内容正文:
第02讲 原子结构与性质
目录
01 课标达标练
题型01 原子结构
题型02 “四同”比较及应用
题型03 能层与能级
题型04 原子的基态、激发态和光谱
题型05泡利原理、洪特规则、能量最低原理
题型06 核外电子排布表达式
题型07电子跃迁与光谱
02 核心突破练
03 真题溯源练
01原子结构
1.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A.氘(D)的原子核外有1个电子 B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体 D.lmolD2O中含有10mol中子
2.核素、、、常被用作陆地生态分析研究。下列说法中错误的是( )
A.质子数为1 B.的电子数为10
C.和互称为同位素 D.和核内的中子数相差9
3.下列说法正确的是( )
A.和互为同位素 B.和都含有34个中子。
C.和含有不同的电子数 D.等质量的和含有相同的质子数。
4.馍(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5,它有多种原子,如Mc、Mc等。下列说法正确的是( )
A.Mc、Mc互为同素异形体,化学性质几乎相同
B.Mc原子核有173个中子
C.Mc位于周期表的第七周期第VA族,在同族元素中非金属性最强
D.Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到,该核素符号为Mc
5.科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应:、。已知和都具有放射性,下列说法错误的是
A.X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B.和互为同位素,化学性质相同
C.、都可作为示踪原子
D.核反应产生的能量可用于发电,属于化学能转化为电能
6.1934年,约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(氦核)轰击金属铝,得到磷,开创了人工放射性核素的先河,其核反应为。下列化学用语正确的是( )
A.基态A1原子的价层电子轨道表示式为
B.He没有共价键,不是非极性分子
C.明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O
D.基态P原子中p能级的轨道总数为3
02“四同”比较及应用
7.(2024·浙江一模)下列说法正确的是( )
A.和互为同位素
B.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
C.乙二醇和丙三醇互为同系物
D.互为同分异构体
8.(2024·浙江杭州模拟预测)下列说法不正确的是
A.和互为同位素 B.石墨烯和丙烯互为同系物
C.氧气和臭氧互为同素异形体 D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体
9.(2024·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)下列说法不正确的是( )
A.C3H6和C4H8一定互为同系物 B.16O和18O互为同位素
C.乙醛和环氧乙烷互为同分异构体 D.S4和S8互为同素异形体
10.(2024·浙江省普通高校招生高三选考模拟)下列说法不正确的是( )
A.HCOOCH3与CH3CH2COOH互为同系物 B.石墨烯与金刚石互为同素异形体
C.乙醇与二甲醚互为同分异构体 D.干冰与二氧化碳为同一物质
11.(2024·浙江省温州市高三第一次适应性考试)下列说法正确的是( )
A.1H-、2H、3H+具有相同质子数,互为同位素 B.乙酸、硬脂酸互为同系物
C.乙醇和乙醚互为同分异构体 D.碘和碘蒸气互为同素异形体
12.(2024·浙江省部分校高三开学摸底考试)下列说法正确的是( )
A.18O2和16O3互为同位素 B.S6和S8互为同素异形体
C.CH3COOCH3 与CH3OCHO不互为同系物 D.与互为同分异构体
13.(2024·浙江省十校联盟高三10月月考)下列说法不正确的是( )
A.C6H6和C7H8互为同系物 B.金刚石和石墨烯互为同素异形体
C.H和D互为同位素 D.丁醇和乙醚互为同分异构体
03能层与能级
14.下列有关原子轨道图的说法,错误的是( )
A.s电子的原子轨道是球形的
B.能量大小:
C.p能级有3个原子轨道,相互垂直,分别以px、py、pz表示
D.2px、2py、2pz轨道的能量不相同
15.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A.s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道数也增多
D.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.ns能级的原子轨道图可表示为
D.3d3表示3d能级有3个轨道
17.下列说法中正确的是( )
A.1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性
B.因为p轨道是“8”字形的,所以p电子也是“8”字形
C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道
D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
18.下列各项叙述中,正确的是( )
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布为5s25p1的元素位于第5周期IA族
C.基态氧原子核外电子的运动状态有8种
D.所有p轨道的形状相同,大小相等
19.下列说法中,正确的是( )
A.p能级能量一定比s能级的能量高 B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道 D.2px、2py、2pz轨道相互垂直,且能量不相等
20.下列有关原子结构与性质的叙述中,不正确的是( )
A.原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态
B.电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.3p和4p轨道形状均为哑铃形
21.如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图),图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A.电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C.由图乙可知,s能级的电子云轮廓图呈圆形,有无数条对称轴
D.由图丙可知,p能级的原子轨道图呈哑铃形,且有3个伸展方向
22.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中不正确的是( )
A.E(3d)>E(3p)>E(3s) B.E(3s)>E(2s)>E(1s) C.E(4f)>E(3d)>E(4s) D.E(5s)>E(3d)>E(4p)
04原子的基态、激发态
23.在基态多电子原子中,下列叙述不正确的是( )
A.2s和3s轨道形状均为球形 B.3d、4d、5d能级的轨道数相等
C.4px、4py、4pz轨道相互垂直,且能量相等 D.p能级能量一定比s能级的能量高
24.下列叙述正确的是( )
A.可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B.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,而且自旋方向相反
C.1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相同
D.基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量
25.甲醛(结构如图所示)的水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本,下列说法正确的是( )
A.基态碳原子中,电子占据的最高能层符号为p B.基态碳原子中,1s、2s电子的能量逐渐升高
C.氧元素位于元素周期表第二周期ⅣA族 D.基态氧原子中,1s、2s能级的轨道数依次增多
26.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.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
B.基态Fe原子的外围电子排布图为:
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
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
27.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是( )
A.原子的价电子排布式为ns2np1-6的元素一定是主族元素
B.基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第VIA族元素
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素属于ds区元素
D.基态原子的N层上有两个电子的元素一定是主族元素
05泡利原理、洪特规则、能量最低原理
28.下列基态氮原子的轨道表示式违背了( )
A.洪特规则 B.泡利原理 C.能量最低原理 D.以上均不正确
29.20世纪初,原子结构科学领域群星闪耀。可用以解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子的是( )
A.洪特规则 B.泡利原理 C.构造原理 D.玻尔原子模型
30.在d轨道中电子排布成,而不排布成,遵循的是( )
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.构造原理 D.洪特规则
31.下列有关构造原理的说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理中的电子排布能级顺序,源于光谱学事实
32.下列说法正确的是( )
A.2px、2py、2pz轨道相互垂直,能量相等
B.同一族元素的价层电子排布一定相同
C.符合泡利原理和能量最低原理
D.电子从3s能级跃迁到3p能级,产生的原子光谱为发射光谱
33.下列关于原子结构的叙述错误的是( )
A.稀有气体元素都在p区
B.3s电子能量较高,总是在比2s电子离核更远的地方运动
C.若基态铬原子的价层电子轨道表示式写为,违反了能量最低原理
D.Al的第一电离能低于Mg,是因为Al失去的3p能级电子能量比Mg失去的3s能级电子的能量高
34.下列说法错误的是( )
A.根据构造原理,原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B.1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C.基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D.Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
06核外电子排布表达式
35.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 ( )
A. B.
C. D.
36.下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A.
