原子结构 同步练习 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

1.1原子结构同步练习一、单选题1．磷原子中的不成对电子，不同的是（）A．电子云形状 B．电子云伸展方向C．电子能量 D．电子自旋状态2．下列各项叙述中，正确的是（）A．Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多B．K+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是p区元素D．氮原子的最外层电子排布图：3．下列分子的中心原子采取sp2杂化的是（）①SO3②乙烯③乙炔④甲醛⑤NCl3⑥过氧化氢A．①②④ B．①④⑥ C．②③④ D．②⑤⑥4．下列叙述中，正确的是（）A．各电子层含有的原子轨道数为2n2B．各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束C．不同的电子层所含的s能级的原子轨道数是不同的D．s、p、d能级所含有的原子轨道数分别为1、3、55．下列有关“核外电子的运动状态”的说法中错误的是（）A．各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7B．只有在电子层、原子轨道、原子轨道的伸展方向及电子的自旋方向都确定时，电子的运动状态才能被确定下来C．原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的6．下列关于化学用语的表示错误的是（）A．Na+的轨道表示式：B．氯离子的结构示意图：C．原子核内有8个中子的氧原子：D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p67．下列微粒中，电子层结构(核外电子排布情况)完全相同的是（）A．S2-、Cl、K B．Cl-、Br-、I-C．Na+、Mg、F- D．O2-、Na+、Mg2+8．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Y能形成两种常见离子化合物，Z原子最外层电子数与其电子层数相同，X与W同主族。下列叙述错误的是（）A．简单离子半径：W＞X＞Y＞ZB．X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:1C．Y、Z和W的最高价氧化物的水化物可以相互反应D．X与W形成的化合物可使紫色石蕊溶液变红9．对羟基苯甲醛俗称水杨醛，是一种用途极广的有机合成中间体。主要工业合成路线有以下两种：下列说法正确的是A．①的反应类型为取代反应B．对羟基苯甲醇中碳原子均为杂化C．对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)D．水杨醛中所有原子共平面10．一种由短周期主族元素组成的化合物是重要的储氢材料，其结构如图所示。已知原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，其原子中电子数总和为24，且仅X、Y在同一周期。下列有关叙述错误的是（）A．该化合物中存在非极性共价键、离子键B．简单离子半径：Y＞ZC．XCl3中原子均为8电子稳定结构D．YW3分子中Y原子采用sp3杂化11．在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（）A．氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B．氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C．氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D．氯原子的2p轨道和氢原子的3p轨道12．下列各组表述中，正确的是（）A．基态核外电子的排布为1s22s22p63s23p4的原子3p能级有一个空轨道B．第四周期中，未成对电子数最多的原子为MnC．Fe2+的基态核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6D．2p能级有2个末成对电子的基态原子的价电子排布一定为2s22p213．已知：乙烯在酸性溶液的作用下，碳碳双键完全断裂生成；在银作催化剂时，可与氧气反应生成环氧乙烷。①②下列说法错误的是（）A．反应①是氧化反应B．反应②是还原反应C．Mn基态原子的价电子排布式为D．环氧乙烷分子中的氧原子是杂化14．下列电子排布图（轨道表示式）中，所表示氮原子的能量状态最高的是（）A． B．C． D．15．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有（）A．1种 B．2种 C．3种 D．8种16．有关杂化轨道理论的说法不正确的是（）A．杂化轨道全部参加形成化学键B．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变C．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°D．四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道解释17．尿素的结构可表示为。下列有关说法正确的是（）A．分子中含有3molσ键B．分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3C．组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是D．根据结构推测，尿素易溶于水，其熔、沸点高于丙酮()18．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（）A．最外层都只有一个电子的X、Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子19．已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7，则有关R元素的说法错误的是（）A．