第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 測(cè)試題 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)測(cè)試題一、選擇題1．通過Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO可制得陶瓷材料AlN，下列說法正確的是A．AlN是氧化產(chǎn)物 B．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3：1C．每生成1.12LCO，轉(zhuǎn)移0.1mol電子 D．14N2和12C16O所含中子數(shù)相等2．聚合物前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法在陶瓷材料制備領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值，一種聚合物前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)如圖所示(、表示烴基)。W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X、Z同主族，W的核外電子總數(shù)等于Y的最外層電子數(shù)。下列說法不正確的是A．原子半徑：B．氫化物的沸點(diǎn)：C．同周期主族元素中第一電離能比Y大的元素只有1種D．Z的氧化物是共價(jià)晶體3．下列排序不正確的是A．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 B．熱穩(wěn)定性：HF>HCl>HBrC．微粒半徑：K+>Na+>Mg2+ D．第一電離能：Na＜Mg＜Al4．“玉兔”號(hào)月球車用作為熱源材料。下列關(guān)于的說法正確的是A．與互為同位素B．與互為同素異形體C．與具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D．與具有不同的中子數(shù)5．根據(jù)下列反應(yīng)所得結(jié)論正確的是選項(xiàng)反應(yīng)結(jié)論A非金屬性：C＞SiB非金屬性：Br＞IC金屬性：Na＞KD金屬性：Fe＞CuA．A B．B C．C D．D6．下列化學(xué)用語中正確的是A．的結(jié)構(gòu)示意圖：B．氯化鈣的電子式：C．的結(jié)構(gòu)式：D．基態(tài)磷原子價(jià)層電子的軌道表示式：7．基態(tài)銅原子的核外電子排布式為A． B．C． D．8．下列說法正確的是A．第四、五、六周期的副族元素均為10種B．第三周期和第四周期的同主族元素的原子序數(shù)一定相差18C．元素周期表的形成是由原子的結(jié)構(gòu)決定的D．元素周期表中第四周期第ⅤA族的元素與第三周期第ⅡA族的元素核電荷數(shù)相差139．下列敘述中，正確的是A．在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，可以有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子B．在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，不可能有兩個(gè)能量完全相同的電子C．在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，L層上的電子能量肯定比K層上的電子能量高D．如果某一基態(tài)原子能級(jí)上僅有2個(gè)電子，它們的自旋狀態(tài)必然不同10．下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是A．CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1B．基態(tài)As原子的價(jià)層電子排布式：3d104s24d5C．氯化鈉的分子式：NaClD．HClO的空間填充模型：11．下列說法正確的是A．用原子發(fā)射光譜確定物質(zhì)中含有哪些金屬元素B．侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異C．黑火藥的配方為“一硫二硝三木炭”，其中的硝指的是硝酸D．蛋白質(zhì)在一定條件下會(huì)變性，變性后的蛋白質(zhì)有害人體健康，不能食用12．下列化學(xué)用語或圖示錯(cuò)誤的是A．HClO的結(jié)構(gòu)式為H－O－ClB．基態(tài)Cr的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d54s1C．順－2－丁烯的球棍模型為D．基態(tài)碳原子的軌道表示式為13．下列化學(xué)用語的表達(dá)正確的是A．氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：B．原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子：OC．Cr原子的價(jià)層電子排布式：3d54s1D．基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布圖：14．下列化學(xué)用語正確的是A．乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為B．基態(tài)溴原子的簡(jiǎn)化電子排布式C．甲醛的電子式D．水分子的空間結(jié)構(gòu)模型15．NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L苯的含有的分子數(shù)為NAB．0.1molCH4與足量Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為0.1NAC．合成氨工業(yè)中，1molN2和3molH2充分反應(yīng)，生成的NH3分子數(shù)為2NAD．由H218O與D216O組成的4.0g混合物含中子數(shù)為2NA二、非選擇題16．下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是___________(填序號(hào)，下同)，違反能量最低原理的是___________，違反洪特規(guī)則的是___________，違反泡利原理的是___________。