第一章《原子结构与性质》练习卷
一、单选题
1．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述中正确的是
A．L 电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属元素
B．某种元素的相对原子质量取整数值，就是其原子序数
C．只有第ⅡA 族元素的原子最外层有 2 个电子
D．由左至右第 8、9、10 三列元素中没有非金属元素
2．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区。下列元素中，与其他元素不处在同一个区的是
A．Ne B．Al C．Pb D．Cu
3．下列各能层所能容纳的最多电子数为32的是
A．K B．L C．M D．N
4．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．热稳定性： B．还原性：
C．与冷水反应，Ca比Mg剧烈 D．NaOH的碱性强于Al(OH)3
5．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述正确的是
A．第115号元素“镆”位于周期表中位于第七周期第VA族
B．工业上常电解熔融的氯化铝制备金属铝
C．0.1mol/L 下列水溶液的pH：HClO4＜H2SO4＜H2SeO4
D．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
6．下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A．基态原子最外层电子排布为ns2的一定是ⅡA族
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数相差8或18
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族
7．R、T、U、V、W属于短周期主族元素。R的原子半径在短周期主族元素中最大，T元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，U元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍，V元素与U元素最外层电子数相同，W元素和T元素可以形成和两种化合物。下列叙述正确的是
A．R与T形成的两种化合物中化学键类型相同
B．T、W简单氢化物的稳定性和熔沸点都是
C．简单离子半径：
D．这五种元素中电负性最大的是W元素
8．下列叙述中正确的是
A．Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．基态原子核外只有1个单电子的原子，一定位于周期表s区
D．基态原子中未成对电子数目的多少：Mn＞Fe＞Se＞As
9．核磁共振技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知质子数或中子数为奇数的原子才产生核磁共振，而质子数和中子数均为偶数的原子不产生核磁共振，下列各原子一定能产生核磁共振的是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
10．实验室常用铁氰化钾溶液来检验，反应的离子方程式为(蓝色)。下列说法正确的是
A．中子数为20的K原子：
B．基态C原子的轨道表示式：
C．结构示意图：
D．N原子2p轨道电子云轮廓图呈纺锤形
11．下列各组物质性质的比较不正确的是
A．酸性：H3PO4>H2SO4>H2CO3 B．氢化物稳定性：HF> H2O >H2S
C．原子半径：Si>C>F D． 金属性：Na>Mg>Al
12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是
A．Y和Z可能形成空间构型为三角锥形的化合物
B．若形成化合物，各原子均达到8电子稳定结构的分子
C．X、Y、Z的第一电离能大小顺序为
D．W、Y、Z最简单氢化物的稳定性一定是
13．和含有相同的
A．质子数 B．电子数 C．电子层数 D．最外层电子数
14．按照构造原理，下列电子填入能级的顺序正确的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
15．白矾即明矾，化学式KAl(SO4)2 12H2O，用作中药，最早可见于《神农本草经》。明矾中相关元素性质的比较，正确的是
A．最低负价：S>H B．非金属性：S>O
C．碱性：KOH>Al(OH)3 D．离子半径：r(Al3+)>r(O2-)
二、填空题
16．(1)一个基态原子电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是___________，某元素原子的3p原子轨道中有2个未成对电子，则该原子的价电子轨道式可表示为___________。
(2)B、C、Al、Si四种原子中，第一电离能最大的是___________，价层电子排布式为4s1、2s22p3、3s23p4、3d64s2的四种元素，电负性最大的是___________(填元素符号)。
