第1章《 原子结构与元素性质》强化基础
一、单选题
1．下列各选项中的元素，第一电离能大小比较正确的是
A．Ge>Si>C B．N>O>F C．S>Cu>K D．Mg>Al>B
2．下列关于能级和原子轨道的说法正确的是
A．3p2表示3p能级有两个原子轨道
B．在不同的能层中， p能级最多可容纳的电子数是相同的
C．每个能级最多可容纳的电子数为2n2(n代表能层)
D．3d能级有5个原子轨道，且电子按3p →3d →4s 的顺序填充
3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，已知W、Y 同主族且Y的原子序数是W的2倍，X元素的单质既能溶于稀硫酸，又能溶于氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是
A．W的简单氢化物的沸点比Y的高，且原子半径：W>Y
B．X的简单离子与Y的简单离子具有相同的电子层结构
C．W与Y形成的化合物的水溶液可使紫色石蕊试液变红
D．工业上通过电解X2W3或XZ3均可得到X单质
4．五种短周期元素的原子半径，最高正价及负化合价见下表，下列叙述正确的是
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.130 0.089 0.118 0.102 0.074
化合价 ＋2 ＋2 ＋3 ＋6，－2 －2
A．L、M的单质与稀盐酸反应速率L < M
B．L、Q两原子的第一电离能大小为：L > Q
C．R、T两元素的氢化物分子间均能形成氢键
D．R、L两元素的简单离子的核外电子数相等
5．下列化学用语表示正确的是
A．的结构式为H-O-H，结构呈直线形
B．基态Cu原子的电子排布式：
C．的电子式：
D．在水中的电离方程式：
6．下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．共价键的方向性是由成键原子的原子轨道的方向性决定的
D．键长H-F
A．原子半径：
B．X的氢化物的沸点一定比Z的低
C．Z的第一电离能比它左右相邻元素的都高
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
8．元素的原子结构决定其性质和在元素周期表中的位置。下列说法正确的是
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．元素P、S、Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
9．下列各组元素的原子随着原子序数的递增，有关递变规律不正确的是
A．原子半径： B．金属性：
C．最高正价： D．非金属性：
10．下列状态的镁中，电离出最外层一个电子所需能量最大的是
A．[Ne] B．[Ne] C． D．[Ne]
11．锡(50Sn)与Si处于同一、主族，由于锡具有一定的抗腐蚀性，镀锡的铁皮常用于制作罐头盒。下列说法不合理的是
A．原子半径：Sn>Si
B．金属性：Rb(铷)>Sn。
C．Sn位于第四周期第IVA族，p区
D．镀锡铁皮的镀层破损后，铁更容易被腐蚀
12．下列有关化学用语表示正确的是
A．钾离子的电子排布式：
B．基态氮原子的电子排布图：
C．水的电子式：
D．基态铬原子的价电子排布式：
13．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是
A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素
B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素
C．原子最外电子层排布式为3s23p5的元素
D．原子最外电子层排布式为2s22p6的元素
14．根据同主族元素性质的递变规律分析下列推断正确的是
①钾的金属性比钠强，因此钾可以从氯化钠溶液中置换出钠
②卤素单质与水的反应均可用化学方程式表示
③硫化氢比硒化氢稳定
④氢氧化钡比氢氧化钙的碱性强
⑤钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高
⑥砹单质的颜色比碘单质的颜色深
⑦已知同主族元素中，核电荷数氯大于氟，故原子半径氯大于氟
A．①②④⑦ B．②③⑤⑥ C．①④⑤⑦ D．③④⑥⑦
15．下列说法正确的是
A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
B．在元素周期表中，非金属元素都在p区
C．第一电离能介于B和N之间的第二周期元素有2种
D．原子由激发态转化成基态时获得的光谱为发射光谱
二、填空题
16．完成下列化学用语。
(1)Mn原子的电子排布式：___________。
(2)的离子结构示意图为___________。
(3)Co的价电子排布图为___________。
(4)系统命名：___________。
(5)4，4-二甲基-2-戊醇的结构简式为___________。
(6)分子中最多有___________个原子在同一平面内。
17．废旧太阳能电池具有较高的回收利用价值，其主要组成CIGS的化学式可写为CuIn0.5Ga05Se2；回答下列问题：
(1)Cu在元素周期表中属于_______分区。同周期元素基态原子中与其未成对电子数相同的原子还有_______(写元素名称)。
(2)Ga、In与Al同主族，写出Ga基态原子电子排布式_______。
(3)Ga、Se与As同周期，推测这三种元素第一电离能由大到小的顺序_______(用元素符号表示)，推测的理由是_______。
(4)CIGS含有的四种元素中电负性最强的是_______(用元素符号表示)，Cu的化合价为_______。
18．第四周期的元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子(24Cr)的核外电子排布式为_______，按照电子排布式，镍元素(28Ni)在周期表中位于_______区。
(2)硒(34Se)常用作光敏材料，基态硒原子的价电子排布式为_______。
