原子结构与性质 课时练习 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质课时练习一、单选题1．最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的（）A．s区、p区、ds区 B．s区、p区、d区C．f区、p区、ds区 D．s区、f区、ds区2．下列说法正确的是（）A．第三能层有s、p共两个能级B．3d能级最多容纳6个电子C．电子云伸展方向与能量的大小有关D．无论是哪一能层的p能级最多容纳的电子数均为6个3．化学家维勒发现无机化合物氰酸铵NH4CNO通过加热可以转变为有机化合物尿素CO（NH2）2，使有机化学进入合成时代。其中尿素CO（NH2）2最低能量构型的分子所有原子共平面。下列说法错误的是（）A．CO（NH2）2易溶于水B．最低能量构型的CO（NH2）2中C和N都采取sp2杂化C．NH4CNO和CO（NH2）2中所含化学键类型完全相同D．元素第一电离能N＞O＞C4．是常见的补铁剂。下列说法正确的是（）A．中子数为10的氧原子：B．其中碳原子的杂化类型：和C．的名称：胺基D．基态的价电子的排布图：5．铬钾矾[]在纺织工业有广泛用途，下列有关说法正确的是（）A．基态价电子排布式为B．中S的杂化类型为杂化C．离子半径：D．元素K在周期表中位于第3周期IA族6．有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5。下列说法正确的是（）A．原子半径：③＞④＞②＞① B．第一电离能：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞③＞②＞① D．最高正化合价：④＞①＞②=③7．是某原子的结构示意图，下列关于该原子的描述正确的是（）A．容易得到电子 B．属于非金属原子C．核电荷数为11 D．最外层电子数为118．元素周期表中铅元素的数据如图，下列说法中正确的是（）A．Pb原子最外层有4个能量相同的电子B．基态Pb原子的最外层没有未成对电子C．Pb元素位于第六周期第Ⅳ族D．Pb元素的相对原子质量是207.29．1919年卢瑟福在核反应中用粒子(即氦核轰击短周期非金属原子，得到核素和一新的粒子M，其过程为：。其中元素X、Y、M的质子数之和为16，下列说法正确的是（）A．粒子M中含有1个中子B．最简单氢化物的还原性：X<YC．中所有原子均为8电子稳定结构D．X和Y只能形成两种化合物10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W元素的单质是最轻的气体，X的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，Y所在的族序数等于周期数，W、Z元素的最高正价之和等于X、Y元素的最高正价之和。下列说法错误的是（）A．简单气态氢化物的还原性：X>ZB．离子半径：Z>Y>X>WC．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>X>YD．W、X、Z三种元素组成的化合物可能既含离子键又含共价键11．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法错误的是A．电负性：B．最高正价：C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D．最高价氧化物对应水化物的酸性：12．硫化羰（OCS）存在于许多种植物中，杀虫效果显著。它与CO2、CS2互为等电子体，已知C=O键的键能为745kJ·mol－1，有关硫化羰的说法正确的是（）A．分子中有2个σ键和1个π键B．可推测C=S键的键能大于745kJ·mol－1C．OCS中碳原子是采用sp杂化方式成键的D．分解温度CO2、OCS、CS2依次由低到高13．短周期主族元素X、Y、Z、R、T原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Z元素原子在同周期原子中半径最小，Y与R能形成R2Y、R2Y2型常见离子化合物，R与T形成的化合物R2T能促进水的电离。下列说法错误的是（）A．最高价氧化物对应水化物的酸性X＜TB．Z的单质能与Y的简单氢化物反应C．原子半径和简单离子半径均满足R＞T＞YD．由X、Y、R三种元素组成的常见化合物的水溶液呈碱性14．是重要的还原剂，合成方法：。下列说法正确的是A．半径大小： B．电负性大小：C．第一电离能： D．碱性强弱：15．关于原子轨道的说法正确的是（）A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋方向相同C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道D．凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A均采用sp3杂化轨道成键16．一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24，下列有关叙述错误的是（）A．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应B．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸C．Y的氟化物中Y原子为杂化D．X的氟化物中原子均为8电子稳定结构17．某原子的价电子构型为3s23p2，其核外电子运动说法错误的是（）A．有4种不同的伸展方向 B．有5种不同能量的电子C．有5种不同的运动范围 D．有14种不同运动状态的电子18．C和Si都属于元素周期表第IVA族元素，它们原子结构中相同的是（）A．质子数 B．电子层数C．核外电子数 D．最外层电子数19．在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（）A．一定是金属元素 B．可能是稀有气体元素C．一定不是非金属元素 D．原子容易失去电子的元素20．已知X、Y是主族元素，I为电离能。请根据下表所列数据判断，错误的是（）I/kJ·mol－1

