第一章 原子结构与性质 测试题 （答案）高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．下列说法正确的是
A．N元素的电负性大于O元素
B．基态Fe原子的外围电子排布图为
C．在基态多电子原子中，P轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素
2．下列化学术语正确的是
A．的电子式：
B．的结构式：
C．原子的价电子排布图：
D．葡萄糖的实验式：
3．下列性质的比较正确的是
A．微粒半径： B．电负性：
C．第一电离能： D．单质的熔点：
4．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOH
5．将Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可制得净水剂明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Al3+)>r(O2-)
B．电负性大小：x(O)
6．X、Y、Z、W为原子序数依次递增的四种短周期主族元素，Y、W最低负价相同，它们能形成结构式如图所示的离子。下列说法正确的是
A．X、Z、W元素均可形成含氧酸 B．四种元素形成的氢化物中沸点最高的是Y
C．Y、Z、W均可与钠形成离子化合物 D．简单离子半径：
7．纳米金(79Au)粒子在遗传免疫等方面有重大的应用前景，说法错误的是（ ）
A．Au为第五周期元素 B．Au为过渡金属元素
C．Au的质子数为79 D．纳米金表面积大吸附能力强
8．下列有关说法正确的是
A．、轨道形状均为哑铃形 B．、、能级的轨道数依次增多
C．p能级能量一定比s能级能量高 D．、、轨道相互垂直，能量不同
9．三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：。下列说法错误的是
A．Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B．原子的中子数为14
C．的核外三个电子能层均充满电子 D．Ga位于周期表中第四周期ⅢA族
10．某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是
A．第三周期，第ⅡB族 B．第四周期，第ⅡB族
C．第三周期，第ⅦA族 D．第四周期，第Ⅷ族
11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，四种元素可形成一种在医疗农业、染料上有广泛用途的物质，其物质结构如图所示。下列叙述正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X＞W
B．等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：Z＞X
C．W、X、Z均可与Y形成多种化合物
D．简单氢化物的还原性：Y＞Z
12．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是
A．第一电离能Y可能小于X
B．气态氢化物的稳定性：HmY大于HnX
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的
D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
二、非选择题（共10题）
13．金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。
Ⅰ.目前常见的生产钛的方法是碳氯化法。在1000℃时主要发生反应：，再进一步冶炼得到钛。
(1)碳元素原子核外最外层电子的排布式是_______；能量最高的电子有_______个，其电子云形状为_______。
(2)恒温恒容时，下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的压强保持不变 b.
c.混合气体的密度保持不变 d.和CO物质的量相等
(3)平衡常数表达式K=_______；温度升高，K_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ.一定压强下，在2L的密闭容器中投入0.9mol、2.0mo1C、进行反应，平衡体系中气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
(4)图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成_______气体。但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______。
(5)600℃时5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内=_______。
(6)由冶炼钛有两种方法：
①在900℃用熔融的镁在氩气中还原可得钛：；
②在2000℃左右分解也可得钛：。
你认为相对合理的方法及理由是_______。
14．化学用语和元素周期表是学习化学的重要工具，请运用所学知识回答下列问题：
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号_______。
(2)请画出第4周期II A族元素对应的离子结构示意图_______。
(3)我们学过许多置换反应。置换反应的通式可以表示为：单质(A)+化合物(B)=化合物(C)+单质(D)。请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式：①所涉及的元素均为短周期；②6种单质分属6个不同的主族。_______、_______、_______
15．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
I.用元素符号表示
(1)将钠、镁、铝各2g分别投入盛足量0.05mol/L盐酸烧杯中，实验结果：____与盐酸反应最剧烈；_____与盐酸反应转移电子最多。钠、镁、铝中第一电离能由小到大的顺序是_____。
(2)向Na2SiO3溶液中通入CO2出现胶状沉淀，可证明____元素得电子能力强，反应的离子方程式为_______。实验结论：随原子序数增大，同周期元素失电子能力依次_______(填“增强”或“减弱”，下同)，得电子能力依次_______。
II.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为_______。
(4)若要证明非金属性：Cl>Br，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加KBr溶液和CCl4反应一段时间后，将C振荡、静置，观察到C中现象是_______，此装置存在的不足之处是_______。
