苏教版 (2019)选择性必修2专题2 原子结构与元素性质第二单元 元素性质的递变规一课一练

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2专题2 原子结构与元素性质第二单元 元素性质的递变规一课一练，共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，元素或物质推断题等内容，欢迎下载使用。

专题2第二单元元素性质的递变规律同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．主族元素R的原子最外层电子排布为ns2np2。下列说法正确的是
A．一定位于第VIA族 B．最简单氢化物一定是RH4
C．一定位于第2周期 D．含氧酸一定是H2RO3
2．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中，错误的是







X


Y
Z





R
W


A．元素的第一电离能Z>R
B．元素电负性：X>Z>Y
C．基态原子中未成对电子数最多的是R
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y
3．有短周期A、B、C、D四种元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构，B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同，且C离子的核电荷数高于B离子，电负性顺序正确的是
A．A>B>C>D B．D>C>B>A C．C>D>B>A D．B>A>C>D
4．下列有关微粒半径大小关系比较中，正确的是
A．微粒X+与Y-的核外电子排布相同，则离子半径：X+>Y-
B．原子X与Y的原子序数X>Y，则原子半径一定是X C．r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)
D．同一主族非金属原子半径X>Y，则非金属性：X>Y
5．下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是
①r(Li+) ②r(F) ③r(K+) ④r(H+) A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③
6．下列关于元素性质的递变规律说法正确的是
A．同主族元素从上到下，原子半径逐渐减小
B．第二周期主族元素从左到右，最高正化合价从依次递增到
C．同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强
D．同一主族元素，化学性质完全相同
7．下列关于原子结构及元素周期表说法错误的是
A．第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．除第一周期外，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束
8．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是
元素
Li
Be
C
O
F
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
3
1.8

A．Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Be和Cl形成共价键
D．O和F形成的化合物O显正价
9．四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是
A．氢化物的稳定性：一定有Z＜W
B．同周期中第一电离能小于Z的有5种
C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
10．元素X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示。R位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17。下列说法正确的是
X





Y
Z

R



A．X基态原子的核外电子排布式为 B．电负性：R>Y
C．简单阴离子的还原性：Y>Z D．0.033的溶液的pH约等于1
11．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X为地壳中含量最高的元素，Y、Z相邻，Y原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，W与X同主族，下列说法正确的是
A．半径大小：r(X) B．电负性大小：χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
C．电离能大小：I1(Y) D．氢化物的稳定性：X 12．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是









A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
13．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成、两种无色化合物，Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．、均为只含有极性键的极性分子
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素
14．下列说法中，错误的是
A．第二电离能是气态基态+1价阳离子失去一个电子所需要的最小能量
B．硫的第一电离能比磷的第一电离能小
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大
D．某元素的第一电离能越小，表示在气态时该元素的原子越容易失去电子
15．聚合物前驱体转化法在陶瓷材料制备领域有重要应用价值，一种聚合物前驱体结构如图所示(R1、R2表示烃基)。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数。下列说法不正确的是

A．原子半径：
B．简单氢化物沸点：
C．最高价含氧酸的酸性：
D．Z的氧化物为共价晶体

二、实验题
16．某研究性学习小组设计了几组实验验证元素周期律。
Ⅰ．探究碱金属元素性质的递变规律
（1）实验用品：玻璃管（直径6~10mm，长100mm）、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钾粒、钠粒、玻璃棒、酒精灯、火柴、洗耳球等。
（2）实验时，加热玻璃管至其中的钠粒（钾粒）熔化后，立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，可以观察到玻璃管内的钠（钾）粒燃烧，且________比________燃烧更剧烈。
（3）从该实验中获得的结论是________________________。
Ⅱ．探究同周期主族元素金属性的强弱规律
（4）甲同学想验证同周期主族元素金属性强弱规律，最好选用第________周期的________（填元素符号）三种元素。请设计最简单的实验进行验证，并说明分别观察到的现象：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________；
其理论解释是______________________________________________________。
这三种元素最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序为________________（填化学式）。
Ⅲ．探究同一主族元素性质的递变规律
（5）实验内容（在表中横线处填写相关内容）：
序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
②
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制的溴水振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色

（6）实验结论：________________________________________。
（7）问题和讨论：
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________________、________________。
②请用本单元所学内容简单说明得出上述结论的原因：_________________________________。