(3)“玉兔二号”月球车是通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作的。基态砷原子(33As)的电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。基态镓原子(31Ga)的核外有_______个未成对电子。砷的电负性比镓_______(填“大”或“小”)。
19．(1)基态Fe原子有___________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为___________。
(2)3d轨道半充满和全充满的元素分别为___________和___________。
(3)某元素最高化合价为＋5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为___________ ，价电子构型为___________ 。
20．元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为___。
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是___(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式： NaCl＋ H2O电解 NaClO3＋ 。___。
②II中转化的基本反应类型是___，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是___。
（4）一定条件，在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D是___(填离子符号)。
②B→A＋C反应的离子方程式为___。
21．Cl2、SO2、NOx都是化工生产中的重要气体，均可用氨水或NaOH溶液处理，防止污染空气。请回答下列问题：
(1)以上气体所含元素原子中，未成对电子最多的原子是_________(填元素符号)，S原子中能量最高电子的电子云形状为_________。
(2)化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏(已知3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2)，当有少量Cl2泄漏时，可以观察到的现象是_________，若反应中有0.08mol的氨气被氧化，则有_________mo1电子发生转移。
(3)NO2是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
①在催化剂和加热条件下，NO2与NH3可反应生成无害物质，请写出反应的化学方程式：_________。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO2和NO，(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O，NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O)，当消耗100mL 0.5mo1·L-1的烧碱溶液时，共吸收混合气体_________L(标准状态)。
22．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)基态氮原子中，能量最高的电子的电子云在空间有_______个伸展方向。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(3)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。
①Cr原子的价电子排布图为_______；第四周期ds区元素中，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为_______。
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有_______(填元素符号)
(4)我国科研人员研制出了M-LiH(M为Fe、Mn等金属)等催化剂，使得合成氨工业的温度，压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①Mn在元素周期表中的位置_______，基态Mn原子未成对的电子数为_______。
②第三电离能_______(填“>”或“<”)，原因是_______。
23．电子云轮廓图
①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示___________轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述。如1s电子云轮廓图的绘制：
s能级的电子云轮廓是___________，只有一种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越___________。p能级的电子云轮廓是___________，有三种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越___________。
24．回答下列问题
(1)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是___________；26号元素价层电子排布式为___________；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是___________元素。
(2)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
①基态硒原子的价层电子排布式为___________。
②锗、砷、硒三种元素的第一电离能大小排序为___________。
(3)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为___________。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
A．第一电离能：As＞Ga
B．电负性：As＞Ga