①：②：③：④：⑤：⑥：⑦：17．(1)中，電負(fù)性最高的元素是______。(2)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開_____。(3)光催化還原制備反應(yīng)中，帶狀納米是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是______。(4)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，和具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子。四種元素中電負(fù)性最大的是______(填元素符號(hào))，其中C原子的核外電子排布式為______。18．用元素符號(hào)填空：(1)原子半徑最小的元素是_______。(2)第一電離能最大的元素是_______。(3)電負(fù)性最大的元素是_______。(4)第四周期中，第一電離能最小的元素是_______。19．地球化學(xué)中，通常用熱重分析研究礦物在受熱時(shí)的質(zhì)量變化以確定其組成。取66.6mg由高嶺石［Al4Si4O10(OH)8］和方解石(CaCO3)組成的礦物，加熱到673K～1123K區(qū)間內(nèi)分解為氧化物，樣品總失重13.8mg。高嶺石受熱分解反應(yīng)方程式：Al4Si4O10(OH)8→2Al2O3+4SiO2+4H2O(1)硅原子核外電子排布在____個(gè)不同的電子層中，核外最外層電子分布在____個(gè)不同的軌道中。(2)硅與鋁同周期且相鄰，化學(xué)性質(zhì)有相似性，寫出Si與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________。(3)高嶺石是長(zhǎng)石的一種，不同類長(zhǎng)石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。由鈣長(zhǎng)石化學(xué)式CaAl2Si2O8可推知鈉長(zhǎng)石的化學(xué)式為_________________。(4)此礦物中高嶺石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。a.44%b.56%c.77.5%d.80%(5)若對(duì)高嶺土進(jìn)行煅燒活化，然后利用鹽酸進(jìn)行分解，對(duì)于分解出的氯化鋁溶液及二氧化硅再分別加入堿溶液進(jìn)行去雜提純，最后得到的氯化鋁溶液可制備氧化鋁。寫出由氯化鋁溶液得到純凈氧化鋁的化學(xué)反應(yīng)方程式(要求最節(jié)約)：_____________________。(6)用焦炭與石英砂(SiO2)混合高溫，產(chǎn)生粗硅，現(xiàn)由兩種方法將粗硅提純：第一種方法：Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl第二種方法：Si+3HClSiHCl3SiHCl3+H2Si+3HCl。工業(yè)上常用第二種方法來提純單晶硅，其原因是_________________。20．下表列出了核電荷數(shù)為21~25的元素的最高正化合價(jià)?；卮鹣铝袉栴}：元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號(hào)V核電荷數(shù)2122232425最高正化合價(jià)+3+4+5+6+7(1)寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式。___________；___________；V___________；___________。(2)已知基態(tài)鉻原子的電子排布式是，不符合構(gòu)造原理。人們常常會(huì)碰到客觀事實(shí)與理論不相吻合的問題當(dāng)你遇到這樣的問題時(shí)，你的態(tài)度是___________。(3)對(duì)比上述五種元素基態(tài)原子的核外電子排布式與元素的最高正化合價(jià)，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是___________；出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是___________。21．(1)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；鶓B(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是______，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________。(2)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_________________。(3)Co基態(tài)原子核外電子排布式為________________，元素Mn與O中，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是________。(4)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。(5)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為________，有________個(gè)未成對(duì)電子。22．下表是元素周期表的一部分，表中的每個(gè)編號(hào)代表一種元素，請(qǐng)根據(jù)要求回答問題：族周期IA01⑩IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2①②⑨⑦⑧3③④⑤⑥(1)②的元素符號(hào)是_______⑥的元素名稱為_______(2)①、⑤兩種元素的原子半徑大小關(guān)系：①_______⑤(填“>”或“<”)；(3)③、⑦兩種元素的簡(jiǎn)單離子半徑大的是_______(填離子符號(hào))(4)③、④和⑤中，金屬性最強(qiáng)的元素是_______(填元素符號(hào))；其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為_______。