B.
C.
D.
37.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是( )
A.碳原子轨道表示式为
B.P原子价层电子轨道表示式为
C.Cr原子的价层电子排布式为3d44s2
D.Fe2+价层电子排布式为3d44s2
38.下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 ( )
A.Na+的电子排布图:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p53s2
D.Na的简化的电子排布式:[Ne]3s1
39.(2025·浙江省台州市高三二模)下列化学用语书写正确的是( )
A.HCl的电子式:
B.基态As原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s24p3
C.激发态钠离子的电子排布图:
D.乙醇的分子式:C2H5OH
40.下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A.Na+的电子排布图:
B.Na+的结构示意图:
C.基态Na原子的电子排布式:1s22s22p53s2
D.基态Na原子的简化电子排布式:[Ne]3s1
41.下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.基态砷(As)原子的价电子排布式为3d104s24p3
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多
C.某基态原子3d能级电子排布为,违反了泡利不相容原理
D.前4周期元素中,有5种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同
42.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )
选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
C
K原子的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
D
的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
43.下列原子或离子的核外电子排布式,正确的是( )
A.16S2-:1s22s22p63s23p4 B.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1
C.18Ar:1s22s22p63s23p6 D.9F:2s22p5
44.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是( )
A.该元素基态原子中共有25个电子 B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子最外层共有2个电子 D.该元素原子M电子层共有8个电子
45.下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.可以与H2化合生成液态化合物
D.其轨道表示式为
46.磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞中,是人体健康不可缺少的元素,而成年人体内铁元素的含量约为3~5 g,其中2/3集中在血红蛋白内。下列说法中不正确的是( )
A.基态P原子的核外有3个未成对电子
B.1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式
C.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
D.基态氮原子的最外层轨道表示式为
07电子跃迁与光谱
47.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,下列对此现象的描述正确的是( )
A.发射光谱,物理变化 B.发射光谱,化学变化
C.吸收光谱,物理变化 D.吸收光谱,化学变化
48.原子的吸收光谱是线状的而不是连续的,主要原因是( )
A.原子中电子的能量高低 B.外界条件的影响
C.仪器设备的工作原理 D.原子轨道的能量是量子化的
49.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
50.硅原子的核外电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是( )
A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量
B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量
C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同
51.下列物质的性质与用途对应关系错误的是( )
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造晶体管、集成电路等
B.蛋白质遇酶能发生水解,用加酶洗衣粉洗涤真丝织品可快速去污
C.血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响,可以平衡人体的pH
D.金属电子从激发态跃迁回基态时,释放能量而呈现各种颜色,常制作烟花
52.量子点(Quantum Dot)是一种纳米级别的半导体晶体,量子点的独特性质使其受到电或光的刺激后能够发出特定颜色的单色光,是一种常见量子点。下列说法错误的是( )
A.量子点是一种胶体 B.铜元素位于元素周期表ds区
C.量子点可以导电 D.特定颜色的单色光与原子核外电子跃迁有关
1.下列有关叙述正确的是( )
A.和是同一种核素
B.和互为同素异形体
C.由于氢键的作用,H2O的稳定性强于H2S
D.硫原子核外电子轨道表示式为:
2.(2025·浙江省北斗星盟高三联考)下列表示不正确的是( )
A.中子数为10的氧原子: 188O
B.SeO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
D.HCl中σ键的电子云轮廓图:
3.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.能级能量大小关系:
B.基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:3d94s2
C.Ca处于激发态的电子排布式可能为:1s22s22p63s23p64s2
D.基态Na+的轨道表示式:
4.铝合金是目前用途广泛的合金之一,铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素,下列说法正确的是( )
A.第三周期元素中第一电离能介于Mg和Si之间的元素有1种
B.上述元素位于d区的有3种
C.基态Zn原子最外层电子的电子云轮廓图:
D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
5.新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青,主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是( )
A.5种元素都属于p区元素 B.5种元素中,电负性最大的是S
C.基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5 D.基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
6.下列有关原子结构的说法正确的是( )
A.霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B.氖原子与钠离子两粒子的2p能级上的电子离核的距离相同
C.M能层中有3s、3p、3d、3f四个能级,共16个轨道
D.基态镁原子核外电子的轨道表示式为
7.下列化学用语的应用表示正确的是( )
A.分子中C原子杂化轨道示意图:
B.的结构式(不考虑空间结构):
C.的电子云图:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
D.表示处于激发态的B原子的电子排布图
8.新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青,主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是( )
A.5种元素都属于p区元素
B.5种元素中,电负性最大的是S
C.基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5
D.基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
9.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.溴的简化电子排布式:
B.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.1-丁醇的键线式:
D.NH3分子的VSEPR模型为
10.N、P、As均为氮族元素,这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题:
(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号,下同),未成对电子最多的是 。
a. ls22s22p3 b.1s22s2 c.1s22s12p4 d.1s22s12p3
(2)Si、P与S是同周期中相邻的元素,Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ,第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B, B具有优异的催化性能。
吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ,化合物A易溶于水,原因是 ,含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。
A.离子键 B.配位键 C.π键 D.σ键 E.氢键
14.下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价。回答下列问题:
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
V
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正化合价
+3
+4
+5
+6
+7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。
___________;___________;V___________;___________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题当你遇到这样的问题时,你的态度是___________。
(3)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________;出现这一现象的原因是___________。
1.(2025·浙江1月卷,2,3分)下列化学用语表示不正确的是( )
