第1章《原子结构与性质》单元检测题
一、单选题
1．一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2:3，下列说法错误的是
A．电负性：Y> X
B．第一电离能：Z> W
C．简单离子半径：Y>Z
D．Y、Z分别与H2化合生成氢化物的沸点Z的高
2．前四周期主族元素、、、、的原子序数依次增大，、可组成最简单有机物，、可形成一种淡黄色粉末状的氧化物，和位于同一主族，下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．离子半径：
C．物质能与、组成的一种物质反应，且可作为呼吸面具供氧剂
D．基态原子能级的电子总数比能级的电子总数少7
3．X、Y均为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]—的形式存在，下列说法不正确的是
A．原子半径：X>Y
B．气态简单氢化物的还原性：X>Y
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X
D．同周期中第一电离能小于X的元素共有4种
4．s能级、p能级的原子轨道图如图，下列说法正确的是
A．s能级和p能级的原子轨道形状相同 B．s能级的原子轨道半径与能层序数无关
C．铜原子的电子在29个原子轨道上高速运动 D．每个p能级有3个原子轨道
5．已知1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是
A．电负性：Z＞Y＞W＞X
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2-＞Z-
D．原子半径：X＜W，第一电离能：X＜W
6．我国大力发展新能源汽车，其中电池的正极材料钴酸锂(LiCoO2)主要由锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6)和Co2O3为原料反应制得。下列叙述中正确的是
A．基态锂原子的简化电子排布式为 [ Li ]2s1
B．铝原子结构示意图为
C．钴元素位于元素周期表第四周期VIII族，属于d区元素
D．基态硅原子的价电子排布图为
7．科学家合成出了一种新化合物(结构如图所示)，其中W、X、Y、Z为短周期主族元素，且处于同周期，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述错误的是
A．简单离子半径：Y>Z>W
B．WZ的水溶液呈中性
C．Y的最高价氧化物的水化物是强酸
D．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
8．具有下列电子层结构的原子：①3p轨道上只有一对成对电子的原子②最外层电子排布式为的原子③其3p轨道为半充满状态的原子④+3价的阳离子结构与氖相同的原子。则下列有关比较正确的是
A．第一电离能：②>③>①>④ B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：②>③>①>④ D．最高化合价：②>①>③>④
9．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W、Z同族，Y、Z位于同周期且相邻，W、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为11，X原子最外层电子数等于最内层电子数的一半。下列说法正确的是
A．W的最高价氧化物是大气污染物之一
B．X、Y的离子半径逐渐增大
C．X的最高价氧化物的水化物能分别与Y、Z的最高价氧化物对应水化物反应
D．最简单氢化物的热稳定性：Z ＞ W
10．化合物M的结构如图所示，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W的核外电子数是Y的两倍。下列说法正确的是
A．简单离子的半径：W>Z>Y
B．最简单氢化物的沸点：W>X>Y
C．Y、W均能和Z形成离子化合物
D．W的单质不能溶于XW2
11．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如下图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是
A．原子半径大小：Y>Z>Q
B．该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
C．该化合物中，W、X、Y、Z、Q之间均为共价键
D．Q元素对应的单质能与水反应
12．下列表示不正确的是
A．羟基的电子式： B．氯乙烯的结构简式：
C．基态亚铁离子的电子排布式： D．分子的球棍模型：
13．下列所述的粒子1~20号元素，按半径由大到小的顺序排列正确的是
基态原子的结构示意图为
基态的价电子排布式为
基态的轨道表示式为
基态的最高能级的电子对数等于其最高能层序数
A．> B．
C． D．
二、填空题
14．氮族元素包括氮、磷、砷、锑、铋等元素，其单质及其化合物在研究和生产中有着广泛的应用。试回答下列问题：
(1)NaNO2是一种重要的化工原料，有毒，NaNO2也是一种食品添加剂，使用时须严格控制用量。已知：HNO2有强氧化性，酸性H2SO3＞HNO2＞CH3COOH。
①氮原子核外共有____种能量不同的电子。
②亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体，每个原子最外层都达到8e-结构，则其电子式为____，其水解会生成两种酸，写出水解的化学方程式____。
③往冷的NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液，该物质是____(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(2)砷化镓(GaAs)是当前最重要，技术成熟度最高的半导体材料之一，我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量。基态As原子外围电子排布式为____，最高能级的电子云形状为____，As元素在元素周期表中的位置为____。
