1.2 原子结构与元素的性质 课后练习
一、单选题
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．不同能层的s轨道大小、形状都相同
B．最外层电子数为2的元素一定位于s区
C．电离能越大的元素，电负性也越大
D．碳原子的能量：激发态>基态
2．下列有关微粒性质的排列顺序，正确的是（ ）
A．键角：
B．热稳定性：HBr＞HCl＞HF
C．第一电离能：C＜N＜O
D．熔点：单晶硅＞碳化硅＞金刚石
3．下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是（ ）
A．元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S
B．碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2 分子中有4 个σ键
C．同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同
D．C、N、O三种元素，其第一电离能由大到小的顺序为N>O>C
4．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A．R的最高正价为+3价
B．元素R位于元素周期表中第ⅡA族
C．元素R的原子最外层共有4个电子
D．元素R基态原子的电子排布式为1s22s2
5．现有三种元素的基态原子的电子排布式：①1s22s22p63s23p4；②ls22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（ ）
A．第一电离能：③＞②＞① B．原子半径：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞① D．最高正化合价：③＞②＞①
6．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：X
C．W、X形成的化合物以及它们与水反应生成物都是共价化合物
D．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两之间都能发生反应
7．黑火药发生爆炸反应的方程式为：。下列说法正确的是（ ）
A．电离能大小： B．电负性大小：
C．原子半径大小： D．热稳定性大小：
8．前四周期元素的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X的s能级电子数比p能级电子数多1，Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同。下列说法正确的是（ ）
A．电负性：
B．W与Z可以形成1：1型化合物
C．Z元素在周期表中的位置可能为第四周期VIB族
D．在同周期元素形成的最简单离子中，Y离子的半径最小
9．下列说法中错误的是（ ）
A．根据对角线规则，铍和铝的性质具有相似性
B．在H3O+、NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109o28ˊ
10．据《科学网》报道，德国科学家发现P3N5、PN2、PN6 ，首次证明PN6为正八面体。下列叙述错误的是
A．氮的电负性大于磷是因为N原子半径小于P
B．N、P的第一电离能大于同周期右邻元素
C．基态P原子未成对电子数大于基态N原子
D．在元素周期表中，N、P元素都位于p区
11．和S均属于VIA族元素。下列关于Se及其化合物性质的比较错误的是
A．第一电离能： B．原子半径：Se
12．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法正确的是（ ）
X Y
Z W
A．X的气态氢化物比Y的稳定
B．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强
C．Y的非金属性比Z的强
D．原子半径：X ＜ Z ＜ W
13．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X元素可能为＋4价
B．X可能为非金属
C．X为第五周期元素
D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋
14．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X元素的常见价态为＋4价
B．X不可能为金属元素
C．X一定为第五周期元素
D．X与氧气反应时最可能生成的阳离子为X3＋
15．下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是（ ）
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
16．前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物水溶液呈碱性，Y的原子核外有2个未成对电子，Z的单质燃烧时火焰呈黄色，W的原子序数是Y的两倍，Q的最外层有一个电子且内层轨道全充满。下列说法正确的是（ ）
A．第一电离能：I1(Y)>I1(X)>I1(W)
B．Q元素位于第四周期IA族
C．原子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)
D．W的简单气态氢化物的稳定性比Y的强
17．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是（ ）
A．Y为O或S元素
B．元素电负性的顺序为X>Y>Z
C．元素的第一电离能顺序Z>Y>X>W
D．对应简单离子的半径顺序W>X>Y>Z
18．下列说法正确的是（ ）
A．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素
B．元素周期表中IA族是包含元素种类最多的纵列
C．同周期的主族元素从左往右原子半径逐渐减小，它们形成简单离子的半径逐渐减小
D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定
19．下列说法错误的是（ ）
A．原子模型 是玻尔提出的
B．宇宙大爆炸后短时间内产生了氢、氦和大量的锂