A.基态S原子的电子排布式:2s22p4 B.质量数为14的碳原子:146C
C.乙烯的结构简式:CH2=CH2 D.的电子式:
2.(2025·江苏卷,2,3分)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是( )
A.表示一个质子 B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素 D.的原子结构示意图为
3.(2022·浙江省6月选卷,7,2分)下列说法不正确的是( )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.和互为同位素
C.和互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
4.(2022·浙江省1月卷,7,2分)下列说法不正确的是( )
A.32S和34S互为同位素 B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D.C3H6和C4H8一定互为同系物
5.(2021·浙江6月选考)下列说法正确的是( )
A. C60和C70互为同位素进 B. C2H6和C6H14互为同系物
C. CO和CO2互为同素异形体 D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
6.(2021·浙江1月选考)下列说法正确的是( )
A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体
7.(2020·浙江7月选考)下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl是两种不同的元素 B.单晶硅和石英互为同素异形体
C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D.H与在元素周期表中处于同一主族
8.(2020·浙江1月选考)下列说法不正确的是
A.168O和188O互为同位素
B.金刚石和石墨互为同素异形体
C.和互为同系物
D.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
9.(2023·浙江省1月卷,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。
请回答:
(1) Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为________,分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是________。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
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第02讲 原子结构与性质
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01 课标达标练
题型01 原子结构
题型02 “四同”比较及应用
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题型04 原子的基态、激发态和光谱
题型05泡利原理、洪特规则、能量最低原理
题型06 核外电子排布表达式
题型07电子跃迁与光谱
02 核心突破练
03 真题溯源练
01原子结构
1.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A.氘(D)的原子核外有1个电子 B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体 D.lmolD2O中含有10mol中子
【答案】C
【解析】A项,氘(D)原子内有1个质子,原子的核外电子数等于质子数,核外有1个电子,故A项正确;B.具有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素,1H与D具有相同质子数、不同中子数,二者互称同位素,故B项正确;C.同素异形体是同种元素不同单质的互称,H2O与D2O均为水,属于化合物,不互为同素异形体,故C项错误;D.1个D2O分子中含有10个中子,lmolD2O中含有10mol中子,故D项正确;故选C。
2.核素、、、常被用作陆地生态分析研究。下列说法中错误的是( )
A.质子数为1 B.的电子数为10
C.和互称为同位素 D.和核内的中子数相差9
【答案】D
【解析】A项,H元素是1号元素,质子数为1,故A正确;B项,H原子核外有1个电子、O原子核外有8个电子,的电子数为10,故B正确;C项,和是质子数相同、中子数不同的原子,互称为同位素,故C正确;D项,中子数为34-16=18,核内的中子数为15-7=8,和核内的中子数相差10,故D错误;选D。
3.下列说法正确的是( )
A.和互为同位素 B.和都含有34个中子。
C.和含有不同的电子数 D.等质量的和含有相同的质子数。
【答案】D
【解析】A项,O2和O3是O元素形成的不同单质,互为同素异形体,故A错误;B项,和Se的中子数分别为78-34=44、80-34=46,故B错误;C项,和Se的质子数都为34,所以电子数都为34,电子数相同,故C错误;D项,和的最简式相同,都为O,则等质量的和含有相同的质子数,故D正确;故故选D。
4.馍(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5,它有多种原子,如Mc、Mc等。下列说法正确的是( )
A.Mc、Mc互为同素异形体,化学性质几乎相同
B.Mc原子核有173个中子
C.Mc位于周期表的第七周期第VA族,在同族元素中非金属性最强
D.Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到,该核素符号为Mc
【答案】B
【解析】A项,Mc、Mc的质子数相同、中子数不同,互为同位素,两者的最外层电子数相同,化学性质几乎相同,A错误;B项,Mc原子核有288-115=173个中子,B正确;C项,镆元素的原子序数为115,位于元素周期表的第七周期第VA族,在同族元素中金属性最强,C错误;D项,根据质量守恒,Mc的一种核素可由反应Am+Ca→Mc+3n得到,该核素符号为Mc,D错误;故选B。
5.科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应:、。已知和都具有放射性,下列说法错误的是
A.X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B.和互为同位素,化学性质相同
C.、都可作为示踪原子
D.核反应产生的能量可用于发电,属于化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A项,因为核反应过程中电子数不变,由题意可推出Z=8,所以X是O,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,A正确;B项,同位素的化学性质几乎相同,B正确;C项,由于、都具有放射性,所以均可作为示踪原子,C正确;D项,核反应不属于化学反应的范畴,利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能,D错误;故选D。
6.1934年,约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(氦核)轰击金属铝,得到磷,开创了人工放射性核素的先河,其核反应为。下列化学用语正确的是( )
A.基态A1原子的价层电子轨道表示式为
B.He没有共价键,不是非极性分子
C.明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O
D.基态P原子中p能级的轨道总数为3
【答案】C
【解析】A项,Al位于第三周期第ⅢA族,基态Al原子的价层电子轨道表示式为,A项错误;B项,He是单原子分子,虽然没有共价键,但仍属于非极性分子,B项错误;C项,明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,C项正确;D项,基态P原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,p能级的轨道数为6,D项错误;故选C。
02“四同”比较及应用
7.(2024·浙江一模)下列说法正确的是( )
A.和互为同位素
B.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
C.乙二醇和丙三醇互为同系物
D.互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,同位素指质子数相同、中子数不同的原子,14C和14N的质子数分别为6、7,中子数分别为8、7,二者不互为同位素,故A错误;B项,同素异形体指同种元素形成的不同单质,石墨烯和碳纳米管均为碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,故B正确;C项,同系物指结构相似、分子中相差一个或若干个CH2的化合物,乙二醇和丙三醇中含有羟基的数目不同,二者不互为同系物,故C错误;D项,同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物,两者为同种物质,故D错误;故选B。
8.(2024·浙江杭州模拟预测)下列说法不正确的是
A.和互为同位素 B.石墨烯和丙烯互为同系物
C.氧气和臭氧互为同素异形体 D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,和质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;B项,石墨烯为碳单质,丙烯分子式为C3H6,二者不互为同系物,B错误;C项,氧气和臭氧均为氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,C正确;D项,乙酸甲酯和甲酸乙酯的分子式均为C3H6O2,结构不同,二者互为同分异构体,D正确;故选B。
9.(2024·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)下列说法不正确的是( )
A.C3H6和C4H8一定互为同系物 B.16O和18O互为同位素
C.乙醛和环氧乙烷互为同分异构体 D.S4和S8互为同素异形体
【答案】A
【解析】A项,C3H6和C4H8有同分异构体,有可能不是同一种物质,不一定互为同系物,故A错误;B项,16O和18O互为同位素,故B正确;C项,乙醛和环氧乙烷分子式都为C2H4O,故互为同分异构体,故C正确;D项,同种元素组成的不同单质互为同素异形体,S4和S8互为同素异形体,故D正确;故选A
10.(2024·浙江省普通高校招生高三选考模拟)下列说法不正确的是( )
A.HCOOCH3与CH3CH2COOH互为同系物 B.石墨烯与金刚石互为同素异形体
C.乙醇与二甲醚互为同分异构体 D.干冰与二氧化碳为同一物质
【答案】A
【解析】A项,甲酸甲酯和丙酸的官能团不同,不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;B项,石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故B正确;C项,乙醇与二甲醚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C正确;D项,干冰是固态二氧化碳,与二氧化碳为同一物质,故D正确;故选A。
