2025届高三化学一轮复习 课时作业14　原子结构　核外电子排布

课时作业14　原子结构　核外电子排布 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意） 1．“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析，Ca原子核外N能层中运动的电子数为（　　） A．8　　　B．2　　　C．18　　　D．10 2．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是（　　） A．14C与12C是两种不同的元素或核素 B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化 C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体 D．铯元素的两种核素137Cs比133Cs多4个中子 3．的衰变反应为―→＋e，其半衰期（反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间）为5730年。下列说法正确的是（　　） A．与互为同位素 B．与的中子数相同 C．和的价层轨道电子数相差2 D．某考古样品中的量应为其11460年前的 4．下列说法错误的是（　　） A．电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3价时最稳定 B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同 C.碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示 D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态 5．下列说法中正确的是（　　） A．1 s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．电子排布式能全面反映核外电子排布情况 C．ns能级的原子轨道可用表示 D．3d3表示3d能级有3个轨道 6. 下列说法错误的是（　　） A．2px所代表的含义是第二能层沿x轴方向伸展的p轨道 B．节日里燃放的烟花焰火是金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来 C．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则该元素原子核外有4个能级 D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内出现的机会多 7．某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子的价层电子排布不可能是（　　） A．3p64s1 B．4s1 C．3d54s1 D．3d104s1 8．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋状态相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关第四周期元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是（　　） A．4s电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．4p电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C．3d电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子” D．3d电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” 9．以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的是（　　） A．①②③ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．③④⑥ 10．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1个电子的基态X、Y原子 B.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子 C．原子核外M层上仅有2个电子的基态X原子与原子核外N层上仅有2个电子的基态Y原子 D．最外层电子数是核外电子总数的原子和价层电子排布式为3s23p3的原子 11．下列说法中正确的是（　　） A．原子核外电子排布式为1s1的原子与原子核外电子排布式为1s22s1的原子化学性质相似 B．Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d6 C．基态铜原子的价层电子轨道表示式： D.基态碳原子的价层电子轨道表示式： 二、非选择题 12．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题： （1）s电子的原子轨道呈　　　　形，每个s能级有　　个原子轨道；p电子的原子轨道呈　　　　形，每个p能级有　　　　个原子轨道。 （2）元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是　　　电子，其电子云在空间有　　　　方向；元素X的名称是　　　　　，它的氢化物的电子式是　　　　　。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为　　　　，原子的电子轨道表示式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．如图为元素周期表前三周期的一部分。 （1）X的基态原子的轨道表示式是　　　　（填序号）。 另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合　　　（填字母）。 A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特规则 （2）由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10），反应如图所示，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 14．现有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述： 元素 结构、性质等信息 A 是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B 与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 C 在空气中含量第二，在地壳中含量第一 D 海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 请根据表中信息填写： （1）A原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　。 （2）B元素在周期表中的位置是　　　　　；离子半径：B　　　　A（填“大于”或“小于”）。 （3）C原子的轨道表示式是　　　　　　　，其原子核外有　　　　个未成对电子，能量最高的电子为　　　　轨道上的电子，其轨道呈　　　　形。 （4）D原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，D－的结构示意图是　　　　　　　　　　。 （5）B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　；B的最高价氧化物对应的水化物与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 课时作业14　原子结构　核外电子排布 1．解析： Ca原子核外有4个电子层，分别对应符号K、L、M、N，其原子结构示意图为，第4层有2个电子，故 N能层中运动的电子数有2个。 答案：B 2．解析：A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种核素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。 答案：D 3．解析：Z＝7，与质子数不相同，不互为同位素，A错误；与的中子数分别为14－6＝8、14－7＝7，中子数不同，B错误；和的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误；根据半衰期的定义，某考古样品中的量应为其5730年前的，为5730×2＝11460年前的，D正确。 答案：D 4．解析：电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3时最稳定，A项正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B项正确；碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C项正确；钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是放出能量，D项错误。 答案：D 5．答案：C 6．解析：p能级有三个轨道，沿着x、y、z三个不同方向延伸，因此2px所代表的含义是第二电子层沿x轴方向伸展的p轨道，故A正确；焰色试验是指金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，故B正确；核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2的原子，其原子核外有7个能级，故C错误；在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多，故D正确。 答案：C 7．答案：A 8．答案：B 9．解析：洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。泡利原理：在一个原子轨道里，最多容纳2个电子，且自旋状态相反。据此分析： ①符合洪特规则，故①不符合题意； ②该轨道表示式违背洪特规则，故②符合题意； ③违背泡利原理，故③不符合题意； ④违背洪特规则，故④符合题意； ⑤该轨道表示式符合洪特规则和泡利原理，故⑤不符合题意； ⑥违背洪特规则，故⑥符合题意；综上所述，选项B符合题意。 答案：B 10．解析：最外层只有一个电子的可能是H或碱金属或某些过渡元素，不同族一般性质有较大差异，A不符合题意；2p、3p未排满，则下一能级不可能有电子，故X为C（2s22p2）、Y为Si（3s23p2），两者最外层电子相同，性质相似，B符合题意；M层仅有2个电子，则第一层和第二层排满，故X为Mg；N层上仅有2个电子，则X可能为Ca或者某些过渡元素（如Fe），不同族性质有差异，C不符合题意；电子总数等于最外层5倍，若电子层为2层、3层均没有相应原子；若为4层，设第三层为a个电子，第四层为b个电子，由题意得：5b＝2＋8＋a＋b，即a＝4b－10，既然有第四层，根据电子排布规则，第三层至少满足3s23p6，故a＝4b－10≥8，推得b≥4.5，即最外层至少5个电子，故第三层3d应该排满，即a＝18，所以5b＝2＋8＋18＋b，推得b＝7，故该原子为35号溴原子，与P（3s23p3）最外层电子不相同，性质不相似，D不符合题意。 答案：B 11．答案：C 12．解析：（1）s电子的原子轨道都是球形的，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。 （2）因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np 轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；氮元素的氢化物是氨气，其电子式是；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，根据上述分析，有n－1＝2，则n＝3，所以X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符号为S，其原子的轨道表示式为 答案：（1）球　1　哑铃　3　（2）2p　三个互相垂直的伸展　氮　　 S　 13．解析：根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S。 （1）当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此氮元素的基态原子的轨道表示式为 （2）根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，故该反应的化学方程式为2NH3＋3F2===6HF＋N2。 答案：（1）②　C　（2）2NH3＋3F2===6HF＋N2 14．解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为O，D为Cl。 （1）A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。 （2）B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋的核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r（Al3＋）<r（Na＋）。 （3）C为O，其轨道表示式为 其中有2个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。 （4）D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为。 （5）Al（OH）3与NaOH和盐酸反应的化学方程式分别为Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。 答案：（1）1s22s22p63s1（或[Ne]3s1）　（2）第三周期ⅢA族　小于　 （3）　2　2p　哑铃 （4）1s22s22p63s23p5（或[Ne]3s23p5）　 （5）Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O　 Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$