C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的性质
D．电子云模型 中的小黑点表示电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
20．抗坏血酸分子的结构简式为 ，下列说法不正确的是（ ）
A．分子中含有2个手性碳原子
B．抗坏血酸分子中含有键
C．分子中碳原子的杂化方式为和
D．所含元素的第一电离能比较：
二、综合题
21．下表为元素周期表前三周期的一部分：
（1）判断 Y
Z R (写元素符号)。
（2）写出X的氢化物的化学式： ，W的氢化物的化学式 ，其沸点比较： ＞ (填化学式)
（3）下图是X的基态原子的电子排布图，其中有一个是错误的，它不能作为基态原子的电子排布 图是因为它不符合 。
（4）以上五种元素中， (填元素符号)元素第一电离能最大。 元素电负性最大，Y的基态原子的电子排布式为
22．根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。
（1）在第三周期中，第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是 。
（2）在元素周期表中，电负性最大的元素是
（3）第二周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是 。
23．有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素，B元素原子核外p能级上的电子数比s能级上的电子数少1，C为金属元素且原子核外p能级上的电子数和s能级上的电子数相等，D元素的原子核外所有p能级为全充满或半充满状态。
（1）写出四种元素的元素符号：
A ，B ，C ，D 。
（2）写出C、D两种元素基态原子核外电子的电子排布图。
C ，
D 。
（3）写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式： 。
（4）写出B元素对应的单质和氢化物的电子式：单质 ，氢化物 。
24．
（1）第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化情况如图。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是 ，原子核对外层电子的引力增大。导致I1在a点出现齿峰的原因是 。
（2）①P4S3常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是 。
②As4S4俗称雄黄，其中基态As原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子。
③P、S、As电负性由大到小的顺序是 。
25．Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大，有如下信息：
元素 相关信息
Y 原子核外有6个不同运动状态的电子
Z 非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同
W 主族元素，与Z原子的价电子数相同
R 价层电子排布式为3d64s2
M IB族，其被称作“电器工业的主角”
请回答下列问题（Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示）：
（1）Z、W元素相比，第一电离能较大的是 ，M2+的核外电子排布式为 。
（2）M2Z的熔点比M2W的 （填“高”或“低”) ，请解释原因 。
（3）N3-和YZ2是等电子体，则N3-的结构式为 。
（4）WZ2分子中W原子价层电子对数是 对，WZ2的VSEPR 模型名称为 ，WZ3气态为单分子，该分子中W原子的杂化轨道类型为 ；WZ3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中W原子的杂化轨道类型为 ；该结构中W-Z键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为 (填图2中字母) ，该分子中含有 个σ键。
（5）MRW2的晶胞如图2所示，晶胞参数a=0.524nm、c=1.032nm；MRW2的晶胞中每个M原子与 个W原子相连，晶体密度ρ= g/cm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023mol-1）。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．能层序数越大，s原子轨道的能量越高，轨道的半径越大，A不符合题意；
B．s区的ⅡA族元素原子最外层电子数2，但最外层电子数为2的元素也可能处于p区，如He，可能处于d区，如Fe，也可能处于ds区，如Zn处于ds区，B不符合题意；
C．N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素，但N元素的电负性小于氧元素的电负性，C不符合题意；
D．基态元素原子的电子吸收能量后可以变成激发态，故碳原子的能量：激发态>基态，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.s能级的形状相同，但不能能层的s能级轨道半径不相同；
B.最外层电子数为2的元素也可能处于p区，如He；
C.原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难，第一电离能较大。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．BF3为平面三角形，键角为120°， 无孤电子对，CH4为正四面体结构，键角为109°28′，NH3中由于分子中N原子含有1对孤电子对，并且孤电子对—成键电子对间的斥力＞成键电子对—成键电子对间的斥力，使NH3分子中的键角减小，即小于109°28′，所以键角：BF3 ＞CH4＞NH3，故A符合题意；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性F＞Cl＞Br，对应氢化物的稳定性为HBr＜HCl＜HF，故B不符合题意；
