专题08 原子结构与元素性质（期末复习专项训练）高二化学上学期鲁科版

专题08 原子结构与元素性质 题型1 化学用语（重点） 题型2 能层与能级 原子轨道 题型3 构造原理与核外电子排布（重点） 题型4 原子结构与元素周期表 题型5 元素周期律（难点） 题型6 位构性综合推断（难点） 题型1 化学用语 1．【球棍模型、电子式、轨道表示式】下列化学用语或图示正确的是 A．分子的球棍模型： B．的电子式为 C．溶液中水合的示意图： D．基态Fe2+价电子的轨道表示式： 【答案】B 【解析】分子呈形结构，不是直线形，A项错误；在分子中，两个O原子之间形成一对共用电子对，每个O原子再分别与一个H原子形成一对共用电子对，同时每个O原子外层有两对孤对电子，满足8电子稳定结构，H原子满足2电子稳定结构，故其电子式正确，B项正确；带正电荷，会吸引水分子中带负电的氧原子，图示中水分子的朝向错误，正确的水合的示意图：，C项错误；基态原子价电子排布式为，失去2个电子形成时，先失去轨道电子，故基态价电子排布式为，D项错误；故选B。 2．【中子数、电离方程式、轨道表示式】下列化学用语表达正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．基态氧原子核外电子的空间运动状态数：8种 C．基态铜原子的价电子排布图： D．在水溶液中的电离方程式： 【答案】D 【解析】碳原子的质子数为6，因此中子数为8的碳原子应为，A错误；基态氧原子核外电子排布式为，由于原子核外电子的空间运动状态数等于其电子所占据的原子轨道数，因此基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5种，B错误；铜为29号元素，由洪特规则，当电子处于全充满、半充满和全空的状态时，体系的能量较低，因此基态铜原子的价电子排布应为，C错误；在水溶液中可电离出和，以的形式存在，因此在水溶液中的电离方程式：，D正确；故选D。 3．【电子排布式、电极反应式、轨道表示式、电子式】化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A．基态原子的价电子排布式 B．的价电子轨道表示式为 C．铅蓄电池的负极反应式： D．是直线型分子，电子式为 【答案】A 【解析】Cr为24号元素，基态原子价电子排布遵循半满稳定规则，3d轨道半满（5个电子）、4s轨道半满（1个电子），价电子排布式为3d54s1，A正确；Br−核外电子排布为[Ar]3d104s24p6，价电子为4s24p6，4p轨道应全充满（每个轨道2个电子），而题目中4p轨道第三个轨道仅有1个电子，不符合Br−的价电子排布，B错误；铅蓄电池中，负极Pb失电子后与电解质溶液中的硫酸根结合生成PbSO4沉淀，C错误；CO2电子式中C与O之间为双键，而题目中电子式未体现双键，为单键，D错误；故选A。 题型2 能层与能级 原子轨道 4．【电子层与能级】下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【答案】C 【解析】M电子层包含3s、3p、3d三个能级，最多容纳2+6+10=18个电子，A错误；3d能级最多容纳10个电子正确，但4f能级最多容纳14个电子，B错误；s能级无论处于哪一电子层（如1s、2s、3s等），最多均容纳2个电子，C正确；K电子层（第一层）只有s能级，没有p能级，因此“任何电子层都有s、p能级”的说法错误，D错误；故选C。 5．【基态与激发态】同一原子的基态和激发态相比较，正确的是 ①基态时的能量比激发态时低 ②激发态时比较稳定 ③由基态转化成激发态过程中吸收能量 ④电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】A 【解析】①基态时能量较低，激发态时能量较高，正确； ②激发态时能量较高，较不稳定，错误； ③电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态过程中吸收能量，正确； ④电子从高能级的激发态跃迁至较低能级的激发态时也会产生原子光谱，并非只有跃迁到基态时才会，错误；综上，正确选项为①③；故选A。 6．【能层与能级】下列关于能层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 【答案】A 【解析】同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）因处于不同电子层，能量不同，因此电子能量不一定相同，A正确；每个电子层的能级数等于该电子层序数（如第三层有s、p、d三个能级），B错误；钠原子基态电子排布为1s22s22p63s1，3p和3d轨道均未填充电子，3s也未填满电子，C错误；3d能级最多容纳10个电子，且3f能级不存在，D错误；故选A。 题型3 构造原理与核外电子排布 7．【原子结构与轨道表示式】下列关于原子结构的说法不正确的是 A．基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理 B．光是电子跃迁吸收能量的重要形式 C．基态C原子的轨道表示式为，违反了洪特规则 D．基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理 【答案】B 【解析】基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，而非 [Ar]3d44s2，原因是3d轨道半满时体系能量更低，更稳定，遵循能量最低原理，A正确；光是电子跃迁释放能量的重要形式，B错误；洪特规则是指在基态原子中，当电子填充能量相等的简并轨道时，优先以自旋平行方式分占不同轨道，基态C原子的轨道表示式为，违反了洪特规则，C正确；泡利不相容原理是指在基态原子中，指每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，3p能级含有3个轨道，最多容纳6个电子，基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理，D正确；故选B。 8．