课时分层检测(24)原子结构核外电子排布-【创新大课堂】2027年高三化学一轮总复习

课时分层检测（二十四） 1.(2024·上海卷)下列关于18F与19F说法正确 的是 A.是同种核素 B.是同素异形体 C.19F比18F多一个电子 D.19F比18F多一个中子 2.8X、8Z、9Q、8R+、M5种微粒，所属元素的 种类有 A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 3.下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是 () A.核外电子是分层运动的 B.只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及 电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才 能被确定 C.只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及 电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个 电子层的最多轨道数 D.电子云的空间伸展方向与电子的能量大小 无关 4.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 5.下列对核外电子运动状态的描述正确的是 ( A.电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核 在固定的轨道上高速旋转 B.能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道 C.氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个 轨道 D.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定 不同 原子结构核外电子排布 6.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 7.(2026·上海市华东师大附中模拟)钠在火焰上 灼烧产生的黄光是一种 ) A.原子吸收光谱 B.原子发射光谱 C.原子释放光谱 D.原子激发光谱 8.下列有关原子光谱的说法正确的是 ( A.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子 光谱 B.树林中的丁达尔效应与原子核外电子的跃迁 有关 C.电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生 的是化学变化 D.现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来 鉴定元素 9.硅原子的核外电子排布式由1s22s22p3s23p2 转变为1s22s22p3s13p3,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 10.1934年约里奥一居里夫妇在核反应中用α粒 子（即氦核He)轰击金属原子yX,得到核 素2Y,开创了人造放射性核素的先河： 罗X+He→22Y+dn。 其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下 列叙述正确的是 ( A.罗X的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物 C.X的质子数大于Y的 D.Y仅有一种含氧酸 36 11.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 N原子的轨道表示式： 错误：违反洪特 1s 2s 2p 个内个个 个个个 规则 0原子的轨道表示式： 错误；违反泡利 B 1s 2s 2p : 个可个可 木个 不相容原理 K原子的电子排布式： 错误；违反能量 1s22s22p3s23p63d 最低原理 Br的电子排布式：[Ar] 错误；违反能量 D 3d04s24p6 最低原理 12.下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元 素原子的是 ( A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电 子排布式为1s22s22p63s23p2的原子 B.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电 子排布式为1s22s22p53s23p63d54s2的原子 C.最外层电子数是核外电子总数的5的原子 和价电子排布式为4s24p5的原子 D.2p能级有一个未成对电子的基态原子和原 子的价电子排布式为2s22p5的原子 13.X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增 大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级 电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状 态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4 个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排 满电子。下列说法正确的是 ( A.基态X原子最外层有三个未成对电子 B.Y基态原子的轨道表示式：个V 1s 个☐ 2s 2p 337 C.P原子的价层电子排布为4s1 D.P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的 化合价一定相同 14.(1)①基态Cu原子有 种不同能级的 电子。 ②N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图 为 ③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排 布的角度分析，其主要原因是 (2)元素X位于第四周期，其基态原子有4个 未成对电子，基态X2+的价层电子排布式是 ;X3+的价层电子排布式为 (3)M是第四周期元素，最外层只有1个电子， 次外层的所有原子轨道均充满电子，M元素基 态原子的电子排布式为 ,M+的价 层电子排布式为 ,M2+的电 子排布式为 15.