质子数为27 B．在周期表中位于IIB族C．在周期表中处于d区 D．属于过渡金属元素20．下列原子轨道的表示不正确的是（）A．1s B．2p C．3px D．3f二、综合题21．在29种生命必需的元素中，按体内含量的高低可分为常量元素(如：氧、碳、氢、氮、磷等)和微量元素(如：钒、锰、钴等)，回答下列问题：（1）胞嘧啶()是核酸(DNA和RNA)中的主要碱基组成成分之一。该分子中所有元素的电负性由小到大的顺序为(填元素符号)。基态N原子核外电子的运动状态有种，1mol中含有键的数目为mol。（2）与分子结构相似，键角(填“>”“<”或“=”)，其原因为。（3）锰在人体代谢、骨骼的形成和维生素C的合成过程中必不可少；钴是维生素B12组成部分；钒能降低血液中胆固醇的含量，还具有胰岛素的作用。基态Co原子核外电子排布式为，基态价电子排布式为，的空间结构为。22．（1）计算下列分子或离子中点“·”原子的价电子对数。①CCl4②BeCl2③BCl3④PCl3（2）计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。①H2S②PCl5③BF3④NH323．2017年科学工作若研究的两项最新成果如下：1.4-一二甲氨基吡啶()能高效催化醋酸酐和磺胺的反应。II.钙钛矿制作的一种新材料推进了人工光合作用的进程。请回答以下问题：（1）基态钛原子的价电子排布式为。（2）①构成4—二甲氨基吡啶分子的各原子电负性由大到小的顺序为，其中元素第一电离能最大的是。②1mol4—二甲氨基吡啶分子中所含σ键的数目为，其中C原子的杂化形式为。（3）乙酰氯(CH3COCl)和乙酸钠(CH3COONa)反应可以制备醋酸酐。这两种反应物中熔点更高的是，原因是。（4）自然界中除钙钛矿外，碳酸钙、硫酸钙也都是钙元素形成的常见物质。请比较键角的大小：CO32-SO42-(填“>”“<”或“=”)，推断依据是。（5）钙钛矿有多种晶胞结构，其中一种晶胞结构如图所示①此钙钛矿晶胞中，Ca2+周围距离最近且相等的Ca2+个数为。②已知该晶胞的密度为dg/cm3，NA表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞参数a=pm。(写出表达式，不需要进行计算)24．砷(As)是VA族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：（1）基态砷原子的电子排布式为，第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有(填元素符号)。（2）氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是。（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°，AsH3分子键角较小的原因是。（4）亚砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是，砷原子杂化方式为。（5）砷化镍的晶胞如图。晶胞参数a=360.2pm，c=500.9pm，γ=120°。①镍原子配位数为，配原子构成的几何体是。②该晶体密度的计算式为g·cm-3。25．铜、银、金与社会生活联系密切。（1）在周期表中，铜、银、金位于同一族，它们基态原子的外围电子排布式的通式为(用n表示电子层数)，它们位于元素周期表的区。（2）化学上，银氨溶液可以检验醛基的存在，例如：H3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。1个CH3CHO分子中所含π键的数目为，碳原子的杂化轨道类型为；CH3CH2OH、CH3CHO的相对分子质量仅相差2，但沸点相差很大(分别为78.5℃，20.8℃)，其主要原因是；NH3的VSEPR模型为。（3）金不溶于硝酸，但溶于“王水”，发生反应：Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO↑+2H2O。金溶于王水的主要原因是形成了[AuCl4]，提高了金的活动性。在[AuCl4]-中，金离子的配位数为，画出该配离子的结构式：。（4）金、银、铜都有良好的延展性，解释其原因：。（5）金、银的一种合金具有较强的储氢能力。该合金的晶胞为面心立方结构，银原子位于面心，金原子位于顶点。若该晶胞边长为anm，金、银原子的半径分别为bnm、cnm。则该晶胞的空间利用率(φ)为(用含a、b、c和圆周率π的式子表示)。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】磷原子核外电子排布为:1s22s22p63s23p3，其中不成对电子有3个，分别位于3p1x、3p1y、3p1z上，因此可知电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同,但电子云伸展方向不相同，B符合题意；故答案为：B【分析】根据磷原子的核外电子排布分析。2．【答案】B【解析】【解答】A．根据构造原理可知基态Na、Mg、Al的核外电子排布式是1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s13p1，原子核外未成对电子数分别是1、0、1，不是依次增多，A不符合题意；B．K是19号元素，K+是K原子失去最外层的1个4s电子形成，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，B符合题意；C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族，属于p区元素，C不符合题意；D．N是7号元素，基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，原子核外最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同，故最外层电子排布图：，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次为1、0、1；