(5)⑥、⑦、⑨的氫化物的穩(wěn)定性最強(qiáng)的是_______(填該氫化物的化學(xué)式)；(6)③單質(zhì)與⑨單質(zhì)加熱條件下發(fā)生的化學(xué)方程式為：_______。23．元素X、Y、Z、M、R均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知：Y為地殼中含量最多的元素，M原子的最外層電子數(shù)與次外層電數(shù)之比為3：4；R-、Z+、X+離子半徑逐漸減??；化合物XR常溫下為氣體，請(qǐng)回答下列問題：（1）M在元素周期表中的位置__；Z+離子的結(jié)構(gòu)示意圖為__。（2）寫出X、Y、R按原子個(gè)數(shù)之比1：1：1形成的化合物的電子式__。（3）X與Y可分別形成10電子和18電子的分子，寫出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學(xué)方程式__。（4）實(shí)驗(yàn)室制備R的單質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為__。（5）R非金屬性強(qiáng)于M，下列選項(xiàng)中能證明這一事實(shí)的是__(填字母序號(hào))。A．常溫下的R單質(zhì)熔沸點(diǎn)比M單質(zhì)的高B．R的氫化物比M的氫化物更穩(wěn)定C．一定條件下R和M的單質(zhì)都能與NaOH溶液反應(yīng)D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：R>M（6）由X、Y、Z、M四種元素組成的一種弱酸酸式鹽A。向A溶液中通入氯氣，得到無色溶液，寫出該反應(yīng)的離子方程式__。【參考答案】一、選擇題1．D解析：A．氮元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)得到還原產(chǎn)物AlN，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)中氮元素化合價(jià)降低，氮?dú)鉃檠趸瘎?；碳元素化合價(jià)升高，碳為還原劑；根據(jù)電子守恒可知，故氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:3，B錯(cuò)誤；C．沒有標(biāo)況，不能計(jì)算反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的量，C錯(cuò)誤；D．1分子14N2和12C16O所含中子數(shù)分別為7×2=14、6+8=14，故所含中子數(shù)相等，故D正確；故選D。2．B【分析】W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X、Z同主族，均成四根鍵，X為C，Z為Si；WY均形成3個(gè)共價(jià)鍵，W的核外電子總數(shù)等于Y的最外層電子數(shù)，W為B，Y為N。解析：A．同周期從左往右原子半徑減小，同主族從上往下原子半徑逐漸增大，故原子半徑：Si>B>N，A正確；B．NH3中含分子間氫鍵，沸點(diǎn)高于CH4；但是碳可以和烴形成相對(duì)分子質(zhì)量很大的烴，其沸點(diǎn)可以很高，題中沒有指明是簡(jiǎn)單氫化物，碳的氫化物可能為液態(tài)或固態(tài)的烴，B錯(cuò)誤；C．同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，同周期主族元素中第一電離能比N大的元素有1種，C正確；D．SiO2為共價(jià)晶體，D正確；故選B。3．D解析：A．非金屬性Cl＞S＞P，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A正確；B．同主族自上而下非金屬性減弱，簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性減弱，B正確；C．K+有三層電子，Na+、Mg2+均為兩層，Na+核電荷數(shù)較小，所以半徑：K+>Na+>Mg2+，C正確；D．由于Mg的最高能層電子為全滿狀態(tài)，所以第一電離能大于相鄰元素，即第一電離能：Na＜Al＜Mg，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。4．D解析：A.與質(zhì)子數(shù)不同，它們不是同種元素，故不互為同位素，A錯(cuò)誤；B.與是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素，兩者互為同位素，不互為同素異形體，B錯(cuò)誤；C.與不是同種元素，化學(xué)性質(zhì)不同，C錯(cuò)誤；D.與的質(zhì)子數(shù)都為94，中子數(shù)分別為144和145，兩者的中子數(shù)不同，D正確；故選D。5．B解析：A．該反應(yīng)中C是還原劑，Si為還原產(chǎn)物，說明該條件下還原性C＞Si，所以不能體現(xiàn)非金屬性C＞Si，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)中溴單質(zhì)為氧化劑，碘單質(zhì)為氧化產(chǎn)物，說明氧化性Br2＞I2，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，非金屬性也越強(qiáng)，說明非金屬性Br＞I，B正確；C．該反應(yīng)中Na為還原劑，K為還原產(chǎn)物，說明該條件下還原性Na＞K，但實(shí)際上同主族自上而下金屬性增強(qiáng)，即金屬性K＞Na，C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)不能比較Fe和Cu的還原性強(qiáng)弱，所以不能比較Fe和Cu的金屬性強(qiáng)弱，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。6．B解析：A．的結(jié)構(gòu)示意圖：，A錯(cuò)誤；B．氯化鈣是離子化合物，電子式：，B正確；C．分子內(nèi)每個(gè)O原子與C原子共用2對(duì)電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式：O=C=O，C錯(cuò)誤；D．