第1章《 原子结构与元素性质》练习题
一、单选题
1．我国“祝融号”火星车成功着陆火星，其矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，X的氢化物可用于蚀刻玻璃，Y与Z最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的稳定性：
C．X与Z可形成离子化合物 D．同周期第一电离能小于Z的元素有5种
2．下列说法正确的是
①P能级能量一定比 s能级能量高
②2px、2py、 2pz 轨道相互垂直，但能量相同
③原子由激发态变为基态所得的原子光谱为发射光谱
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①②③ B．②③ C．③④ D．②③④
3．下列说法错误的是
A．焰色试验与电子跃迁有关
B．Al的第一电离能比Mg大
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．根据对角线规则，H3BO3是弱酸
4．现有四种元素的基态原子的电子排布式：①；②；③；④。下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>① B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>①>② D．最高正化合价：④>③=②>①
5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态时X原子与Z原子最外层都有两个未成对电子，但Z原子最外层上有空轨道，Y原子的最外层有2个电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径： r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．由X、Y组成的化合物形成的晶体属于离子晶体
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
6．X、Y、Z、M、Q为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是形成化合物种类最多的元素，Y元素最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z是同周期中原子半径最大的元素，Q的最高正价与最低负价代数和为4，X、M同主族，M和Q同周期。下列说法不正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＜X＜Q B．原子半径：Y＜Q＜Z
C．最简单氢化物的稳定性：M＜Y＜Q D．XY2与MY2中的化学键类型相同
7．基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1的元素在元素周期表中的位置是
A．p区、第四周期第ⅠB族 B．ds区、第四周期第Ⅷ族
C．d区、第四周期第ⅠB族 D．ds区、第四周期第ⅠB族
8．科技发展、生产、生活都离不开化学。2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是
A．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有优良的性能。钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2
B．“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素，在元素周期表中位于ds区
C．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片—天机芯的主要材料价电子排布式为3s23p2
D．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
9．第四周期元素的基态原子核外电子排布中，未成对电子最多可以有
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
10．下列说法不正确的是
A．某外围电子排布为4f75d16s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区，d区和ds区的元素都是金属元素
C．当碳原子的核外电子排布由转变为时，释放能量，由激发态转化成基态
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
11．电子排布为[Ar]3d54s2的元素是( )
A．位于Ⅷ族 B．过渡元素 C．主族元素 D．卤族元素
12．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是
A．两种原子的电子层上全部都是s电子
B．原子核外的M层上s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上没有电子的两种原子
C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D．3p上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
13．某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是
A．X位于元素周期表的d区，同族相邻元素原子的核电荷数为40
B．该元素基态原子的未成对电子数在本周期元素中最多
C．该元素所在周期的金属元素从左到右金属性依次减弱
D．该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种
14．下列说法中错误的是
A．所有的非金属元素都分布在p区
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C．除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D．同一元素的各种同位素物理性质不同、化学性质相同
15．1956年，美籍华人科学家吴健雄用Co放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)。Co的衰变方程为：Co＝Ni＋e－＋，其中是反中微子，它的电荷数为0, 静止质量可认为是0。下列说法错误的是