16．用表示原子：
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=___________。
17．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑧种元素，请按要求填写下列空白：
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____；
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________；
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示)；
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________；
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________；
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
18．回答下列问题：
(1)在下列物质中，可以导电的是_______(填序号，下同)，是电解质的有_______。
①氯化钠晶体②熔融的氢氧化钠③Cu④酒精⑤Na2SO4溶液⑥液氨⑦稀盐酸⑧BaSO4晶体
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L，则14g该气体所含有的物质的量为_______。
(3)从400mL2.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中取出10mL，将这10mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中的物质的量浓度为_______mol·L-1。
(4)已知Mm+与Nn-具有相同的电子层结构(核外电子排布相同)，若N的核电荷数为a，M的质量数为A，则M的中子数为_______。
19．某化学兴趣小组同学查阅资料，发现硫化镍常用于制造某些有机反应的催化剂。硫化镍为黑色粉末，可向稀硫酸酸化的硫酸镍溶液中通入纯硫化氢气体反应制得。该兴趣小组同学利用如图所示装置在实验室制备硫化镍。
已知：
①硫化镍难溶于冷水，在热水中分解。
②硫化镍能溶于盐酸，在空气中易转变成。
③为既不溶于水也不溶于硫酸的黑色沉淀。
回答下列问题：
(1)仪器m的名称为_______；装置A中橡皮管的作用是_______。试剂X的化学式为_______。
(2)按气流方向，上述装置的连接顺序为_______(填大写字母)。
(3)实验开始后，当_______(填实验现象)后，再打开仪器m的活塞滴入硫酸镍溶液，这样做的目的是_______。
(4)三颈烧瓶内发生反应的化学方程式为_______。
(5)装置A中水浴的温度要_______(填“高”或“低”)
(6)镍元素在周期表的位置是_______；基态核外电子排布式为_______；基态原子中含有的未成对电子数为_______。
20．在实验室以二氧化锗粗品(含GeO2和Ge及少量无关杂质)为原料制备GeO2的装置图如图(夹持装置已略去)：
i.Ge和GeO2均不溶于盐酸；GeCl4易潮解，沸点为88℃。
ii.Ge2++IO+H+→Ge4++I-+H2O(未配平)；IO+5I-+6H+=3I2+3H2O。
回答下列问题：
(1)基态Ge原子的核外未成对电子数为______；GeCl4属于_____(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)仪器a的名称为______。实验时，先将二氧化锗粗品转化为GeCl4，为了防止仪器a中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过分液漏斗不断向装置中滴加浓盐酸，盐酸保持较高浓度的原因为______。
(3)为了更好地收集GeCl4，装置C应采用_____(填“热”或“冷”)水浴。
(4)将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为______。
(5)纯度测定
称取mg制得的GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用cmol L-1KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的体积为VmL，需选用的滴定指示剂为______，样品纯度为______%。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)
21．为探究Na、Mg，Al的金属性强弱，某课外小组同学进行了如下实验：
实验 1．将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。
2．将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水，加热至水沸腾，冷却后，向试管中滴加酚酞溶液。
3．将一小段镁带投入稀盐酸中。
4．将一小片铝投入稀盐酸中。
他们记录的实验现象有：
实验现象 a剧烈反应，迅速生成大量的气体。
b浮在水面上，熔成小球，不断游动，小球渐小最终消失，溶液变红。
c反应不剧烈，产生无色气体。
d有气体产生，溶液变成红色。
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容：
(1)实验1对应的实验现象为_______(选填a、b、c、d中一种，下同)；实验3对应的实验现象为_______。
(2)钠与水反应的离子方程式_______。
(3)实验结论是_______。
(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释：同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，_______。
22．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与p电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为___________，E在___________区。
(2)A、B、C的电负性大小顺序(填元素符号，下同)___________，第一电离能大小顺序为___________。
(3)D的核外电子排布式为___________，价电子排布图为___________。
参考答案：
1．B
A．一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大，N元素的电负性小于O元素，故A错误；