基態(tài)磷原子價(jià)層電子的軌道表示式：，D錯(cuò)誤；答案選B。7．B解析：按照洪特規(guī)則，基態(tài)銅原子核外電子排布式為或[Ar]3d104s1，故B正確；答案為B。8．C解析：A．第六周期含鑭系元素，故該周期的副族元素超過了10種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．第三周期和第四周期的同主族元素位于周期表過渡元素左側(cè)時(shí)原子序數(shù)相差8，如Na、K的原子序數(shù)相差8，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．元素周期表的形成是元素原子核外電子排布呈周期性變化的結(jié)果，而核外電子排布是由原子的結(jié)構(gòu)決定的，C項(xiàng)正確；D．第四周期第ⅤA族的元素為As，原子序數(shù)為33，第三周期第ⅡA族的元素為Mg，原子序數(shù)為12，則二者核電荷數(shù)相差21，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：C。9．C解析：A．在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子，A錯(cuò)誤；B．每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子，這兩個(gè)電子自旋相反，能量完全相同，B錯(cuò)誤；C．L層有2s、2p能級(jí)，K層只有1s能級(jí)，L層上電子能量肯定比K層上電子能量高，C正確；D．如果某一基態(tài)原子能級(jí)上僅有2個(gè)電子，這2個(gè)電子可以占據(jù)不同的電子軌道且自旋方向相同，D錯(cuò)誤；故答案選C。10．D解析：A．燃燒熱是指在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量，故燃燒熱的熱化學(xué)方程式為，A錯(cuò)誤；B．基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為，B錯(cuò)誤；C．氯化鈉為離子晶體，是化學(xué)式，不是分子式，C錯(cuò)誤；D．的結(jié)構(gòu)式為，空間填充模型為，D正確。故選D。11．B解析：A．研究物質(zhì)組成時(shí)，常用原子吸收光譜確定物質(zhì)中含有哪些金屬元素，而不是發(fā)射光譜，A錯(cuò)誤；B．侯氏制堿法是將CO2、NH3通入飽和NaCl溶液中，發(fā)生以下反應(yīng)：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶體析出，B正確；C．硝指的是硝酸鉀，C錯(cuò)誤；D．某些變性后的蛋白質(zhì)可以食用，如煮熟的雞蛋，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。12．D解析：A．HClO的結(jié)構(gòu)式為H－O－Cl，故A正確；B．Cr是24號(hào)元素，基態(tài)Cr的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d54s1，故B正確；C．順－2－丁烯的球棍模型為，故C正確；D．基態(tài)碳原子的軌道表示式為，故D錯(cuò)誤；故選D。13．C解析：A．氯原子的核電荷數(shù)為17.核外3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為7，原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，故A錯(cuò)誤；B．原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子的質(zhì)子數(shù)為5、質(zhì)量數(shù)為18，原子符號(hào)為O，故B錯(cuò)誤；C．鉻元素的原子序數(shù)為24，價(jià)層電子排布式為3d54s1，故C正確；D．銅元素的原子序數(shù)為29，價(jià)層電子排布式為3d104s1，價(jià)層電子排布圖為，故D錯(cuò)誤；故選C。14．C解析：A．烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中碳碳雙鍵不能省略，乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，A錯(cuò)誤；B．基態(tài)溴原子的核外有35個(gè)電子，分4層排布，基態(tài)溴原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s24p5，B錯(cuò)誤；C．甲醛分子中H、C原子間共用1對(duì)電子，O、C原子間共用2對(duì)電子，O原子外圍達(dá)到8e-結(jié)構(gòu)，其電子式為，C正確；D．水中氧原子分別與兩個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵，O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，含有2個(gè)孤電子對(duì)，則水分子為V形結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)模型為，D錯(cuò)誤；故選C。15．D解析：A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L苯是液態(tài)，不能用氣體摩爾體積計(jì)算物質(zhì)的量，故A錯(cuò)誤；B.0.1molCH4與足量Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等混合物，故B錯(cuò)誤；C.合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，合成氨工業(yè)中，1molN2和3molH2充分反應(yīng)，生成的NH3分子數(shù)少于2NA，故C錯(cuò)誤；D.H218O與D216O分子的中子數(shù)均為10，相對(duì)分子質(zhì)量均為20，由H218O與D216O組成的4.0g混合物含中子數(shù)為=2NA，故D正確；故選D。二、非選擇題16．