B.K为19号元素，失去最外层1个电子形成K+，根据构造原理书写其核外电子排布式；

C.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族；

D.N原子最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同。3．【答案】A【解析】【解答】①SO3中，S原子价电子对数是3，S原子杂化方式为sp2；②乙烯分子中，C原子形成3个σ键，无孤电子对，C原子杂化方式为sp2；③乙炔分子中，C原子形成2个σ键，无孤电子对，C原子杂化方式为sp；④甲醛分子中，C原子形成3个σ键，无孤电子对，C原子杂化方式为sp2；⑤NCl3分子中，N原子价电子对数是4，N原子杂化方式为sp3；⑥过氧化氢中，O原子原子形成2个σ键，有2个孤电子对，O原子杂化方式为sp3；采取sp2杂化的是①②④，故答案为：A。

【分析】根据原子电子排布情况确定杂化类型，注意不要数错，同时要准确的确定出中心原子的种类。4．【答案】D【解析】【解答】A．各电子层含有的原子轨道数为n2，故A不符合题意；B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，故B不符合题意；C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，故C不符合题意；D．n为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.n为能层序数，各能层含有的原子轨道数为n2，各能层含有电子数为2n2

B.各能层的能级都是从s能级开始，然后按照s、p、d、f能级命名，但各能层的能级数目不同，第几能层就有几个能级，如第三能层有三个能级，分别是s、p、d能级

C.D.各能层的s、p、d、f能级所含有的原子轨道数都分别为1、3、5、75．【答案】C【解析】【解答】A．各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7，S轨道是球形的，故A不符合题意；B．电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B不符合题意；C．根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，故C符合题意；D．离原子核越远的电子，其能量越大，则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小是无关，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7

B.C.电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，因此原子核外每个电子的运动状态都不同

D.同一能级的不同轨道虽然伸展方向不同，但能级相同，也就是能量相同6．【答案】A【解析】【解答】A．Na+的轨道表示式：，违背了泡利原理，应该为，故A符合题意；B．Cl有17个质子，氯离子核外有18个电子，其离子的结构示意图：，故B不符合题意；C．氧原子核内有8个中子，氧原子质子数为8，质量数为16，氧原子符号为：，故C不符合题意；D．硫离子的核外有18个电子，其离子电子排布式：1s22s22p63s23p6，故D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.Na+的核外电子排布式为1s22s22p6，结合刨利原理，洪特规则画出轨道表达式。

B.氯离子和外有18个电子，有3个电子层，由里到外各层电子数依次为2，8，8。

C.原子符号表示为AZX，其中左下角Z代表质子数，左上角A代表质量数，而质量数等于质子数加上中子数。

D.硫离子核外电子数为18，根据能量最低原理书写核外电子排布式。7．【答案】D【解析】【解答】A．S2-、Cl、K的结构示意图分别为：、、，故电子层结构(核外电子排布情况)不完全相同，A不符合题意；B．Cl-、Br-、I-分别是第3周期、第四周期、第五周期元素，故核外分别有3个、4个、5个电子层，故电子层结构(核外电子排布情况)完全不相同，B不符合题意；C．Na+、Mg、F-的结构示意图分别为：、、，故电子层结构(核外电子排布情况)不完全相同，C不符合题意；D．O2-、Na+、Mg2+的结构示意图分别为：、、，故电子层结构(核外电子排布情况)完全相同，D符合题意；故答案为：D。