A．衰变产物Ni质量数是60
B．Co与Ni同在元素周期表的d区
C．Co与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同
D．基态Ni原子的价电子排布为3d84s2
二、填空题
16．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①下列基态氮原子核外电子排布图中，正确的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
②中N、O、H三种元素电负性由大到小顺序_______。
③氨()的沸点高于膦()，原因是_______。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为： kJ/mol、 kJ/mol，的原因是_______。
17．下图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)s电子的原子轨道呈_______形，每个s能级有_______个原子轨道；p电子的原子轨道呈_______形，每个p能级有_______个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是_______电子，其电子云在空间的形状是_______。
18．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
(1)若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，元素X的名称是_______，该元素p电子云轮廓图的形状是_______，其基态X原子的核外电子有_______种空间运动状态。
(2)若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，那么X在元素周期表中的位置_______，X原子的电子排布图为_______。
(3)第四周期元素Y基态+1价离子的3d轨道为全充满，Y的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(4)短周期元素M和N的基态原子都含有2个未成对电子，它们相互作用可生成常见的无色无味气体。该无色气体的化学式为_______。
19．镁和铝在金属活动性顺序表中均排在氢之前，但是二者分别与盐酸反应的速率、现象不一样，①中反应剧烈，②中反应不剧烈。
(1)根据图示以及镁、铝的电子层结构分析，哪个图表示的是镁与盐酸的反应？_______
(2)试利用原子结构的观点解释反应剧烈的一方剧烈的原因是什么？_______
20．(1)某元素原子的价电子构型为4s24p1，该元素的符号为_______。
(2)某元素+3价离子的3d轨道半充满，该元素的符号为_______。
(3)A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同，A的离子结构示意图为_______，B的元素名称为_______。
(4)下列变化：H-(g)=H(g)+e-吸收的能量为73 kJ·mol-1，H(g)=H+(g)+e-吸收的能量为1 311 kJ·mol-1，则氢负离子(H-)的第一电离能为_______。
21．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是_________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。
(2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。
①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)
_____________________________________________________________。
22．基态原子与激发态原子
(1)基态原子：处于_______状态的原子。
(2)激发态原子：基态原子_______能量，它的电子会跃迁到_______能级，变成_______态原子。
23．现有六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题。
元素 相关信息
A 元素的原子核外电子数和电子层数相等，也是字宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C 元素的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ/mol、I2=1451 kJ/mol、I3= 7733 kJ/mol、I4= 10540 kJ/mol
D 原子核外填充电子的所有p轨道全满或半满
E 元素的主族序数与周期序数的差为3
F 在元素周期表的第6列
(1)B元素基态原子具有_______种运动状态不同的电子，能量最高的电子，其电子云在空间有_______个伸 展方向。
(2)根据上述信息，画出C元素基态原子的轨道表示式_______。
(3)F在元素周期表中属于_______区元素，其基态原子核外共有_______个未成对电子。
(4)D、E两元素的第一电离能大小关系是_______(用元素符号表示，下同)，B、D两元素的电负性大小关系是_______。
(5)写出DA3的电子式：_______(用元素符号表示)。
24．写出基态、、、、各元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置和分区。
(1)：______，______，______。
(2)：______，______，______。
(3)：______，______，______。
(4)：______，______，______。
(5)：______，______，______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，则W为O，Z为S； X的氢化物可用于蚀刻玻璃，则X为F元素， Y与Z最外层电子数之和等于8，Y的最外层电子数为8-6=2，Z的原子序数大于Y，则Y为Mg元素，则W、X、Y、Z分别是O、F、Mg、S元素，以此来解析；
【详解】A．W、X、Y、Z分别是O、F、Mg、S元素， O、F的原子含有2个电子层，Y、Z的原子含有3个电子层，原子序数O< F
