内容正文:
第01讲 原子结构与核外电子排布
目录
01 课标达标练
题型01原子核外运动模型与原子构成
题型02 AZX
题型03核素、同位素
题型04基态原子核外电子排布规则
题型05核外电子排布的规范书写
02 核心突破练
03 真题溯源练
01原子核外运动模型与原子构成
1.人类对原子结构的认识经历了一个漫长的、不断深化的过程。下列说法错误的是____________。
A.1803年,英国化学家道尔顿提出了原子论,他认为原子是不可被分割的
B.1904年,汤姆孙提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型
C.1911年,卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型
D.1913年,波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型,他认为在不同轨道上运动的电子具有相同的能量,能量值是连续的
【答案】D
【解析】1803年,英国化学家道尔顿提出了原子论,他认为物质是由原子直接构成的,原子是一个不可再分割的实心球体,A项正确;1904年,汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型,开始涉及原子的内部结构,B项正确;1911年,卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型,原子是由原子核和核外电子构成的,C项正确;1913年,波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型,他认为在不同轨道上运动的电子具有不同的能量,能量值是不连续的,D项错误。
2.道尔顿的原子学说包含以下三个论点:①原子是不能再分的微粒;②同种元素原子的各种性质和质量都相同;③原子是微小的实心球体。从现代的观点来看,你认为这三个论点中不正确的是____________。
A.只有② B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
【答案】D
【解析】①原子是由原子核和核外电子构成的,原子是可以再分的微粒,错误;②同位素原子的质量不同,如16O、18O的质量不同,错误;③原子是由原子核和核外电子构成的,原子的质量主要集中在原子核上,原子不是实心球体,错误。
3.下列关于原子的认识正确的是____________。
A.原子是构成一切物质的最小微粒 B.原子是不可再分的一种微粒
C.原子是化学变化中的最小微粒 D.所有原子的原子核内均有质子和中子
【答案】C
【解析】依据原子的定义:原子是化学变化中的最小微粒。原子由原子核和核外电子组成;并不是所有原子的原子核内均有质子和中子,如氢原子核中没有中子。
02 AZX
4.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。下列关于的说法正确的是____________。
A.与互为同素异形体 B.核外电子数为66
C.质量数为164 D.中子数与电子数的差值为17
【答案】D
【解析】A项,同素异形体是同种元素组成结构不同的单质,11549In与11349In不是单质,属于原子,它们质子数相同,中子数分别为66、64,它们属于同位素,A错误;B项,对原子来说,核外电子数等于质子数,11549In的核外电子数为49,B错误;C项,左上角数值为质量数,11549In的质量数为115,C错误;D项,11549In的中子数为66,核外电子数为49,两者相差17,D正确;故选D。
5.下列关于微粒AZRn- 的叙述不正确的是____________。
A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z
C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n
【答案】A
【解析】AZRn-的质子数=Z,中子数=A-Z,电子数=Z+n,电荷数=n,A不正确。
6.下列有关两种微粒和的叙述正确的是____________。
A.一定都是由质子、中子、电子组成的 B.化学性质几乎完全相同
C.核电荷数和核外电子数一定相等 D.质子数一定相同,质量数和中子数一定不相同
【答案】D
【解析】氕原子不含有中子,A错误; ZAX为原子,ZA+1X+为离子,两者化学性质不相同,B错误; ZAX的核电荷数为Z,核外电子数为Z;ZA+1X+的核电荷数为Z,核外电子数为z-1,故核电荷数相同,核外电子数不同,C错误;ZAX的质量数为A,中子数为A-Z;ZA+1X+的质量数为A+1,中子数为A+1-Z,故质子数相同,质量数和中子数不同,D正确。
7.已知R2+有b个中子,核外有a个电子,表示R原子符号正确的是____________。
A.a (b)R B. a-2 (a+b+2)R C. a+2 (a+b+2)R D.a-2 (a+b)R
【答案】C
【解析】依据阳离子核外电子数=质子数-所带电荷数,可知质子数=阳离子核外电子数+所带电荷数,R2+核外有a个电子,所以其质子数为a+2;依据质量数=质子数+中子数,R2+有b个中子,所以其质量数为a+2+b,所以R原子符号为 a+2 (a+b+2)R,故选C。
8.下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是____________。
A.CH4、H2O、Na+ B.F2、Ar、HCl C.H3O+、NH4+、Na D.O2-、Mg2+、Ne
【答案】B
【解析】A项,C的质子数为6,H的质子数为1,O的质子数为8,Na的质子数为11,所以CH4、H2O、Na+的质子数分别为10、10、11,电子数分别为10、10、10,不符合题意;B.Cl的质子数为17,H的质子数为1,Ar的质子数为18,F的质子数为9,所以F2、Ar、HCl的质子数分别为18、18、18,电子数分别为18、18、18,符合题意;C.N的质子数为7,H的质子数为1,O的质子数为8,Na的质子数为11,所以H3O+、NH4+、Na的质子数分别为11、11、11,电子数分别为10、10、11,不符合题意;D.Mg的质子数为12,Ne的质子数为10,O的质子数为8,所以O2-、Mg2+、Ne的质子数分别为8、12、10,电子数分别为10、10、10,不符合题意。
03核素、同位素
9.(2025·上海虹口高三期中)氢元素能形成H2、D2、HD等分子,这些分子____________。
A.互为同素异形体 B.化学性质几乎完全相同
C.物质的量相同时,含有相同数目中子 D.质量相同时,含有相同数目电子
【答案】B
【解析】A项,题给的H即11H,D即21H,二者是同种元素的不同核素,互为同位素,同素异形体是同种元素组成的不同单质,而H2、D2、HD是同种分子,A错误;B项,H2、D2、HD等分子结构相似,原子的质子数、核外电子数相同,化学性质几乎完全相同,B正确;C项,中子数等于质量数减去质子数,H2中子数为,D2中子数为,HD中子数为,物质的量相同时中子数不同,C错误;D项,每个分子均含2个电子,但质量相同时,由于不同分子的摩尔质量不同(H2、D2、HD的摩尔质量分别为),不同分子的物质的量不同,所以所含的电子数也不同,D错误;故选B。
10.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是____________。
A.14462Sm与15062Sm互为同位素 B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素 D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
【答案】A
【解析】14462Sm与15062Sm质子数相同,属于同种元素,又因质量数不同,所以中子数不同,即二者互为同位素,A正确,B不正确;核素是指具有一定质子数和中子数的原子,所以14462Sm与15062Sm是两种不同的核素,C不正确;质子数等于核外电子数,所以14462Sm与15062Sm的核外电子数均为62,中子数=质量数-质子数,14462Sm与15062SmSm的中子数分别为82和88,D不正确。
11.(2025·上海宝山二模)氮在自然界中大多以14N存在,少量以15N存在。下列关于14N与15N说法正确的是____________。
A.二者互为同素异形体 B.二者属于同种核素
C.14N比15N少一个中子 D.14N比15N少一个质子
【答案】C
【解析】A项,同素异形体是指由同一种元素形成的不同单质,14N与15N都是氮元素的原子,属于同位素,A错误;B项,核素指具有特定质子数和中子数的原子,14N与15N的质子数均为7,二者中子数不同,因此属于不同核素,B错误;C项,14N的中子数为14-7=7,15N的中子数为15-7=8,14N比15N少一个中子,C正确;D项,14N和15N的质子数均为7,质子数相同,D错误;故选C。