C．原子半径：As＞Ga
③锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的价层电子排布式为___________。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有___________种。
④硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排布式为___________，B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。
(4)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。
①X元素基态原子的电子排布式为___________，该元素的化学符号是___________。
②Y元素原子的价层电子排布图为___________，该元素的名称是___________。
③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是___________。
25．按要求回答下列问题：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为__。
(2)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是__。
(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__，有__个未成对电子。
(4)S的基态原子核外有个未成__对电子。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．同主族从上到下第一电离能减小，电离能：C>Si>Ge，A错误；
B．同周期从左往右第一电离能增大，第ⅡA族、第ⅤA族比同周期相邻元素大，因此电离能：F>N>O，B错误；
C．一般来说非金属性越强、金属性越弱，第一电离能越大，因此电离能：S>Cu>K，C正确；
D．结合A和B、C可知第一电离能：B>Mg>Al，D错误；
选C。
2．B
【详解】A．3p2表示3p能级三个轨道中有两个原子轨道上分别有1个电子，故A错误；
B．在不同的能层中，p能级最多可容纳的电子数都为6个，故B正确；
C．每个能级最多可容纳的电子数为2n2(n代表能层)，但如果想最外层不能超过8个，次外层不能超过18个倒数第三层不能超过32个，它们是相互联系的，相互制约的，故C错误；
D．3d能级有5个原子轨道，且电子按3p →4s→3d的顺序填充，故D错误。
综上所述，答案为B。
3．C
【分析】已知W、Y 同主族且Y的原子序数是W的2倍，W为氧，Y为硫；X元素的单质既能溶于稀硫酸，又能溶于氢氧化钠溶液，X为铝；Z为氯。
【详解】A．水分子间存在氢键，沸点高，因此水的沸点高于硫化氢沸点，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，所以原子半径：氧原子小于硫原子，A错误；
B．Al3+电子层有2层，S2-电子层有3层，两种离子电子层不同，B错误；
C．W与Y形成的化合物为二氧化硫，其水溶液显酸性，可以紫色石蕊试液变红，C正确；
D．工业上电解熔融的氧化铝制备金属铝；氯化铝不导电，不能通过电解氯化铝得到铝，D错误；
答案选C。
4．B
【分析】短周期元素中，L和M的最高正价都为+2价，处于ⅡA族，原子半径L>M，则M为Be，L为Mg；R和T的化合价都有 2价，处于ⅥA族，R的最高正价为+6价，且原子半径较大，则R为S元素，T为O元素；Q的化合价为+3价，处于ⅢA族，原子半径介于Mg、S之间，则为Q为Al元素。
【详解】A．金属性Mg>Be，所以与稀盐酸反应速率：Mg>Be，故A错误；
B． Mg、Al两元素均处于第三周期，Mg原子的价层电子排布式为3s2，是一种全充满的稳定结构，Al原子的价层电子排布式为3s23p1，所以第一电离能Mg>Al，故B正确；
C．水分子之间可以形成氢键，硫化氢分子之间不能形成氢键，故C错误；
D．Mg2+核外有10个电子，S2 核外有18个电子，二者核外电子数不相等，故D错误；
答案选B。
5．D
【详解】A．水分子中碳氧原子与两个氢原子之间形成2对共用电子对，故水的结构式为H-O-H，结构呈V形，故A错误；
B．Cu是29号元素，基态Cu原子的电子排布式：，故B错误；
C．的结构式为O=C=O，电子式为：，故C错误；
D．在水中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为：，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】轨道能量大小，根据能层与能级的定义判断能量的大小；对于主族元素原子，价电子数等于主族序数；共价键成键时根据价键理论判断成键实质，轨道最大重叠，能量最低原理判断；分子稳定性根据键能越大越稳定判断；
【详解】A．在同一能层中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但在不同能层中，能层序数越大，其能层数越大，能量越高，如4s>3p，故A不正确；
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族，是p区元素，故B不正确；
C．因为成键时，轨道最大重叠，故共价键的方向性是由成键原子的原子轨道的方向性决定的，故C正确；
D．根据键长越短，键能越大，分子越稳定判断：键长H-F
故选答案C。
【点睛】通过现象找实质，根据实质判断微粒的性质，比如轨道能量的比较，根据能层和能级的定义判断。
7．C
【分析】由题干信息可知，前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期数的2倍，则X为C或者S，Y是短周期中金属性最强的元素，Y为Na，进一步确定X为C，基态时Z原子价电子排布为，即Z只能为3s23p3，即Z为P，W与Y处于同一主族，则W为K，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y、Z、W分别是C、Na、P、K，根据原子半径同一周期从左往右依次减小，同一主族从上往下依次增大可知，原子半径：K＞Na＞P＞C即，A错误；