【原子结构与电子排布式】下列有关原子结构的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似 B．3p能级的三个轨道相互垂直，能量相等 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子 【答案】B 【解析】价电子排布为的元素包括H元素和碱金属（如Li、Na等），但H的化学性质与其他碱金属差异显著（如非金属性、单质状态等），因此化学性质不相似，A错误；3p能级的三个轨道（）空间取向相互垂直，且同一能级的轨道能量相等，B正确；价电子排布为的元素属于d区元素（如Fe、Co、Ni等），而ds区元素的价电子排布为（如Cu、Zn），C错误；根据泡利不相容原理，同一原子中不存在运动状态（四个量子数完全相同）相同的两个电子，即使在同一能层内，电子的轨道或自旋方向必然不同，D错误；故选B。 9．【构造原理与核外电子排布】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ns＜(n−2)f＜(n−1)d＜np，可判断原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确；3p能级应在4s之前填充，该排布跳过3p，不符合构造原理，B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、Cr的电子排布不符合构造原理，C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，D正确；故选B。 题型4 原子结构与元素周期表 10． 【元素周期表位置的判断】下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．   第4周期Ⅷ族 B．   第1周期ⅡA族 C．   第4周期ⅦB族 D．   第4周期ⅠA族 【答案】C 【解析】价电子排布对应第4周期0族的Kr，A错误；价电子排布对应第1周期0族的He，B错误；价电子排布对应第4周期ⅦB族的锰，位置一致，C正确；价电子排布对应第4周期ⅠB族的铜，D错误；故选C。 11．【元素周期表和核外电子排布的关系】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表述正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为的元素一定位于第IIIB~VIIB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第VIIA族元素 D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素 【答案】C 【解析】价电子排布为ns2np6的元素为稀有气体（0族），而0族不属于主族元素，A错误；价电子排布为的元素可能属于Ⅷ族（如铁，3d64s2），而题目中仅提到ⅢB~ⅦB族，未涵盖Ⅷ族，B错误；基态原子最外层p能级有5个电子（np5）时，该元素必为第ⅦA族（如氟、氯），C正确；基态原子N层（第四层）仅有1个电子的元素可能是主族（如钾，4s1，IA族），也可能是副族（如铬，3d54s1，VIB族），D错误；故选D。 12．【原子结构与元素周期表】下列说法正确的是 A．原子最外层电子排布式为的元素一定是s区元素 B．价电子排布为的元素位于第五周期第ⅠA族 C．基态Ti原子的电子排布式为 D．ns电子的能量一定高于电子的能量 【答案】D 【解析】原子最外层电子排布为的元素不一定是s区元素，如铬元素是d区元素，铜元素是ds区元素，故A错误；价电子排布为的元素最外层电子数为3，电子层数为5，该元素是位于元素周期表第五周期第ⅢA族元素，故B错误；钛元素的原子序数为22，基态原子的电子排布式为，故C错误；一般情况下电子能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知：ns电子的能量一定高于电子的能量，故D正确；故选D。 题型5 元素周期律 13． 【原子半径、电负性、电离能与热稳定性】古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 【答案】C 【解析】和核外电子排布相同。O原子序数更大，对核外电子吸引力更强，离子半径更小，A错误；O的价层电子排布为，N的价层电子排布为。N的2p电子层处于半充满状态更稳定，因此第一电离能更高，B错误；一般来说，同周期元素从左到右，电负性增强，C正确；O电负性强于N，非金属性更强，的热稳定性强于，D错误；故选C。 14．【元素推断与氢键、原子半径、电负性、电离能】科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS，这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中与同主族，的基态原子价层轨道半充满。下列叙述正确的是 A．简单氢化物的沸点： B．原子半径： C．第一电离能： D．电负性： 【答案】B 【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层轨道半充满”，推知价电子为或；结合“W与Q同主族”及、的结构，推断X为H(原子序数1，单键)、Y为C(原子序数6，四键)、Z为N(原子序数7)、W为(原子序数8，族)、为(原子序数16，族，与同主族)。简单氢化物沸点比较中、分子间存在氢键沸点较大，沸点最低，分子间的氢键比的更强，的沸点比的更高，故沸点：，A错误；原子半径：半径最小，同周期，则，B正确；第一电离能：同周期从左到右呈增大趋势，因轨道半充满，第一电离能大于，即 ，C错误；同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，电负性，D错误；故选B。 15．【原子半径、电负性、电离能】青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种，其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2，可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是 A．