(3)元素周期表中能稳定存在且电负性相差最大的两种元素形成的化合物的化学式为___________，X、Y、Z三种短周期元素的原子序数，X原子核外s电子与p电子数之比为1：1，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1：1，Z原子核外电子p电子数比Y原子多2个。Z、Y所形成的化合物的化学式为___________。
17．电负性由大到小的顺序为_______。
18．铅及并化合物在工业生产中具有非常广泛的用途，根据以下流程回答相关问题。
(1)铅是碳的同族元素，且比碳多4个电子层，则铅位于元素周期表第___周期__族。
(2)反位条件的控制在工业生产中有着极其重要的作用。把铅块制成铅花的目的是_______。途径I中不用14 mol·L-1的浓硝酸制备硝酸铅的原因是______________________。
(3)写出(CH3COO)2Pb溶液[(CH3COO)2Pb 为弱电解质]与KI溶液反应的离子方程式：_________。
(4)取75.8 g (CH3COO)2Pb nH2O样品在N2气氛中加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示(样品在75℃时已完全失去结晶水)。
①(CH3COO)2Pb nH2O中n=______。
②150～200℃间分解产物为PbO和一种有机物M，M能与水反应生成乙酸，则该温度区间内分解反应的化学方程式为________________________________。
(5)T℃时，取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成饱和溶液。准确移取25.00mL PbI2饱和溶液，分次加入阳离子交换树脂RH(发生反应:2RH+Pb2+==R2Pb+2H+)中，用250 mL洁净的锥形瓶接受流出液，用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性。将洗涤液一并盛放到锥形瓶中，加入酚酞，用0.0025 mol·L-1的NaOH溶液滴定，重复上述操作2次，当达到滴定终点时，平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。则T℃时PbI2的Ksp=_______________________。
19．试分析焰色反应的原理：___________
20．磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池，回到下列问题
(1)位于元素周期表中第_______周期_______族，其价电子排布式为_______。
(2)用“>”、“＜”成“=”填空：离子半径：_______；第一电离能：_______；电负性：O_______P。
(3)在周期表中，化学性质最相似的邻族元素是_______。
(4)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_______、_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(5)基态P中未成对的电子数为_______，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓为_______形。
(6)与两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的和可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，对此，你的解释是_______。
元素
电离能 717 759
1509 1561
3248 2957
21．(1)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___形。
(2)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为__，该能层具有的原子轨道数为___，电子数为__。
22．依据原子结构知识回答下列问题。
(1)下列有关说法错误的是_______。
A．简单离子的还原性：P3->O2->F-
B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种
C．焰色试验与电子跃迁有关
D．基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形
(2)基态V原子中具有_______种不同能量的电子，具有_______种不同空间运动状态的电子，具有_______种不同运动状态的电子。
(3)基态Cu原子的简化电子排布式为_______，基态Se原子的价电子轨道表示式为_______，基态Mn2+的价电子排布式为_______。
(4)Li2O是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图(a)所示。
可知，Li原子的第一电离能为_______kJ·mol-1，O=O键键能为_______kJ·mol-1。
23．下表是周期表中的一部分，根据A－I在周期表中的位置，第(1)~ (4)小题用元素符号或化学式回答，（5）～（8）小题按题目要求回答。