B．由分析可知，X为C，C的氢化物有气体、液体 固态，而z为P，其氢化物为PH3为气体，故X的氢化物的沸点不一定比Z的低，B错误；
C．由分析可知，Z为P，根据元素第一电离能从左往右呈增大趋势，IIA、VA元素大于同周期相邻元素可知，Z的第一电离能比它左右相邻元素的都高，C正确；
D．由分析可知，Y为Na，W为K，同一主族从上往下元素的金属性依次增大，其最高价氧化物对应水化物的碱性也依次增强，即Y的最高价氧化物NaOH对应水化物的碱性比W的KOH的弱，D错误；
故答案为：C。
8．C
【详解】A．第二周期的元素 O、F无正价，故A错误；
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，故B错误；
C． P、S、Cl同周期，且原子序数依次增大，则得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强，故C正确；
D. 位于金属和非金属分界线附近的元素不属于过渡元素，表现一定的金属性与非金属性，而过渡元素包含副族元素与第Ⅷ族元素，故D错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．Si、P、S、Cl为同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，故A正确；
B．Na、K、Rb、Cs为同主族元素，从上到下金属性逐渐增强，故B正确；
C．C、N、O、F为同周期主族元素，元素的非金属性很强，难以失去电子，没有正价，元素也无最高正价，故C错误；
D．P、S、Cl为同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强，故D正确；
故答案为C。
10．A
【详解】A、D表示Mg+，B、C表示Mg。Mg的第二电离能大于第一电离能，所以A、D失去最外层有关电子需要的能量大于B、C；3p能级的能量大于3s，3p能级上的电子易失去，则电离最外层一个电子所需能量最大的是A，故合理选项是A。
11．C
【详解】A．锡(50Sn)与Si处于同一主族，同主族原子半径从上至下逐渐增大，原子半径：Sn>Si，A正确；
B．同周期从左至右金属性逐渐减弱，金属性：Rb(铷)>Sn，B正确；
C．Sn的价电子排布式为：5s25p2位于第五周期第IVA族，p区，C错误；
D．镀锡铁皮的镀层破损后，形成原电池，铁做负极，铁更容易被腐蚀，D正确；
答案选C。
12．B
【详解】A．K的原子序数为19，核内19个质子，核外19个电子，表示失去最外层一个电子，核外只有18个电子，钾离子的电子排布式为，选项A错误；
B．N原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，基态氮原子的电子排布图位，选项B正确；
C．中O原子与每个H原子形成一对共用电子对，只有共价键，电子式为，选项C错误；
D．电子排布处于全满或半满状态是稳定状态，则基态铬原子的价电子排布式为，选项D错误；
答案选B。
13．C
【分析】先根据信息，推出各元素：原子含有未成对电子最多的第二周期元素是氮，位于周期表中第三周期皿A族的元素是铝，原子最外电子层排布为2s22p6的元素是氛，原子最外电子层排布为3s23p5的元素是氯，然后比较氧化性强弱；
【详解】由原子含有未成对电子最多的第二周期元素是氮，位于周期表中第三周期IIIA族的元素是铝，原子最外电子层排布为2s22p6的元素是氖，原子最外电子层排布为3s23p5的元素是氯，A是氮元素，B是铝元素，C是氯元素，D是氖元素，氖为稀有气体元素，很稳定，铝是金属元素，单质具有还原性，氯和氮均为非金属，氯原子最外层为7个电子，更容易得电子，所以电子氧化性最强。
故选C。
14．D
【详解】①钾能与水反应，不能从氯化钠溶液中置换出钠，错误；
②氟气与水反应生成和氧气，错误；
③非金属性：，故硫化氢比硒化氧稳定，正确；
④金属性：，故氢氧化钡比氢氧化钙的碱性强，正确；
⑤碱金属元素中自上而下，单质的熔点逐渐降低，在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最低，错误；
⑥由氟气、氯气、溴单质、碘单质的颜色可知卤族元素单质的颜色自上而下逐渐加深，故砹单质的颜色比碘单质的颜色深，正确；
⑦同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，核电荷数氯大于氟，故原子半径氯大于氟，正确；
综上分析可知，D正确；
答案选D。
15．D
【详解】A．能级符号相同，能层序数越大，处于该能层相应能级电子的能量越高，不同能层的同一能级轨道形状相同，同一原子中所以2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量不相等，3p能级电子的能量比2p能级的能量高，A错误；
B．H元素位于元素周期表的s区，B错误；
C．同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，C错误；
D．原子由激发态转化成基态时以光的形式释放能量，获得的光谱为发射光谱，D正确；
答案选D。
16．(1)1s22s22p63s23p63d54s2
(2)
(3)
(4)4-甲基-1-戊炔
(5)
(6)19
【解析】(1)
Mn的原子序数为25，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2。
(2)
Cu的原子序数为29，核外电子分四层排布，从里往外依次为2,8,18,1，Cu2+是Cu原子失去4s上的一个电子和3d上的一个电子形成的，结构示意图为 。
(3)
Co的原子序数为27，价电子排布式为3d74s2，则价电子排布图为。
(4)
根据炔烃的系统命名法，该炔烃主链上有5个碳原子，编号从离碳碳三键的一端开始，即从左到右编号，第4号碳原子上连有甲基，官能团在第1和2号碳原子上，则其系统名称为4-甲基-1-戊炔。
(5)
根据醇的系统命名法，4，4-二甲基-2-戊醇主链上有5个碳原子，第2号碳原子上连有羟基，第4号碳原子上连有两个甲基，则其结构简式为。
(6)