C．同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅤA族具有半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能C＜O＜N，故C不符合题意；
D．单晶硅、碳化硅、金刚石形成的晶体都是共价晶体，由于键长C-C＜C-Si＜Si-Si，则熔点为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据各物质的空间构型和孤电子对数目比较键角；
B.元素的非金属性越强，其对应的气态氢化物的热稳定性越强；
C.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
D.单晶硅、碳化硅、金刚石都是共价晶体，键长越短，键能越大，其熔点越高。
3．【答案】D
【解析】【解答】A. 元素非金属性Cl>S的实验依据可以是HCl的稳定性比H2S强或高氯酸的酸性比硫酸强，A不符合题意；
B. 碳元素的电负性小于氧元素，每个CO2 分子中只有2 个σ键，B不符合题意；
C. 同周期主族元素的原子形成的简单阳离子和简单阴离子的电子层结构一定不同，C不符合题意；
D. C、N、O三种元素，其第一电离能由大到小的顺序为N>O>C，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】该题考查元素周期律（气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、最高价氧化物对应水化物的碱性、原子半径、金属性、非金属性）、电负性、电离能、σ键 π键等重点知识，难度不大但是比较重要，应掌握知识点。
4．【答案】B
【解析】【解答】由表中数据I3 I2，可知元素R的最高正价为+2价，A项错；元素R一定位于第ⅡA族，最外层有2个电子，但R不一定是Be元素，故C、D项错。
【分析】根据各级电离能的比较，第二级电离能和第三级电离能相差较大，可知该原子最易失去两个电子。
5．【答案】A
【解析】【解答】由核外电子排布式可知，①1s
22s
22p
63s
23p
4为S元素，②1s
22s
22p
63s
23p
3为P元素，③1s
22s
22p
5为F元素；A．同周期自左而右，第一电离能增大，但P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Cl＞P＞S；同主族自上而下第一电离能减弱，故F＞Cl，故第一电离能F＞P＞S，即③＞②＞①，故A符合题意；
B.同周期自左而右，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径P＞S＞F，即②＞①＞③，故B不符合题意；
C.同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下降低，故电负性③＞①＞②，故C不符合题意；
D.S元素最高正化合价为+6，P元素最高正化合价为+5，F没有正化合价，故最高正化合价：①＞②，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据排布式 ①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5 可判定三种元素分别为硫，磷，氟。同周期元素
6．【答案】A
【解析】【解答】A.同周期自左而右原子半径依次减小，X少一个电子层原子半径最小，故原子半径O
C.S与O形成的化合物由二氧化硫、三氧化硫，对应的水化物为亚硫酸、硫酸，都属于共价化合物，选项C不符合题意；
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸，氢氧化钠与硫酸发生中和反应，氢氧化铝属于两性氢氧化物，与氢氧化钠、硫酸反应，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据元素化合价的特点和原子序数的大小推断出各种元素，结合元素周期律进行解答即可。
B.非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强；
D.根据两性氢氧化物的性质进行分析。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．氮元素的电子排布为半充满结构，故第一电离能大于相邻元素，A不符合题意；
B．氮的电负性大于碳的，B不符合题意；
C．硫原子有三层，氧原子有2层，故硫原子半径大，C不符合题意；
D．氧的非金属性比硫强，故水的稳定性大于硫化氢的，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
B.元素的非金属性越强电负性越大；
C.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小。
8．【答案】B
【解析】【解答】 前四周期元素的原子序数依次增大，且都不在同一周期。 说明W为H，X的s能级电子数比p能级电子数多1， 其核外电子排布为1s22s22p1, 其为N元素，Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Y的价电子为3s22p3,Y为P元素，Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同，则Z的价电子为3d104s1，Z为Cu元素，因此W为H，X为N，Y为P，Z为Cu；
A.元素的非金属性越强，其电负性越强，N＞P＞H，故A不符合题意；
B.W为H，Z为Cu，可形成CuH的物质，故B符合题意；
C.Z为Cu； Z元素在周期表中的位置可能为第四周期IB族，故C不符合题意；
D. 在同周期元素形成的最简单离子中，Y离子的半径不是最小，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据非金属性强弱判断电负性强弱
B.根据元素性质即可找出形成物质
C.根据电子排布即可找出周期表中位置
D.根据分析判断处于第三周期中氯离子的半径最小
9．【答案】D
【解析】【解答】A.根据对角线规则，铍和铝的性质具有相似性，故A不符合题意；
B.在H3O+、NH4+和Cu(NH3)4]2+中都存在配位键，故B不符合题意；