①⑤⑥②③④⑦解析：根據(jù)核外電子排布規(guī)律知，原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是①、⑤和⑥正確；②中電子排完軌道后應(yīng)排軌道，而不是軌道，違反能量最低原理，正確的應(yīng)為；③中沒有遵循洪特規(guī)則，第三能層的軌道表示式應(yīng)為；④中忽略了能量相同的原子軌道為半充滿狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，正確的應(yīng)為；⑦違反泡利原理，正確的應(yīng)為；故答案為①⑤⑥②③④⑦。17．OH<C<OO>Ge>ZnO或解析：(1)同周期主族元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大，故O的電負(fù)性大于N；同主族元素從上到下，電負(fù)性逐漸減小，故N的電負(fù)性大于P，又H的電負(fù)性小于O，因此，中電負(fù)性最高的元素是O；(2)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)椋?3)Zn、Ge位于同周期，同周期元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大(稀有氣體元素除外)，而O是活潑非金屬元素，電負(fù)性僅次于F，由此得出O、Ce、Zn的電負(fù)性依次減小；(4)C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，則C可能是Li或P，因?yàn)锳、B、C、D原子序數(shù)依次增大，所以C應(yīng)為P，D元素的最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子且C、D同周期，所以D為Cl。和的電子層結(jié)構(gòu)相同，則A為O，B為Na.電負(fù)性最大，即非金屬性最強(qiáng)的為O。P為15號(hào)元素，核外電子排布式為或。18．(1)H(2)He(3)F(4)K解析：（1）同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，所以原子半徑最小的元素是H。（2）氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能，原子越難失電子，第一電離能越大，He最難失去一個(gè)電子，則He的第一電離能最大。（3）同周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，所以F的非金屬性最強(qiáng)，則F的電負(fù)性最大。（4）原子越易失電子，第一電離能越小，則第四周期中，第一電離能最小的元素是K。19．3Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑NaAlSi3O8c2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑溫度較低，耗能少；HCl可以循環(huán)利用【分析】(1)根據(jù)硅原子核外電子排布分析；(2)Si與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣；(3)根據(jù)不同類長(zhǎng)石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和是0可寫出鈉長(zhǎng)石的化學(xué)式；(4)由高嶺石[Al4Si4O10(OH)8]和方解石(CaCO3)組成的礦物，加熱到673K～1123K區(qū)間內(nèi)分解為氧化物，方解石分解生成CaO和二氧化碳，高嶺石受熱分解反應(yīng)方程式：Al4Si4O10(OH)8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以減少的質(zhì)量為二氧化碳和水的質(zhì)量，列方程組計(jì)算；(5)AlCl3水解生成氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁；(6)根據(jù)反應(yīng)中能量的消耗和原料的使用來分析。解析：(1)硅為14號(hào)元素，其核外有14個(gè)電子，硅原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，則硅原子核外電子排布在3個(gè)電子層，核外最外層電子分布在3個(gè)不同的軌道中；(2)硅與鋁同周期且相鄰，化學(xué)性質(zhì)有相似性，Si與NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；(3)結(jié)合鈣長(zhǎng)石的化學(xué)式可知鈉長(zhǎng)石就是將鈣長(zhǎng)石的中鈣更換為鈉，鋁硅酸陰離子不變，以及化合物中化合價(jià)代數(shù)和等于0可得鈉長(zhǎng)石的化學(xué)式為NaAlSi3O8；(4)由高嶺石[Al4Si4O10(OH)8]和方解石(CaCO3)組成的礦物，加熱到673K～1123K區(qū)間內(nèi)分解為氧化物，方解石分解生成CaO和二氧化碳，高嶺石受熱分解反應(yīng)方程式：Al4Si4O10(OH)8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以減少的質(zhì)量為二氧化碳和水的質(zhì)量，設(shè)礦物中高嶺石為xmol，方解石為ymol，則516x+100y=66.6×10-3g，4x×18+44y=13.8×10-3g解得：x=1×10-4mol，y=1.5×10-4mol，則高嶺石的質(zhì)量為1×10-4mol×516g/mol=51.6×10-3g=51.6mg，則此礦物中高嶺石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=77.5%，故合理選項(xiàng)是c；(5)AlCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Al3+水解生成氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁，則氯化鋁溶液得到純凈氧化鋁的化學(xué)反應(yīng)方程式(要求最節(jié)約)為：2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑；(6)用焦炭與石英砂(SiO2)混合高溫，產(chǎn)生粗硅，現(xiàn)由兩種方法將粗硅提純：第一種方法：Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl第二種方法：Si+3HClSiHCl3SiHCl3+H2Si+3HCl。