元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A．元素X的常见化合价是＋1B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应二、综合题21．（1）某元素的原子序数为33，则：①此元素原子的电子总数是；②有个能层，个能级；③它的电子排布式为。（2）写出下列基态原子或离子的电子排布式：①S；②Ca2＋；③Cl－；④Ni2＋；⑤Ge；⑥Mn2＋。22．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑩在表中的位置，回答下列问题：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（1）元素⑩在周期表中的位置是，其基态原子价电子轨道表示式为，该元素对应基态原子具有种能量不同的电子，具有种运动状态不同的电子。（2）④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为（用离子符号和“＞”表示）。（3）②③④⑧⑨的简单气态氢化物中，最稳定的是（用化学式表示，下同），最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是。（4）⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为。23．元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为。（3）二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性(填“增强”、“不变”或“减弱”，下同)，共价性。（4）NH3和F2在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有(填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式。a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：晶体R中含有的化学键包括。（6）水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2苯酚()的Ka(填“>”“=”或“<”)，其原因是。（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为；其晶胞参数为1.4nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为g·cm-3。(只需列出式子)24．（1）COCl2分子中所有原子均满足8电子结构，COCl2分子中σ键和π键的个数之比为，中心原子的杂化方式为。（2）As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为，1molAs4O6中含有σ键的物质的量为mol。（3）中，Al的轨道杂化方式为。（4）SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为。25．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层有6个电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是+7价（1）元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是。（2）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是。a．常温下Z的单质和T的单质状态不同b．Z的氢化物比Ｔ的氢化物稳定c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应（3）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是，理由是：。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】最活泼的金属元素是铯（不考虑放射性元素钫），在ⅠA族，s区；最活泼的非金属元素（是氟）在ⅦA族，p区；汞的价电子排布为5d106s2，ⅡB族，ds区；故答案为：A。

【分析】根据元素周期表中非金属性、金属性变化规律进行判断即可，注意元素周期表的分区。2．【答案】D【解析】【解答】A，任一能层的能级数等于能层序数，第三能层有3s、3p、3d三个能级，A项不符合题意；B，无论3d、4d还是5d……，d能级有5个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，3d能级最多容纳10个电子，B项不符合题意；C，电子云伸展方向与能量的大小无关，如2px、2py、2pz能量相等，C项不符合题意；D，无论2p、3p还是4p……，p能级有3个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，D项符合题意；故答案为：D。

【分析】A.根据能技术与能层数的关系进行判断；

B.d能级有5个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子；

C.电子云的伸展方向与能量大小无关；

D.p层最多能容纳6个电子。3．【答案】C【解析】【解答】A、分子中含有氨基，可以和水形成氢键，易溶于水，A错误；

B、C孤对电子为0，周围连接原子数为3，为sp2杂化，尿素CO（NH2）2最低能量构型的分子所有原子共平面，N孤对电子为0，周围连接原子数为3，为sp2杂化，B错误；

C、NH4CNO为铵盐，属于离子化合物，含有离子键，CO（NH2）2不是离子化合物，不含离子键，C错误；

D、同周期元素，从左到右第一电离能增大，N的佳电子层处于半充满状态，其第一电离能比O大，则第一电离能N>O>C，D错误；

故答案为：C

【分析】A、N、O、F三种原子可以和H形成氢键；

B、杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；

C、铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键，非金属原子和非金属原子的结合是共价键；

D、同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常。4．【答案】B【解析】【解答】A．中子数为10的氧原子，质量数为8+10=18，表示为：，A不符合题意；B．分子中的C=O上的碳原子为杂化，亚甲基上的碳原子为杂化，B符合题意；C．的名称为氨基，C不符合题意；D．基态的价电子的排布图为，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.中子数为10的氧原子，质量数为8+10=18；

C.的名称为氨基；

D.基态的价电子排布式为3d6，电子排布图为。5．【答案】C【解析】【解答】A．基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，故A不符合题意；B．中S原子的价层电子对数=4+=4，因此S原子的杂化方式为sp3，故B不符合题意；C．S2-、K+核外电子层数均为3，核外电子数均为18，O2-核外有2个电子层，核外电子层数越多，粒子半径越大，核外电子数相同时，核内质子数越多，半径越小，因此离子半径：，故C符合题意；D．K元素位于元素周期表中第4周期IA族，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.Cr核外有24个电子，根据构造原理书写电子排布式；