C.元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强，故C不符合题意；
D.P4分子键角都为60o，故D符合题意。
【分析】键角是分子中化学键形成的角度，不同空间构型的分子中键角是不同的。
10．【答案】C
【解析】【解答】A.N的半径更小，原子核对最外层电子的吸引力较大，所以吸引电子的能力更强，因此 氮的电负性大于磷 ，A选项是正确的；
B. N、P的第一电离能大于同周期右邻元素 ，因为存在2p和3p能级上的半充满，更加稳定，B选项是正确的；
C.基态的P和N未成对的电子数是相等的，都是3个，C选项是错误的；
D. 在元素周期表中，N、P元素都位于p区 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】同周期的元素从左至右第一电离能是呈现增大的趋势，但是由于第IIA族和第VA族的元素，存在ns的全充满和np能级的半充满，结构较为稳定，不易失去最外层的电子，所以其 第一电离能大于同周期右邻元素 。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．属于VA族元素，其np轨道上的电子处于半充满状态，更稳定，第一电离能更大，所以第一电离能：，故A符合题意；
B．同周期从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：Se
D．两者是结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，沸点就越高，所以沸点：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、原子最外层电子处于半充满时，比相邻元素的第一电离能更大；
B、同周期从左到右原子半径逐渐减；
C、氢化物的还原性即比较元素的非金属性，两者为反比关系；
D、相对分子质量越大，熔沸点越高。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．X的气态氢化物是氨气，Y的气态氢化物是水，根据同周期元素，从左往右，元素的非金属性越强(Y>X)，与氢气越易化合，得到的氢化物越稳定，可知Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定，A不符合题意；
B．同周期元素从左到右非金属性增强，则非金属性W > Z，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强，B不符合题意；
C．同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性Y > Z，C符合题意；
D．同周期元素从左到右半径逐渐减少，同主族元素从上到下半径逐渐增大，则原子半径： Z >X，Z >W ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y原子有2个电子层，所以Y为氧元素，根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知，X为氮元素，Z为硫元素，W为氯元素，结合元素性质的递变规律分析解答，
13．【答案】D
【解析】【解答】A、由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，故A不符合题意；
B、由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，X应为金属，故B不符合题意；
C、周期数=核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C不符合题意；
D、由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，因此X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】可通过各级电离能的数值，哪一级发生突变，判断元素可能有的化合价、哪一主族的元素。
14．【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知，第三电离能和第四电离能间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，在化合物中通常显＋3价，A项不符合题意；
B.第ⅢA族既有金属元素也有非金属元素，根据已知条件无法确定是否是金属元素，B项不符合题意；
C.根据已知条件无法确定其所处周期，C项不符合题意；
D.该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氧气反应时最可能生成的阳离子为X3＋，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图象可知，该元素的电离能I4 远大于I3，可形成+3价的阳离子。
15．【答案】A
【解析】【解答】非金属性越强，电负性越大。四种元素分别是O、P、Si、Ca，故电负性最强的是O，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据基态原子核外电子排布式，确定其元素符号，结合非金属性强弱比较电负性强弱。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．X为N元素，Y为O元素，W为S元素，根据同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是N原子的2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大；同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S，故A项不符合题意；
B．根据分析，Q为Cu元素，位于元素周期表第四周期第ⅠB族，故B项不符合题意；
C．Y为O元素，Z为Na元素，W为S元素，根据同周期元素的原子从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径从大到小：r(Na)>r(S)>r(O)，故C项符合题意；