B．W、X、Z分别是O、F、S，非金属性越强对应的简单氢化物越稳定，非金属性F>O>S，简单氢化物的稳定性：HF>H2O>H2S，B符合题意；
C．X、Z分别是F、S元素，形成SF6为共价化合物，C不符合题意；
D．Z为S，位于第三周期，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素；同周期比硫电离能小的有钠、铝、镁、硅四种元素，D不符合题意；
故选B。
2．D
【详解】①同一能层中，p能级能量高于s能级能量，但不同能层中，s能级的能量可能比p能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级的能量，故①错误；
②2px、2py、2pz轨道相互垂直，是同一能级的不同轨道，它们的能量相等，故②正确；
③原子由激发态转化成基态时，以光的形式放出能量，获得的光谱为发射光谱，故③正确；
④s 电子云球对称，p 电子云轴对称，则s 电子的电子云呈球形，p 电子的电子云呈哑铃形，故④正确；
故选：D。
3．B
【详解】A．金属的电子在火焰的能量作用下会激发到较高能级，变为激发态，激发态的电子不稳定，会跃迁回基态，以光能的形式释放能量，故焰色试验与电子跃迁有关，A正确；
B．Al的价层电子排布式为3s23p1，不是稳定结构，Mg的价层电子排布式为3s2，是半满的稳定结构，第一电离能较大，B错误；
C．元素电负性越大，非金属性越强，吸引电子的能力越强，C正确；
D．根据对角线规则，B与Si的性质相似，H2SiO3为弱酸，故H3BO3也是弱酸，D正确；
故选B。
4．C
【分析】由电子排布式可知，①为S元素、②为Si元素、③为O元素、④为F元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素，从上到下第一电离能依次增大，则第一电离能的大小顺序为④>③>①>②，故A错误；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径的大小顺序为②>①>③>④，故B错误；
C．同周期元素，从左到右原子非金属性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则非金属性的强弱顺序为④>③>①>②，故C正确；
D．氟元素，没有正化合价，故D错误；
故选C。
5．B
【分析】Z原子最外层上有空轨道，且Z最外层有两个未成对电子，因为是短周期元素，因此Z最外层p能级有2个电子，Z可能是C，也可能是Si，Y最外层有2个电子，Y可能是Be，也可能是Mg，X原子有两个未成对电子，没有空轨道，即X原子最外层有6个电子，X可能是O，也可能是S，四种元素原子序数依次增大，且都属于短周期，X为O，Y为Mg，Z为Si，W与X属于同一主族，则W为S，据此分析；
【详解】根据上述分析，X为O，Y为Mg，Z为Si，W为S，
A．同周期从左向右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径依次增大，因此原子半径大小顺序：r(Mg)＞r(Si)＞r(S)＞r(O)，故A错误；
B．X、Y形成的化合物是MgO，氧化镁属于离子化合物，故B正确；
C．Z的最高价氧化物对应水化物是H2SiO3或H4SiO4，W的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，S的非金属性强于Si，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，即H2SO4的酸性强于H2SiO3或H4SiO4，故C错误；
D．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，O的非金属性强于S，因此H2O比H2S稳定，故D错误；
答案为B。
6．C
【分析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是形成化合物种类最多的元素，则X是C元素；Y元素最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y核外电子排布是2、6，故Y是O元素；Z是同周期中原子半径最大的元素，原子序数大于O，则Z是Na元素；Q的最高正价与最低负价代数和为4，则Q是S元素；X、M同主族，M和Q同周期，则M是Si元素；然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知：X是C，Y是O，Z是Na，M是Si，Q是S元素。
A．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。X是C，M是Si，Q是S元素，元素的非金属性：Si＜C＜S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：Si＜C＜S，用字母表示为：M＜X＜Q，A正确；
B．原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小。Y是O，Z是Na，Q是S元素，O原子核外有2个电子层，Na、S原子核外有3个电子层，所以原子半径：Y＜Q＜Z，B正确；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。Y是O，M是Si，Q是S，元素的非金属性：Si＜S＜O，所以简单氢化物的稳定性：Si＜S＜O，用字母表示为：M＜Q＜Y，C错误；
D．X是C，Y是O，M是Si，C\Si与O元素形成的化合物CO2、SiO2都是非金属氧化物，其中含有的化学键类型都是极性共价键，D正确；
故合理选项是C。
7．D
【详解】基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，可知元素原子核外有4个电子层，最外层有1个电子，属于ds区，在周期表中的位置为第四周期第ⅠB族，D选项正确；
答案选D。
8．B
【详解】A．钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性，钛为22号元素，钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，A正确；
B．Ti、Ni都属于过渡金属元素，Ni原子最后填充的电子为d电子，位于元素周期表d区，B错误；
C．芯片的主要材料是晶体硅，价电子排布式为3s23p2，C正确；
D．碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质，互为同素异形体，D正确；