12.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,不正确的是____________。
A.14C与12C是两种不同的核素
B.通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C.17O的相对原子质量约为17
D.铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
【答案】B
【解析】A项,14C与12C质子数都是6,而中子数不同,它们是C元素的两种不同的核素,A正确;B项,化学反应过程中原子种类不变,16O与18O是两种不同原子,通过化学反应不能实现16O与18O之间的转化,B错误;C项,原子符号左上角为质量数,近似等于该原子的相对原子质量,故17O的相对原子质量约为17,C正确;D项,原子符号左上角为质量数,137Cs和133Cs都是Cs原子,原子含有的质子数相同,则二者质量数的差就等于二者中子数的差,故137Cs比133Cs多4个中子,D正确;故选B。
13.【考古与学科知识结合】考古学上常利用146C测定一些文物年代,下列关于碳元素说法不正确的____________。
A.碳元素有126C、136C和146C等核素
B.126C、136C和146C互为同位素
C.126C、136C和146C含有不同的电子数
D.金刚石、石墨和C60都是碳元素的同素异形体
【解析】C
【解析】A项,因 126C、136C和146C等质子数均为6,为碳元素的不同核素,A正确;B项,126C、136C和146C质子数相同,质量数不同即中子数不同,互为同位素,B正确;C项,126C、136C和146C等质子数均为6,故原子核外电子数均为6,C错误;D项,金刚石、石墨和C60为C元素形成的不同单质,互为同素异形体,D正确;故选C。
14.下列有关13C、15N叙述正确的是____________。
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
【答案】C
【解析】A.13C的中子数是7,15N的中子数是8。B.同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质,而13C是碳元素的一种核素(原子),C60是碳元素的一种单质,则13C与C60不互为同素异形体。C.15N与14N核内质子数同为7,中子数分别为8和7,则15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数是7,中子数是8。
15.在自然界中,锗有70Ge、72Ge等多种稳定的核素。下列有关说法中正确的是____________。
A.70Ge、72Ge互称同素异形体
B.70Ge、72Ge互称同位素
C.70Ge、72Ge的核外电子排布不同
D.70Ge、72Ge的质子数、质量数、核外电子数相等
【答案】B
【解析】70Ge、72Ge是同种元素的不同核素,互称为同位素,不是同素异形体,A错,B正确;70Ge、72Ge的质子数、核外电子数相等,故核外电子排布相同,而核内中子数不同,质量数不相等,C、D错。
04基态原子核外电子排布规则
16.若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p,它违背了____________。
A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则
【答案】D
【解析】洪特规则是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。
17.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。
18.(2025·上海市洋泾中学高三质量检测)下列各项叙述不正确的是____________。
A.若硫元素基态原子的核外电子排布图为则违反泡利原理
B.若21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,违反能量最低原理
C.铍原子核外有两种能量不同的电子
D.某原子核外电子排布由1s22s22p33s1→1s22s22p4,能释放特定能量产生发射光谱
【答案】A
【解析】A项,3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道,若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则,不是违反了泡利原理,A错误;B项,Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理,应该为1s22s22p63s23p63d14s2,故B正确;C项,Be是4号元素,核外电子为4,1s能级有两个电子2s能级有2个电子,而每个能级电子的能量相同,故有核外有两种能量不同的电子, C正确;D项,3s能级的能量大于2p能级的能量,原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4,能量较低,所以能释放特定能量产生发射光谱,D正确;故选A。
19.下列各微粒的电子排布式或外围电子排布图不符合能量最低原理的是____________。
A.Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6 B.S 1s22s22p63s24p4
C.F D.Na+
【答案】B
【解析】Fe2+核外电子数为24,由能量最低原理,可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,故A符合能量最低原理;S的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4,故B不符合能量最低原理;F原子最外电子层为第2电子层,有7个电子,外围电子排布式为2s22p5,由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知,外围电子排布图为 ,故C符合能量最低原理;Na+最外电子层为第2电子层,有8个电子,外围电子排布式为2s22p6,由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知,Na+外围电子排布图为 ,故D符合能量最低原理。
20.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。
21.下列说法正确的是____________。
①构造原理是所有原子随原子序数递增,核外电子排布遵循的规律;②4s轨道的能量一定比3d轨道的能量低;③如果25号元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,则违反了构造原理
A.①② B.②③ C.② D.①③
【答案】B
【解析】①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,但有些过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理,如Cu的价层电子排布为3d104s1,故①错误;②3d轨道的能量大于4s轨道的能量,所以4s轨道的能量一定比3d轨道的能量低,故②正确;③25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,则违反了构造原理,③正确;选B。
22.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为3s24s2
C.不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
D.构造原理中的电子填入能级的顺序,实质是各能级能量由低到高的顺序
【答案】 B
【解析】 根据构造原理示意图判断,故A项正确。根据构造原理可知,3s与4s能级之间还有3p能级,故B项错误。绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理,但也有少数例外,如Cu和Ag,故C项正确。构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序,故D项正确。
23.某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,下列关于该微粒的说法正确的是____________。
A.它的质子数一定是18 B.它的原子和37Cl可能互为同位素