族 周期 I A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A O
1 A
2 D E G I
3 B C F H
(1)表中元素，化学性质最不活泼的是_______，只有负价而无正价的是________，氧化性最强的单质是______，还原性最强的单质是________。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是___，酸性最强的是____，呈两性的是 _______。
(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中，最稳定的______________，
(4)在B、C、E、F、G、H中，原子半径最大的是_________，
(5)A和D组成化合物的电子式_____________________，
(6)A和E组成化合物的化学式_____________________，
(7)用电子式表示B和H组成化合物的形成过程______________________________，
(8)B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式___________________________________________。
24．应用
①判断元素的金属性和非金属性强弱
i.金属的电负性一般_______1.8，非金属的电负性一般_______1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在_______左右，它们既有金属性，又有非金属性。
ii.金属元素的电负性_______，金属元素越活泼；非金属元素的电负性_______，非金属元素越活泼。
②判断元素的化合价
i.电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力_______，元素的化合价为_______。
ii.电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力_______，元素的化合价为_______。
③判断化合物的类型
如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0-2.1=0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0-1.5=1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。
注意：电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。
25．下表是元素周期表的一部分，按要求填空(填元素符号或化学式)：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)在这些元素中，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是_______。
(2)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_________(此空可填化学式或填物质名称)，碱性最强的是________。
(3)写出⑥和⑨的单质反应产物的电子式________，其晶体属于__________晶体。
(4)在周期表中的位置：_______，它的最简单气态氢化物的电子式_________；
(5)判断⑥与⑦的单质金属性强弱的实验依据是___________；
(6)②与③可形成A2B2型分子，该分子中各原子均达到最外层8电子稳定结构，则该分子的电子式为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．L电子层电子数为奇数，L层未排满，则处于第二周期，Li的L层含有1个电子，但Li是金属元素，故A错误；
B．原子序数在数值上等于其核电荷数等于质子数，元素相对原子质量取整数值并不一定等于质子数，如N元素原子序数是7，但其相对原子质量取整数值是14，故B错误；
C．第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子，但He及部分过渡元素原子最外层电子数也含有2个电子，故C错误；
D．由左至右第8、9、10 三列元素为Ⅷ族元素,都是金属元素，故D正确；
本题答案D。
2．D
【详解】在选项的四种元素中，Ne是惰性气体元素，位于p区；Al是第IIIA元素，位于p区；Pb是第IVA元素，位于p区；而Cu是第IB作用元素，位于ds区。可见与其他元素不处在同一个区的是Cu元素，故合理选项是D。
3．D
【详解】K、L、M、N层对应的n=1、2、3、4，任意层最多容纳电子数为2n ，所以最多电子数为32的是N层，故答案选D。
4．A
【详解】A．一般来说，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，N的非金属性强于C，则热稳性而事实是热稳性，故A符合题意；
B．元素的非金属性越强，其简单离子的还原性越弱，非金属性Cl>S，则还原性，故B不符合题意；