B．Fe元素为26号元素，核外有26个电子，基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，所以外围电子排布图为，故B正确；
C．原子中2p电子的能量小于3s电子，故C错误；
D．Cu元素位于周期表中第四周期IB族，为ds区，故D错误；
综上所述答案为B。
2．D
A．氢化钠的电子式为，A项错误；
B．的结构式，B项错误；
C．原子的价电子排布图，C项错误；
D．葡萄糖的分子式，实验室为，D项正确；
故选D。
3．D
A．一般情况下，原子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，半径越小，则微粒半径，故A项错误；
B．同一周期从左往右元素的电负性增大，应为，故B项错误；
C．同一周期从左往右元素的电离能增大，但第二主族大于第三主族，第五主族大于第六主族，应为，故C项错误；
D．碱金属元素从上到下单质的熔点依次降低，应为，故D项正确；
答案选D。
4．B
A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
5．D
A．和二者的核外电子层结构相同，比较离子半径看原子序数，原子序数越小，离子半径越大，r()>r()，A错误；
B．同主族，由上到下原子半径越大，电负性越小，故x(S)
故本题选D。
6．C
X、Y、Z、W为原子序数依次递增的四种短周期主族元素，Y、W最低负价相同，W可以形成6个共价键，W为硫、Y为氧；C能形成4个共价键，为碳；Z形成1个共价键，且原子序数位于氧、硫之间，为氟；
A．F的电负性太强，只有负价，不能形成含氧酸，A错误；
B．碳可以形成多种相对分子质量很大的烃，故四种元素形成的氢化物中沸点最高的是碳，B错误；
C．Y、Z、W均可与钠形成离子化合物，例如氧化钠、氟化钠、硫化钠，C正确；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，D错误；
故选C。
7．A
A．79号元素Au为第六周期第IB的元素，A错误；
B．79号元素Au为第六周期第IB的元素，属于过渡元素，是金属元素，B正确；
C．Au原子序数为79，由于原子序数等于原子核内质子数，所以Au的质子数为79，C正确；
D．将金属Au制成纳米级颗粒大小，可增大其表面积，因此使得纳米金的吸附能力大大增强，D正确；
故答案是A。
8．A
A． p轨道的形状都是哑铃形，因此、轨道形状均为哑铃形，故A正确；
B． p能级轨道数恒定，故B错误；
C． 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C错误；
D． 2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量相等，故D错误；
答案选A。
9．C
A．铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1+1+3+1+1=7个原子轨道，则核外电子有7种空间运动状态，故A正确；
B．27Al原子的质量数为27，质子数为13，则中子数=质量数-质子数=27-13=14，故B正确；
C．Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8，M层最多容纳18个电子，则M层没有充满电子，故C错误；
D．Ga是31号元素，核外有四个电子层，最外层有三个电子，则位于周期表的第四周期ⅢA族，故D正确；
故选：C。
10．D
某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
答案选D。
11．C
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，只有X、Y位于同一周期，且Y与Z位于同一主族，由此可确定W为第一周期元素，即为氢元素。由结构式可以得出，Y、Z的最外层电子数为6，X的最外层电子数为5，所以X为氮元素，Y为氧元素，Z为硫元素。
A．由分析可知，Z、Y、X、W分别为S、O、N、H元素，O、N同周期，且O在N的右边，所以原子半径：N＞O，A不正确；
B．若Z形成的酸为H2SO3，X形成的酸为HNO3，则等物质的量浓度的X和Z的含氧酸的酸性：X＞Z，B不正确；
C．W、X、Z可与Y分别可形成H2O、H2O2、NO、NO2、SO2、SO3等化合物，C正确；
D．Y、Z分别为O、S，非金属性O＞S，则简单氢化物的还原性：H2S＞H2O，D不正确；
故选C。
12．B
同一周期元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，X、Y位于同一周期且电负性X＞Y，则非金属性X＞Y，原子序数X＞Y。
A．同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、 第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，如果X为第VIA族、Y为第VA族，则第一电离能：Y＞X；若不是处于第IIA、第VA族，则原子序数越大，元素的第一电离能就越大，因此第一电离能Y可能小于X，A正确；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：X＞Y，则氢化物的稳定性：HmY小于HnX ，B错误；
C．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，故最高价含氧酸的酸性逐渐增强，因此X对应的酸性强于Y对应的，C正确；
D．电负性越大，元素的非金属性越强，形成化合物时呈现负化合价，由于电负性：X＞Y，则二者形成化合物时X显负价、Y显正价，D正确；
故合理选项是B。
13．(1) 2s22p2 2 纺锤形
(2)ac
(3) 减小
(4) CO2 实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品
(5)0.02
(6)方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高
（1）碳是6号元素，原子核外最外层电子的排布式是2s22p2，电子离核越远能量越高，C原子中能量最高的能级为2p，有2个电子，其电子云形状为纺锤形。
（2）a．该反应是气体体积增大的吸热反应，反应过程中压强不断增大，当混合气体的压强保持不变时，说明反应达到平衡，故a选；
b．由方程式可知Cl2和TiCl4化学反应速率关系为：，时不能说明正反应速率等于逆反应速率，证明反应达到平衡，故b不选；
c．该反应是固体生成气体的反应，反应过程中气体总质量增大，混合气体的密度增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应达到平衡，故c选；
d．和CO物质的量相等时不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能证明反应达到平衡，故d不选；
故选ac。