(3)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。工业上以镓粉为原料，用镍催化法生产GaN，在氨气流中于1050～1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN，同时得到一种单质，请写出对应的化学方程式____。
15．运用化学选修三《物质结构与性质》所学知识，回答下列问题：
(1)基态Na原子核外共有____种运动状态不同的电子，共占据____个原子轨道，其中能量最高的能级符号是____。
(2)电负性：O____S(填“＞”或“＜”，下同)，第一电离能：Mg____Al。
(3)某元素负一价离子的电子层结构与Ar相同，其基态原子的电子排布式为____。
(4)Cr在周期表中的位置是____，属于____区，外围电子排布图为____。
(5)写出Fe的结构示意图：____。
16．按要求回答下列问题：
(1)①基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多的元素的价电子排布式为_____。
②最外层电子数是次外层电子数3倍的元素的轨道表示式为_____。
③Cu原子的结构示意图为_____。
(2)N原子核外有_____种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_____。
(3)某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的_____区。
17．I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。
(1)写出铜的基态原子的电子排布式：______。
(2)基态Fe原子有______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为______。
(3)Fe在周期表中位于第______周期第______族，属于______区。
Ⅱ.回答下列问题：
(4)p电子的原子轨道呈______形。
(5)基态Al3+核外共有______种不同运动状态的电子。
(6)钒(V)元素广泛用于催化及钢铁工业，其价层电子的轨道表示式为_______。
18．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。
(1)高温超导材料钇钡铜氧的化学式为，其中的Cu以罕见的形式存在。按照核外电子排布，把元素周期表划分成5个区，则O在元素周期表中的_______区，基态的核外电子排布式为_______
(2)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。
A． B． C． D．
(3)青蒿素的结构简式如图所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为_______。
19．A、B、C、D、E代表5种元素，请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该原子的电子排布式为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B元素的符号为_______，C的离子结构示意图为_______。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_______，其基态原子的价电子排布式为_______。
(4)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，E的元素符号为_______，其基态原子的价电子排布图为_______。
20．元素周期表中锑元素的数据如图。
(1)根据锑的价层电子排布式5s25p3可知，锑在元素周期表中位于第___________周期，第___________族。
(2)基态锑原子中有___________个未成对电子，这些未成对电子具有___________(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(3)基态锑原子的5s轨道形状为___________形，该原子最外层电子占有___________个轨道。
(4)Bi在元素周期表中与Sb相邻，位于Sb的正下方。则两种元素的电负性Sb___________Bi；原子半径Sb___________Bi (填“＞”或“＜”)。
21．在微观、宏观、符号之间建立联系是化学学科特有的特点。
图1是钾元素、硫元素在元素周期表中的信息，图2是一种微粒的结构示意图。
(1)钾元素的原子序数为_______，该元素属于_______(填“金属元素”或“非金属元素”)
(2)硫元素的核内质子数为_______，其相对原子质量为_______。
a.若图2是硫原子的结构示意图，则x的值是_______。
b.若图2是硫离子的结构示意图，则x的值是_______，写出硫离子符号_______。
(3)写出由钾元素和硫元素组成的物质的化学式_______。
参考答案：
1．D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的s和p能级电子数之比为2:3，则W的电子排布式为1s22s22p63s23p3，W为P元素；由锂盐结构图式，可确定Y形成2对共用电子，最外层电子数为6，其为O元素；X形成4对共用电子，最外层电子数为4，其为C元素；Z形成1对共用电子，最外层电子数为7，其为F元素。从而得出X、Y、Z、W分别为C、O、F、P。