第一电离能：Cl>Si>Al B．离子半径：Ca2+>Cl->Na+ C．电负性：Cl>Si>Al D．原子半径：Ca>Cl>O 【答案】B 【解析】同周期主族元素从左到右，随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体趋势递增，第三周期中Mg、P反常，故Cl＞Si＞Al，A正确；对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：Cl⁻(3层，核电荷17)＞Ca2⁺(3层，核电荷20)＞Na⁺(2层)，B错误；同周期主族元素从左到右，元素的电负性依次增大，Al、Si、Cl同周期且原子序数递增，则电负性Cl＞Si＞Al，C正确；同周期主族元素从左到右，原子半径递减，同主族元素从上到下，原子半径递增，则原子半径：Ca(第四周期)＞Cl(第三周期)＞O(第二周期)，D正确；故选B。 题型6 位构性综合推断 16.【以元素周期表为载体的元素推断】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示，其中X、W最低负化合价之和为。下列说法错误的是 Q Y Z X W A．单核离子半径： B．第一电离能： C．基态X原子有3个未成对电子 D．简单氢化物的稳定性： 【答案】A 【分析】由题干可知，五种元素都是短周期主族元素，则Q、Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期。已知X、W的最低负化合价之和为-4，二者原子序数相差2，则最外层电子数也差2。设X原子价层电子数为n，最低化合价为n-8；W的价层电子数为n+2，最低化合价为n+2-8。则有n-8+(n+2-8)=-4，解得n=5。则X是P元素，W是Cl元素。结合图像可知，X、Y、Z、W、Q分别是P、O、F、Cl、N。据此作答。 【解析】电子层数相同时，原子序数越大，离子半径越小。O和F的原子序数分别是8和9，则的离子半径大于。A错误；N原子价层电子排布式为，O原子价层电子排布式为。N的2p能级处于半充满状态，比O更稳定。因此N的第一电离能大于O。B正确；根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占轨道且自旋平行。基态P原子价层电子排布式为，能级的三条轨道会被P原子的3p能级电子分占。因此基态P原子有三个未成对电子。C正确；元素的非金属性越强，简单氢化物越稳定。Z和W的氢化物分别是HF和HCl，F的非金属性更强，则HF比HCl更稳定。D正确；故选A。 17．【位构性与元素推断】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质为淡黄色固体，基态Y原子的2p轨道有4个电子，X、Y、Z为同周期且相邻的元素。下列有关说法正确的是 A．最高正化合价： B．原子半径： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 【答案】B 【分析】W的单质为淡黄色固体，W为硫（S）；基态Y原子的2p轨道有4个电子，Y为氧（O）；X、Y、Z为同周期且相邻的元素且X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，则X是氮（N），Z是氟（F），据此作答。 【解析】 S的最高正价为+6，N为+5，O不存在最高正化合价，F没有正价，故A错误；S在第三周期，原子半径最大；N和O在第二周期，N的原子半径大于O，因此W＞X＞Y，故B正确；同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故C错误；F的非金属性强于S，HF的稳定性强于H2S，因此W（S）的氢化物稳定性弱于Z（F），故D错误；故选B。 18．【以化学键为载体的元素推断】某化合物Q是治疗青光眼的药物，其结构如下。Q由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、M组成，只有X、Y、Z同周期，下列说法正确的是 A．同周期第一电离能大于M的元素只有2种 B．含氧酸的酸性：M>Y>X C．氢化物的沸点：X<Y<Z D．W与X、Y、Z、M均可形成18电子微粒 【答案】D 【分析】由题干信息可知，原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、M组成，只有X、Y、Z同周期，则W为H，M可以形成6个共价键，即其价层电子数为6，故M为S，X形成4个共价键、Y形成3个共价键、Z形成2个共价键，故X为C、Y为N、Z为O，即W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S，据此分析解题。 【解析】由分析可知，M为S，则同周期第一电离能大于M的元素有P、Cl、Ar3种，A错误；已知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，故B项中没有强调最高价含氧酸，无法比较，B不合题意；碳的氢化物有很多，常温下有气态、液体和固态，题干没有强调最简单氢化物，无法比较，C不合题意；由分析可知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S，W与X、Y、Z、M均可形成18电子微粒C2H6、N2H4、H2O2、H2S，D正确；故选D。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 原子结构与元素性质 题型1 化学用语（重点） 题型2 能层与能级 原子轨道 题型3 构造原理与核外电子排布（重点） 题型4 原子结构与元素周期表 题型5 元素周期律（难点） 题型6 位构性综合推断（难点） 题型1 化学用语 1．【球棍模型、电子式、轨道表示式】下列化学用语或图示正确的是 A．分子的球棍模型： B．的电子式为 C．溶液中水合的示意图： D．基态Fe2+价电子的轨道表示式： 2．