（3）反应平衡常数表达式K=，该反应是放热反应，温度升高，K减小。
（4）图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成CO2气体，实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品。
（5）600℃时，的物质的量分数为0.45，Cl2的物质的量分数为0，根据已知条件列出“三段式”：
则有=0，=0.45，解得x=0.9，y=0.2，5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内=0.02。
（6）方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高。
14．
(1)含有8个质子的元素是O元素，原子中含有10个中子，质量数=中子数+质子数，则该原子的质量数为18，该原子的化学符号为；
(2)位于第4周期II A族的元素是Ca元素，其原子序数为20，其失去两个电子变为Ca2+，结构示意图为；
(3)根据要求：①所涉及的元素均为短周期；②6种单质分属6个不同的主族，可写出化学方程式：、、。
15．(1) 钠 铝 Na
(3)分液漏斗
(4) 溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色 无尾气处理装置，污染空气
【解析】(1)
三种物质中钠的金属活动性最强，与盐酸反应最剧烈，1molNa与盐酸反应转移1mol电子，1molMg与盐酸反应转移2mol电子，1mol铝与盐酸反应转移3mol电子，三种金属质量相同，相对分子质量相近，但是相同物质的量时转移电子的数目差别较大，因此铝与盐酸反应转移电子最多。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是镁的3s轨道全满，3p轨道全空，较为稳定，因此第一电离能大于Al，故第一电离能由小到大顺序为Na
元素的非金属性越强，越易得电子，且最高价氧化物的水化物酸性越强，向硅酸钠中通入二氧化碳，产生胶状沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，反应方程式为，可证明碳元素得电子能力大于Si。Na、Mg、Al是同周期主族元素，金属性随核电荷数增大而减弱，说明随着原子序数的增大，同周期元素失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。
(3)
从图中可知，仪器A的名称为分液漏斗。
(4)
浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，C中氯气和KBr反应生成Br2，Br2易溶于CCl4发生分层现象，则观察到C中溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色。整套装置无氯气的尾气处理装置，易造成环境污染。
16． A-Z A-x-n A-x+n
(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；
(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；
(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
17． r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
由元素在周期表中的位置，可推断出：①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl，再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
(1) Na的金属性最强，所以NaOH的碱性最强，由钠离子和氢氧根离子构成，电子式为：，答案为：；
(2) 元素②是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是：O、Na、Al、S，它们的离子为：O2-、Na+、Al3+、S2-，离子电子层数越多半径越大，电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小，所以这四种离子半径由大到小的顺序为：r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ )，故答案为：r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ )；
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3，元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O，答案为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O；
(5) 元素③的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，方程式为：NH3+HNO3=NH4NO3，答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；
(6) Na失去电子，S得到电子，以离子键结合，则形成过程可表示为：，故答案为：。
18．(1) ②③⑤⑦ ①②⑧
(2)0.5mol
(3)0.6
(4)A-(a+m+n)
（1）存在自由移动的电子或离子的物质能导电，则可以导电的是②③⑤⑦；水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质，是电解质的有：①②⑧；
（2）某气体在标准状况下的密度为1.25g/L，气体摩尔质量M=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，则14g该气体的物质的量为=0.5mol；
（3）10mL2.0mol L-1的Al2（SO4）3溶液中溶质的物质的量=0.010L×2.0mol/L=0.02mol，硫酸根离子物质的量n=0.02mol×3=0.06mol，用水稀释到100mL，所得溶液中的物质的量浓度=0.6mol/L；
（4）Mm+与Nn-具有相同的电子层结构，若N的核电荷数为a，则核外电子数=a+n，Mm+的核外电子数=a+n，M的质子数=a+n+m，质量数=质子数+中子数，则M的中子数=A-（a+m+n）。
19．(1) 分液漏斗 平衡气压，便于液体流下
(2)BDAC
(3) 硫酸铜溶液中出现黑色沉淀 排尽装置内的空气，防止被氧化
(4)
(5)低
(6) 第四周期第Ⅷ族 或 4