【分析】与氖原子结构相似的是钠离子、镁离子、铝离子、氟离子、氧离子、氮离子

与氩原子结构相同的是钾离子、钙离子、氯离子、硫离子、磷离子8．【答案】B【解析】【解答】A．同主族元素从上到下简单离子半径逐渐增大：W＞X，电子层结构相同的离子，质子数越少，半径越大，离子半径：X＞Y＞Z，所以简单离子半径：W＞X＞Y＞Z，即S2-＞O2-＞Na+＞Al3+，故A不符合题意；B．是原子团，X、Y形成的Y2X2即Na2O2中阴阳离子数目比为1:2，故B符合题意；C．Al(OH)3具有两性，Y、Z和W的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4，可以相互反应，故C不符合题意；D．X与W形成的化合物SO2、SO3的水溶液均呈酸性，均可使紫色石蕊溶液变红，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Y能形成两种常见离子化合物，这两种离子化合物为Na2O2和Na2O，X为O元素，Y为Na元素，Z原子最外层电子数与其电子层数相同，Z为Al元素；X与W同主族，W为S元素。9．【答案】C【解析】【解答】A．根据物质分子结构的变化可知：反应①是甲醛的羰基断开双键中较活泼的碳氧键，苯酚羟基对位上氢键断裂，氢原子和碳原子分别连在碳氧双键两端的原子上，故该反应类型为加成反应，选项A不符合题意；B．对羟基苯甲醇中苯环上的碳为杂化，-CH2OH上的碳为杂化，选项B不符合题意；C．对甲基苯酚同分异构体中含有苯环的分别为邻甲基苯酚、间甲基苯酚，苯甲醚，苯甲醇，共4种，选项C符合题意；D．水杨醛中存在两个平面，苯环的平面和醛基的平面，两个平面通过碳碳单键相连，碳碳单键可以旋转，两个平面可以重合也可以不重合，醛基的氢、氧原子可能在平面上，也可能不在平面上，因此水杨醛分子中不一定所有原子共平面，选项D不符合题意；故答案为：C。【分析】A.甲醛和苯酚发生加成反应生成对羟基苯甲醇；

B.苯环和双键碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；

C.分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体；

D.苯环、-CHO、-OH中所有原子共平面，单键可以旋转。10．【答案】C【解析】【解答】A．根据图示显示，该化合物为离子化合物，含有离子键，由同种元素形成的共价键为非极性共价键，根据化合物的结构式中Y为N元素，N原子间形成的是非极性共价键，故A不符合题意；B．Y为N元素，Z为Na元素，二者形成的简单离子核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Y＞Z，故B不符合题意；C．X为B元素，BCl3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故C符合题意；D．Y为N元素，W为H元素，YW3分子为NH3，中心原子N的价层电子对数=3+=4，则N原子采用sp3杂化，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W只形成1个共价键，且W原子序数最小，则W为H元素；Z为+1价阳离子，则Z为Na元素；Y形成3个共价键，则Y为N元素，X的原子序数为24-1-11-7=5，则X为B元素，据此解答。11．【答案】C【解析】【解答】H只有1个电子，占据1s轨道，Cl原子的价电子排布式为3s23p5，3个3p原子轨道中1个含有单电子，则氯化氢分子中，H的1s轨道与Cl的3p轨道电子形成共价键；故答案为C。

【分析】氢原子提供的是1s轨道，而氯原子的3s轨道排满2个电子，3个p轨道中两个p轨道排满2个电子，剩余一个p轨道占据一个电子12．【答案】C【解析】【解答】A.3p能级有一个空轨道的基态原子，原子3p能级有2个电子，是Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p4的原子没有空轨道，故A不符合题意；B.第四周期中，未成对电子数最多的原子是最外层电子排布为3d54s1，为Cr元素，故B不符合题意；C.铁为26号元素，Fe2+的基态核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6，故C符合题意；D、2p能级有2个未成对电子的基态原子，该原子2p能级有2个电子或4个电子，价电子排布为2s22p2或2s22p4的原子，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A.根据该原子的基态电子的排布式可知该原子的3p能级没有空轨道；

B.铬是第24号元素，位于第四周期第VIB族，是第四周期中未成对电子数最多的原子；

C.铁原子变为亚铁离子失去的是3d上的两个电子；

D.当2p能级有2个末成对电子的基态原子，可能2p能级只有两个电子，也可能有4个电子。13．【答案】B【解析】【解答】A．反应①CH2=CH2转化为CO2，分子中O原子增加，是氧化反应，A项不符合题意；B．反应②CH2=CH2转化为，分子中O原子增加，是氧化反应，B项符合题意；C．Mn是25号元素，Mn基态原子的价电子排布式为，C项不符合题意；D．环氧乙烷分子中，C原子与O原子之间以单键相连，故O原子是杂化，D项不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.根据元素化合价即可判断

B.根据元素的化合价即可判断

C.根据锰原子的核外电子排布即可写出价电子排布式

D.根据氧原子的连接方式即可判断14．【答案】A【解析】【解答】中2s轨道的一个电子跃迁到2p轨道，为激发态氮原子，激发态能量比基态能量高，中2p轨道上的3个电子的自旋方向不同，不符合洪特规则，中2p轨道上失去1个电子，不是氮原子的排布图，符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则，能量最低，则表示氮原子的能量状态最高的电子排布图是，故答案为：A。