11.(2024·浙江省温州市高三第一次适应性考试)下列说法正确的是( )
A.1H-、2H、3H+具有相同质子数,互为同位素 B.乙酸、硬脂酸互为同系物
C.乙醇和乙醚互为同分异构体 D.碘和碘蒸气互为同素异形体
【答案】B
【解析】A项,1H-、3H+均不是原子,故不是同位素,A错误;B项,乙酸、硬脂酸均为饱和脂肪酸,互为同系物,B正确;C项,乙醇分子式为C2H6O,乙醚分子式为C4H10O,不是同分异构体,C错误;D项,碘和碘蒸气的分子式均为I2,是同一物质的不同状态,D错误;故选B。
12.(2024·浙江省部分校高三开学摸底考试)下列说法正确的是( )
A.18O2和16O3互为同位素 B.S6和S8互为同素异形体
C.CH3COOCH3 与CH3OCHO不互为同系物 D.与互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,18O2和16O3是由同位素原子构成的分子,而不是原子,因此二者不能互为同位素,A错误;B项,S6和S8属于不同的单质,且都是由硫元素组成的构成,故互为同素异形体,故B正确;D项,CH3COOCH3 与CH3OCHO均为酯类,组成上相差1个CH2,互为同系物,C错误;D项,同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称,与的碳原子个数不同,分子式不同,不可能互为同分异构体,故D错误;故选B。
13.(2024·浙江省十校联盟高三10月月考)下列说法不正确的是( )
A.C6H6和C7H8互为同系物 B.金刚石和石墨烯互为同素异形体
C.H和D互为同位素 D.丁醇和乙醚互为同分异构体
【答案】A
【解析】A项,同系物指结构相似,分子式相差n个CH2的有机化合物,则C6H6为苯或者为CH2═CH-CH═CH-C≡CH,C7H8为甲苯,二者不属于同系物,A项错误;B项,同素异形体指由相同元素构成的不同单质,则金刚石和石墨烯互为同素异形体,B项正确;C项,同位素指质子数相同,中子数不同的同种元素,则H和D都为氢元素互为同位素,C项正确;D项,同分异构体指分子式相同,结构不同的有机化合物,1-丁醇的分子式为C4H10O,官能团为羟基,乙醚的分子式为C4H10O,官能团为醚键,则二者互为同分异构体;故选A。
03能层与能级
14.下列有关原子轨道图的说法,错误的是( )
A.s电子的原子轨道是球形的
B.能量大小:
C.p能级有3个原子轨道,相互垂直,分别以px、py、pz表示
D.2px、2py、2pz轨道的能量不相同
【答案】D
【解析】A项,s电子的原子轨道是球形的,故A正确;B项,同一原子能层越高,s电子云半径越大,电子能量越高,因此能量大小:,故B正确;C项,每个p能级都有3个原子轨道,而且它们互相垂直,分别称为px、py、pz,故C正确;D项,2px、2py、2pz轨道的能量是相同的,故D错误;故选D。
15.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A.s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道数也增多
D.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
【答案】A
【解析】A项,s、p、d能级所含原子轨道数分别为1,3,5,故A正确;B项,s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故B错误;C项,p能级的原子轨道呈纺锤形,p能级原子轨道数为3,与电子层数无关,故C错误;D项,电子云表示电子出现的几率,即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少,故D错误;故选A。
16.下列说法中正确的是( )
A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.ns能级的原子轨道图可表示为
D.3d3表示3d能级有3个轨道
【答案】C
【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。
17.下列说法中正确的是( )
A.1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性
B.因为p轨道是“8”字形的,所以p电子也是“8”字形
C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道
D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
【答案】D
【解析】s轨道是球形对称的;p轨道呈哑铃形,px、py、pz分别相对于x、y、z轴对称;氢原子中只有一个电子,填充在1s轨道上,但也存在其他空轨道,使电子跃迁,产生光谱。
18.下列各项叙述中,正确的是( )
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布为5s25p1的元素位于第5周期IA族
C.基态氧原子核外电子的运动状态有8种
D.所有p轨道的形状相同,大小相等
【答案】C
【解析】A项,镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2,由基态转化成激发态,是吸收能量,A错误;B项,外围电子排布为5s25p1的元素是In元素,最外层3个电子,位于第5周期IIIA族,B错误;C项,基态氧原子核外有8个电子,电子的运动状态有8种,C正确;D项,不同能层的p轨道大小不同,形状相同,D错误;故选C。
19.下列说法中,正确的是( )
A.p能级能量一定比s能级的能量高 B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道 D.2px、2py、2pz轨道相互垂直,且能量不相等
【答案】C
【解析】A项,p能级能量不一定比s能级的能量高,如2p的能量小于3s,A错误;B项,同一原子中,各p能级的轨道数都为3,B错误;C项,从空间角度看,2s轨道空间包含了1s轨道,比1s轨道大,C正确;D项,2px、2py、2pz轨道相互垂直,能量相等,D错误;故选C。
20.下列有关原子结构与性质的叙述中,不正确的是( )
A.原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态
B.电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.3p和4p轨道形状均为哑铃形
【答案】C
【解析】A项,原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态,A正确;B项,电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱,B正确;C项,2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等,C错误;D项,3p和4p轨道形状均为哑铃形,D正确;故选C。
21.如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图),图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A.电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C.由图乙可知,s能级的电子云轮廓图呈圆形,有无数条对称轴
D.由图丙可知,p能级的原子轨道图呈哑铃形,且有3个伸展方向
【答案】D
【解析】电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念,而是我们常说的原子轨道图,A项错误;3p2表示3p能级中容纳了两个电子,B项错误;s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形,C项错误;p能级的原子轨道图呈哑铃形,有px、py、pz三个伸展方向,并且互相垂直,D项正确。
22.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中不正确的是( )
A.E(3d)>E(3p)>E(3s) B.E(3s)>E(2s)>E(1s) C.E(4f)>E(3d)>E(4s) D.E(5s)>E(3d)>E(4p)
【答案】D
【解析】各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf,②n不同时的能量高低:2s<3s<4s、2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d<np,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…。A项,由以上分析可知相同能层不同能级的电子能量E(3d)>E(3p)>E(3s),故A正确;B项,不同能层相同能级的电子能量E(3s)>E(2s)>E(1s),故B正确;C项,由以上分析可知E(4f)>E(3d)>E(4s),故C正确;D项,由以上分析可知E(5s)>E(4p)>E(3d),故D错误;故选D。
04原子的基态、激发态
23.在基态多电子原子中,下列叙述不正确的是( )
A.2s和3s轨道形状均为球形 B.3d、4d、5d能级的轨道数相等
C.4px、4py、4pz轨道相互垂直,且能量相等 D.p能级能量一定比s能级的能量高
【答案】D
【解析】A项,2s和3s轨道形状均为球形,A项正确;B项,无论是哪个能层上的能级,d能级都有5个轨道,B项正确;C项,同一能层,p轨道上原子轨道能量相等并且互相垂直,C项正确;D项,当s和p能级不在同一能层时,p能级能量不一定比s能级的能量高,D项错误。故选D
24.下列叙述正确的是( )
A.可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B.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,而且自旋方向相反
C.1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相同
D.基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量
【答案】D
【解析】按照各能级能量的大小顺序原子中电子排满4s轨道后应排3d轨道,A项错误;根据洪特规则,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尽先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,B项错误;根据泡利原理,同一轨道上的2个电子自旋方向相反,C项错误,故选D。
25.甲醛(结构如图所示)的水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本,下列说法正确的是( )
A.基态碳原子中,电子占据的最高能层符号为p B.基态碳原子中,1s、2s电子的能量逐渐升高
C.氧元素位于元素周期表第二周期ⅣA族 D.基态氧原子中,1s、2s能级的轨道数依次增多
【答案】B
【解析】A项,碳元素的原子序数为6,基态C原子的价电子排布式为2s22p2,则电子占据的最高能层符号为L,故A错误;B项,由构造原理可知,基态碳原子中,1s、2s电子的能量逐渐升高,故B正确;C项,氧元素的原子序数为8,位于元素周期表第二周期ⅥA族,故C错误;D项,基态氧原子中,1s、2s能级的轨道数相同,都为1,故D错误;故选B。