【详解】A．X、Y分别为C、O元素，二者同周期且左右相邻，非金属性O＞C，则电负性：O＞C，A正确；
B．Z、W分别为F、P，第一电离能F＞N＞P，则第一电离能：F＞P，B正确；
C．Y、Z分别为O、F，O2-与F-的电子层结构相同，但核电荷数O＜F，所以简单离子半径：O2-＞F-，C正确；
D．Y、Z分别与H2化合生成的氢化物分别为H2O、HF，常温常压下，前者呈液态，后者呈气态，所以沸点H2O比HF高，D错误；
故选D。
2．C
【分析】前四周期主族元素、、、、原子序数依次增大，、可组成最简单有机物，则是甲烷，是，是。为淡黄色粉末状的氧化物，是，则是、是。和位于同一主族，则是。
【详解】A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，所以第一电离能：，A错误。
B．是、是，和的电子层结构相同，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：，B错误。
C．是，与、组成的水反应生成氧气和，与、反应都可以生成，则可作呼吸面具供氧剂，C正确。
D．基态原子电子排布式为，能级电子比能级电子少5个，D错误。
故选C。
3．D
【分析】X、Y均为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，则Y为Cl元素；由二者形成的化合物的阴阳离子的化学式可知，X为P元素。
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则磷原子的原子半径大于氯原子，故A正确；
B．元素的非金属性越强，气态简单氢化物的还原性越弱，则磷化氢的还原性强于氯化氢，故B正确；
C．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于磷酸，故C正确；
D．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，则第一电离能小于磷元素的有钠、铝、镁、硅、硫，共有5种，故D错误；
故选D。
4．D
【详解】A．s轨道为球形，p轨道为哑铃形，形状不同，A错误；
B．能层序数越大，s能级的原子半径越大，B错误；
C．铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在15个轨道上运动，C错误；
D．p能级有3个轨道，D正确；
故答案选D。
5．A
【分析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，据此判断。根据以上分析可知Y为O，Z为F，W为Al，X为Na。
【详解】A．同周期元素随核电荷数的递增电负性逐渐增大，同主族元素随核电荷数的递增电负性逐渐减小，故电负性Z＞Y＞W＞X，故A正确；
B．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性Y＜Z，则氢化物的稳定性H2Y＜HZ，B错误；
C．离子的电子层结构相同，则c+2=d+1，则质子数d＞c；元素的非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性Y＜Z，则离子的还原性：Y2-＞Z-，C错误；
D．W是Al元素、X是Na元素，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径W＜X，D错误；
答案选A。
6．C
【详解】A．基态锂原子的简化电子排布式为 [ He ]2s1，A错误；
B．铝原子结构示意图为，B错误；
C．钴原子序数为27，位于元素周期表第四周期VIII族，属于d区元素，C正确；
D．基态硅原子的价电子排布式为3s23p2，其价电子排布图为，D错误；
故选C。
7．C
【分析】科学家合成出了一种新化合物(结构如图所示)，X形成4个共价键，Z只形成1个共价键，Y则形成2个共价键，带一个单位负电荷，则Y最外层上有5个电子，W形成+1价的阳离子，其中W、X、Y、Z为短周期主族元素，且处于同周期，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，由题意可知，Z为Cl、X为Si，Y为P元素，W为Na元素，据此分析解题。
【详解】A．简单离子半径：，A正确；
B．由分析可知，W为Na，Z为Cl，故WZ即NaCl的水溶液呈中性，B正确；
C．由分析可知，Y即P，则P的最高价氧化物的水化物即不是强酸，C错误；
D．由分析可知，该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，D正确；
故答案为：C。
8．A
【分析】①3p轨道上只有一对成对电子的原子，则该元素为S；②外围电子构型为2s22p5的原子，则该元素为F；③其3p轨道为半充满的原子，则该元素为P；④正三价的阳离子结构与氖相同的原子，即失去3个电子后还有10个电子，所以原子中含有13个电子，即为Al元素。
【详解】A．不同周期中非金属性越强，第一电离能越大，同周期中从左到右第一电离能增大，但是第VA族大于第VIA族，所以第一电离能：F＞P＞S＞Al，即：②＞③＞①＞④，故A正确；
B．电子层越多，半径越大，电子层相同时，原子序数越大，半径越小，所以原子半径：Al＞P＞S＞F，即：④＞③＞①＞②，故B错误；
C．元素的非金属性越强，则电负性越强，所以电负性：F＞S＞P＞Al，即：②＞①＞③＞④，故C错误；
D．最高正化合价等于最外层电子数，F没有最高正价，所以S＞P＞Al＞F，即：①＞③＞④＞②，故D错误；
故选：A。
9．C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z同族，Y、Z位于同周期且相邻，W、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为11，则W和Z的最外层电子数=，所以W是C，Y是Al，Z是Si；X原子最外层电子数等于最内层电子数的一半，X是Na，据此分析解答。
