第16讲 原子结构 原子核外电子排布 -【衡中学案】2025年化学一轮总复习提能训练（人教版）

练案[16] 第五章物质结构与性质 元素周期律 第16讲原子结构 原子核外电子排布 一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题6.下列说法正确的是 目要求。 A.Fe3"的最外层电子排布式为3s23p3d 1.(2023·上海崇明区二模)2016年IUPAC确认了四种 B.高温时Cu0比Cu,0稳定 新元素，其中一种为Me,中文名为“镆”。元素Mc可 C.基态碳原子的价电子的轨道表示式为 由反应：Am+Ca一→Me+3n得到。下列有关 2s 2p 说法正确的是 四t四 A.Mc(模)是长周期元素 D.元素周期表中每一周期元素原子的最外层电子排 B.Me与微Mc互为同素异形体 布均是从ns'过渡到ns2np C.“Ca2核内质子数为18 7.(2024·河北石家庄月考)利用a粒子(He)轰击某短 D.Am原子的核外电子数为148 周期元素的原子X得到核素，”Y和1个质子（用P 2.下列是不同时期的原子结构模型，按提出时间的先后 表示)的反应为X+He一→z”Y+p。Y的最外层 顺序排列正确的是 1 ①玻尔原子结构模型②汤姆逊“葡萄干布丁”模型 电子数是次外层电子数的4。下列说法正确的是 ③量子力学模型④道尔顿原子论 ⑤卢瑟福核式 模型 A.核素X的质量数为22 A.①325④ B.④23①5 B.简单离子半径：X>Y C.④2⑤①3 D.④⑤2①③ C.最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Y 3.(2023·北京房山区二模)下列化学用语书写正确的 D.工业上可利用分别电解X、Y的氯化物水溶液的方 是 法制备X、Y单质 8.(2024·河北模拟)Y是一种放射性同位素，在高层 A.过氧化钠的电子式是Na:O:O:Na HH 大气中由宇宙射线或核爆炸产生的中子轰击X,可 使X转变为Y:X+n→Y+H,其中Y的中 B.乙烷的结构式是HC C-H 子数为8。下列叙述正确的是 HH A.Y的质量数为15 C.基态磷原子的轨道表示式： B.Y和氢元素可形成多种化合物 t▣t四tit回t▣tt C.X原子半径大于Y 182s2p3s D.受碱腐蚀致伤，应用X的含氧酸清洗 3p D.中子数为7的碳原子是C 9.下列说法错误的是 4.(2024·江西新余月考)1919年卢瑟福在核反应中用 A.电子排布式(sV)1s22s22p3.23p3d违反了洪特 a粒子(He)轰击非金属原子X发现了质子：X 规则 +He一Y+H,X、Y的最外层电子数之和为 Bt国↑☐违反了泡利不相容原理 11。下列叙述不正确的是 1s25 2p A.”X的质量数为14 C.原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低 B.mY的中子数为9 的状态”为总原则 C.X与Y可形成三种以上的化合物 D.同一原子中，2p、3d、4「能级的轨道数依次增多 D.X的氧化物对应的水化物一定为强酸 10.(2024·辽宁县级重点高中协作体联考)白磷(P,)有 5.若N,为阿伏加德罗常数的值，已知某元素的阴离子 剧毒，白磷中毒一般用一定浓度的CuS0,溶液解毒， R"的中子数为A-x+n,其中A为原子的质量数，则 白群与硫酸铜可以发生如下两个反应：①11P+ mgR"中电子总数为 15CuS0.+24H,0=5Cu,P+6H,P04+15H,S04; A.mA+N B.mA-nN ②2P+5CuS0,+8H,0—5Cu+2H,P04+5H,S0: 下列有关说法正确的是 C.4-x-nN D.mxN A.基态P原子的价电子排布图：t「↑■ A-m A 3s 3p -454 B.PO中P的杂化类型与H,0中的0相同 C.从内层向外层跃迁 C.电负性：S>0>P>Cu D.从激发态跃迁到基态 D.基态原子未成对电子数日：S=0>P>Cu 13.(2024·山东青岛高三检测)现有属于前四周期的 二、非选择题：本题共4小题 AB,C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A 11.(1)(2023·山东济南一模)形成BCl,时，基态B原 元素的价电子排布为nsnp+,C元素为最活泼的非 子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化， 金属元素：D元素核外电子有六种空间运动状态，其 激发时B原子的价电子轨道表示式可能为 (填字母)。 