苯环是平面结构，碳碳双键也是平面结构，碳碳三键是直线结构，碳碳单键可以旋转，所以该有机物分子中最多有19个原子在同一平面上。
17．(1) ds 钾钪镓溴
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
(3) As>Se>Ga Ga、Se、As处于同一周期，As价电子为4s24p3处于半满结构，比较稳定，第一电离能最大；与Ga比Se原子半径小，核电荷数大，所以第一电离能Ga比Se小
(4) Se +1价
【解析】(1)
Cu的外围电子排布式为3d104s1，Cu属于第IB族元素，在周期表中位于ds区；
Cu是第四周期的元素，原子的最外层有1个为成对的电子，与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素还有钾钪镓溴；
(2)
镓是31号元素，核外有31个电子，基态镓（Ga）原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；
(3)
Ga、Se、As处于同一周期，As价电子为4s24p3处于半满结构，比较稳定，第一电离能最大；与Ga比Se原子半径小，核电荷数大，所以第一电离能Ga比Se小，故Ga、Se与As三种元素第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ga；
(4)
元素非金属性越强其电负性越强，则CIGS含有的四种元素中电负性最强的是Se；根据化合物中各元素化合价代数和为0，CuIn0.5Ga05Se2中In、Ga的化合价均为+3价，Se的化合价为-2价，则Cu的化合价为+1价。
18．(1) 1s22s22p63s23p63d54s1 ##[Ar]3d54s1 d
(2)4s24p4
(3) 哑铃 1 大
【解析】（1）
基态铬原子(24Cr)为24号元素原子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)；按照电子排布式，镍元素(28Ni)在周期表中位于d区。
（2）
基态硒原子为34号元素的原子，位于元素周期表第ⅥA族，价电子排布式为4s24p4；
（3）
基态砷原子(33As)为33号元素，电子占据最高能级的为4p轨道，电子云轮廓图为哑铃形。基态镓原子(31Ga)的价电子排布为4s24p1，核外有1个未成对电子。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；砷的电负性比镓大。
19． 4 1s22s22p63s23p63d5(或 【Ar】3d5) Cr、Mn Cu、Zn 1s22s22p63s23p63d34s2 3d34s2
【详解】(1)基态铁原子有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有4个为成对电子；Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5(或【Ar】3d5)；
(2)3d轨道半充满的元素有价电子排布式为3d54s1和3d54s2的元素，或3d104s1和3d104s2,是Cr和Mn或Cu和Zn；故答案为：Cr；Mn；Cu、Zn；
(3)某元素最高化合价为＋5，则价电子数为5，原子最外层电子数为2，则最外层电子数为2，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；价电子构型为3d34s2；故答案为：1s22s22p63s23p63d34s2；3d34s2。
20． bc NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑ 复分解反应 室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体 ClO4- 3ClO-=ClO3-+2Cl-
【详解】(1)与氯元素同族的短周期元素是氟元素，其原子结构示意图为：，故答案为：；
(2)元素非金属性强弱判断方法：①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强，②单质的氧化性越强或阴离子的还原性越弱，非金属性越强，③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关，则bc符合题意，故答案为：bc；
(3)①电解时，阳极上Cl-放电生成ClO3-，阴极上H+放电生成H2，故反应方程式为NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑，故答案：NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑；
②NaClO3转化为KClO3，说明该反应中两种物质互相交换离子生成盐，为复分解反应；相同温度下，溶解度小的物质先析出。室温下，KClO3在水中的溶解度小于其他晶体，所以先析出KClO3，故答案为：复分解反应；室温下，KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体；
(4)①根据图象可知，D中Cl元素的化合价为+7价，所以ClOx-中的x为4，则D为ClO4-，故答案为：ClO4-；
②B→A+C，根据图象可知为：ClO-→Cl-+ClO3 ，根据电子守恒可知该反应方程式为：3ClO =2Cl +ClO3 ，故答案为：3ClO-=ClO3-+2Cl-。
21．(1) N 哑铃形
(2) 有白烟生成 0.24
(3) 1.12
【详解】（1）Cl、S、O、N四种元素未成对电子分别为1、2、2、3，则未成对电子最多的原子是N， S原子中能量最高电子所在能级是3p，其电子云形状为哑铃形，故答案为: N；哑铃形；
（2）由于Cl2与NH3反应生成NH4Cl，所以当有少量Cl2泄漏时，可以观察到的现象是有白烟生成，每有8个氨气参加反应，有2个被氧化，生成1个N2，转移6个电子，若反应中有0. 08mol的氨气被氧化，有30.08mol=0. 24mol电子发生转移，故答案为：有白烟生成；0. 24；
（3）①在催化剂和加热条件下，NO2与NH3可反应生成无害物质N2和H2O，其反应的化学方程式为：
故答案为：；