【详解】A．W的最高价氧化物CO2不是大气污染物，A错误；
B．离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则Y、X的离子半径逐渐增大，B错误；
C．X的最高价氧化物的水化物氢氧化钠能分别与Y、Z的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝、硅酸反应，C正确；
D．碳元素非金属性强于硅，则最简单氢化物的热稳定性：Z ＜W，D错误，
答案选C。
10．C
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的阳离子为+1价，原子序数相对较大，故Z为Na；根据化合物M的结构可知X成四根键，X为C；W呈一根键和两根键，阴离子带两个单位负电荷，故W应成两根键，原子序数比Na大，故为S；W的核外电子数是Y的两倍，故Y为O，综上X、Y、Z、W是C、O、Na、S。
【详解】A．简单离子半径：S2->O2->Na+，A错误；
B．X、Y、W的最简单氢化物为CH4、H2O、H2S，水中含分子间氢键沸点最高，H2S的相对分子质量比CH4大，分子间作用力强，沸点高，故沸点H2O>H2S>CH4，B错误；
C．O、S能与Na形成Na2O2、Na2O、Na2S，均为离子化合物，C正确；
D．S单质易溶于CS2，D错误；
故选C。
11．D
【分析】W的原子半径是元素周期表中最小的，则W为H元素，由该化合物的结构图可知，X为第ⅣA族元素，Y为VA族元素，Q为第IA族元素，Z为ⅥA族元素，又W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大的五种短周期元素，Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，则X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，Q为Na元素，以此解答该题。
【详解】由上述分析可知，W为H、X为C、Y为N、Z为O、Q为Na，
A．Y为N，Z为O，Q为Na，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径：Na＞N＞O，故A错误；
B．该化合物中N原子得到3个电子形成8电子稳定结构，故B错误；
C．该化合物中存在离子键和共价键，故C错误；
D．Q为Na，能与水反应生成氢气，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】A．羟基中氧原子有1个未成对电子，羟基的电子式是，故A正确
B．氯乙烯分子式为C2H3Cl，结构简式为，故B错误；
C．基态亚铁离子核外有24个电子，电子排布式为，故C正确；
D．分子空间构型是三角锥，球棍模型为，故D正确；
选B。
13．C
【详解】①基态X原子的结构示意图为 ，即X的原子序数为9，则基态X原子为F原子；
②基态Y-的价电子排布式为3s23p6，则基态Y-离子为Cl-离子；
③基态Z2-离子为S2-离子；
④基态E+的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，则基态E+为K+离子；
F原子核外电子层数为2层，半径最小，电子层数相同的情况下原子序数越大半径越小，所以S2-＞Cl-＞K+＞F，即③＞②＞④＞①，故选：C。
14．(1) 3 a
(2) 4s24p3 哑铃型 第四周期第ⅢA族
(3)
【详解】（1）N元素的原子序数为7，其核外电子排布为1s22s22p3，则其核外共有1+1+1=3种能量不同的电子；N原子有3个未成对电子，O原子有2个未成对电子， Cl原子有1个未成对电子，原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构，则N原子在中间，O、 N之间形成2个共用电子对，N、 Cl之间形成1个共用电子对， 则其电子式为: ，其水解会生成两种酸，水解的化学方程式；有强氧化性，酸性，根据强酸制弱酸的原则应该加入稀硫酸，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸具有还原性，能与发生氧化还原反应，故答案为a；
（2）As是33号元素，基态As原子外围电子排布式为4s24p3，最高能级为4p，电子云形状为哑铃型，外围电子就是价电子，主族元素的价电子数等于主族数，电子层数等于周期数，As元素在元素周期表中的位置为第四周期第ⅢA族；
（3）工业上以镓粉为原料，用镍催化法生产GaN，在氨气流中于1050～1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN，同时得到一种单质，化学方程式为。
15．(1) 11 6 3s
(2) ＞ ＞
(3)1s22s22p63s23p5
(4) 第四周期VIB族 d
(5)
【详解】（1）在任何原子中不存在运动状态完全相同的电子，Na是11号元素，Na原子核外有11个电子，则基态Na原子核外共有11种运动状态不同的电子，Na原子核外电子排布式是1s22s22p63s1，s亚层有1个轨道，p亚层有3个轨道，则Na原子核外的11个电子共占据3个s轨道和3个p轨道，共有6个轨道；其中能量最高的能级符号是3s；
（2）O、S是同一主族元素，元素的非金属性：O＞S，元素的非金属性越强，其电负性就越大，则元素的电负性：O＞S；
一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第IIA时，其原子核外电子排布处于轨道的全充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，Mg、Al都是第三周期元素，Mg是第IIA元素，Al是第IIIA元素，故第一电离能：Mg＞Al；