第二種方法反應(yīng)溫度較低，能量消耗少，而且HCl能循環(huán)使用?！军c(diǎn)睛】本題考查了電子排布式、化學(xué)方程式的書寫、硅酸鹽的表示方法、物質(zhì)含量的計(jì)算、工業(yè)生產(chǎn)的條件選擇等，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，要結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)、能耗等分析解答。20．(或)(或)(或)(或)尊重客觀事實(shí)，注重理論適用范圍，掌握特例(或其他合理答案)五種元素的最高正化合價(jià)數(shù)值都等于各元素基態(tài)原子的最外層s能級(jí)和次外層d能級(jí)電子數(shù)目之和能級(jí)交錯(cuò)使得次外層d能級(jí)上的電子也參與化學(xué)反應(yīng)【分析】根據(jù)能量最低原理、泡利不相容原理、和洪特定則等可以寫出核外電子排布。解析：(1)①Sc是第21號(hào)元素，位于第四周期，有四個(gè)電子層，最外層有3個(gè)電子，因?yàn)榈?層的s軌道的能量比第3層的d軌道低，所以電子先排第4層s軌道的兩個(gè)位置，再排第3層d軌道的一個(gè)位置，Sc的基態(tài)原子的電子排布式為：(或)，故答案為：(或)；②Ti是第22號(hào)元素，位于第四周期，有四個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，因?yàn)榈?層的s軌道的能量比第3層的d軌道低，所以電子先排第4層s軌道的兩個(gè)位置，再排第3層d軌道的2個(gè)位置，Ti的基態(tài)原子的電子排布式為：(或)，故答案為:(或)；③V是第23號(hào)元素，位于第四周期，有四個(gè)電子層，最外層有5個(gè)電子，因?yàn)榈?層的s軌道的能量比第3層的d軌道低，所以電子先排第4層s軌道的兩個(gè)位置，再排第3層d軌道的3個(gè)位置，V的基態(tài)原子的電子排布式為：(或)，故答案為：(或)；④Mn是第24號(hào)元素，位于第四周期，有四個(gè)電子層，最外層有7個(gè)電子，因?yàn)榈?層的s軌道的能量比第3層的d軌道低，所以電子先排第4層s軌道的兩個(gè)位置，剩余5個(gè)電子再排第3層d軌道的5個(gè)位置，Mn的基態(tài)原子的電子排布式為：(或)，故答案為：(或)；(2)已知基態(tài)鉻原子的電子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合構(gòu)造原理。人們常常會(huì)碰到客觀事實(shí)與理論不相吻合的問題，當(dāng)遇到這樣的問題時(shí)，態(tài)度應(yīng)該是:尊重客觀事實(shí)，注重理論適用范圍，掌握特例，故答案為：尊重客觀事實(shí)，注重理論適用范圍，掌握特例(或其他合理答案)；(3)對(duì)比這五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)五種元素的最高正化合價(jià)數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最外層s電子和次外層d電子數(shù)目之和；出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是能級(jí)交錯(cuò)使d電子也參與了化學(xué)反應(yīng)；故答案為：五種元素的最高正化合價(jià)數(shù)值都等于各元素基態(tài)原子的最外層s能級(jí)和次外層d能級(jí)電子數(shù)目之和；能級(jí)交錯(cuò)使得次外層d能級(jí)上的電子也參與化學(xué)反應(yīng)。21．N球形1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2Mn1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s221s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p22解析：(1)基態(tài)K原子核外有4個(gè)能層：K、L、M、N，能量依次增高，處于N層上的1個(gè)電子位于s軌道，s電子云輪廓圖形狀為球形；(2)根據(jù)構(gòu)造原理可知氮原子價(jià)電子排布式為2s22p3，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理可知其價(jià)電子的軌道表達(dá)式為；(3)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d軌道中5個(gè)電子均未成對(duì)，后者的2p軌道中有2個(gè)電子未成對(duì)，所以Mn的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多；(5)Ni是28號(hào)元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2；根據(jù)洪特規(guī)則可知，Ni原子3d能級(jí)上8個(gè)電子盡可能分占5個(gè)不同的軌道，其未成對(duì)電子數(shù)為2；(5)Ge(鍺)元素在周期表的第四周期ⅣA族，因此核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，p軌道上的2個(gè)電子是未成對(duì)電子。22．(1)N氯(2)＜(3)(4)NaNaOH(5)HF(6)【分析】①-⑩分別為：硼、氮、鈉、鎂、鋁、氯、氟、氖、氧、氫，由此作答。解析：（1）②的元素符號(hào)是N，⑥的元素名稱為氯，答案為：N，氯；（2）①、⑤兩種元素是同一主族，原子序數(shù)越大半徑越大，鋁的原子半徑大于硼的原子半徑，答案為：＜；（3）③形成的是鈉離子、⑦形成的是氟離子，兩種離子結(jié)構(gòu)相同，質(zhì)子數(shù)越大半徑越小，所以兩種元素的簡(jiǎn)單離子半徑大的是；（4）③是鈉元素、④是鎂元素和⑤是鋁元素，同一周期金屬性自左向右依