B.中S原子的价层电子对数为4；

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；

D.K位于第4周期IA族。6．【答案】B【解析】【解答】由电子排布可知，①为S，②为P，③为N，④为F，A．电子层越多，半径越大，同周期原子序数大的原子半径小，原子半径为②＞①＞③＞④，故A不符合题意；B．非金属性强，则第一电离能大，所以第一电离能为④＞③＞②＞①，故B符合题意；C．非金属性强，则电负性大，则电负性为④＞③＞②＞①，故C不符合题意；D．F没有正价，则最高正价为①＞③=②，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.电子层数越多原子半径越大；

B.电子层数越多，第一电离能越小，电子层数相同时，核电荷数越多，第一电离能越小；

C.同一周期，从左往右，电负性逐渐增大，同一主族，从上往下，电负性逐渐减弱；

D.最高正化合价等于最外层电子数，O、F没有最高正化合价。7．【答案】C【解析】【解答】解：A．该原子的最外层电子数是1，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，故A错误；B．该原子的核内质子数为11，为钠元素，属于金属元素的原子，故B错误；C．圆圈内的数字是11，表示核电荷数为11，故C正确；D．该原子的最外层电子数是1，故D错误；故选C．【分析】原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，离圆圈最远的弧线表示最外层；若最外层电子数≥4，在化学反应中易得电子，若最外层电子数＜4，在化学反应中易失去电子，据此进行解答．8．【答案】D【解析】【解答】A.同一能级的电子具有相同的能量，因此Pb的最外层四个电子并不是能量相同的，s能级上的两个电子能量相同，p上的两个电子能量相同，A是错误的，不符合题意；B.基态Pb原子的最外层有一对成对电子，即6s能级上的两个电子是成对电子，B选项是错误的，不符合题意；C根据价层电子排布式可知Pb属于主族元素，最外层有四个电子，属于主族元素，主族元素的族序数等于最外层电子数，所以Pb位于第六周期第ⅣA族，族的符号书写错误，C选项是错误的，不符合题意；D.根据元素周期表的内容，最下面一行就是元素的相对原子质量，D选项是正确的，符合题意。故答案为：D。

【分析】本题考查的是元素周期表的应用。主族元素的族序数=最外层电子数=价层电子数。9．【答案】C【解析】【解答】A．粒子M为H原子，质量数为1，质子数为1，则中子数=1-1=0，故粒子M中没有中子，故A不符合题意；B．X为N，Y为O，最简单氢化物分别为NH3、H2O，根据非金属性越强，氢化物还原性越弱，非金属性O>N，则氢化物的还原性：X>Y，故B不符合题意；C．N原子最外层有5个电子，Cl原子最外层有7个电子，三个Cl原子可与一个N原子共用三对电子形成，所有原子均为8电子稳定结构，故C符合题意；D．N和O能形成NO、NO2、N2O4等多种氧化物，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=W+3+1，Z+2=Z+1+1，则M的质量数为1，质子数为1，可知M为H，元素X、Y、M的质子数之和为16，X的质子数为Z，则Z+Z+1+1=16，解得Z=7，因此X为N，Y为O，据此分析解答。10．【答案】B【解析】【解答】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W元素的单质是最轻的气体，则W为H元素；X的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，则X为N元素；Y所在的族序数等于周期数，则Y为Al元素；W、Z元素的最高正价之和等于X、Y元素的最高正价之和（+5+3=8），则Z为Cl元素。