【分析】p轨道的能量比s轨道要高，并且激发态比基态能量高15．【答案】C【解析】【解答】解：该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为19K元素；情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr和29Cu，所以基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有3种，故选C．【分析】该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充，另一种情况是3d半满和全满状态，据此进行解答．16．【答案】A【解析】【解答】解：A．杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个sp3杂化杂化轨道，但是只有3个参与形成化学键，故A错误；B．杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故B正确；C．sp3、sp2、sp杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线型，所以其夹角分别为109°28′、120°、180°，故C正确；D．部分四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释，如甲烷、氨气分子，故D正确；故选A．【分析】A．杂化轨道可以部分参加形成化学键；B．原子轨道杂化前后轨道总数不变，但形状发生变化；C．根据其空间构型判断杂化轨道的夹角；D．采用用sp3杂化的分子根据其含有的孤电子对个数确定其实际空间构型．17．【答案】D【解析】【解答】A．分子中含有7molσ键，A不符合题意；

B．分子中C原子形成三个σ键、每个N原子形成三个σ键且存在一对孤电子对，C原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2，sp3，B不符合题意；

C．同周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素N大于O，C不符合题意；

D．尿素分子存在氨基，与水分子间易形成氢键，尿素易溶于水，其熔、沸点高于丙酮，D符合题意；

故答案为：D

【分析】A．分子中含有7molσ键；

B．分子中C原子形成三个σ键、每个N原子形成三个σ键且存在一对孤电子对，C原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2，sp3；

C．同周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素；

D．氨基与水分子间易形成氢键，会使分子易溶于水，熔、沸点高。18．【答案】C【解析】【解答】A．最外层只有一个电子的X、Y原子，化学性质可能不相似，如H和K元素，故A不符合题意；B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg、原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是Ca、Fe、Zn等，如果X是Mg、Y是Fe、Zn等，二者化学性质不相似，故B不符合题意；C.2p轨道上只有两个电子的X原子为C原子、3p轨道上只有两个电子的Y原子为Si原子，二者位于同一主族，化学性质相似，故C符合题意；D．原子核外电子排布式为1s2的X原子为He，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，前者是0族元素、后者是第IIA族元素，二者化学性质不相似，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】本题的易错点为B，要注意第四周期副族元素中存在多种N层上仅有两个电子的原子。19．【答案】B【解析】【解答】A.由分析可知，R为Co元素，为27号元素，则其质子数为27，故A正确；B.Co在元素周期表中位于第Ⅷ族，故B错误；C.Co的价电子排布式为3d74s2，则Co在周期表中处于d区，故C正确；D.Co位于第Ⅷ族，属于过渡金属元素，故D正确；故答案为：B。

【分析】基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7，则价态R的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，R为Co元素。20．【答案】D【解析】【解答】A．K能层只有s轨道，因此1s原子轨道的表示合理，A不符合题意；B．L能层有s、p两种轨道，因此2p原子轨道的表示合理，B不符合题意；C．M能层有s、p、d三种轨道，p轨道有x、y、z三种伸展方向，因此3px原子轨道的表示合理，C不符合题意；D．M能层只有s、p、d三种轨道，没有f轨道，则3f原子轨道的表示不合理，D符合题意；故答案为：D。

【分析】根据原子轨道的概念即可判断21．【答案】（1）H＜C＜N＜O；7；13（2）<；NH3与PH3中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P的大，使NH3中共用电子对更偏向N原子，共用电子对之间排斥更大，键角更大（3）[Ar]3d74s2；3d5；正四面体结构【解析】【解答】（1）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强电负性越大，故电负性：H＜C＜N＜O，基态N原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，故基态N原子的核外电子有7种不同的运动状态，单键由σ键构成，双键由1个σ键和1个π键构成，1mol中含有键的数目为13mol；（2）NH3与PH3中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P的大，使NH3中共用电子对更偏向N原子，共用电子对之间排斥更大，键角更大，则键角：<；（3）Co为27号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2；锰元素位于第四周期第ⅦB族，其基态原子的价电子排布式为：3d54s2，则其基态Mn2+的价电子排布式：3d5；中价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对，为正四面体结构。