三、结构与性质
17．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
(1)X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的，其价电子轨道表示式是____。
(2)Y是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是____，在元素周期表中的位置是___。
(3)Z元素基态原子的轨道表示式是图中的____(填写序号)，
①
②
另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合____。
a．能量最低原理      b．泡利不相容原理    c．洪特规则
(4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(I1)。如图所示：

①同周期内，随着原子序数的增大，I1值变化的总趋势是____。
②根据图中提供的信息，可推断出I氧____I氟(填“>”“<”或“=”，下同)。
③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出I镁____I钙。
18．根据有关知识，回答下列问题。
(1)符号所代表的含义是_______(填字母)。
A．轨道上有3个电子
B．第3个电子层轨道有三个伸展方向
C．电子云有3个伸展方向
D．第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
(2)铝原子核外电子云有_______种不同的伸展方向，有_______种不同运动状态的电子。
(3)短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是_______(填元素符号，下同)，电负性最大的元素是_______。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为_______。
(5)短周期元素中符合“对角线规则”的元素有Be和Al、B和Si，它们的性质分别有一定的相似性，写出与NaOH溶液反应的离子方程式：_______。
(6)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表所示：
元素
Mn
Fe
电离能/

717
759

1509
1561

3248
2957

锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态的价层电子排布式：_______，比较两元素的、，可知，气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难，对此你的解释是_______。

四、元素或物质推断题
19．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数X 元素
结构或性质信息
X
原子的L层上s电子数等于p电子数
Y
元素原子最外层电子排布式为nsnnpn+1
Z
单质在常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子
W
元素的正一价离子的电子层结构与氩相同
Q
元素的核电荷数为Y和Z之和
R
元素的正三价离子的3d能级为半充满
E
元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子

请根据信息回答有关问题：
(1)元素X的原子核外共有_______种不同运动状态的电子，有_______种不同能级的电子。
(2)Q的基态原子电子排布式为_______，R的元素符号为_______，E元素基态原子的价电子排布式为_______。
(3)含有元素W的盐的焰色试验为_______色，许多金属元素形成的盐都可以发生焰色试验，其原因是_______。
20．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：

(1)元素y为26号元素，请写出其基态原子的电子排布式：_______。
(2)元素x的价电子排布图为_______。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_______。
(4)x、y两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
x
y
电离能/
(kJ/mol)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957

比较两元素的I2、I3可知，气态x2+再失去一个电子比气态y2+再失去一个电子难。对此，你的解释是_______。
(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图所示，其中电负性最大的是_______(填序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该元素是_______(填元素符号)。