C.它的单质一定是强还原剂 D.可以确定该微粒为Ar
【答案】 B
【解析】 此微粒核外共有18个电子,可能是原子也可能是离子,离子又可能为阳离子Ca2+、K+或阴离子S2-、Cl-。
24.下列各组指定的元素,能形成A2B2型化合物的是____________。
A.[He]2s22p2和[He]2s22p4 B.[Ne]3s23p4和[He]2s22p4
C.[Ne]3s2和[He]2s22p5 D.[Ne]3s1和[He]2s22p4
【答案】D
【解析】A.[He]2s22p2和[He]2s22p4,前者为C,后者为O,不能形成C2O2,故A不符合题意;B.[Ne]3s23p4和[He]2s22p4,前者为S,后者为O,不能形成S2O2,故B不符合题意;C.[Ne]3s2和[He]2s22p5,前者为Mg,后者为F,不能形成Mg2F2,只能形成MgF2,故C不符合题意;D.[Ne]3s1和[He]2s22p4,前者为Na,后者为O,能形成Na2O2,故D符合题意。故选D。
25.X、Y、Z表示三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s2p4,由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是____________。
A.X2Y2Z3 B.X2YZ3 C.XYZ2 D.X2YZ4
【答案】C
【解析】X原子最外层电子排布为ns1,处于第ⅠA族,化合价为+1,Y原子最外层电子排布为3s23p4,则Y为S元素,Z原子最外层电子排布为2s22p4,则Z为O元素,化合价为-2,结合化合价规则与常见物质化学式进行判断。A.X2Y2Z3中Y的化合价为+2价,Y为S元素,有+2价,符合,如Na2S2O3,故A不符合题意;B.X2YZ3中Y的化合价为+4价,Y为S元素,有+4价,符合,如H2SO3,故B不符合题意;C.XYZ2中Y的化合价为+3价,Y为S元素,没有+3价,不符合,故C符合题意;D.X2YZ4中Y的化合价为+6价,Y为S元素,有+6价,符合,如H2SO4,故D不符合题意;故选C。
26.(2025·上海市杨浦高级中学高三测试)下列有关氮原子的说法正确的是____________。
A.基态氮原子价电子排布式为: 1s22s22p3
B.氮原子核外电子的空间运动状态有5种
C.基态氮原子的轨道表示式是:
D.氮原子的电负性比氧原子大,所以氮氧化合物中氮元素化合价为正
【答案】B
【解析】A项,N为7号元素,基态氮原子价电子排布式为:2s22p3,故A错误;B项,氮原子核外电子的空间运动状态有1+1+3=5种,故B正确;C项,电子要优先占据空轨道,基态氮原子的轨道表示式是,故C错误;D项,元素非金属性越强,电负性越大,氮原子的电负性比氧原子小,所以氮氧化合物中氮元素化合价为正,故D错误;故选B。
27.(2025·上海市静安区高三一模调研)四大发明之一的黑火药是一种古老的含能材料,发生爆炸时反应如下:2KNO3 + 3C + S = K2S + 3CO2↑ + N2↑
(1)标出该反应的电子转移方向和数目 。
(2)基态S原子的电子排布式是[Ne] ,氧的负离子结构示意图为 。
【答案】(1)
(2)3s23p4
【解析】(1)由方程式可知,反应中氮元素、硫元素的化合价降低被还原,硝酸钾和硫是反应的氧化剂,碳元素的化合价升高被氧化,碳是还原剂,反应转移电子数目为12,表示反应电子转移方向和数目的单线桥为;(2)硫元素的原子序数为16,基态原子的电子排布式为[Ne] 3s23p4;氧离子的核电荷数为8,核外有2个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为。
05核外电子排布的规范书写
28.【逻辑思维与科学建模】 (2025·上海市实验学校质检)锡(Sn)位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。基态Sn原子最外层电子的轨道表示式为___________。
【答案】
【解析】Sn为50号元素,位于第五周期第IVA族,最外层电子排布式5s25p2,轨道表示式为。
29.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。
30.下列各原子或离子的电子排布式错误的是____________。
A.:1s22s22p63s23p6 B.F:1s22s22p5
C.:1s22s22p63s23p4 D.:1s22s22p63s23p6
【答案】C
【解析】A.K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,K原子失去最外层1个电子变为K+,因此K+核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故A项正确;B.F原子核外有9个电子,根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为1s22s22p5,故B项正确;C.S原子核外有16个电子,得到2个电子后变为S2-,根据能量最低原理可知S2-核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故C项错误;D.Ar原子核外有18个电子,根据能量最低原理可知Ar原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故D项正确;故选C。
31.表示一个原子在M能层上有10个电子,可以写成____________。
A.3p6 B.3d10 C.3s23p63d2 D.3s23p64s2
【答案】C
【解析】M层为第三能层,根据构造原理,电子依次排布在1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d能级,故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2,故选C。
32.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。
33.X2+的核外电子排布式为1s22s22p6,下列说法正确的是____________。
A.X可能为稀有元素 B.X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2
C.X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2 D.X2+的最外电子层上有6个电子
【答案】B
【解析】X原子应比X2+多2个电子,故电子排布式为1s22s22p63s2,X为镁元素,Mg2+的最外层有8个电子。
34.下列各原子或离子的电子排布式正确的是____________。
A.Cu [Ar]3d94s2 B.Al3+1s22s22p6
C.Br—的价电子3d104s24p6 D.Mn1s22s22p63s23p63d7
【答案】B
【解析】A.Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,A错误;B.Al3+核外有10个电子,电子排布式为1s22s22p6,B正确;C.Br为主族元素,Br—价电子就是最外层电子,价电子排布式为4s24p6,C错误;D.Mn的原子序数为25,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,D错误;故选B。
35.下列说法中不正确的是____________。
A.K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6
B.24价层电子排布式为
C.基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4:5
D.某元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6
【答案】C
【解析】A.钾离子的核外有个电子,依据核外电子排布原理及规则,K+的电子排布式为,故A正确;B.Cr是24号元素,Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其价层电子排布为3d54s1,则Cr3+价层电子排布式为3d3,故B正确;C.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,3d轨道上的5个电子为未成对电子,Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d6,3d轨道上的6个电子有一对成对电子,未成对电子数为4,二者的未成对电子数为5:4,故C不正确;D.s轨道最多2个电子,因此元素的原子最外层电子排布式为3s23p4,即为16号元素硫,-2价阴离子即S2-的核外电子排布式为[Ne]3s23p6,D正确。