最高能层容纳的电子数是核外电子总数的石：E元素 2p 2p 基态原子的未成对电子是第四周期最多的：F元素正 A.☐t1 B 三价离子的3轨道为半充满状态；G元素与A元素 2p 位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。 2s 2s 2p c.tt t D.1 1 (1)B元素的基态原子的电子排布式为 .C 元素的轨道表示式为 (2)(2023·广东肇庆二模)基态Cu原子核外电子排 (2)D元素与氯元素形成的简单化合物的电子式为 布式为 (3)(2023·广东茂名一模)基态N原子价层电子的 (3)E元素基态原子的价层电子的电子排布式为 电子排布图为 (4)(2024·广东佛山模拟)P位于第五周期，与镍 (4)F·的常见检验方法为取其溶液适量于试管中， 相邻，其基态原子价电子排布式为4d°。下列Pd 滴入 溶液形成某种带颜色的配合物。 的价电子排布图中能量最低的是 (填字 (5)G元素可能的性质为 母)。 A.其单质可作为半导体材料 4d 5s B.其电负性大于磷 A.tt↑tt C.其原子半径大于储 4d 5s D.其第一电离能小于硒 B.t it t it tt 14.(2024·河北承德模拟)如图是s能级和p能级的原 4d 子轨道图，试回答下列问题： c.titt i iti Ad 5s D.t tt t▣t国 来中 (5)(2023·河北石家庄一模)铬和锰基态原子核外 未成对电子数之比为 (1)电子的原子轨道星 形，每个s能级有 12.(1)(2023·辽宁沈阳一模)氮化铬在现代工业中发 个原子轨道：p电子的原子轨道呈 挥更重要的作用，请写出C的价电子轨道表示 形，每个p能级有 个原子轨道。 式： :基态铬、氮原子 (2)元素X的原子最外层电子排布式为s"p"+,原 的未成对电子数之比为 子中能量最高的是 电子，其电子云在空 (2)(2023·上海模拟)氧原子核外有 种运 间有 方向。 动状态不同的电子：碘原子最外层电子的排布式 (3)下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正 为 确的是 (填序号)。 (3)(2023·广西南宁二中模拟)5G芯片主要材质是 ①K:1822s22p3s23p 高纯硅。基态S引原子价层电子的运动状态有 ②F:1s22s23p 种，若其电子排布式表示为[Ne]3s'p 1s 2s 2p 3s 3p 违背了 ③p:t ut t ut ut国ttt■ (4)(2023·河北模拟)基态镁原子的价电子排布图 4Cu:1s2s2p3s3p3d4s 为 ;测定水样中镁元素的含量常用光谱 5Fe:1s2s22p3s3p3d 分析法，原子产生发射光谱是核外电子 6Mg:1s22s22p3s2 (填字母)的过程。 2s 2p A.放出能量 ⑦0：t四☐ttt B.吸收能量 455练案[16] 电子激发到2p轨道上,激发后能与以1形成3个相回的共价键,放激发 1.A 模元素的原子序数为115.位于元素周期表第七周期第VA族,属于 时愿子的价也子轨道表示式可能为C。 长周期元素,故A正确;*Me与器Me的质子数相同,中子数不同,互为 (2)Cu的原子序数为29,基态Cn原子核外电子排布式为 同位素,故B错误;”C核内质子数为20.故C错误:Am原子的核外 12-2'3.?3p'314 电子数与质子数相同,都为95,故D错误。 (3)Ni为28号元素,核外有28个电子,其基态原子的核外电子排布式 2.C ①玻尔原子结构模型1913年提出;②汤姆逐“葡萄干布丁”模型 为[Ar]3{4s?,则其价层电子的电子排布图为 1904年提出;③量子力学模型于20世纪20年代中期提出;④道尔顿原 3 144411 子论于1803年提出:卢题福核式模型于1911年提出,故先后题序排 列为④②5①③ (4)基态Pd原子的价电子排布式为4d”,所以Pd的价电子排布图中 3.B 过氧化钟是离子化合物,电子式是Na'[:0:0:]7Na',故A 4d 量最低的为1111111411 错误;乙院中碳碳以单键连接,碳的其他键都与H原子连接,结构式是 HH (5)基态Cr原子核外电子排布为[Ar]3d’4*',有6个未成对电子,基态 H-C-C-日,故B正确;根据洪特规则,基态礴原子的轨道表示式为 Mn原子核外电子排布为[Ar]3d^4},有5个未成对电子,未成对电子 # 数之比为6:5。 