D．W的简单气态氢化物为H2S，Y的简单气态氢化物为H2O，根据元素的非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性就越强，由于非金属性O>S，所以简单气态氢化物的稳定性H2O>H2S，故D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小；
B．根据题目信息确定位置；
C．根据同周期元素的原子从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大；
D．根据元素的非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性就越强。
17．【答案】C
【解析】【解答】A．根据以上分析，Y为P元素，故A不符合题意；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性Cl>P>Si，则电负性Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B不符合题意；
C．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则Na、Si、P、Cl第一电离能Cl>P>Si>Na，即Z>Y>X>W，故C符合题意；
D．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，Si既不容易失电子，也不容易得电子，很难形成简单离子，故离子半径P3->Cl-
>Na+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，X可以形成4个共价键，最外层有4个电子；而Z只形成1个共价键，且Z的最外层电子数是X核外电子总数的一半，可推断X为Si，Z为Cl，W形成+1价离子，为Na元素；由化合物中原子团带1个单位负电荷，可知Y元素除了形成2个共用电子对之外，还可以得到1个电子，最外层电子数为5，为P元素。综上，元素W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl，据此分析解答。
18．【答案】A
【解析】【解答】A．常见催化剂如铁触媒、Pt、Pd等属于过渡元素，过渡元素Ti耐高温、耐腐蚀，A符合题意；
B．ⅢB包含镧系、锕系，故周期表中ⅢB含元素种类最多，B不符合题意；
C．同周期元素原子电子层相同，从左往右，核电荷数越来越多，半径逐渐减小，同周期中金属原子形成阳离子时电子层减少一层，而非金属原子形成阴离子时电子层不变，故同周期简单离子中阴离子半径大于阳离子半径，C不符合题意；
D．当第一层为最外层时，有2个电子即为稳定结构，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．过渡元素中均为金属元素；
B．元素周期表中，由于ⅢB族含有镧系和锕系，该族元素含有的元素种类最多，其它族中．Ⅷ族含有12种元素、0族和ⅠA族含有7种元素；
C．同周期，非金属的阴离子半径大于金属元素的阳离子半径；
D．氦，稀有气体，最外层2个电子，结构稳定.
19．【答案】B
【解析】【解答】A．波尔在卢瑟福核式模型基础上，提出了核外电子分层排布的原子结构模型，A不符合题意；
B．宇宙大爆炸产生了氢元素和氦元素，以及很少的锂元素，B符合题意；
C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的电离能、电负性等性质，C不符合题意；
D．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度分布的形象化描述，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】宇宙大爆炸产生的氢元素和氦元素，以及少量的锂元素，不是大量的锂元素，其他均正确
20．【答案】D
【解析】【解答】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，该分子中含有2个手性碳原子，如图用“*”标记
，故A正确；
B.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，则抗坏血酸分子中含有键，故B正确；
C.双键碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化，该分子中的碳原子既有形成双键的，也有饱和碳原子，因此分子中碳原子的杂化方式为和，故C正确；
D.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能：O>C，但由于H原子核外只有一个电子层，核外电子受到的束缚力较大，失去电子需要消耗更多能量，其第一电离能大于O和C，则第一电离能：C
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；
B.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
C.双键碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
D.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。
21．【答案】（1）S；F；Ne
（2）NH3；PH3；NH3；＞；PH3
（3）洪特规则
（4）Ne；F；1s22s22p63s23p4
【解析】【解答】（1）根据各元素在周期表中的位置，X、Y、Z、R、W分别代表N、S、F、Ne、P元素。Y、Z、R依次为S、F、Ne。
（2）X为N元素，N原子最外层有5个电子，N的最低负价为-3价，X的氢化物为NH3。W为P元素，P原子最外层有5个电子，P的最低负价为-3价，W的氢化物为PH3。由于NH3分子间存在氢键，PH3分子间不存在氢键，沸点：NH3 PH3。
（3）根据原子核外电子排布规律，其中①错误，违背了洪特规则。
（4）同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，Ne的第一电离能最大。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，F的电负性最大。Y为S，S原子核外有16个电子，根据构造原理，Y的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。