36.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。
37.下列有关核外电子排布的表述正确的是____________。
A.基态碳原子最外层电子排布图为
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为
C.基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图为
【答案】C
【解析】基态碳原子的2s能级比2p能级能量低,先填满2s能级再填2p能级,正确的最外层电子排布图为 ,A错误;基态铜原子的价层电子轨道表示式为,B错误;基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4,C正确;F-的最外层电子数是8,D错误。
38.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。
39.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。
40.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。
41.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。
42.(2025·上海市高桥中学高三月考)Cu是人体必需的微量元素,具有重要的生理功能,下列有关说法正确的是____________。
A.Cu元素位于元素周期表中第11列 B.Cu元素原子的价电子排布式为
C.Cu的氧化物只有一种 D.基态原子核外电子排布中共有6个能级
【答案】A
【解析】A项,Cu位于周期表中第四周期第IB族,位于元素周期表中第11列,故A正确;B项,Cu元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1,故B错误;C项,Cu的氧化物有CuO和Cu2O,故C错误;D项,Cu元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,共7个能级排布有电子,故D错误;故选A。
43.【生活与学科知识结合】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。
44.下列有关核外电子排布的表述正确的是____________。
A.基态碳原子最外层电子排布图为
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为
C.基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图为
【答案】C
【解析】基态碳原子的2s能级比2p能级能量低,先填满2s能级再填2p能级,正确的最外层电子排布图为 ,A项错误;基态铜原子的价层电子轨道表示式为,B项错误;基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4,C项正确;F-的最外层电子数是8,D项错误。
45.钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属,常用于制造合金。下列有关的化学用语中错误的是____________。
A.原子结构示意图:
B.简化电子排布式:
C.轨道表示式:
D.电子排布式:1s22s22p63s23p63d24s2
【答案】C
【解析】Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,因此原子结构示意图:,A项正确;Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,因此简化电子排布式为[Ar]3d24s2,B项正确;根据洪特规则[电子在能量相同的轨道(即等价轨道)上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向]可知,图示3d轨道电子排布错误,C项错误;由A项分析可知,D项正确。
46.有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6,其中:
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,这种微粒的符号是________。
(2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是________。
(3)某微粒氧化性很弱,但得到电子后还原性很强,且这种原子最外层有一个电子,这种微粒的符号是________。
(4)某微粒还原性虽弱,但失去电子后氧化性很强,且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构,这种微粒的符号是________。
【答案】(1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
【解析】符合上述核外电子排布式的电中性微粒,很难发生化学反应的应为稀有气体Ar;使溴水褪色,应为还原性较强的S2-,发生如下反应S2-+Br2=S↓+2Br-;氧化性很弱,得到电子后还原性很强,应为K+;得一个电子即达稳定结构,故该微粒应为Cl-。
47.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素名称为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为________,C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为__________________________。
(4)E为29号元素,其基态原子的电子排布式为______________________________。
【答案】(1)氮 (2)Cl K (3) Fe 1s22s22p63s23 p63d64s2
(4)1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】(1)A元素基态原子的核外电子排布应为ns2np3,次外层有2个电子,其电子排布式为:1s22s22p3,应为N元素,名称是氮;
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,离子核外都有18个电子,B元素质子数为18-1=17,阴离子为Cl-,为Cl元素,C元素质子数为18+1=19,阳离子为K+,为K元素;
(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,应为Fe元素;
(4)E为29号元素,E是铜,铜元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
1.(2025·上海市浦东新区教学质量检测)已知血红素中铁的存在形式为Fe2+,有关Fe2+的化学用语正确的是_______。
A.中子数为30的: B.电子排布式:1s22s22p63s23p63d6
C.结构示意图: D.价层电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】A. 中子数为30的Fe2+:,错误;B.Fe的原子序数为26,基态Fe的电子排布式:1s22s22p63s23p63d64s2,则Fe2+的电子排布式:1s22s22p63s23p63d6,正确;C.Fe2+结构示意图:,错误;D.Fe2+价层电子轨道表示式:,错误;故选B;
2.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.在氢原子的基态电子的概率分布图中,小黑点的疏密程度表示电子在该区空间出现概率的大小
C.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,而且自旋状态相反
D.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相同
【答案】B
【解析】 A中原子的核外电子排布式应该为1s22s22p63s23p63d14s2;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,而且自旋状态相同,而一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相反,所以C、D错误。
3.以下对核外电子运动状况的描述正确的是____________。