【分析】（1）根据元素的非金属性即可判断电负性，根据核外电子的排布即可判断运动状态，根据结构简式即可找出键的数目

（2）根据电负性的强弱判断键角

（3）根据核外电子排布判断，根据计算出中心原子的价层电子即可判断结构22．【答案】（1）4；2；3；4（2）2；0；0；1【解析】【解答】（1）①四氯化碳中碳原子的价层电子对为4+(4-4x1)=4②BeCl2中Be的价层电子为2+(2-2x1)=2③BCl3中B的价电子数为3+(3-3x1)=3④PCl3的P价层电子数为3+(5-3x1)=4

（2）①H2S的孤对电子数为(6-2x1)=2②PCl5的孤对电子数为(5-5x1)=0

③BF3的孤对电子数为(3-3x1)=0④NH3的孤对电子数为(5-3x1)=1【分析】（1）根据公式中心原子的价层电子数=中心原子形成的键数+(中心原子的价电子数-结合的原子数x结合原子达到稳定结构需要的电子数)进行计算

（2）根据孤对电子对数=(中心原子的价电子数-结合的原子数x结合原子达到稳定结构需要的电子数)进行计算23．【答案】（1）3d24s2（2）N、C、H或N>C>H；N或氦；19NA(或19×6.02×1023或1.1438×1024)；sp3、sp2（3）乙酸钠(或CH3COONa)；乙酸钠晶体是离子晶体，乙酰氯晶体是分子晶体（4）>；CO32-中C原子为sp3杂化，键角120°，SO42-中S原子为sp3杂化，键角109°28′（5）6；(136/dNA)(1/3)×1010或或2×【解析】【解答】（1）钛是22号元素，其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2。符合题意答案：3d24s2。（2）①构成4—二甲氨基吡啶的原子有C、N、H，C、N同处于第二周期，随着原子序数增大，同周期从左到右电负性增大，而H位于第一周期，电负性较小，所以电负性N>C>H。同一周期，从左到右各元素的第一电离能总体呈增大的趋势，但是当原子的价电子为全满或者半满时呈现为一种较稳定状态，所以它们的第一电离能比相邻的原子都要大，既N的第一电离能比相邻的C大，而H位于第一周期第一电离能较小，因此三种元素的第一电离能最大的是N元素。②根据4—二甲氨基吡啶的结构，1mol该分子中含σ键包括六元环中6molσ键及上下（原图方向，下同）4个C原子的4molC—Hσ键、向左1molC—Nσ键、再向左上、左下各有1molC—Nσ键及左侧两个C原子各有3molC—Hσ键，共计为19mol。分子中C原子的杂化方式有最左侧—CH3中C原子sp3杂化及苯环上C原子sp2杂化。符合题意答案：N>C>H、N、19mol(或19×6.02×1023或1.1438×1025)、sp3和sp2。（3）乙酰氯分子中只存在共价键，晶体属于分子晶体，乙酸钠存在离子键属于离子晶体，所以乙酸钠的熔点更高。符合题意答案：乙酸钠(或CH3COONa)、乙酸钠晶体是离子晶体，乙酰氯晶体是分子晶体。（4）CO32-中心原子C采用sp2杂化，键角120。SO42-中心原子S采用sp3杂化，键角为109°28′，所以键角的大小：CO32->SO42-。符合题意答案：>、CO32-中C原子为sp3杂化，键角120°，SO42-中S原子为SP3杂化，键角109°28′。（5）钙钛矿晶胞中Ca2+周围距离最近且相等的Ca2+离子有上、下、左、右、前、后（均为相对于图中晶胞的位置）各有一个共计6个。由晶胞结构可以推出晶胞中含有1个Ca原子、个Ti原子、个O原子，所以每个晶胞的质量为，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，密度，所以。符合题意答案：6、【分析】（1）根据基态电子排布式分析；（2）①同周期从左到右电负性增大；②根据4—二甲氨基吡啶的结构分析；（3）存在共价键属于分子晶体，存在离子键属于离子晶体；（4）根据中心原子的杂化方式判断；（5）由晶胞结构计算。24．【答案】（1）[Ar]3d104s24p3；Ga、Ge、Se（2）砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键（3）砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小（4）四面体形；sp3