故选：B。
9．D
【详解】第四周期元素中，24号元素铬，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，未成对电子为6，故选D。
10．B
【详解】A．由外围电子排布为4f75d16s2基态原子，判断此元素位于周期表中第六周期第ⅢB族，A正确，不选；
B．s区的H为非金属元素，d区和ds区的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第VIII族元素全部是金属元素，B错误，符合题意；
C．碳原子的核外电子排布为：1s22s22p2，该原子处于基态，当核外电子排布为1s22s12p3，该原子处于激发态，所以由碳原子的核外电子排布由转变为的过程为由激发态变为基态，释放能量，C正确，不选；
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数除了2或8外，像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，故D正确，不选；
答案为B。
11．B
【详解】根据电子排布式可知，原子序数是25，是锰元素，位于第四周期第ⅦB，答案选B。
12．D
【详解】A．两种原子的电子层上全部都是s电子，均为1s或均为1s、2s电子，则为第一周期或第二周期，不一定为同周期元素，如H与Li不同周期，故A错误；
B． 原子核外的M层上s能级和p能级都填满了电子、而d轨道上没有电子的两种原子,可以为Ar、K等，不同周期，故B错误；
C．最外层电子排布式为2s22p6的原子为Ne，最外层电子排布式为2s22p6的离子为氧离子或钠离子等，不一定为同周期元素，故C错误；
D．3p能级上只有一个空轨道的原子，为Si元素，3p能级上有一个未成对电子的原子为Na、Cl，均为第三周期元素，故D正确；
答案选D。
13．B
【分析】某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，则其核电荷数为26，由洪特规则特例，基态X原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，为Cr元素；
【详解】A．该元素为Cr，位于元素周期表的d区，同族相邻元素原子的核电荷数为42，A错误；
B．基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，3d、4s能级电子均为单电子，即Cr原子有6个未成对电子，B正确；
C．第四周期的主族元素的金属元素从左到右金属性依次减弱，C错误；
D．24号Cr元素的原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态，D错误；
故选：B。
14．A
【详解】A．除氢元素处于s区外，其它非金属元素都处于p区，故A错误；
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素，为过渡元素，都是金属元素，故B正确；
C．氦原子只有1个电子层，核外电子数为2，其它稀有气体原子的最外层电子数都是8，故C正确；
D．同位素是同一元素的不同原子，物理性质不同，化学性质几乎完全相同，故D正确；
故选A。
15．C
【详解】A．衰变过程中遵守质子和中子守恒，则Ni的质子数为28，质量数为60，故A正确；
B．Co与Ni均为第四周期第Ⅷ族元素，均属d区元素，故B正确；
C．基态Co原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，Co和Ni基态原子核外电子占据的轨道数均为15，故C错误；
D．基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则基态Ni原子的价电子排布为3d84s2，故D正确；
故答案为C。
16．(1)1s 2s 2p63s 3p63d84s
(2) A O>N>H 氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高
(3)铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能要失去4s能级的1个电子，较易失去电子
【详解】（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s 2s 2p63s 3p63d84s ，属于过渡元素。
（2）根据电子排布应遵守的三个基本原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，可知基态氮原子核外电子排布图为， A正确；
故选A。
元素电负性比较规律是同一周期随原子序数增大，电负性增大。因此N、O、H三种由大到小顺序O>N>H。氨()能形成分子间氢键，导致熔沸点升高，所以氨()的沸点高于膦()。
（3）基态铜和镍原子的价层电子排布式分别为3d104s1、3d84s2，铜的第二电离能要失去全充满的3d能级电子，较难失电子，镍的第二电离能是失去4s能级的1个电子，较易失去电子，故铜的第二电离能大于镍。
17．(1) 球 1 哑铃 3
(2) 2p 哑铃形
【详解】（1）ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。
（2）因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，则原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向，电子云在空间的形状是哑铃形。
18．(1) 氮 哑铃形或纺锤形 5
(2) 第三周期第VIA族
(3) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(4)CO2
【详解】（1）若元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，所以该元素的原子序数为7，是氮元素；该元素p电子云轮廓图的形状是哑铃形或纺锤形；N原子的核外电子排布式为1s2s2p3，占据5个轨道，则基态X原子的核外电子有5种空间运动状态；
（2）若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则n=3，故元素X的基态原子最外层电子排布式为3s23p4，所以该元素的原子序数为16，在元素周期表中的位置为第三周期第VIA族；X原子的电子排布图为；