A.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道依次增多
B.电子云图中的一个小黑点表示一个自由运动的电子
C.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同
【答案】D
【解析】同一原子中,2p、3p、4p能级的能量依次升高,但轨道数都为3,A项错误;电子云图中的小黑点的疏密只表示电子出现的机会多少,不表示电子,B项错误;4s电子能量高于3s电子,4s电子在离核更远的地方的出现几率比3s电子大,不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动,C项错误;一个原子中,没有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子存在,所以在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同,D项正确。
4.当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是____________。
①碳原子由基态变为激发态;②碳原子由激发态变为基态;③碳原子要从外界环境中吸收能量;④碳原子要向外界环境中释放能量
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3,碳原子体系能量升高,由基态变为激发态,要从外界环境中吸收能量。
5.下列说法错误的是____________。
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素,其价态为+3时最稳定
B.在同一轨道上运动的电子,其运动状态肯定不同
C.碳原子核外能量最高的电子其原子轨道是纺锤形
D.钠原子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s1时,吸收能量,由激发态转化成基态
【答案】D
【解析】A.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价时最稳定,A正确;B.在同一轨道上运动的电子,其自旋状态不同,故其运动状态肯定不同,B正确;C.碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子,其轨道呈纺锤形,C正确;D.钠原子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s1时,由激发态转化成基态,应是释放能量,D错误;故选D。
6.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是____________。
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
【答案】C
【解析】虽然氩原子与硫离子的核外电子排布相同,但它们的质子数不同,对电子的作用力不同,所以各能级电子的能量不同、离核距离不同、化学性质也不同。
7.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.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IA族,是s区元素
C.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向可以相同
D.基态原子核外电子排布时,总是先排入ns能级再排入(n-1)d能级
【答案】C
【解析】A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,为基态向激发态转化,需要吸收能量,故A错误;B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族,是p区元素,故B错误;C.在同一电子层上运动的电子,当在同一个轨道中时,其自旋方向不同,在不同的轨道中,其自旋方向可以相同,故C正确;D.基态原子核外电子排布时,由于ns能级能量低于(n-1)d能级,所以先排入ns能级再排(n-1)d能级,但Cu和Cr原子排布分别处于全充满和半充满状态,整个原子能量更低,并不是先排入ns能级再排(n-1)d能级,故D错误;故选C。
8.【工业生产与学科知识结合】科技发展、生产、生活都离不开化学。2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是____________。
A.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有优良的性能。钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2
B.“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,28Ni的3d能级上有10个电子
C.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片—天机芯的主要材料价电子排布式为3s23p2
D.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
【答案】B
【解析】A.钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性,钛为22号元素,钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,A正确;B.Ti、Ni都属于过渡金属元素,Ni原子的价层电子排布为d84s2,3d能级上有8个电子,B错误;C.芯片的主要材料是晶体硅,价电子排布式为3s23p2,C正确;D.碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质,互为同素异形体,D正确;故选B。
9.A、B、C、D、E代表1~36号元素中的五种元素,原子序数依次增大。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其电子排布图为________________。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,B元素的离子的结构示意图为________________。
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满,C的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为____________________________________。
(4)D元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为______________________。
(5)E元素基态原子中没有未成对电子,E的基态原子的N层上的电子排布式为_______________________。
【答案】(1) (2)
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(5)4s2(或4s24p6)
【解析】(1)A元素的基态原子的次外层有2个电子,次外层应为K层,最外层(L层)上一定有2p3排布。
(2)B元素的原子为17Cl。
(3)C3+的电子排布为3d5(易错误推断为3d54s2),表明C元素的基态原子的4s上电子排布为4s2,原子的价电子排布为3d64s2。
(4)M层全充满的排布为3s23p63d10(易错将3s23p6认为是M层的全充满排布),N层上的排布为4s1,D为29Cu。
(5)E元素的原子序数大于29小于或等于36,E元素的基态原子N层上的排布为4s2(30Zn)或4s24p6(36Kr)。
10.下表给出了五种元素的相关信息,其中A、B、C、D为短周期元素。
元素
相关信息
A
在常温、常压下,其单质是气体,随着人类对环境的认识和要求的提高,它将成为备受青睐的清洁燃料
B
工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C
植物生长三要素之一,它能形成多种氧化物,其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D
室温下其单质是呈黄色的粉末状固体,加热易熔化。该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
E
它是人体不可缺少的微量元素,其单质也是日常生产和生活中不可缺少的金属原材料,常用于制造桥梁、楼房等
根据上述信息填空:
(1)B元素的基态原子含有________个能层,其中第二能层中含有的能级:________;画出D的原子结构示意图:________________。