②由于烧碱溶液吸收NO2和NO生成NaNO2和NaNO3，利用氮元素和钠元素相等可知，当消耗100mL 0.5mo1·L-1的烧碱溶液时，共吸收混合气体0.1L0. 5 mo1·L-1 22.4L/mol=1.12L，故答案为：1.12。
22．(1)3
(2)或
(3) Cu Al、O
(4) 第四周期ⅦB族 5 < 价电子排布为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去
【详解】（1）基态氮原子中，能量最高的电子为2p电子，电子云在空间有3个伸展方向。
（2）基态氮原子电子排布为1s22s22p3，则其价电子自旋磁量子数的代数和为或；
（3）①Cr为24号元素，Cr原子的价电子排布图为；第四周期ds区元素中，铜的价电子为3d104s1，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为Cu。
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有Al、O；
（4）①Mn为25号元素，在元素周期表中的位置第四周期ⅦB族，基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，故基态Mn原子未成对的电子数为5；
②价电子排布为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能<。
23． 电子云 球形 大 哑铃状 大
【解析】略
24．(1) C 3d64s2 Cl
(2) 4s24p4 As＞Se＞Ge
(3) 3d104s1 AB 4s24p2 3 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) O＞C＞B
(4) 1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) As 氧 As2O3＋6Zn＋6H2SO4=2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
【详解】（1）基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，Ni有2个未成对电子，第二周期基态原子中有2个未成对电子的是C和O，电负性小的元素是C；26号元素为Fe，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2；L原子核外电子占有9个原子轨道时，3p能级上的3个轨道均被占据，有1个未成对电子的只能是3p5，故L是氯元素。
（2）①硒为34号元素，有6个价电子，所以硒原子的价层电子排布式为4s24p4；
②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是As＞Se＞Ge；
（3）①Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，其基态原子的价层电子排布式为3d104s1；
②同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：As＞Ga，A正确；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，B正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：As＜Ga，C错误；答案选AB；
③Ge是32号元素，与硅同主族，基态原子的价层电子排布式为4s24p2；由第一电离能的变化规律可知，在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有Be、C、O三种；
④Ga位于第四周期ⅢA族，所以其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；由第一电离能的变化规律可知，B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是O＞C＞B。
（4）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X为As；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X与Y可形成化合物X2Y3，Y为O；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，Z元素可以形成负一价离子，Z为H；
①X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3，该元素为33号元素砷，符号是As；
②Y为O，其价层电子排布图为，元素名称为氧；
③X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，反应中1 mol As2O3得到12 mol电子，1 mol Zn失去2 mol电子，根据得失电子守恒配平化学方程式：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O；
25． 4:5 Mn 3d104s24p2 2 2
【详解】(1) 基态Fe的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe失去最外层2个电子得Fe2+，价电子排布为：3d6，基态Fe失去3个电子得Fe3+，价电子排布为：3d5，根据洪特规则和泡利原理，d能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为：4:5；
(2) 元素Mn与O中，O基态原子价电子为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn；
(3) Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，则有2个未成对电子；
(4)S的基态原子核外未成对电子处于3p轨道，共2个未成对电子。
答案第1页，共2页
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