（3）原子首先失去最外层电子，使电子层数减小，而使离子稳定，所以失去的为4s上的一个电子，推出元素Y基态原子价电子构型为3d104s1，为29号，则Y的元素符号为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（4）短周期元素M和N的基态原子都含有2个未成对电子，推出M、N分别为C、O，它们相互作用可生成常见的无色无味气体，该无色气体的化学式为CO2。
19．(1)图①表示的是镁与盐酸的反应
(2)镁与铝电子层数相同，镁的核电荷数小，对外层电子的吸引力小，更易失电子
【解析】略
20． Ga Fe 钙 73 kJ·mol-1
【详解】(1)由该元素的原子的价电子构型为4s24p1，可知其核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p1，即为31号元素Ga。故答案为：Ga。
(2)根据构造原理电子先排4s轨道再排3d轨道，即有4s2.原子失去电子从最外层开始，失去4s的两个电子后必定再失去3d轨道上的一个电子，故该元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，原子序数为26，是铁元素。故答案为：铁。
(3)氩元素的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A元素的负二价离子同其相同可知A元素的电子排布式为1s22s22p63s23p4，A为硫元素，S2-的结构示意图为；B元素的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，知B为钙元素。故答案为：；钙。
(4)由第一电离能的定义可知，H-的第一电离能即为失去一个电子时所需要的最低能量，即73 kJ·mol-1。。故答案为：73 kJ·mol-1
21． 随着原子序数增大 I1变小 周期性 ①③ 10号元素是氖，该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构
【详解】(1)从Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，I1变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化。
(2)同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子价电子排布的特征有关。如镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大。基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)状态时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。从第2、3周期可以看出第ⅢA、第ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的I1都低，由此可以推测：I1(砷)＞I1(硒)，I1(溴)＞I1(硒)，故选①③；
(3)10号元素是稀有气体元素氖，已达到稳定结构，此时失去一个电子就需要很高的能量，即I1较大。
22．(1)最低能量
(2) 吸收 较高 激发
【解析】略
23．(1) 7 3
(2)
(3) d 6
(4) P>S N>P
(5)
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，核外电子排布为1s22s22p3，故B为N元素；由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，处于II A族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；D处于第3周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s23p5，故D为P元素；E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为3，E处于第VIA族，故E为S元素；F是前四周期在周期表的第6列，F为Cr元素。
【详解】（1）根据分析可知B为N元素，核外电子排布为1s22s22p3，N有7个电子，N元素基态原子具有7种运动状态不同的电子，能量最高的电子为p轨道，其电子云在空间有3个伸展方向。
（2）C为Mg元素，Mg元素基态原子的轨道表示式；
（3）F为Cr元素，价排布为3d54s1，Cr在元素周期表中属于d区，其基态原子核外共有6个未成对电子。
（4）D为P元素，E为S元素，P原子核外所有p轨道全满或半满，能量低，第一电离能大于S，故P、S两元素的第一电离能大小关系是P>S；B为N元素，D为P元素，N、P属于同周期元素，从上到下电负性依次减小，故N、P两元素的电负性大小关系是
（5）D为P元素，A为H元素，DA3为PH3，写出PH3的电子式为；
24． 或 第三周期第ⅢA族 p 或 第四周期第ⅥB族 d 或 第四周期第Ⅷ族 d 或 第四周期第ⅤA族 p 或 第四周期第ⅡB族 ds
【详解】(1) 的核外电子排布式为或，其最大能层数为3，所以位于第三周期；由于电子最后填充p能级，所以是p区元素，其价电子排布式为，价电子总数为3，所以位于IIIA族；
(2)的核外电子排布式为或，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充d能级，所以是d区元素，其价电子排布式为，价电子总数为6，所以位于VIB族；
(3) 的核外电子排布式为或，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充d能级，所以是d区元素，其价电子排布式为或，价电子总数为8，所以位于VIII族；
(4) 的核外电子排布式为或，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于电子最后填充p能级，所以是p区元素，其价电子排布式为，价电子总数为5，所以位于VA族；
(5)的核外电子排布式为或，其最大能层数为4，所以位于第四周期；由于Zn为ds区元素，其价电子排布式为或，位于元素周期表第12列，即第IIB族。
答案第1页，共2页
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