C．同主族元素，从上到下金属性越来越强，与水反应越来越剧烈，则与冷水反应，Ca比Mg剧烈，故C不符合题意；
D．同周期元素，从左往右金属性逐渐减弱，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越弱，则NaOH的碱性强于Al(OH)3，故D不符合题意
答案A。
5．A
【详解】A．根据元素周期表，118号元素为第七周期0族元素，115-118=-3<0，即115号也位于第七周期，-3表示从右往左第3列，为第VA族，所以115号元素位于第三周期第VA族，故A正确；
B．氯化铝属于共价化合物，在熔融状态下不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方式制备金属铝，工业上一般用电解熔融氧化铝的方式制备金属铝，故B错误；
C．根据元素周期律，非金属最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性正相关，以此得出高氯酸为最强含氧酸。中，前两者为强酸，相同浓度的和，硫酸氢离子浓度大，pH小，故C错误；
D．以上实验装置发生的反应分别为：、、，以此证明酸性：，因HCl并不是最高价氧化物对应水化物，所以不能比较Cl和C、Si的非金属性相对强弱，故D错误；
故选A。
6．A
【详解】A．基态原子最外层电子排布为ns2的也可能是1s2，可能是氦，不一定是ⅡA族，A错误；
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数如第ⅡA族的镁和钙相差8，第ⅢA族的铝和镓相差18，所以第三、第四周期同主族元素的原子序数相差8或18，B正确；
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素与第三周期的ⅡA族与ⅢA族元素相比多出了10个过渡金属元素，所以它们的原子序数相差11，C正确；
D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族的铬系或锰系，D正确；
故选A。
7．B
【分析】R、T、U、V、W属于短周期主族元素。R的原子半径在短周期主族元素中最大，R为Na元素，T元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，T为O元素，U元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍，U为Si元素，V元素与U元素最外层电子数相同，最外层电子数为4，V为C元素，W元素和O元素可以形成和两种化合物，W为S元素。
【详解】A．与形成的两种化合物，为氧化钠和过氧化钠，氧化钠只有离子键，过氧化钠既有离子键又有非极性共价键，化学键类型不相同，故A错误；
B．非金属性：，简单氢化物的稳定性：，水中有氢键，熔沸点高，简单氢化物的熔沸点：，故B正确；
C．W为S元素，R为Na元素，T为O元素，离子层数相同，质子数大的半径小，电子层数不同，电子层数多的半径大，简单离子半径：，故C错误；
D．非金属性越强，电负性越大，R、T、U、V、W五中元素中，O元素的非金属性最强，电负性最大，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A． Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅣA族，故A错误；
B． 价电子排布为4s24p3的元素原子有4个电子层，最外层电子数为5，故位于第四周期第ⅤA族，最后一个电子填充在p能级上，故为p区元素，故B正确；
C． 基态原子核外只有1个单电子的原子，不一定位于周期表s区，如铜，位于ds区，故C错误；
D． 基态原子中未成对电子数目的多少：Mn(5个)＞Fe(4个)＞As(3个)＞Se(2个)，故D错误；
故选B。
9．C
【详解】A．的质子数和中子数均为6，不产生核磁共振，A错误；
B．的质子数、中子数均为6，的质子数和中子数均为16，不产生核磁共振，B错误；
C．的质子数为1，的中子数为7，的质子数为17，均能产生核磁共振，C正确；
D．的质子数为8，中子数为10，不产生核磁共振，D错误；
故答案选C。
10．D
【详解】A．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，中子数为20的K原子质量数是39，用原子符号可表示为，A错误；
B．基态C原子的轨道表示式为，B错误；
C．Fe2+是原子失去最外层的2个电子形成的，其结构示意图为，C错误；
D．N原子轨道电子云轮廓图是纺锤形，D正确；
故答案选D。
【点睛】本题以亚铁离子的检验方法为情境载体，考查核素、离子结构示意图、电子云轮廓图以及轨道表示式等，体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
11．A
【详解】A．根据非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强分析,三种元素中，硫元素非金属性强于磷，磷强于碳，所以酸性顺序应为H2SO4>H3PO4> H2CO3，A错误，符合题意；
B．非金属性越强，氢化物越稳定，同周期元素，从左到右非金属性增强，同主族元素，从下往上非金属性增强，所以氢化物稳定性：HF> H2O >H2S，B正确，不符合题意；