【中子数、电离方程式、轨道表示式】下列化学用语表达正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．基态氧原子核外电子的空间运动状态数：8种 C．基态铜原子的价电子排布图： D．在水溶液中的电离方程式： 3．【电子排布式、电极反应式、轨道表示式、电子式】化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A．基态原子的价电子排布式 B．的价电子轨道表示式为 C．铅蓄电池的负极反应式： D．是直线型分子，电子式为 题型2 能层与能级 原子轨道 4．【电子层与能级】下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 5．【基态与激发态】同一原子的基态和激发态相比较，正确的是 ①基态时的能量比激发态时低 ②激发态时比较稳定 ③由基态转化成激发态过程中吸收能量 ④电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 6．【能层与能级】下列关于能层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 题型3 构造原理与核外电子排布 7．【原子结构与轨道表示式】下列关于原子结构的说法不正确的是 A．基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理 B．光是电子跃迁吸收能量的重要形式 C．基态C原子的轨道表示式为，违反了洪特规则 D．基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理 8．【原子结构与电子排布式】下列有关原子结构的说法正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素化学性质均相似 B．3p能级的三个轨道相互垂直，能量相等 C．原子的价电子排布式为的元素属于ds区元素 D．同一能层内可能存在运动状态相同的两个电子 9．【构造原理与核外电子排布】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 题型4 原子结构与元素周期表 10． 【元素周期表位置的判断】下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．   第4周期Ⅷ族 B．   第1周期ⅡA族 C．   第4周期ⅦB族 D．   第4周期ⅠA族 11．【元素周期表和核外电子排布的关系】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表述正确的是 A．原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素 B．原子的价电子排布式为的元素一定位于第IIIB~VIIB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第VIIA族元素 D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素 12．【原子结构与元素周期表】下列说法正确的是 A．原子最外层电子排布式为的元素一定是s区元素 B．价电子排布为的元素位于第五周期第ⅠA族 C．基态Ti原子的电子排布式为 D．ns电子的能量一定高于电子的能量 题型5 元素周期律 13． 【原子半径、电负性、电离能与热稳定性】古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 14．【元素推断与氢键、原子半径、电负性、电离能】科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS，这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中与同主族，的基态原子价层轨道半充满。下列叙述正确的是 A．简单氢化物的沸点： B．原子半径： C．第一电离能： D．电负性： 15．【原子半径、电负性、电离能】青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种，其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2，可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是 A．第一电离能：Cl>Si>Al B．离子半径：Ca2+>Cl->Na+ C．电负性：Cl>Si>Al D．原子半径：Ca>Cl>O 题型6 位构性综合推断 16.【以元素周期表为载体的元素推断】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示，其中X、W最低负化合价之和为。下列说法错误的是 Q Y Z X W A．单核离子半径： B．第一电离能： C．基态X原子有3个未成对电子 D．简单氢化物的稳定性： 17．【位构性与元素推断】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质为淡黄色固体，基态Y原子的2p轨道有4个电子，X、Y、Z为同周期且相邻的元素。下列有关说法正确的是 A．最高正化合价： B．原子半径： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 18．【以化学键为载体的元素推断】某化合物Q是治疗青光眼的药物，其结构如下。Q由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、M组成，只有X、Y、Z同周期，下列说法正确的是 A．同周期第一电离能大于M的元素只有2种 B．含氧酸的酸性：M>Y>X C．氢化物的沸点：X<Y<Z D．W与X、Y、Z、M均可形成18电子微粒 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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