26.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.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
B.基态Fe原子的外围电子排布图为:
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
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
【答案】B
【解析】A项,在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如2p轨道电子的能量小于3s轨道电子的能量,故A错误;B项,基态Fe原子的外围电子排布图为,故B正确;C项,N原子2p能级半充满,结构稳定,氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小,故C错误;D项,Cu在周期表中位于ⅠB族,属于ds区元素,故D错误;故选B。
27.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是( )
A.原子的价电子排布式为ns2np1-6的元素一定是主族元素
B.基态原子的p能级上有4个电子的元素一定是第VIA族元素
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素属于ds区元素
D.基态原子的N层上有两个电子的元素一定是主族元素
【答案】B
【解析】A项,若原子的价电子排布式为ns2np6,则该元素为稀有气体,不是主族元素,A错误;B项,基态原子的p能级有4个电子的元素,其价电子排布式为ns2np4,一定是第ⅥA族元素,B正确;C项,原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素是第Ⅷ族元素,属于d区元素,C错误;D项,基态原子的N层上有两个电子的元素,可能为Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,属于过渡元素,D错误;故选B。
05泡利原理、洪特规则、能量最低原理
28.下列基态氮原子的轨道表示式违背了( )
A.洪特规则 B.泡利原理 C.能量最低原理 D.以上均不正确
【答案】C
【解析】在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子能量最低,该原子2s能级轨道未填充满电子,不符合能量最低原理,故选C。
29.20世纪初,原子结构科学领域群星闪耀。可用以解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子的是( )
A.洪特规则 B.泡利原理 C.构造原理 D.玻尔原子模型
【答案】A
【解析】A项,洪特规则指:在相同能量的原子轨道上,电子的排布将尽可能占据不同的轨道,而且自旋方向相同,可以用来解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子,A正确;B项,泡利原理指:在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,它们的自旋方向相反,无法解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子,B错误;C项,构造原理指:随核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按顺序填入核外电子运动轨道,无法解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子,C错误;D项,玻尔原子模型指:玻尔认为电子运行的轨道时不连续的,只能运行在固定半径轨道上,最小半径就是玻尔半径,而电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,会释放能量,无法解释基态碳原子存在2个自旋方向相同的单电子,D错误;故选A。
30.在d轨道中电子排布成,而不排布成,遵循的是( )
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.构造原理 D.洪特规则
【答案】D
【解析】洪特规则表明,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。
31.下列有关构造原理的说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理中的电子排布能级顺序,源于光谱学事实
【答案】C
【解析】A项,3d轨道能量高于4s,所以原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d,A正确;B项,基态铁原子价电子排布式为:3d64s2,符合基态原子电子排布规律,B正确;C项,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,但轨道充满或半充满时,能量较小,如Cu:3d104s1,Cr:3d54s1,不遵循构造原理,C错误;D项,构造原理中的电子排布能级顺序,源于光谱学事实,D正确;故选C。
32.下列说法正确的是( )
A.2px、2py、2pz轨道相互垂直,能量相等
B.同一族元素的价层电子排布一定相同
C.符合泡利原理和能量最低原理
D.电子从3s能级跃迁到3p能级,产生的原子光谱为发射光谱
【答案】A
【解析】A项,2p电子云是哑铃形,有3个相互垂直的电子云,分别为2px、2py、2pz,三个原子轨道能量相等,A项正确;B项,同一族元素的价层电子排布不一定相同,如第四周期第Ⅷ族的Fe、Co、Ni的价层电子排布式依次为3d64s2、3d74s2、3d84s2,B项错误;C项,能量:2s<2p,不符合能量最低原理,C项错误;D项,能量:3s<3p,电子从3s能级跃迁到3p能级,吸收能量,产生的原子光谱为吸收光谱,D项错误;故选A。
33.下列关于原子结构的叙述错误的是( )
A.稀有气体元素都在p区
B.3s电子能量较高,总是在比2s电子离核更远的地方运动
C.若基态铬原子的价层电子轨道表示式写为,违反了能量最低原理
D.Al的第一电离能低于Mg,是因为Al失去的3p能级电子能量比Mg失去的3s能级电子的能量高
【答案】B
【解析】A项,稀有气体元素原子的电子排布式中最后排入的是p轨道电子,所有稀有气体元素都在p区,A正确;B项,电子层是距离原子核由近到远排列的,则多电子原子中电子离核的平均距离3s>2s,离原子核越远,层数越大,能量越高,3s电子能量高,只能说明出现在离核较远区域的几率比2s电子高,B错误;C项,根据洪特规则特例基态铬原子的价层电子排布式应为,违背了能量最低原理,C正确;D项,镁的3s能级有2个电子,轨道是全充满,能量低比较稳定,所以镁元素的第一电离能高于Al的第一电离能,D正确;故选B。
34.下列说法错误的是( )
A.根据构造原理,原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B.1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C.基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D.Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
【答案】A
【解析】A项,根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p,A错误;B项,1s22s2为基态,1s22s12p1为激发态,B正确;C项,基态溴原子的核外有35个电子,分4层排布,基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,C正确;D项,Mg原子的核外电子数为12,电子排布式为1s22s22p63s2,D正确;故选A。
06核外电子排布表达式
35.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据洪特规则知,电子在能量相同的原子轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同,故排除A、C两项;根据泡利原理知,一个原子轨道最多容纳2个电子,且自旋状态相反,故排除B项。
36.下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A项中的价层电子排布图是基态Si原子的,不符合题意;B项中的价层电子排布图也是基态的,但是3p轨道的两个电子自旋状态不同,不符合洪特规则,也不符合题意;C项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道,D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道,故二者相比,D项表示的状态能量最高,符合题意。
37.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是( )
A.碳原子轨道表示式为
B.P原子价层电子轨道表示式为
C.Cr原子的价层电子排布式为3d44s2
D.Fe2+价层电子排布式为3d44s2
【答案】A
【解析】碳是6号元素,6个电子分别排在1s、2s、2p能级上,碳原子轨道表示式为 ,故A正确;3p能级上三个电子自旋状态相同,P原子价层电子轨道表示式为 ,故B错误;Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,故C错误;Fe原子失去4s能级上两个电子,形成Fe2+,Fe2+的价层电子排布式为3d6,故D错误。
38.下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 ( )
A.Na+的电子排布图:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p53s2
D.Na的简化的电子排布式:[Ne]3s1
【答案】C
【解析】钠离子的核电荷数为11,核外电子数为10,核外电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为,A正确;Na+的结构示意图为,B正确;基态Na原子的电子排布式应为1s22s22p63s1,C错误;Na的简化的电子排布式为[Ne]3s1,D正确。
39.(2025·浙江省台州市高三二模)下列化学用语书写正确的是( )
A.HCl的电子式:
B.基态As原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s24p3
C.激发态钠离子的电子排布图:
D.乙醇的分子式:C2H5OH
【答案】C
【解析】A项,HCl是共价化合物,电子式:,A错误;B项,As为33号元素,基态As原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3,B错误;C项,基态Na+的电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为属于激发态,C正确;D项,乙醇的分子式:C2H6O,D错误;故选C。
40.下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A.Na+的电子排布图:
B.Na+的结构示意图:
C.基态Na原子的电子排布式:1s22s22p53s2
D.基态Na原子的简化电子排布式:[Ne]3s1
【答案】C