C．同周期元素，从左到右原子半径减小，同主族元素，从上到上，原子半径增大，所以原子半径顺序为：Si>C>F，C正确，不符合题意；
D．同周期元素，从左到右金属性减弱，所以金属性：Na>Mg>Al，D正确，不符合题意；
故选A。
12．A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，由于最外层电子数小于8，所以W的最外层电子数为4，处于第IVA族；X的最外层电子数为3，处于第IIIA族，X的原子序数大于W，所以W为C元素，X为Al元素。Z原子比X原子的核外电子数多4，则Z为Cl元素；Y的原子序数比Al元素大，比Cl元素小，所以Y可能为Si、P或S元素。因此W、X、Z分别为C、Al、Cl元素，Y可能为Si、P或S元素。
【详解】A．若Y为P元素，则可以和Cl元素形成空间构型为三角锥形的化合物PCl3，A正确；
B．若形成的化合物是PCl5，则P原子不是8电子稳定结构，B错误；
C．X、Y、Z位于同一周期，同一周期元素第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族第一电离能大于其相邻元素，C错误；
D．元素非金属性越强，其氢化物越稳定，若Y是Si元素，则非金属性，氢化物稳定性，D错误；
答案选A。
13．A
【详解】A．和的质子数均为11，故A符合题意；
B．含有11个电子，失去一个电子形成，含有10个电子，故B不符合题意；
C．有3个电子层，只有2个电子层，故C不符合题意；
D．最外层电子数为1，最外层电子数为8，故D不符合题意；
答案选A。
14．C
【详解】A．由构造原理可知，电子填入能级的正确顺序应为、、、，A错误；
B．由构造原理可知，电子填入能级的正确顺序应为、、、，B错误；
C．由构造原理可知，电子填入能级的正确顺序应为、、、，C正确；
D．由构造原理可知，电子填入能级的正确顺序应为、、、，错误。
故选C。
15．C
【详解】A．最低负价：S为-2价，H化合价通常为+1价，和少数活泼金属生成金属氢化物时化合价为-1价，S＜H，A错误；
B．非金属性：O和S是同族元素，核电荷数依次增大，电子层数增多，半径依次增大，非金属性依次减弱，S＜O，B错误；
C．K的金属性大于Al，所以对应的碱性化合物碱性：KOH>Al(OH)3，C正确；
D．Al3+和O2-都是10电子离子，电子数相同的离子，核电荷数越大半径越小，氧是8号元素，铝是13号元素，离子半径：r(Al3+)＜r(O2-)，D错误；
故答案为：C。
16． +3 或 C N CsF CO、CO2
【详解】(1)根据题意该元素基态原子的价电子为3s23p1，所以该元素最可能的化合价为+3价；某元素原子的3p原子轨道中有2个未成对电子，则价电子排布应为3s23p2或3s23p4，轨道表示式为或；
(2)B、C同周期，Al、Si同周期，同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，所以I1(C)＞I1(B)、I1(Si)＞I1(Al)，C和Si同主族，同主族自上而下第一电离能减小，所以I1(C)＞I1(Si)，综上所述第一电离能最大的是C元素；根据价电子排布式可知，四种元素分别为K、N、S、Fe，非金属性N＞S＞Fe＞K，所以N的电负性最大；
(3)电负性最强的元素在元素周期表的右上方，为F元素，电负性最小的元素在元素周期表的左下方，能在自然界稳定存在的为Cs，二者形成的化合物为CsF；X原子核外s电子与p电子数之比为1：1，可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1：1，则可能为1s22s22p2或1s22s22p63s23p2，由于原子序数X＞Y，所以Y为1s22s22p2，即C元素，Z原子核外电子p电子数比Y原子多2个，则Z为O元素，O、C元素形成的化合物为CO、CO2。
17．
【详解】同一周期，原子序数越大，电负性的值越大；同一主族，院子序数越大，电负性的值越小；所以电负性由大到小的顺序为，故答案为。
18． 六 IVA 增大接触面积，加快反应速率 用14 mol L-1的浓硝酸反应时，消耗的硝酸量更多且产生的有毒气体更多 (CH3COO)2Pb+2I-==PbI2↓+2CH3COO- 3 (CH3COO)2PbPbO+(CH3CO)2O[或(CH3COO)2PbPbO+C4H6O3] 4×10-9
【详解】(1)碳是第二周期元素ⅣA，铅是碳的同族元素，且比碳多4个电子层，则铅位于元素周期表第六周期元素ⅣA；
(2)接触面积越大，反应速率越快，将铅块制成铅花，是为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率；铅具有还原性，硝酸具有强氧化性，铅和稀硝酸反应生成硝酸铅、一氧化氮和水，化学方程式为：3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，铅与浓硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铅，二氧化氮和水，反应的化学方程式为Pb+4HNO3（浓）=Pb（NO3）2+2NO2↑+2H2O，与稀硝酸相比，含等物质的量HNO3时，浓硝酸溶解的铅较少，且放出的污染气体较多，；