(2)基态D原子核外共有___________种不同能级的电子,有___________种不同运动状态的电子,能量最高的能级上共有_________原子轨道。
(3)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中的原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂,写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式:___________________________。
(4)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物,它在空气中高温条件下生成一种有刺激性气味的气体和一种红色氧化物。试写出该反应的化学方程式:____________________。
【答案】(1)2 2s、2p
(2)5 16 3
(3)2N2H4+N2O43N2+4H2O
(4)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
【解析】(1)氢气是一种清洁燃料,所以A为氢元素;臭氧对紫外线有吸收作用,是保护地球地表环境的重要屏障,所以B为氧元素,其基态原子含有K层与L层2个能层,L层为第二能层,有s、p两个能级(即2s和2p);氮、磷、钾是植物生长三要素,N2O俗名“笑气”,是早期医疗中使用的麻醉剂,所以C为氮元素;单质硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,所以D为硫元素;日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝,其中只有铁是人体不可缺少的微量元素,所以E为铁元素。
(2)D元素为硫,其原子结构示意图为,原子核外共有16个电子,占据K、L、M 3个能层和1s、2s、2p、3s、3p 5个能级,能量最高的能级为3p 能级,共有3个轨道。同一个原子中的核外一个电子就是一种运动状态。因此,答案分别为5、16、3。
(3)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4,氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4,其中N2O4是无色气体,NO2是红棕色气体,N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。
(4)矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物为FeS2,在空气中高温条件下生成SO2气体和红色的氧化物三氧化二铁,反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
1.(2025·上海卷T五,3)有关铁原子说法正确的是_______。(不定项)
A.有4个不同能级的电子 B.有5个未成对电子
C.占据15个原子轨道 D.有26种能量不同的电子
【答案】C
【解析】铁为26号元素原子,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2;A项,有7个不同能级的电子,错误;B项,有4个未成对电子,错误;C项,占据15个原子轨道,正确;D项,同一能级能量相同,有7种能量不同的电子,错误;故选C。
2.(2024·上海卷T一,2)下列关于与说法正确的是____________。
A.是同种核素 B.是同素异形体
C.比多一个电子 D.比多一个中子
【答案】D
【解析】A项,与质子数相同、中子数不同,因此两者是不同种核素,A错误;B项,同素异形体指的是同种元素的不同单质;与是两种不同的原子,不是单质,因此两者不是同素异形体,B错误;C项,同位素之间质子数和电子数均相同,比多一个中子,C错误;D项,的中子数是10,只有9个中子,比多一个中子,D正确。故选D。
3.(2025•山东卷,6,2分)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是___________。
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】A项,中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;B项,同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;C项,根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;D项,根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层第6周期,其位于,Yb且属于镧系元素,镧系元素位于第6周期,D正确;故选D。
4.(2025·湖南卷,6,3分)MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是____________。
A.电负性: B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质 D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【答案】D
【解析】Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,原子序数小于氧元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层电子排布是3d104s2,M是Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn。A项,非金属性越强,电负性越大,H2O中O为负化合价,因此X(H)的电负性小于Y(O),A错误;B项,Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性分子(V形结构导致偶极矩不为零),B错误;C项,X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,C错误;D项,M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;故选D。
5.(2025·重庆卷,11,3分)某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y和Z组成。X的价层电子数为4,Y只有一个未成对电子,Z+的电子占据的最高能级为全充满的4p能级。关于这三种元素说法正确的是____________。
A.X、Y和Z位于同一周期 B.氧化物的水化物碱性最强的是X
C.单质熔点最高的是Y D.原子半径是最大的是Z
【答案】D
【解析】X、Y、Z的原子序数依次增大且均为长周期主族元素。X的价层电子数为4(ⅣA族),Y有1个未成对电子(可能为IA族或ⅦA族),Z+的4p轨道填满,说明Z的原子序数为37,即Rb,根据原子序数依次增大,可确定X为Ge,Y为Br。A项,分析可知,X为Ge,Y为Br,Z为Rb,不属于同一周期,A错误;B项,X为Ge,Y为Br,Z为Rb,金属性最强的元素为Rb,所以最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Z,B错误;C项,X为Ge,单质为金属晶体;Y为Br,单质为分子晶体;Z为Rb,单质为金属晶体;Ge原子半径较小,而且价电子数多,金属键较强,熔点较高,所以单质熔点最高的是X,C错误;D项,电子层数越多的,原子半径越大,X,Y为第四周期,Z为第五周期,所Z的原子半径最大,D正确;故选D。
学科网(北京)股份有限公司
$$
第01讲 原子结构与核外电子排布
目录
01 课标达标练
题型01原子核外运动模型与原子构成
题型02 AZX
题型03核素、同位素
题型04基态原子核外电子排布规则
题型05核外电子排布的规范书写
02 核心突破练
03 真题溯源练
01原子核外运动模型与原子构成
1.人类对原子结构的认识经历了一个漫长的、不断深化的过程。下列说法错误的是____________。
A.1803年,英国化学家道尔顿提出了原子论,他认为原子是不可被分割的
B.1904年,汤姆孙提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型
C.1911年,卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型