参考答案：
1．B
【分析】根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种；
【详解】A．根据题意，主族元素R的原子最外层电子排布为，最外层4个电子，属于第ⅣA族元素，故A错误；
B．其最高化合价为+4价，其中C和Si存在最低价-4价，存在最简单氢化物、、、、，可写为，故B正确；
C．该元素位于第ⅣA族，可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种，不一定是第二周期元素，故C错误；
D．含氧酸不一定为，如锡酸，故D错误；
故选B。
2．C
【分析】由图可知，X为O，Y为Si，Z为P，R为Se，W为 Br，据此回答。
【详解】A．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。由分析可知，Z为P，R为Se。P的第一电离能大于S的；Se和S同主族，且在S的下方，第一电离能小于S的；所以第一电离能：P＞Se，A正确；
B．元素电负性：X>Z>Y，由分析可知，X为O，Y为Si，Z为P，其电负性：O>P>Si， B正确；
C．几种元素基态原子电子排布图为:O为1s22s22p4，Si为1s22s22p63s23p2，P为1s22s22p63s23p3，Se为1s22s22p63S23P63d104s24p4，Br为1s22s22p63S23P63d104s24p5，由此可知，基态原子中未成对电子数最多的是P元素，C错误；
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y，由分析可知，Y为Si，Z为P，其对应酸为：H3PO4>H2SiO3，D正确；
故选C。
3．B
【详解】根据题意可知A、B、C处于同一周期，且原子序数C>B>A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为，然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序：D>C>B>A
4．C
【详解】核外电子排布相同的阴、阳离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径X＋r(Cu＋)>r(Cu2＋)，C正确；同一主族元素，电子层数越多，半径越大，非金属性越弱，D错误
5．C
【详解】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Ca2＋) 6．C
【详解】A．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；
B．第二周期O无+6价，F无正化合价，B错误；
C．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强，C正确；
D．同主族元素的单质、化合物具有相似性和递变性，化学性质相似，不一定完全相同，如氟气和水反应生成氧气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2，故A正确；
B．第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA均相差8，ⅢA-0族均相差18，故B错误；
C．第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11，故C正确；
D．第一周期只有两种元素，以1S1开始，1S2结束，其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始，以np结束，故D正确；
故答案选：B。
8．A
【详解】Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A判断不正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B判断正确；根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距小于1.7，可形成极性键，C判断正确；F的电负性大于O，故O和F形成的化合物O显正价，D判断正确。
9．B
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H元素；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，可知W为O元素；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Z为N，W为O，最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比，非金属性Z＜W，则氢化物的稳定性NH3＜H2O，但是稳定性NH3＞H2O2，A错误；
B．由分析可知，Z为N，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B正确；
C．由分析可知，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误；
D．由分析可知，X为H，Z为N，X、Z可形成Z2X4，该分子中H原子不满足8e-稳定结构，D错误；
故答案为：B。
10．C
【分析】元素X、Y、Z和R在周期表中的位置如图所示，R位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，设X最外层电子数为a，则a+（a+2）+（a+3）=3a+5=17，a=4，则X、Y、Z、R分别为碳、硫、氯、砷；
【详解】A．X为6号碳元素，基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p2 ，故A错误；
B．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；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：R C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，则氧化性Cl2大于S，阴离子的还原性：Y>Z，故C正确；
D．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性 H3AsO4 故答案为：C。
11．B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X为地壳中含量最高的元素，则X为O元素；Y、Z相邻，Y原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，则Y为Si元素、Z为P元素；W与X同主族，则W为S元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硅原子的原子半径大于硫原子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性由小到大的顺序为Si C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为Si D．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，则氢化物的稳定性由弱到强的顺序为PH3 故选B。
12．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
13．A
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，推出X为H元素；Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物，则Z为O元素，Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满，且原子序数H 【详解】A．同一周期从左到右第一电离能总趋势逐渐增大（但Ⅰ1(ⅡA)> Ⅰ1(ⅢA), Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA)），同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故Ⅰ1满足N>O>H>Cr，即Y>Z>X>W，A正确；
B．X2Z2为H2O2，含有非极性键，B错误；
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵，为离子化合物，C错误；
D．W元素为Cr，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素(ds区元素d轨道全充满)，D错误；
答案选A。
14．C
【详解】A． 第二电离能是由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子时所需的能量，故A正确；
B． 第三周期中P的外围电子排布为：3s23p3半满稳定，所以元素P的第一电离能比元素S的第一电离能大，故B正确；
C．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，故C错误；
D．电离能可以表示气态原子失去电子的难易程度，电离能越小，表示越容易失去电子，故D正确；
故选C。
15．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Z同主族，均成四根键，X为C，Z为Si，W的核外电子总数等于Y的最外层电子数，W为B，Y为N。
【详解】A．同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：Si>C>N，A正确；
B．NH3中含分子间氢键，沸点高于CH4，B正确；
C．同主族从上往下非金属减弱，故最高价含氧酸的酸性：，C错误；
D．SiO2为共价晶体，D正确；
故选C。
16．     钾粒     钠粒     K的金属性强于Na     三     Na、Mg、Al     取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中，Na剧烈反应，而Mg、Al无明显现象     取大小相同的镁块和铝块分别投入相同浓度的稀盐酸中，Mg反应较剧烈，产生大量气泡；     Al反应比Mg缓慢，有较多的气泡产生同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，故金属性逐渐减弱          橙红     紫红     同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱               同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱
【详解】Ⅰ．(2)根据实验目的，将处理好的Na、K放在玻璃管内加热并用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，观察现象来判断反应的剧烈程度，从而得出Na、K金属性的相对强弱。由于Na、K同主族，K的原子半径大于Na，K在反应中更易失电子，金属性更强，燃烧更为剧烈，故答案为：钾粒；钠粒；
(3)K反应更剧烈，说明K的金属性强于Na，故答案为：K的金属性强于Na；
Ⅱ．(4)由于第周期元素的代表性强且Na、Mg、Al等单质是实验室中的常见药品、实验易操作、现象明显，所以选择第三周期的Na、Mg、Al与水或盐酸反应来探究同周期主族元素的性质递变规律；Na、Mg、Al同周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，其单质与水或盐酸反应的能力也逐渐减弱，从而证明它们的金属性逐渐减弱，故答案为：三；Na、Mg、Al；取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中，Na剧烈反应，而Mg、Al无明显现象；取大小相同的镁块和铝块分别投入相同浓度的稀盐酸中，Mg反应较剧烈，产生大量气泡；Al反应比Mg缓慢，有较多的气泡产生同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，故金属性逐渐减弱；
Ⅲ．(5)向NaBr溶液中加入新制的氯水，发生反应，证明氧化性；再加入后振荡静置，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色。向NaI溶液中加入新制的溴水，发生反应，证明氧化性；再加入后，振荡静置，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱，故答案为：橙红；紫红；
(6)由(5)可知答案为：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱；
(7)由(5)可知答案为：；；同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱。
17．(1)
(2)     铬     第四周期VIB族
(3)     ②     C
(4)     递增     ＜     ＞