⑶(CH3COO)2Pb溶液能氧化I-生成，且(CH3COO)2Pb为弱电解质不可拆分，此反应的离子方程式为 (CH3COO)2Pb+2I-==PbI2↓+2CH3COO- ；
(4)①75.8 g (CH3COO)2Pb nH2O样品加热至75℃时剩余固体为65克，样品在75℃时已完全失去结晶水，生成的水质量为75.8g-65g=10.8g，则醋酸铅与水的物质的量之比︰=1:3，则n=3；
②铅的氧化物质量为44.6克，醋酸铅的物质的量为=0.2mol，根据铅原子守恒，铅的氧化物（PbOx）的物质的量为0.2mol，此氧化物的摩尔质量为=223g/mol，为PbO，有机物的质量为65g-44.6g=20.4g，此有机物分子内应含有四个碳原子，物质的量为0.2mol，摩尔质量为20.4g÷0.2mol=102g/mol，根据原子守恒可知有机物的分子式为C4H6O3，结构简式为（CH3CO）2O，则该温度区间内分解反应的化学方程式为(CH3COO)2PbPbO+(CH3CO)2O；
(5)n（H+）=n（NaOH）=0.002500 mol L-1×20.00mL×10-3L mL-1=5.000×10-5mol
n[Pb2+（aq）]=n（H+）=2.500×10-5mol；c（Pb2+）==1.000×10-3 mol L-1，Ksp（PbI2）=c（Pb2+） c2（I-）=4c3（Pb2+）=4×（1.000×10-3）3=4.000×10-9。
点睛：明确实验流程及反应原理是解题关键，用废铅块为原料合成PbI2的流程：为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率，将铅块制成铅花，途径一：3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，Pb（NO3）2+2KI=PbI2↓+2KNO3，途径二：Pb（NO3）2+2CH3COOH+nH2O=（CH3COO）2Pb nH2O+2HNO3，（CH3COO）2Pb nH2O+2KI=PbI2↓+2CH3COOK+nH2O。
19．当金属及其盐在火焰上灼烧时，焰色反应原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm)，因而能使火焰呈现颜色
【解析】略
20．(1) 四 VIII 3d64s2
(2) ＜ ＜ ＞
(3)Be与Al
(4)DC
(5) 3 纺锤(或哑铃)
(6)由于电子排布式为[Ar]3d6，电子排布式为[Ar]3d5，半满结构，稳定，难失电子
【解析】（1）
是26号元素，其基态原子价电子排布是为3d64s2，因此Fe位于元素周期表中第四周期VIII族，其价电子排布式为3d64s2；故答案为：四；VIII；3d64s2。
（2）
根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：＜；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此第一电离能：＜；根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P；故答案为：＜；＜；＞。
（3）
在周期表中，根据对角线规则，化学性质最相似的邻族元素是Be与Al；故答案为：Be与Al。
（4）
下列原子电子排布图表示的状态中，D是基态电子排布式能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C；故答案为：D、C。
（5）
基态P价电子排布式为3s23p3，未成对的电子数3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓为纺锤(或哑铃)；故答案为：3；纺锤(或哑铃)。
（6）
根据题意，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，对此，你的解释是由于电子排布式为[Ar]3d6，电子排布式为[Ar]3d5，半满结构，稳定，难失电子；故答案为：由于电子排布式为[Ar]3d6，电子排布式为[Ar]3d5，半满结构，稳定，难失电子。
21． 哑铃(纺锤) M 9 4
【详解】(1)基态S原子核外有3个电子层，电子占据的最高能级为3p，p能级的电子云轮廊图为哑体(纺锤)形。
(2)基态Si原子核外有3个电子层，最高电子层是M层，有4个电子。M层具有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道，共9个原子轨道。
22．(1)BD
(2) 7 13 23
(3) [Ar]3d104s1 3d5
(4) 520 498
【详解】（1）A．元素的非金属性越强，其简单离子的还原性越弱，非金属性：F＞O＞P，则简单离子的还原性：P3-＞O2-＞F-，故A正确；
B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有Be、C、O元素，三种元素，故B错误；
C．形成烟花的过程中金属原子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，电子发生跃迁，故C正确；