本实验制备硫化镍，原理是NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4，硫化氢常用FeS和盐酸反应制备，盐酸具有挥发性，硫化氢气体中混有HCl，硫化镍能溶于盐酸，需要除去，一般用饱和NaHS溶液除去氯化氢，然后通入到装置A中，因为硫化镍容易被氧化，因此先除去装置中的空气，当硫酸铜溶液中出现黑色沉淀，再打开分液漏斗，滴入硫酸镍溶液，浓氢氧化钠溶液的作用是除去硫化氢，防止污染空气，据此分析；
（1）根据仪器的特点，仪器m为分液漏斗；装置A中橡皮管上下相连，可起到平衡气压，便于液体流下的作用；制得的硫化氢中混有挥发出的氯化氢气体，应该用饱和NaHS溶液除去；故答案为分液漏斗；平衡气压，便于液体流下的作用；NaHS；
（2）装置A为制备硫化镍装置，装置B是制备硫化氢的装置，制备的硫化氢中混有HCl，硫化镍能溶于盐酸，一般用饱和NaHS溶液除去氯化氢，装置C是验证装置中空气是否排尽，同时除去多余硫化氢，防止污染空气，因此连接顺序是BDAC；故答案为BDAC；
（3）硫化镍在空气中容易被氧化，反应前，需要排除装置中的空气，CuS为不溶于水也不溶于硫酸的黑色沉淀，CuSO4溶液中出现黑色沉淀，说明装置中空气已排尽；故答案为硫酸铜溶液中出现黑色沉淀；排尽装置内的空气，防止NiS被氧化；
（4）根据上述分析，三颈烧瓶内发生反应的化学方程式为NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4；故答案为NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4；
（5）硫化镍难溶于冷水，在热水中分解，因此装置A中水浴的温度要低；故答案为低；
（6）Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族；Cu位于第四周期ⅠB族，Cu2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；Fe的价电子排布式为3d64s2，未成对电子数为4；故答案为第四周期第Ⅷ族；1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；4。
20．(1) 2 共价
(2) 三颈烧瓶 保证HCl氛围，防止GeCl4水解
(3)冷
(4)GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl
(5) 淀粉溶液
装置A中为实验室制取氯气，B中二氧化锗粗品转化为GeCl4，GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴，D吸收水蒸气，E装置吸收过量氯气，据此分析解题。
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为：，核外未成对电子数为2；GeCl4与CCl4相似，属于共价化合物；
（2）仪器a的名称为三颈烧瓶；为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过装置a不断滴加浓盐酸。盐酸保持较高浓度的原因为保证HCI氛围，防止GeCl4水解；
（3）GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴；
（4）将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl；
（5）结合信息可知，滴定终点生成碘，故用淀粉作为指示剂。配平方程 ； ，可得关系为 ，消耗标准液中 ， ，故样品纯度为%。
21．(1) b a
(2)
(3)Na>Mg>Al
(4)原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱
金属与水、酸反应越剧烈，说明金属活泼性越强，结合实验和实验现象可知，实验1对应的现象为b，实验2对应的现象为d，实验3对应的现象是a，实验4对应的实验现象是c，根据实验现象可知金属性：Na>Mg>Al。
（1）实验1：将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中；由于钠的金属性很活泼，钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，使酚酞变红，钠的密度比水小，且熔点低，则其实验现象为：浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色，故选b；实验3：将一小段镁带投入稀盐酸中，镁与盐酸剧烈反应，迅速生成大量的气体，故选a，故答案为：b；a；
（2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，故答案为：；
（3）Na与冷水剧烈反应，Mg与沸水反应，而Al与盐酸反应不如Mg与盐酸反应剧烈，从而可知金属性：Na>Mg>Al，故答案为：Na>Mg>Al；
（4）同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，故答案为：原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。
22． 3d54s1 d F＞O＞C F＞O＞C 1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2
A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大，A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则A原子有2个电子层，最外层电子数为4，故A为C元素；C在元素周期表的各元素中电负性最大，则C为F元素；B原子基态时s电子数与P电子数相等，原子序数小于F元素，处于第二周期，核外电子排布为1s22s22p4，则B为O元素；D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，则D为Ca元素；E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的，其原子外围电子排布为3d54s1，则E为Cr元素。
(1)铬为24号元素，基态原子的价电子排布式为3d54s1，位于元素周期表d区，故答案为3d54s1；d；
(2)A、B、C分别为C元素、O元素、F元素，元素非金属性越强，电负性越大，第一电离能越大，则电负性大小顺序为F＞O＞C，第一电离能大小顺序为F＞O＞C，故答案为F＞O＞C；F＞O＞C；
(3)D为Ca元素，位于元素周期表第四周期ⅡA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2，价电子排布图为，故答案为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2；。
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