A.N的非金属性比Cl弱，所以简单气态氢化物的还原性是氨气强于氯化氢，A不符合题意；

B.氮离子、和铝离子的核外电子排布相同，氮的核电荷数较小，所以离子半径氮离子半径比铝离子半径大，B符合题意；

C.最高价氧化物对应的水化物酸性，高氯酸>硝酸>氢氧化铝，C不符合题意；

D.H、N、Cl三种元素组成的化合物可能是离子化合物如氯化铵，所以可能既含离子键又含共价键，D不符合题意。故答案为：B【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W元素的单质是最轻的气体，则W为H元素；X的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应，则X为N元素；Y所在的族序数等于周期数，则Y为Al元素；W、Z元素的最高正价之和等于X、Y元素的最高正价之和（+5+3=8），则Z为Cl元素，据此解答即可.11．【答案】B【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：N>Be，则电负性：N>Be，即Z>X，A不符合题意；B．N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，即M>Z；B符合题意；C．Na和O形成的过氧化钠中含有O-O非极性共价键，C不符合题意；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：N>C，则硝酸酸性强于碳酸，D不符合题意；故答案为：B。【分析】M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素，X的2s轨道全充满，则X为Be元素，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，则Y为C元素，Q是纯碱中的一种元素，为Na元素，Z元素原子序数介于Y和M之间，为N元素。12．【答案】C【解析】【解答】A．羰基硫结构为S=C=O，分子中有2个σ键和2个π键，A不符合题意；B．硫的电负性比氧弱，C=S键的键能小于745kJ•mol-1，B不符合题意；C．COS中碳原子上含有2个σ键电子对，则中心原子采用sp杂化，C符合题意；D．电负性越大，成键的键能越大越稳定，电负性：C＜S＜O，故分解温度：CS2、COS、CO2依次由低到高，D不符合题意，故答案为：C。

【分析】本题主要考查化学键的相关知识。

A.根据羰基硫成键的特点得到其结构；

B.根据电负性的强弱分析；

C.根据中心原子上σ键的数目判断其杂化类型；

D.根据电负性与键能的关系分析即可。13．【答案】C【解析】【解答】A．非金属性：X(C)＜T(S)，因此最高价氧化物对应水化物的酸性X＜T，A不符合题意；B．Z(F)的单质为F2，Y(C)的简单氢化物为H2O，2F2+2H2O=4HF+O2，B不符合题意；C．R、T、Y分别为Na、S、O，电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同，核电荷数越小的半径越大，因此原子半径：R＞T＞Y，离子半径：T＞Y＞R，C符合题意；D．由X(C)、Y(O)、R(Na)三种元素组成的常见化合物为Na2CO3，Na2CO3水溶液因碳酸根离子水解呈碱性，D不符合题意；故答案为：C。【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R、T原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则X为C；Z元素原子在同周期原子中半径最小，则Z为F；Y与R能形成R2Y、R2Y2型常见离子化合物，则R为Na，Y为O；R(Na)与T形成的化合物R2T能促进水的电离，则T为S，综上所述，X、Y、Z、R、T分别为C、O、F、Na、S。14．【答案】C【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；半径大小：A不符合题意；B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：，B不符合题意；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；第一电离能：，C符合题意；D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性强弱：，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。15．【答案】C【解析】【解答】A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不一定都是正四面体，例如水是V形结构，A不符合题意；B.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反，B不符合题意；C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，C符合题意；D.凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A不一定均采用sp3杂化轨道成键，例如SO3中S是sp2杂化，D不符合题意，故答案为：C。【分析】此题考查杂化的基本理论，根据杂化的特点和条件进行判断，注意空间构型判断先是杂化，随后是成键特点。16．【答案】D【解析】【解答】Z的原子序数最大，有Z+，所以Z为Na；W的原子序数最小，有一个共价键，W为H；X得到一个电子形成四个共价键，Y有三个共价键，W、X、Y、Z总和为24，所以X为B，Y为N。

A．Z为Na，单质既能与水反应，也可与甲醇反应，A不符合题意；

B．Y为N，最高化合价氧化物的水化物为强酸，B不符合题意；

C．Y为N，有4个价层电子对，为杂化，C不符合题意；

D．X为B，B原子的最外层电子为6，D符合题意；故答案为：D【分析】A．Z原子序数最大化合价为+1，为Na，W原子序数最小1个化学键，为H，Y形成三个键，Y为N；

B．N的最高化合价氧化物的水化物为强酸；

C．N有4个价层电子对，为杂化；

D．B原子的最外层电子为6。17．【答案】C【解析】【解答】解：A．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，S轨道为球形只有1伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则有4种不同的伸展方向，故A正确；B．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，所以有5种不同能量的电子，故B正确；C．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，则核外有3个电子层，所以有3种不同的运动范围，故C错误；D．硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，故D正确；故选C．【分析】根据硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，再根据电子排布式1s22s22p63s23p2进行分析．18．【答案】D【解析】【解答】A．C和Si的质子数分别是6和14，A不符合题意；B．C和Si的电子层数分别是2层和3层，B不符合题意；C．C和Si的核外电子数分别是6个14，C不符合题意；D．C和Si的最外层电子数均是4个，D符合题意；故答案为：D。