D．基态铝原子占据的最高能级为p能级，p能级的电子电子云形状为哑铃形，故D错误；
故答案为：BD；
（2）基态V原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，该原子中具有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能量的电子，s能级的电子有1种空间运动状态，p能级上的电子有3种不同空间运动状态，d能级上的电子有5种不同空间运动状态，所以具有1+1+3+1+3+3+1=13种不同空间运动状态的电子，每一个电子具有一种移动状态，所以具有23种不同运动状态的电子，故答案为：7；13；23；
（3）基态Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写其简化基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Se原子的价电子为4s、4p能级上的电子，其价电子轨道表示式为，基态Mn2+的价电子为3d能级上的5个电子，其价电子排布式为3d5，故答案为：[Ar]3d104s1；；3d5；
（4）Li原子的第一电离能为Li(g)原子失去1个电子形成Li+(g)所需要的能量，故Li的第一电离能为：=520kJ/mol；O=O键键能是指断裂1molO=O键生成O(g)原子所需能量，故O=O键的键能为：2×249kJ/mol=498kJ/mol，故答案为：520；498。
23． Ne F F2 Na NaOH HClO4 Al(OH)3 HF Na NH3 Al(OH)3 + OH—＝AlO2— + 2H2O
【分析】根据A～I十种元素在周期表中的位置可知，它们分别是H、Na、Al、C、N、P、F、Ne。
【详解】根据元素周期律可知：
(1)化学性质最不活泼的是Ne。只有负价而无正价的是F，氧化性最强的单质是F2，还原性最强的单质是Na。
(2)金属性或非金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性或酸性越强，则最高价氧化物的水化物碱性最强的是NaOH，酸性最强的是HClO4，呈两性的是Al(OH)3。
(3)非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此氢化物最稳定的是HF。
(4)同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，同周期自左向右，原子半径逐渐减小，所以在B、C、E、F、G、H中，原子半径最大的是Na。
(5)A和D组成化合物是甲烷，含有极性键的共价化合物，其电子式为。
(6)A和E组成化合物的化学式是NH3。
(7)B和H组成化合物氯化钠，其形成过程可表示为。
(8)氢氧化铝是两性氢氧化物，能和氢氧化钠溶液反应，则B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式Al(OH)3 + OH—＝ AlO2— + 2H2O。
24． 小于 大于 1.8 越小 越大 弱 正值 强 负值
【解析】略
25． F Ne HClO4或高氯酸 NaOH 离子晶体 第2周期VA族 Mg、Al与同浓度同体积的盐酸反应，与Mg的反应更剧烈
【分析】根据元素周期表的结构，可知从①到⑨各元素分别为C、O、F、Ne、Na、Mg、Al、S、Cl。
【详解】(1)F的原子半径很小，最外层有7个电子，很容易得到1个电子达到8电子稳定结构，在这九种元素中，非金属性最强，最活泼；稀有气体Ne最外层已经达到了8电子稳定结构，所以最不活泼。
(2)最高价氧化物对应的水化物的酸性和元素的非金属性一致，但F没有正价，所以没有最高价氧化物对应的水化物，在剩下的8种元素中，Cl的非金属性最强，所以Cl的最高价氧化物对应的水化物的HClO4酸性最强；最高价氧化物的水化物的碱性和元素的金属性一致，在这8种元素中，金属性最强的元素是Na，所以碱性最强的是NaOH。
(3)镁和氯气反应生成MgCl2，是离子化合物，属于离子晶体，由阳离子Mg2+和阴离子Cl-构成，其电子式为。
(4)的质子数为7，在周期表中位于第二周期ⅤA族；它的最简单气态氢化物为NH3，是共价化合物，其电子式为。
(5)元素金属性的强弱可以根据其最高价氧化物的水化物的碱性强弱以及单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度来判断。所以判断镁和铝的金属性强弱的实验依据可以是Mg、Al与同浓度同体积的盐酸反应，与Mg的反应更剧烈。
(6)O与F形成O2F2分子，要使该分子中各原子均达到最外层8电子稳定结构，每个O需要共用2对电子，每个F需要共用1对电子，则该分子的电子式为。
【点睛】元素金属性与非金属性的判断依据可以根据其最高价氧化物对应水化物的碱性和酸性来判断，需要注意的是一定是最高价氧化物的水化物，如S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，不是H2SO3。书写共价化合物的电子式时，需要注意两点：一是保证原价电子数不变，二是形成化合物时，大多数情况下各原子都达到稳定结构。
答案第1页，共2页
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