D.1913年,波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型,他认为在不同轨道上运动的电子具有相同的能量,能量值是连续的
2.道尔顿的原子学说包含以下三个论点:①原子是不能再分的微粒;②同种元素原子的各种性质和质量都相同;③原子是微小的实心球体。从现代的观点来看,你认为这三个论点中不正确的是____________。
A.只有② B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
3.下列关于原子的认识正确的是____________。
A.原子是构成一切物质的最小微粒 B.原子是不可再分的一种微粒
C.原子是化学变化中的最小微粒 D.所有原子的原子核内均有质子和中子
02 AZX
4.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。下列关于的说法正确的是____________。
A.与互为同素异形体 B.核外电子数为66
C.质量数为164 D.中子数与电子数的差值为17
5.下列关于微粒AZRn- 的叙述不正确的是____________。
A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z
C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n
6.下列有关两种微粒和的叙述正确的是____________。
A.一定都是由质子、中子、电子组成的 B.化学性质几乎完全相同
C.核电荷数和核外电子数一定相等 D.质子数一定相同,质量数和中子数一定不相同
7.已知R2+有b个中子,核外有a个电子,表示R原子符号正确的是____________。
A.a (b)R B. a-2 (a+b+2)R C. a+2 (a+b+2)R D.a-2 (a+b)R
8.下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是____________。
A.CH4、H2O、Na+ B.F2、Ar、HCl C.H3O+、NH4+、Na D.O2-、Mg2+、Ne
03核素、同位素
9.(2025·上海虹口高三期中)氢元素能形成H2、D2、HD等分子,这些分子____________。
A.互为同素异形体 B.化学性质几乎完全相同
C.物质的量相同时,含有相同数目中子 D.质量相同时,含有相同数目电子
10.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是____________。
A.14462Sm与15062Sm互为同位素 B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素 D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
11.(2025·上海宝山二模)氮在自然界中大多以14N存在,少量以15N存在。下列关于14N与15N说法正确的是____________。
A.二者互为同素异形体 B.二者属于同种核素
C.14N比15N少一个中子 D.14N比15N少一个质子
12.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,不正确的是____________。
A.14C与12C是两种不同的核素
B.通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C.17O的相对原子质量约为17
D.铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
13.【考古与学科知识结合】考古学上常利用146C测定一些文物年代,下列关于碳元素说法不正确的____________。
A.碳元素有126C、136C和146C等核素
B.126C、136C和146C互为同位素
C.126C、136C和146C含有不同的电子数
D.金刚石、石墨和C60都是碳元素的同素异形体
14.下列有关13C、15N叙述正确的是____________。
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
15.在自然界中,锗有70Ge、72Ge等多种稳定的核素。下列有关说法中正确的是____________。
A.70Ge、72Ge互称同素异形体
B.70Ge、72Ge互称同位素
C.70Ge、72Ge的核外电子排布不同
D.70Ge、72Ge的质子数、质量数、核外电子数相等
04基态原子核外电子排布规则
16.若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p,它违背了____________。
A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则
17.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
18.(2025·上海市洋泾中学高三质量检测)下列各项叙述不正确的是____________。
A.若硫元素基态原子的核外电子排布图为则违反泡利原理
B.若21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,违反能量最低原理
C.铍原子核外有两种能量不同的电子
D.某原子核外电子排布由1s22s22p33s1→1s22s22p4,能释放特定能量产生发射光谱
19.下列各微粒的电子排布式或外围电子排布图不符合能量最低原理的是____________。
A.Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6 B.S 1s22s22p63s24p4
C.F D.Na+
20.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.
21.下列说法正确的是____________。
①构造原理是所有原子随原子序数递增,核外电子排布遵循的规律;②4s轨道的能量一定比3d轨道的能量低;③如果25号元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,则违反了构造原理
A.①② B.②③ C.② D.①③
22.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为3s24s2
C.不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
D.构造原理中的电子填入能级的顺序,实质是各能级能量由低到高的顺序
23.某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,下列关于该微粒的说法正确的是____________。
A.它的质子数一定是18 B.它的原子和37Cl可能互为同位素
C.它的单质一定是强还原剂 D.可以确定该微粒为Ar
24.下列各组指定的元素,能形成A2B2型化合物的是____________。
A.[He]2s22p2和[He]2s22p4 B.[Ne]3s23p4和[He]2s22p4
C.[Ne]3s2和[He]2s22p5 D.[Ne]3s1和[He]2s22p4
25.X、Y、Z表示三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s2p4,由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是____________。
A.X2Y2Z3 B.X2YZ3 C.XYZ2 D.X2YZ4
26.(2025·上海市杨浦高级中学高三测试)下列有关氮原子的说法正确的是____________。
A.基态氮原子价电子排布式为: 1s22s22p3
B.氮原子核外电子的空间运动状态有5种
C.基态氮原子的轨道表示式是:
D.氮原子的电负性比氧原子大,所以氮氧化合物中氮元素化合价为正
27.(2025·上海市静安区高三一模调研)四大发明之一的黑火药是一种古老的含能材料,发生爆炸时反应如下:2KNO3 + 3C + S = K2S + 3CO2↑ + N2↑
(1)标出该反应的电子转移方向和数目 。
(2)基态S原子的电子排布式是[Ne] ,氧的负离子结构示意图为 。
05核外电子排布的规范书写
28.【逻辑思维与科学建模】 (2025·上海市实验学校质检)锡(Sn)位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。基态Sn原子最外层电子的轨道表示式为___________。
29.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.