【解析】钠离子核外电子数为10,核外电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为,A项正确;Na+的结构示意图为,B项正确;基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1,C项错误;Na原子的简化电子排布式为[Ne]3s1,D项正确。
41.下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.基态砷(As)原子的价电子排布式为3d104s24p3
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多
C.某基态原子3d能级电子排布为,违反了泡利不相容原理
D.前4周期元素中,有5种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同
【答案】D
【解析】A项,基态砷(As)原子的价电子排布式为4s24p3,A错误;B项,同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数都是3个,B错误;C项,某基态原子3d能级电子排布为,违反了洪特规则,正确的电子排布应该为C错误;D项,前4周期元素中,第一周期中H元素有1个未成对电子,第二周期中有2个未成对电子的有C、O两种元素,第三周期中有3个未成对电子的是P元素,第四周期中有四个未成对电子的有Fe,共有5种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同,D正确; 故选D。
42.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )
选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
C
K原子的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
D
的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
【答案】C
【解析】A项,相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,A不符合题意;B项,电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,B不符合题意;C项,K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1,违反能量最低原理,C符合题意;D项,Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D不符合题意;故选C。
43.下列原子或离子的核外电子排布式,正确的是( )
A.16S2-:1s22s22p63s23p4 B.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1
C.18Ar:1s22s22p63s23p6 D.9F:2s22p5
【答案】C
【解析】S2-的原子核外共有18个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,选项A是S原子的核外电子排布式,故A错误;书写电子排布式时,能层低的能级要写在左边,能层高的能级要写在右边,因此21Sc原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2,故B错误;D是F的最外层电子(价电子)的排布式,不符合题意。
44.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是( )
A.该元素基态原子中共有25个电子 B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子最外层共有2个电子 D.该元素原子M电子层共有8个电子
【答案】D
【解析】由该原子基态电子排布式知,其有25个电子,核外有4个电子层,最外层有2个电子,M电子层有13个电子,D项不正确。
45.下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.可以与H2化合生成液态化合物
D.其轨道表示式为
【答案】B
【解析】价电子排布为3s23p4的粒子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,其核外电子数为16,为S元素, A错误, B正确;一定条件下,它可与H2生成气态化合物H2S,C错误;S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则,其轨道表示式为,D错误。
46.磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞中,是人体健康不可缺少的元素,而成年人体内铁元素的含量约为3~5 g,其中2/3集中在血红蛋白内。下列说法中不正确的是( )
A.基态P原子的核外有3个未成对电子
B.1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式
C.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
D.基态氮原子的最外层轨道表示式为
【答案】D
【解析】磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,3p轨道上有3个自旋方向相同的未成对电子,A正确;基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4,1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式,B正确;Fe失去电子形成Fe3+时,最外层电子排布式为3s23p63d5,C正确;根据洪特规则可知,基态N原子2p轨道电子的自旋方向应该相同,正确的轨道表示式为,D错误。
07电子跃迁与光谱
47.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,下列对此现象的描述正确的是( )
A.发射光谱,物理变化 B.发射光谱,化学变化
C.吸收光谱,物理变化 D.吸收光谱,化学变化
【答案】A
【解析】氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时,会以光的形式释放能量,故为发射光谱,该过程没有新物质生成,属于物理变化,A正确。
48.原子的吸收光谱是线状的而不是连续的,主要原因是( )
A.原子中电子的能量高低 B.外界条件的影响
C.仪器设备的工作原理 D.原子轨道的能量是量子化的
【答案】D
【解析】原子轨道之间的能量变化是不连续的,是量子化的,从而造成原子的线状吸收光谱。
49.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
【答案】A
【解析】氖原子中能量较高轨道上的电子以光的形式向外辐射能量跃迁到能量较低的轨道上,所发出的光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段。
50.硅原子的核外电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是( )
A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量
B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量
C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同
【答案】A
【解析】硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量,则其处于激发态时的能量高于基态时的能量,故A项正确,B、C项错误;转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构不相同,因为基态磷原子的最外层排布式为3s23p3,化学性质也不相同,D项错误。
51.下列物质的性质与用途对应关系错误的是( )
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造晶体管、集成电路等
B.蛋白质遇酶能发生水解,用加酶洗衣粉洗涤真丝织品可快速去污
C.血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响,可以平衡人体的pH
D.金属电子从激发态跃迁回基态时,释放能量而呈现各种颜色,常制作烟花
【答案】B
【解析】A项,晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料,常用于制造晶体管、集成电路等,性质与用途对应关系正确,A不符合题意;B项,蛋白质遇酶能发生水解,用加酶洗衣粉洗涤真丝织品,会使织品中的蛋白质水解,性质与用途对应关系不正确,B符合题意;C项,血液中H2CO3 -NaHCO3平衡体系能缓解外来酸碱的影响,使血液的pH稳定在7.4左右,平衡人体的pH,性质与用途对应关系正确,C不符合题意;D项,金属电子从激发态跃迁回基态时,释放能量形成发射光谱,呈现各种颜色,常制作烟花,性质与用途对应关系正确,D不符合题意;故选B。
52.量子点(Quantum Dot)是一种纳米级别的半导体晶体,量子点的独特性质使其受到电或光的刺激后能够发出特定颜色的单色光,是一种常见量子点。下列说法错误的是( )
A.量子点是一种胶体 B.铜元素位于元素周期表ds区
C.量子点可以导电 D.特定颜色的单色光与原子核外电子跃迁有关
【答案】A
【解析】A项,量子点是纯净物,并未形成分散系,A错误;B项,铜属于周期表中ds区的元素,B正确;C项,量子点为半导体晶体,具有导电性,可以导电,C正确;D项,特定颜色的单色光与原子核外电子跃迁有关,D正确;故选A。
1.下列有关叙述正确的是( )
A.和是同一种核素
B.和互为同素异形体
C.由于氢键的作用,H2O的稳定性强于H2S
D.硫原子核外电子轨道表示式为:
【答案】B
【解析】A项,和的质子数均为92、但中子数不等,是U元素的不同核素,故A错误;B项,O2和O3是氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体,故B正确;C项,氢键只能影响物质的物理性质,H2O的稳定性强于H2S,是因为O-H键的键能高于S-H键的键能,故C错误;D项,硫原子核外电子轨道表示式为:,故D错误;故选B。
2.(2025·浙江省北斗星盟高三联考)下列表示不正确的是( )
A.中子数为10的氧原子: 188O
B.SeO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
D.HCl中σ键的电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】A项,氧的质量数为18,质子数是8,则其中子数为:18-8=10,A正确;B项,SeO2的价层电子对数,其VSEPR模型为平面三角形,B正确;C项,铬是24号元素,其原子核外有24个电子,铬原子的电子排布式:,价层电子轨道表示式为:,C正确;D项,HCl中σ键的类型为s-pσ键,电子云轮廓图:,D错误;故选D。
3.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.能级能量大小关系:
B.基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:3d94s2
C.Ca处于激发态的电子排布式可能为:1s22s22p63s23p64s2
D.基态Na+的轨道表示式:
【答案】C
【解析】A项,由构造原理可知,4f的能力低于5d,故A错误;B项,铜元素的原子序数为29,基态原子的价层电子排布式为3d104s1,故B错误;C项,钙元素的原子序数为20,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,则发态的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s2,故C正确;D项,钠元素的原子序数为11,基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6,轨道表示式为,故D错误;故选C。
4.铝合金是目前用途广泛的合金之一,铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素,下列说法正确的是( )
A.第三周期元素中第一电离能介于Mg和Si之间的元素有1种
B.上述元素位于d区的有3种
C.基态Zn原子最外层电子的电子云轮廓图:
D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
【答案】D
【解析】A项,同周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族特殊,故第一电离能介于Mg和Si之间的元素有0种,A错误;B项,题中提到的几种元素,位于d区的只有Mn,B错误;C项,基态锌原子最外层电子排布式为4s2,s能级电子的电子云轮廓为球形,C错误;D项,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,故基态铜原子的价层电子轨道表示式为,D正确;故选D。
5.新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青,主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是( )
A.5种元素都属于p区元素 B.5种元素中,电负性最大的是S
C.基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5 D.基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
【答案】C
【解析】A项,Na原子价电子排布式为3s1,是s区元素,故A错误;B项,非金属性越强电负性越大,5种元素中,非金属性最强的是O,则电负性最大的是O,故B错误;C项,基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,电子占据轨道数为5,则电子的空间运动状态数为5,故C正确;D项,基态钠离子电子排布式为1s22s22p6,最高能级2p的轨道形状为哑铃形,故D错误;故选C。
6.下列有关原子结构的说法正确的是( )
A.霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B.氖原子与钠离子两粒子的2p能级上的电子离核的距离相同
C.M能层中有3s、3p、3d、3f四个能级,共16个轨道
D.基态镁原子核外电子的轨道表示式为
【答案】A
【解析】A项,电子获得能量,跃迁至外层能量更高的原子轨道,不稳定,会重新跃迁回原有原子轨道,以光能形式释放多余能量,霓虹灯发光原理即为此原理,A正确;B项,钠离子核电荷数更多,对电子吸引能力更强,所以钠离子2p能级上的电子离核更近,B错误;C项,M能层只有3s、3p、3d能级,共9个轨道,C错误;D项,基态镁原子核外电子的轨道表示式为 ,3s能级电子排布不符和泡利原理,D错误;故选A。
7.下列化学用语的应用表示正确的是( )
A.分子中C原子杂化轨道示意图:
B.的结构式(不考虑空间结构):
C.的电子云图:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
D.表示处于激发态的B原子的电子排布图
【答案】B
【解析】A项,CO2中C原子为sp杂化,则杂化轨道电子云轮廓图:,A错误;B项,BF4-中有一个配位键,故结构式为,B正确;C项,的电子云图为哑铃形:,其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹,表示电子出现的几率的多少,小黑点越密集的地方,电子出现的几率越高,小黑点越稀薄的地方,电子出现的几率越小,C错误;D项,硼元素的原子序数为5,基态原子的电子排布图为,D错误。故选B。
8.新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青,主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是( )
A.5种元素都属于p区元素
B.5种元素中,电负性最大的是S
C.基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5
D.基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
【答案】C
【解析】A项,Na原子价电子排布式为3s1,是s区元素,故A错误;B项,非金属性越强电负性越大,5种元素中,非金属性最强的是O,则电负性最大的是O,故B错误;C项,基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,电子占据轨道数为5,则电子的空间运动状态数为5,故C正确;D项,基态钠离子电子排布式为1s22s22p6,最高能级2p的轨道形状为哑铃形,故D错误;故选C。
9.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.溴的简化电子排布式:
B.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C.1-丁醇的键线式:
D.NH3分子的VSEPR模型为
【答案】B
【解析】A项,溴的简化电子排布式:,A错误;B.根据洪特规则特例,基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为,B正确;C项,1-丁醇的键线式:,C错误;D项,NH3分子中氮原子是sp3杂化,VSEPR模型为四面体,不是三角锥,D错误;故选B。
10.N、P、As均为氮族元素,这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题:
(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号,下同),未成对电子最多的是 。
a. ls22s22p3 b.1s22s2 c.1s22s12p4 d.1s22s12p3
(2)Si、P与S是同周期中相邻的元素,Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ,第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B, B具有优异的催化性能。
吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ,化合物A易溶于水,原因是 ,含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。
A.离子键 B.配位键 C.π键 D.σ键 E.氢键
【答案】(1) c d
(2)S>P>Si P>S>Si
(3)sp2 化合物A与水分子间存在氢键 BCD
【解析】(1)发射光谱是电子从高能量的能级跃迁到低能量的能级,以光的形式释放能量,
a.是基态N原子电子排布式,能量最低,有3个未成对电子;b.是基态N3+的电子排布式,能量最低,无未成对电子;c.2s上的1个电子跃迁到2p上,该电子排布式是激发态的N原子,跃迁到基态,可捕捉到发射光谱,有3个未成对电子;d.2s上失去1个电子,有4个未成对电子;综上所述,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c;未成对电子最多的是d;故选c;d;
(2)同周期从左向右电负性逐渐增大,即电负性强弱顺序是S>P>Si;根据第一电离能规律:同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势,但ⅤA中p轨道处于半充满状态,第一电离能大于ⅥA,第一电离能由大到小顺序是P>S>Si,故故选S>P>Si;P>S>Si;
(3)从化合物A结构示意图知,分子内N形成碳氮双键(吡啶中六元环为平面结构),N的杂化类型为sp2,化合物A中含有N原子和羟基,能与水分子形成分子间氢键,增加A在水中的溶解度;根据结构简式,含Zn有机物B含有单键、双键、N→Zn、O→Zn配位键,含有配位键、π、σ键,选项BCD符合题意;故选sp2;化合物A与水分子间存在氢键;BCD。
14.下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价。回答下列问题:
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
V
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正化合价
+3
+4
+5
+6
+7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。
___________;___________;V___________;___________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题当你遇到这样的问题时,你的态度是___________。
(3)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价,你发现的规律是___________;出现这一现象的原因是___________。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d14s2 (或[Ar]3d14s2)
1s22s22p63s23p63d24s2 (或[Ar]3d24s2)
1s22s22p63s23p63d34s2 (或[Ar]3d34s2)
1s22s22p63s23p63d54s2 (或[Ar]3d54s2)
(2)尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例(或其他合理答案)
(3)五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s能级和次外层d能级电子数目之和 能级交错使得次外层d能级上的电子也参与化学反应