【分析】根据核外电子排布即可判断19．【答案】B【解析】【解答】解：解：短周期元素中，最外层电子数是1个有：第一主族元素（包含H元素，碱金属元素）；最外层有2个的元素有第二主族元素（碱土金属元素）、稀有气体元素中的He元素，H、He为非金属元素，Li、Na、Mg为金属元素，如为稀有气体元素，则不易失去电子，故选B．【分析】短周期元素中，H、Li、Na的最外层电子数为1，Be、Mg及稀有气体He的最外层有2个电子，以此来解答．20．【答案】D【解析】【解答】A.由元素X的电离能可知，X元素极易失去第一个电子，所以常见化合价为+1价，故A项不符合题意；B.根据元素Y的电离能可知，Y元素的最外层只有三个电子，且Y是主族元素，则元素Y是第ⅢA族元素，故B项不符合题意；C.由元素X的电离能可知，X元素极易失去第一个电子，所以常见化合价为+1价，可能与氯形成化合物XCl，故C项不符合题意；D.根据元素Y的电离能可知，Y元素的最外层只有三个电子，若Y处于第三周期，则Y为Al，而铝不能与冷水反应，故D项符合题意。故答案为：D。

【分析】A.X的第二电离能突然增大，说明易失去1个电子；

B.Y的第四电离能突然增大，说明易失去3个电子；

C.X是+1价元素；

D.若Y处于第三周期，则Y为Al，而铝不能与冷水反应。21．【答案】（1）33；4；8；1s22s22p63s23p63d104s24p3（2）1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p6；1s22s22p63s23p6；1s22s22p63s23p63d8；1s22s22p63s23p63d104s24p2；1s22s22p63s23p63d5【解析】【解答】（1）某元素的原子序数为33，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，

①原子的电子总数等于原子序数，此元素原子序数为33，原子的电子总数是33；②每个能级字母前的数字表示电子层数即能层数，所以该元素含有4个能层，根据电子云的空间形状可知，各能级包含的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，所以该元素含有8个能级；③它的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s24p3；

（2）①S原子核外有16个电子，三个电子层，故核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；②Ca2+核外有18个电子，即失去最外层2个电子，故核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6；③Cl-核外有18个电子，即得到一个电子，最外层形成8电子稳定结构，故核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6；④Ni是28号元素，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，所以Ni失去两个最外层电子得到Ni2+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d8；⑤Ge是32号元素，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p2；⑥Mn元素是25号元素，原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5。【分析】（1）在原子中，核电荷数=核外电子数=原子序数，根据核电荷数书写基态原子的核外电子排布，进而确定其所含的能层和能级；

（2）根据基态原子的核外电子排布式，确定其相应离子的核外电子排布式；22．【答案】（1）第四周期第ⅤA族；；8；33（2）（3）HF；（4）【解析】【解答】（1）元素⑩是As，其在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族，其基态原子价电子轨道表示式为；基态As原子核外占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p共8个能级，每个能级的电子能量不同，该元素对应基态原子具有8种能量不同的电子；每一个电子的运动状态均不相同，有33种运动状态不同的电子；

答案：第四周期第ⅤA族；；8；33；

（2）④、⑤、⑥的简单离子半径分别是F-、Na+、Mg2+，核外电子排布相同，原子序数越大，离子半径越小，简单离子半径由大到小的顺序为：F->Na+>Mg2+；

（3）非金属性越强，气态氢化物越稳定和最高价氧化物对应水化物的酸性越强，气态氢化物最稳定的是HF；O和F无最高正价，最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4；

答案：HF；HClO4；

(4)⑤是Na，最高价氧化物对应的水化物是NaOH，⑦是Al，最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，离子方程式为：OH-+Al(OH)3=AlO2-+2H2O；

答案：OH-+Al(OH)3=AlO2-+2H2O；【分析】根据元素在元素周期表中的位置，①是H，②是C，③是N，④是F，⑤是Na，⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是As。考查元素周期表和元素周期律，物质结构与性质的关系.本题题目难度不大，根据元素在周期表中的物质可推断出元素的种类，题中侧重于周期律的应用，学习中注意积累相关知识.23．【答案】（1）（2）sp2（3）减弱；增强（4）abd；3d104s1（5）离子键、共价键、配位键（6）<；中形成分子内氢键，使其更难电离出H+（7）K3C60；【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3，处于半满较稳定，第一电离能：BCONF，答案为：。（2）该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式