过12.(1)111□ 14114114111故C错误:中子数为 2:1 3d 1t2s 2p 3s 3{ (2)8 5s25p5 7的碳原子,质量数是13.该原子表示为C.故D错误 (474A0 (3)4 洪特规则 4.D 用a粒子轰击非金属原子X.得到核素。7Y:X+:He-→7Y +H.由..Y的质量数为17可知,X.Y两种元素只能位于第二周期,其 中X.Y的最外层电子数之和为11,二者最外层电子数只能为5.6.则X 3s [解析](1)三价铭离子的价电子排布式为3d{,则其价电子轨道表示 为N.Y为0.以此分析解答。n为1+17-4=14.故A正确:.7Y的中 子数为17-8=9.故B正确;N和0能形成NO.N.0..NO..N.0.等共价 1 :基态铭原子的价电子轨道表示式为 化合物,故C正确;N的氧化物对应的水化物不一定为强酸,如HNO:为 ,核外有6个未成对电子,禁态氮厚子的 3d 弱酸,故D错误 5.D mgR”“的总物质的量为-mol.1个R“所含的电子总数为[A-(A 3d 价电子轨道表示式为11 11.核外有3个未成对电子,因 4 选D。 2 此基态络,氮原子的未成对电子数之比为2:1。 6.A Cu'的价电子排布式为3d”,3d轨道全充满,较稳定,B项错误;基态 (2)0是8号元素,氧原子核外有8个电子,则0原子核外有8种不同 2s 2r 碳原子的价电子的轨道表示式为 运动状态的电子;是第五周期第VA族无素,所以确原子最外层电子 .C项错误;第一 排布式是5?5p 周期元素原子的最外层电子排布为从1.到1.,D项错误。 (3)Si是14号元素,其价层也子排布式为3s?3p},基态Si原子价层电 7.B 根据反应X+He-→Y+p.p为质子,则W=23;Y的最外层电 子有4个,则运动状态有4种;洲特根据大量光谱实验数据总结出一个 子数是次外层电子数的-,可知Y是Mg;钱的质子数为12.则z=11.即 规律,即电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相到的方式分 别占据不同的轨道,因此电子排布式表示为[e]3违背了烘特 X为Na。核素X中V-23,则质量数为23,A项错误;钢离子和铁离子 短别。 电子层数相同,则简单离子半径:Na*>Mg.B项正确;金属性:Na> (4)样为12号元素,原子最外层有2个电子,基态铁原子的价电子排布 Mg.则最高价氧化物对应水化物的减性:NaOH>Mg(OH)。.C项错误;工 图为1,全属元素原子核外电子晚收能量跃迁至较高能级,此时电子 业上可利用分别电解熔融状态下的纳和铁的氢化物的方法制备Na.Mg 3 单质,D项错误。 处于激发态,不稳定,会从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态 8.B 根据题意,4Y的中子数为8.A-W=8.Z=W+1.2Z=A.求得 -7. 乃至基态并释放能量,此时检测到的光谐称为发射光谱,所以选AD A=14.W=6.X为N.Y为CC的质量数为14.A项错误;碳元素和 1s 2s 2{ 氢元素可形成多种化合物.B项正确;原子半径r(C)>r(N).C项错误; 13.(1)12s2p ,11,, 受碱腐蚀致伤,先用大量水冲洗,然后用2%酣酸溶液或炮和酬酸溶液 洗,再用水冲洗,D项错误 (2)[::]M*[::] 9.A 电子排布式(V)1s22p*3?3p3d违反了能量最低原理,故A错 误;根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳两个电子,且自旋相反, (3)3d’4s(4)KsCN(5)A ,□ 违反了泡利不相容原理,故B正确;原子核外 [解析] 前四周期均A.B.C.D.E.F、G七种元素的原子序数依次增 大,A元素的价电子排布为asa*',则A为N元素;C元素为最活泼 1 2s 2r 电子排布遵循“使整个原子处于能量最低的状态”为总原则,故C正确; 的非金属元素,则C为F元素,B为氧元素;D元素核外电子有六种空 同一原子中,2p轨道有3个,3d轨道有5个,4f轨道有7个,轨道数依次 问运动状态,其最高能层喜纳的电子数是核外电子总数的士,则D为 增多,故D正确。 10. B 不符合洪特规则,基态P原子的价电子排布图为 Mg元素;E元素基态原子的未成对电子是第四周期最多的,则E为Cr 141.A错误:Po”中P和H0中o的杂化类型均为 元素;F元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,则F为Fe元素;G元 素与A元素位于同一主族,其某种氢化物有剧毒,则G是As元素。 