【分析】根据元素在周期表中的位置确定各种元素。
（2）氢键影响分子的熔沸点；
（3）根据原子轨道图中洪特规则进行判断；
（4）根据元素性质的递变规律进行分析即可。
22．【答案】（1）Na；Ar
（2）F
（3）N
【解析】【解答】(1) 第三周期中Na的金属性最强，最易失去电子，Ar为最外层8电子稳定结构，难失去电子，则第一电离能最小的元素是Na，第一电离能最大的元素是Ar，故答案为：Na；Ar；(2) 元素周期表中，F的非金属性最强，电负性最大的元素是F，故答案为：F；(3)p轨道半充满，可知p轨道有3个电子，价电子为ns2np3，为Ⅴ族元素，则第二周期原子中p轨道半充满的元素是N，故答案为：N。
【分析】（1）同一周期从左到右元素的得电子能力越强，电离能越大；
（2）同周期从左往右，电负性逐渐增大，电负性最强的元素是氟；
（3）匀速p轨道半充满，说明p轨道有三个电子，则说明核外有五个电子为氮元素。
23．【答案】（1）H；N；Mg；P
（2）；
（3）N2+3Mg Mg3N2
（4）∶N N∶；
【解析】【解答】A是宇宙中最丰富的元素，则A为氢；B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3，B元素为氮；C元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，C元素为镁；D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，D元素为磷。
（1）A是H，B是N，C是Mg，D是P
（2）C核外电子排布 ，D核外电子排布， （3） N2+3Mg Mg3N2
（4） ∶N N∶ ，
【分析】（1）根据题意即可推出元素符号
（2）根据核外电子能级排布即可写出
（3）氮气和镁单质反应生成氮化镁
（4）单质氮气，氢化物是氨气，写出电子式即可
24．【答案】（1）随原子序数增大，核电荷数增大，原子半径逐渐减小；N 元素原子的2p能级轨道半满，更稳定
（2）P；3d104s24p3；3；S>P>As
【解析】【解答】(1)同周期主族元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的递增而呈增大趋势的原因是随原子序数增大，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的引力增大；a点对应N元素，因为其最高电子层的p能级轨道半充满，更稳定，相邻的C元素和O元素不存在这种结构特征，N的第-电离能大于同周期相邻元素，所以出现齿峰。
(2)①基态P原子由于3p轨道半满，为稳定结构，第一电离能大于S，所以P和S的第一电离能较大的是P。②As为33号元素，基态As原子的核外电子排布式为[ Ar]3d104s24p3；核外4p轨道上有3个未成对电子。③同周期主族元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性：S> P>As。
【分析】
（1）原子序数增大其核电荷数增大，原子半径减小；半满结构时更加稳定能量更低；
（2）
① p元素处于半满，更稳定，故第一电离能更大；
② 根据砷元素的序数是33，进行核外电子排布式的书写，注意洪特规则和能量最低原理；据此可得未成对电子数；
③ 电负性同周期从左到右逐渐增大，从上而下逐渐减小。
25．【答案】（1）O；[Ar]3d9
（2）高；氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高
（3）[N=N=N]-
（4）3；平面三角形；sp2；sp3；a；12
（5）4；
【解析】【解答】Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子，Y为C元素； Z 是非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同，Z的电子排布式为1s22s22p4，为O元素；W是主族元素，与Z原子的价电子数相同 ，W为S元素；R 的价层电子排布式为3d64s2，R为Fe元素；M位于第IB族，其被称作“电器工业的主角”，为Cu元素。
（1）因为Z为O、W为S，非金属性为O>S，所以第一电离能是O>S，M为Cu元素，为29号元素，Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9。
（2）由上述分析知M2Z的化学式为Cu2O，M2W的化学式为Cu2S。因为氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高。答案：高；氧离子半径比硫离子半径小，Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O熔点高 。
（3）由上述分析知YZ2的化学式为CO2， N3-是CO2的等电子体，所以N3-的结构式为[N=N=N]-。
（4）WZ2的分子式为SO2， SO2中W原子价层电子对数是中心原子的孤对电子对数和 键电子对数之和，中心原子的孤对电子对数=（6-2 ）/2=1 键电子对数为2，所以S原子价层电子对数是3对。SO2的VSEPR 模型名称为平面三角形。SO3气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，则为sp2杂化，SO3的三聚体中S原子形成4个δ键，为sp3杂化；SO3的三聚体中每个S形成S=O键和S-O键，S=O键长较短，即a较短，该分子中含有σ键数目为3×4=12。
（5）由图知每个Cu原子和4个S原子相连，S均在体内，由此知化学式为CuFeS2，则含晶胞质量为 ，晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm，体积为(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm，ρ= = = g cm-3，故答案为：4；
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和核外电子排布规律等判断出各种元素，然后结合元素周期律和物质结构与性质之间的关系进行分析即可。