（3）某元素负一价离子的电子层结构与Ar相同，则该元素是17号Cl元素，根据构造原理可知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5；
（4）Cr是24号元素，在周期表中的位置是第四周期VIB族；属于d区，外围电子排布式为3d54s1，则其外围电子排布图为：；
（5）Fe是26号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Fe原子的原子结构示意图：。
16．(1) 3d54s1
(2) 7 哑铃状
(3)属于d区
【详解】（1）基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子数最多，应该为5个，则该元素的价电子排布式为3d54s1；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素为8个电子的O，该元素轨道表示式为；Cu原子核外有29个电子，其结构示意图为；
（2）N原子核外有7个电子，每个电子的运动状态都不同，所以有7种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为为2p能级，形状为哑铃形；
（3）某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，则该元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为Cr，在d区。
17．(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1
(2) 4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(3) 四 Ⅷ d
(4)哑铃
(5)10
(6)
【详解】（1）铜为29号元素，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；
（2）基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
（3）Fe为26号元素，在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，属于d区；
（4）p电子的原子轨道呈哑铃形；
（5）基态Al3+核外有10个电子，共有10种不同运动状态的电子；
（6）钒(V)为23号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子的轨道表示式为。
18．(1) p
(2)A
(3)O>C>H
【详解】（1）O为8号元素，价电子排布为，属于p区元素；Cu为29号元素，基态的核外电子排布式为，故答案为：p；；
（2）A. 为基态Mg+；
B. 为基态Mg原子；
C. 为激发态镁原子；
D. 为激发态Mg+；
电离最外层一个电子所需能量最大的是基态Mg+，故答案为：A；
（3）青蒿素中含C、H、O三种元素，电负性由大到小的顺序为O>C>H，故答案为：O>C>H；
19．(1)1s22s22p3
(2) Cl
(3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4) Cu
【解析】（1）
次外层有2个电子，说明次外层为第一层，故最外层为第二层，第二层有2s、2p两个能级，2s上最多排两个电子，故3个未成对电子在2p能级上，即2p3，故A原子电子排布式为：1s22s22p3。
（2）
由题意知，B-、C+均含18个电子，故B原子含17个电子，为氯元素，符号为Cl，C原子含19个电子，为钾元素，离子结构示意图为。
（3）
由题意知，D3+离子电子排布式为：[Ar]3d5，故D原子有18+5+3=26个电子，即铁元素，符号为Fe，其基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。
（4）
由题意知，E原子电子排布式为：[Ar]3d104s1，共有29个电子，即铜元素，符号为Cu，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，其基态原子的价电子排布图为。
20．(1) 五 ⅤA
(2) 3 相同
(3) 球 4
(4) ＞ ＜
【详解】（1）根据锑的价层电子排布式5s25p3可知，锑原子核外有5个电子层，最外层有5个电子，则其在元素周期表中位于第五周期，第ⅤA族。答案为：五；ⅤA；
（2）基态锑原子中5p轨道上的3个电子都是成单电子，所以有3个未成对电子，依据洪特规则，这些未成对电子具有相同的自旋状态。答案为：3；相同；
（3）基态锑原子的5s轨道形状为球形，该原子最外层电子共占有5s、5p轨道上的4个轨道。答案为：球；4；
（4）Bi在元素周期表中与Sb相邻，位于Sb的正下方。同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，电子层数依次增多，则两种元素的电负性Sb＞Bi；原子半径Sb＜Bi。答案为：＞；＜。
【点睛】依据洪特规则，原子核外电子排布在同一电子亚层时，总是尽可能占有不同的轨道，且自旋方向相同。
21．(1) 19 金属元素
(2) 16 32.065 6 8 S2-
(3)K2S
【分析】根据元素周期表的信息、粒子结构示意图的信息以及化合物的化学式的写法来分析；
（1）
由元素周期表的信息可知，钾元素的原子序数为19；钾元素属于金属元素；
故答案为19，金属元素；
（2）
由元素周期表的信息可知，硫元素的原子序数为16，即原子的核内质子数为16；其相对原子质量为32.065；
故答案为16，32.065；
a. 在原子中，质子数＝核外电子数，所以x＝16 2 8=6；
故答案为6；
b. 硫原子在化学反应中易得到2个电子，最外层达到8个电子，形成带两个单位负电荷的硫离子；
故故答案为8，S2 ；
（3）
在化合物中，钾元素显＋1价，硫元素显 2价，所以二者组成的化合物的化学式为K2S；
故答案为K2S。