【详解】（1）X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的，则X为原子序数为10的氖元素，基态原子的价电子轨道表示式为，故答案为：；
（2）1∼36号元素，未成对电子数最多的元素为有6个未成对电子的铬元素，位于元素周期表中第四周期ⅥB族，故答案为：铬；第四周期ⅥB族；
（3）由电子排布图中原子的电子数可知，C元素为硅元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，由洪特规则可知，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，则基态原子的电子排布图为②；电子排布图①违背了洪特规则，故选C，故答案为：②；C；
（4）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，故答案为：增大；
②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，则氧元素的第一电离能小于氟元素，故答案为：<；
③同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，第一电离能依次减小，则镁元素的第一电离能大于钙元素，故答案为：>。
18．(1)D
(2)     4     13
(3)     Na     F
(4)Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
(5)
(6)          由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态需要的能量较多；而转化为时，3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态需要的能量相对要少

【解析】（1）
p轨道是哑铃形，np电子云有、、共3个伸展方向，符号中3p表示第三层的p轨道，x表示原子轨道沿x轴方向伸展，不能判断该轨道上排布的电子数，故ABC错误，D正确，答案选D；
（2）
s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云有4种不同的伸展方向；其核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；13；
（3）
同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，电负性最大的元素是F，故答案为：Na；F；
（4）
Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，故答案为：Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小；
（5）
为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成NaAlO2和水，已知Be和Al符合“对角线规则”， 性质有一定的相似性，则也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则反应的离子方程式为：，故答案为：；
（6）
锰元素为25号元素，Mn原子失去2个电子变成，则基态的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5（或），故其基态的价层电子排布式为；由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态需要的能量较多；而转化为时，3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态需要的能量相对要少，故气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难，故答案为：由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转变为不稳定的状态需要的能量较多；而转化为时，3d能级由不稳定的状态转变为较稳定的半充满状态需要的能量相对要少。
19．(1)     6     3
(2)     1s22s22p63s23p63d54s1     Fe     3d104s1
(3)     紫     激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)的光的形式释放能量，发出不同颜色的光

【分析】已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数X 【详解】（1）X为碳元素，其原子核外共有6种不同运动状态的电子，有3种不同能级的电子。
（2）Q为Cr元素，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；R为26号元素Fe，根据题给信息，E为Cu元素，原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1。
（3）W为K元素，含有元素K的盐的焰色反应为紫色，由于激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，所以许多金属盐都可以发生焰色反应。
20．(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)
(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量
(4)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构，比较稳定
(5)2
(6)Al

【分析】根据元素在周期表中的位置知，a到p分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe元素；据此解答。
【详解】（1）Fe原子核外电子数为26，根据能量最低原理可知，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)；
（2）元素x为Mn，原子序数为25，价电子排布图为：，故答案为：；
（3）镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，在反应过程中电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量；故答案为：电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量；
（4）由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少；故答案为：Mn2+的3d轨道电子排布为半充满结构，比较稳定；
（5）第三周期8种元素，只有Si单质为原子晶体，熔点最大，与图中8对应；分子晶体的熔点低，有磷、硫、氯气、氩气几种物质，但Cl的电负性最大，与图中2对应；故答案为：2；
（6）根据表中所列的某主族元素的电离能可知，该元素原子最外层电子数为3，所以该元素为Al元素。故答案为：Al；