3 31{ (1)无素的基态原子的电子排布式为1{2{2p*,氛元素的原子序数为9. p.B正确;电负性:0>S>P>Cu.C错误;基态原子未成对电子数:P 电子排布式为12^,道示式为41111 1s 20 >$=0Cu.D错误 11.(1)C(2)1s?22'3.3p’3a”“4. 3 (2)氢化提是含有离子键的离子化合物,电子式为[:C:]””[:C:]”。 (3111 (4)C(5)6:5 (3)格元素的原子序数为24,价电子排布式为3d^{4s}。 [解析](1)基态B原子价电子层上的屯子先进行激发,再进行杂化。 (4)铁离子的见检验方法为取其溶液适量于试管中,滴入KSCN溶液 说明B原子激发后的三个轨道能量相同,B原子中的2s轨道中的1个 形成红色的破氮化铁配离子。 -576- (5)A.碑元素位于全属与非全属元素的分界线处,单质可作为导体2.(1)x+2、+8x+18、x+32 材料,故正确;B.同主族元素,从上到下非全属性依次减弱,电负性依次 (2)a=m+5.n=m+15.n=m+29 减小,则碑元素电负性小干确元素,故错误;C.同周期元素,从左到右原 (3)y=x+m或y=x4n 子半径依次减小,则种原子的原子来径小千错原子,故错误;D.同周期 (4)5a5a+10、5a+14 元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,种原子的4叩轨道为稳定的卒 (5)铭 ①WB ②1s22p'3-?3p'3d’4(或[Ar]3a'4-)③4 7 充满结构,元素的第一电离能大干相邻元素,财碎元素的第一电离能大 24.43-(013d 千元素,故说。 14.(1)球1哑转3 (2)p3个相互垂直的伸展 (6)[提示]①第八、九周期都将有50种元素,是超长周期。②第八。 (③)① 九周期各有50种元素,减去各自的主族元素,副族元素、族元素、0族 [解析](1)s电子的原子轨道为球形;每个s能级有1个原子轨道;P 元素,各剩余33种元素,故“超阿系”和“新超阴系”各为33种元素。 电子的原子轨道呈哩拎形,每个p能级有3个原子轨道。 考点突破·训练提升 (2)p轨道已填充电子,说明ns轨道已经排满电子,故n=2.元素X的 微考点l 原子核外电子排布式为122s{2p^,厚子中能量最高的是2p电子,其电 例;C 基态原子的最外层有2个电子,该元素可能处于第lA族,也可能 子云在空间有3个相互垂直的伸展方向。 处于0族(He)或副族(如等),A错误;短周期中基态原子最外层有 (3)①K'核外有18个电子,核外电子排布式为122s{2p{3-?3p^,故① 2个未成对电子,其价电子排布可能为ns{}p}或n{p,该元素可能是 正确;②3p能级能量比2p能级高,应是2p能级填充5个电子,放②错 C.S.0或$元素,B错误;基态顾子的价电子排布式为44n},最高能 误:③p能级应是3个电子优先单独占据1个轨道,且自放方向相同 层序数为4.价电子总数为4.故该元素处于第四周期第IVA族,最后 故③错误;④应满足洪将规则特例,核外电子排布式为 个电子填充在4p轨道,故属于p区元素,C正确;两种短周期元素的原 1-2s{2p'3s?3p*3dl*4s,故④错谋;原子形成阳离子先失去高能级中 的电子,F}'的核外电子排布式为1,2s{2p*33p*3”,故正确;符 对点训练 子序数相差8,则两种元素可能处于同主族,如0和5.D错误。 合能量最低原理,故正确;同一轨道中2个电子自旋相反,故铅误。 1.D 若三种元素分别处于元素周期表右侧的第三一五周期,A的原子序 第17讲 元素周期表和元素周期律 数为m.则B的原子序数为m-17.C的原子序数为m+17.则A、B正 确;若三种元素处于长周期,A的原子序数为m.则C的原子序数为m+ 考点1 31.C正确;元素A、B.C处于周期表的右侧区域,若处于短周期,则B为 He,不是主族元素,D错误 必备知识·梳理夯实 2.(1)Ne si Mg C 知识梳理 (2)12s2p*1522s2p'3s3{ 1.门捷列夫 由小到大 化学性质 化学元素 核电荷数 (3)三 VA siO 弱 2.(1)周期表(2)核电荷数 核外电子数 微考点2 3.电子层数 原子序数递增 最外层电子数 电子层数 例1:A 原子半径;Si>P>N>0.A错误;元素的非金属性:N>P>Si.则 4.