30.下列各原子或离子的电子排布式错误的是____________。
A.:1s22s22p63s23p6 B.F:1s22s22p5
C.:1s22s22p63s23p4 D.:1s22s22p63s23p6
31.表示一个原子在M能层上有10个电子,可以写成____________。
A.3p6 B.3d10 C.3s23p63d2 D.3s23p64s2
32.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
33.X2+的核外电子排布式为1s22s22p6,下列说法正确的是____________。
A.X可能为稀有元素 B.X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2
C.X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2 D.X2+的最外电子层上有6个电子
34.下列各原子或离子的电子排布式正确的是____________。
A.Cu [Ar]3d94s2 B.Al3+1s22s22p6
C.Br—的价电子3d104s24p6 D.Mn1s22s22p63s23p63d7
35.下列说法中不正确的是____________。
A.K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6
B.24价层电子排布式为
C.基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4:5
D.某元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6
36.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
37.下列有关核外电子排布的表述正确的是____________。
A.基态碳原子最外层电子排布图为
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为
C.基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图为
38.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
39.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
40.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
41.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
42.(2025·上海市高桥中学高三月考)Cu是人体必需的微量元素,具有重要的生理功能,下列有关说法正确的是____________。
A.Cu元素位于元素周期表中第11列 B.Cu元素原子的价电子排布式为
C.Cu的氧化物只有一种 D.基态原子核外电子排布中共有6个能级
43.【生活与学科知识结合】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
44.下列有关核外电子排布的表述正确的是____________。
A.基态碳原子最外层电子排布图为
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为
C.基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图为
45.钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属,常用于制造合金。下列有关的化学用语中错误的是____________。
A.原子结构示意图:
B.简化电子排布式:
C.轨道表示式:
D.电子排布式:1s22s22p63s23p63d24s2
46.有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6,其中:
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,这种微粒的符号是________。
(2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是________。
(3)某微粒氧化性很弱,但得到电子后还原性很强,且这种原子最外层有一个电子,这种微粒的符号是________。
(4)某微粒还原性虽弱,但失去电子后氧化性很强,且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构,这种微粒的符号是________。
47.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素名称为_______。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为________,C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为__________________________。
(4)E为29号元素,其基态原子的电子排布式为______________________________。
1.(2025·上海市浦东新区教学质量检测)已知血红素中铁的存在形式为Fe2+,有关Fe2+的化学用语正确的是_______。
A.中子数为30的: B.电子排布式:1s22s22p63s23p63d6
C.结构示意图: D.价层电子轨道表示式:
2.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.在氢原子的基态电子的概率分布图中,小黑点的疏密程度表示电子在该区空间出现概率的大小
C.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,而且自旋状态相反
D.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相同
3.以下对核外电子运动状况的描述正确的是____________。
A.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道依次增多
B.电子云图中的一个小黑点表示一个自由运动的电子
C.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同
4.当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是____________。
①碳原子由基态变为激发态;②碳原子由激发态变为基态;③碳原子要从外界环境中吸收能量;④碳原子要向外界环境中释放能量
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.下列说法错误的是____________。
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素,其价态为+3时最稳定
B.在同一轨道上运动的电子,其运动状态肯定不同
C.碳原子核外能量最高的电子其原子轨道是纺锤形
D.钠原子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s1时,吸收能量,由激发态转化成基态
6.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是____________。
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
7.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.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IA族,是s区元素
C.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向可以相同
D.基态原子核外电子排布时,总是先排入ns能级再排入(n-1)d能级
8.【工业生产与学科知识结合】科技发展、生产、生活都离不开化学。2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是____________。
A.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有优良的性能。钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2
B.“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,28Ni的3d能级上有10个电子
C.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片—天机芯的主要材料价电子排布式为3s23p2
D.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
9.A、B、C、D、E代表1~36号元素中的五种元素,原子序数依次增大。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其电子排布图为________________。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,B元素的离子的结构示意图为________________。
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满,C的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为____________________________________。
(4)D元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为______________________。
(5)E元素基态原子中没有未成对电子,E的基态原子的N层上的电子排布式为_______________________。
10.下表给出了五种元素的相关信息,其中A、B、C、D为短周期元素。
元素
相关信息
A
在常温、常压下,其单质是气体,随着人类对环境的认识和要求的提高,它将成为备受青睐的清洁燃料
B
工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C
植物生长三要素之一,它能形成多种氧化物,其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D
室温下其单质是呈黄色的粉末状固体,加热易熔化。该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
E
它是人体不可缺少的微量元素,其单质也是日常生产和生活中不可缺少的金属原材料,常用于制造桥梁、楼房等
根据上述信息填空:
(1)B元素的基态原子含有________个能层,其中第二能层中含有的能级:________;画出D的原子结构示意图:________________。
(2)基态D原子核外共有___________种不同能级的电子,有___________种不同运动状态的电子,能量最高的能级上共有_________原子轨道。
(3)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中的原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂,写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式:___________________________。
(4)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物,它在空气中高温条件下生成一种有刺激性气味的气体和一种红色氧化物。试写出该反应的化学方程式:____________________。
1.(2025·上海卷T五,3)有关铁原子说法正确的是_______。(不定项)
A.有4个不同能级的电子 B.有5个未成对电子
C.占据15个原子轨道 D.有26种能量不同的电子
2.(2024·上海卷T一,2)下列关于与说法正确的是____________。
A.是同种核素 B.是同素异形体
C.比多一个电子 D.比多一个中子
3.(2025•山东卷,6,2分)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是___________。
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
4.(2025·湖南卷,6,3分)MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是____________。
A.电负性: B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质 D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
5.(2025·重庆卷,11,3分)某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y和Z组成。X的价层电子数为4,Y只有一个未成对电子,Z+的电子占据的最高能级为全充满的4p能级。关于这三种元素说法正确的是____________。
A.X、Y和Z位于同一周期 B.氧化物的水化物碱性最强的是X
C.单质熔点最高的是Y D.原子半径是最大的是Z
学科网(北京)股份有限公司
$$