【解析】(1)①Sc是第21号元素,位于第四周期,有四个电子层,最外层有3个电子,因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低,所以电子先排第4层s轨道的两个位置,再排第3层d轨道的一个位置,Sc的基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2 (或[Ar]3d14s2);②Ti是第22号元素,位于第四周期,有四个电子层,最外层有4个电子,因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低,所以电子先排第4层s轨道的两个位置,再排第3层d轨道的2个位置,Ti的基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2 (或[Ar]3d24s2);③V是第23号元素,位于第四周期,有四个电子层,最外层有5个电子,因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低,所以电子先排第4层s轨道的两个位置,再排第3层d轨道的3个位置,V的基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d34s2 (或[Ar]3d34s2);④Mn是第24号元素,位于第四周期,有四个电子层,最外层有7个电子,因为第4层的s轨道的能量比第3层的d轨道低,所以电子先排第4层s轨道的两个位置,剩余5个电子再排第3层d轨道的5个位置,Mn的基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s2 (或[Ar]3d54s2);(2)已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1,并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题,当遇到这样的问题时,态度应该是: 尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例;(3)对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和;出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应。
1.(2025·浙江1月卷,2,3分)下列化学用语表示不正确的是( )
A.基态S原子的电子排布式:2s22p4 B.质量数为14的碳原子:146C
C.乙烯的结构简式:CH2=CH2 D.的电子式:
【答案】A
【解析】A项,硫原子质子数为16,位于第三周期ⅥA族,基态S原子的电子排布式:1s22s22p63s23p4,A错误;B项,碳原子质子数为6,质量数为14的碳原子表示为:146C,B正确;C项,乙烯的官能团是碳碳双键,结构简式为:CH2=CH2,C正确;D项,水是共价化合物,水分子中O原子是中心原子,电子式为,D正确;故选A。
2.(2025·江苏卷,2,3分)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是( )
A.表示一个质子 B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素 D.的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】A项,质量数为1,质子数为0,中子数为1,因此其表示一个中子,A错误;B项,的基态原子核外电子排布式为,B错误;C项,质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,与质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,C正确;D项,原子核外只有2个电子,原子结构示意图为,D错误。故选C。
3.(2022·浙江省6月选卷,7,2分)下列说法不正确的是( )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.和互为同位素
C.和互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
【答案】A
【解析】A项,结构相似,组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物,乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇,丙三醇是饱和三元醇,两者所含官能团数目不同,不互为同系物,A错误;B项,质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素,35Cl的质子数为17,中子数为18,37Cl的质子数为17,中子数为20,两者质子数相同、中子数不同,互为同位素,B正确;C项,由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,两者互为同素异形体,C正确;D项,分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D正确;故选A。
4.(2022·浙江省1月卷,7,2分)下列说法不正确的是( )
A.32S和34S互为同位素 B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D.C3H6和C4H8一定互为同系物
【答案】D
【解析】A项,32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故A正确;B项,C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故B正确;C项,CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C正确;D项,C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃,所以不一定是同系物,故D错误;故选D。
5.(2021·浙江6月选考)下列说法正确的是( )
A. C60和C70互为同位素 B. C2H6和C6H14互为同系物
C. CO和CO2互为同素异形体 D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
【答案】B
【解析】A项,同种元素的不同种核素互称同位素,C60和C70为C元素的两种不同单质,不能互称同位素,A错误;B项,C2H6和C6H14均为烷烃,二者结构类似,分子组成上相差4个CH2基团,二者互为同系物,B正确;C项,同种元素的不同种单质互称同素异形体,CO和CO2为C元素的两种不同氧化物,二者不是单质,不能互称同素异形体,C错误;D项,两种物质的结构不同,不是同一种物质,二者互称同分异构体,D错误;故选B。
6.(2021·浙江1月选考)下列说法正确的是( )
A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,14N2和15N2均为氮气分子,不能互称同位素,同位素指的是同一种元素的不同原子,A不正确;B项,间二甲苯和苯结构相似,分子中均含有1个苯环,两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团,因此,两者互为同系物,B正确;C项,Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称同素异形体,同素异形体的研究对象是单质,C不正确;D项,乙醚的分子式为C4H10O,乙醇的分子式为C2H6O,两者分子式不同,因此,两者不能互称同分异构体,D不正确。故选B。
7.(2020·浙江7月选考)下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl是两种不同的元素 B.单晶硅和石英互为同素异形体
C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D.H与在元素周期表中处于同一主族
【答案】D
【解析】A项,35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素,属于同种元素,A错误;B项,同素异形体是指同种元素组成的不同种单质,而单晶硅为硅单质,而石英是SiO2,两者不属于同素异形体,B错误;C项,同系物是指结构相似,分子组成上相差若干个CH2的有机化合物,HCOOH和HOCH2CHO结构不相似,不属于同系物,C错误;D项,H和Na在元素周期表种均处于第IA族,D正确;故选D。
8.(2020·浙江1月选考)下列说法不正确的是
A.168O和188O互为同位素
B.金刚石和石墨互为同素异形体
C.和互为同系物
D.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
【答案】C
【解析】A项,168O和188O的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A正确;B项,金刚石和石墨是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故B正确;C项,同系物必须是结构相似,相差一个或若干个CH2原子团的同类物质,属于酚类,属于芳香醇,不是同类物质,不互为同系物,故C错误;D项,CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH的分子式都为C4H8O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;故选C。
9.(2023·浙江省1月卷,17,10分)硅材料在生活中占有重要地位。
请回答:
(1) Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为________,分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是________。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
【答案】(1)四面体 sp3
Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si-N键键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)
(2)AB (3)共价晶体 SiP2
【解析】(1)Si(NH2)4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以Si(NH2)4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3,分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体;氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键,含有1对孤对电子,N原子杂化轨道数目为4,N原子轨道的杂化类型是sp3;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强Si(NH2)4中Si-N键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增),故Si(NH2)4受热不稳定,容易分解生成Si3N4和NH3;(2)电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,可推知分别为基态Si原子、基态Al原子、激发态Si原子;A项,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,A正确;B项,根据上述分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,B正确;C项,Si为非金属失电子能力比Al弱,电离一个电子所需最低能量:①>③>②,C错误;D项,非金属Si的得电子能力强于金属Al,得电子能力:②>①,D错误;故选AB;(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知,原子间通过共价键形成的空间网状结构,形成共价晶体;根据均摊法可知,一个晶胞中含有个Si,8个P,故该化合物的化学式为SiP2。
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