短周期 288 长周期 18 18 32 32 短周期元素和长周期元 最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO。>H.PO.>H.SO..B正确;元素 素 7A8 B 18 的非金属性:0>N>P>Si.则简单气态氢化物的热稳定性:H.O>NH 5.(1)1s'2s2544p6 5s'6s26p*7s >PH.>SiH.C正确;N和P处于第VA族,最高化合价为+5价,Si处 6.(1)增强 非金属 金属 增强 于第VA族,最高化合价为+4价,D正确。 7.(2)半导体 合金 新农药 例2:B X.Y.7.W均为短周期元素,W原子的最外层电子数比内层电子 自主小练 数少3个,则W为C1元素,结合元素在周期表中相对位置可知.Z为8 1.(1)x[提示]元素周期表共18个纵列,第89.10列为族,共有 元素,Y为0元素,X为N元素。HC10为C1的一种氧化物对应的水化 16个族,7个周期 物,其为弱酸,酸性比H.S0。H.S0.都弱,A错误;氧气和磕化氢溶液反 (2)V [提示] 氢原子最外层有1个电子,H是1A族元素;He原子 应生成梳单质,溶液变浑浊,B正确;非金属性:N<0.元素的非金属性域 最外层有2个电子,He是0族元素;Fe原子最外层有2个电子,Fe是Vl 强,对应单质的氧化性越强,C错误;s2、(口”具有相同的核外电子排布。 族元素;扣原子最外层有2个电子,知是lIB族元素 核电荷数越大离子半径越小,D错误 (3)×[提示] 价电子排布为5s5p的元素原子核外有5个电子层,对点训练 最外层电子数为3.位于第5周期A族,是p区元素。 1.C 元素周期表共7个周期、16个族,A项错误;氢元素位于周期表左例 (4)V [提示] 从IB族到IIB族10个纵列的元素属于过渡元素,过 B项错误;38号元素位于Ca下面,C项正确;第六周期共有32种元素,D 渡元素都是金属元素。 项错误。 (5)V [提示] 若两元素原子序数相差8,可能为日与F或同族短周 2.D 第IA族元素中,第一周期是1号元素日.第二周期是3号元素Li.A 期相邻元素或三、四周期的同主族的IA族、lA族元素,周期数一定相 项不相符:5号元素是B.其为第二周期IA族元素,第三周期A族元 差 素为13号A1元素,B项不相符;4号元素是Be,它是第二周期IIA族元 (6)x【提示] 同主族元素原子最外层电子数相同,但0族最外层电 素,与其同主族的第三周期元素是12号元素Mg.C项不相符;8号元素 子数为2或8,不相同 是第二周期VA族元素,与它同主族的第三周期元素是16号元素8.与s (7)x [提示] 过渡元素是指元素周期表中IIB族(第3列)到IIB族 同周期的17号元素为C1、18号元素为Ar.与Ar同族的第一周期0推元 (第12列),共10列所含元素。 素为He,这几种元素的相对位置都正确,D项相符。 (8)× [提示] 含元素种类最多的族是第IB族,共有32种元素,3.B 对于第二,三周期,同一周期的IlIA族和IIA族元素的原子序数只相 IA族中的H是非金属元素。 差1.而对干第四,五周期来说,由于存在过渡元素,同一周期的lA族和 () IIA族元素的原子序数则相差11;而对于第六、七周期来说,由于存在拢 (10)V[提示] 由同主族元素的性质的递变规律可知“类销”元素的 系和铜系元素,同一周期的IIA族和IA族元素的原子序数则相差25。 金属性极强,单质遇水刚烈反应,可能发生爆炸。 微考点3 (11)V[提示] 在元素周期表中,在右上方区域寻找合成农药的材 例;C“T.”Ti."Ti等核素的中子数分别为2627、28,A正确:-Ti的价 料,在金屑和非金属性分界线处寻找半导体材料,在过度元素中寻找优 电子排布式为3d4.?,因此铁是d区第四周期的过渡元素,钩元素的价 良的雄化河和耐高温、耐腐蚀的合金材料。 电子排布为3s{,因此是;区第三周期主族元素,B.D正确;元素在周期 (12)× [提示] 分界线左侧第IA族有个氢元素属于非金属元素 (13)x[提示] 除第一周期外均为如此排布。 表中的位置由其质子数决定,钛的同位素原子的质子数相同,在周期表 氢元素的主族序数与最外层电子数相等,属于非金 例2:(1)C.Si、AI Ti.Fe 中的同一位置,C不正确。 (14)x[提示] 属元素。 (②)Ti.Fe.C Fe (15)×[提示] 系元素和系元素都占据回一格,但是由于核内 3d 质子数不相等,所以不是同位素。 (16)(17)V ③)), -577-