现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种 元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元 素原子的核外电子数与其所在周期数相等；B 元素原子核外在3个能级上有电子，且每个能 级上的电子数相同；D元素原子核外有8个运 动状态不同的电子；E元素是生活中应用最广 泛的金属元素，且E元素的基态原子有4个未 成对电子。请回答下列问题： (1)E元素基态原子的核外价层电子排布式为 ,价层电子排布图为 (2)E3+比E2+稳定的原因是 (3)B、D核外未成对电子数分别 (4)D的离子结构示意图为由十4价下降至0价，转化为Si,SiHCI3既作氧化剂又作还原剂，H2!3.C[电子所具有的能量不同，就会在不同的能层上运动，A项正确： 中H元素化合价由0价上升至十1价，氢气作还原剂，故氧化剂与， 电子运动状态是由能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子自 还原剂的物质的量之比为1：2，C错误；SiHCI的H元素显一1价， 旋状态共同决定的，B项正确；同一能级的电子具有相同的能量，与 溶于水产生H2,三个Si一CI键水解生成HC1和H2Si)3,与NaOH 电子云的空间伸展方向无关，与其自旋状态也无关，D项正确；能层 中和生成NaCl和Na2Si)3两种盐，反应的离子方程式为SiHCI3+ 数确定能层中的最多原子轨道数，C项错误。] 5(OH一Si()+3C】+H2↑+2H2(O,D正确；故选D。] {4.C[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 10.D[两性氧化物是既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成 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 盐和水的氧化物，Si)2与HF反应生成SiF1和H2),SiF1不是 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 盐，因此SiO2不是两性氧化物，A项错误；Na2Si()3溶液中通入过 误。] 量的C()2生成HCO2,B项错误；粗硅提纯过程中，粗Si与HCI反！5，D[A项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物 应生成SiHCla和H2,因此H2也可以循环利用，C项错误；硅胶具： 体不同，没有固定的运动轨道：B项，第三能层只有3s、3p、3d三个能 有吸水性，且没有毒性，可用作食品千燥剂，D项正确。] 级，而3s能级有1个轨道、3p能级有3个轨道、3d能级有5个轨道， 11.C[将溶液和固体分开，采用过滤操作，操作1为过滤，操作2为 故第三能层有9个轨道：C项，氢原子中只有1个电子，只填充1s轨 洗涤和烘千，故A错误：S),是共价晶体，没有分子，故B错误；由 道，但还存在其他空轨道：D项，电子的运动状态与能层、能级、原子 除杂原理可知副反应为2Mg+Si△Mg,Si,故C正确：当有2m0l 轨道和自旋状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同 的运动状态。] 电子转移时，参加反应的Mg的物质的量为1mol,能生成0.5mol 6.C[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 单质硅，但因有副反应发生，最终获得的Si的质量少于14g,故D} 错误；同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误；从空间角度 错误。] 看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，C正确：2p,、2P,,2P 12.A[二氧化锰固体与浓盐酸加热反应生成氟气，而I装置没有酒！ 轨道相互垂直，能量相等，D错误；故远C。] 精灯，因此I装置不可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氟气， :7.B[金属纳灼烧后吸收能量，电子由基态跃迁到高能级变为激发 故A错误；氨气中含有水蒸气，根据SHCI3遇水会剧烈反应，则装 置Ⅱ中盛装的是浓H2S)1,其作用是千燥氢气，根据SHCI3的沸 态，从激发态返回基态时释放能量，释放的能量以黄光（辐射）的形 式体现，为发射光谱，故远B。] 点：31,85℃，则装置Ⅲ烧杯盛装的是温度高于32℃的温水，将· 8.D[原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到 SiHCI3变为气体以便进入到N中与氢气反应，故B正确：氢气和氧 基态时会产生原子光谱属于发射光谱，而电子从基态跃迁到激发态 气混合气体会发生爆炸，因此实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活 塞，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管，故C正确：根据用SiHClg! 时会吸收能量，产生吸收光谱，所以电子在激发态和基态之间的相 互跃迁都会产生原子光谱，A错误；丁达尔效应是胶体的分散质微 与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅，因此W中发生反应1 的化学方程式SiHC,十H,高温Ssi+3HC,故D正确.] 粒对光线发生散射产生的，与原子核外电子的跃迁无关，B错误；原 子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级，属于物理 13.(1)组装仪器并检查装置气密性当管式炉中固体消失，烧瓶中无： 变化，C错误；不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不 液体滴下C、D之间没有吸水装登，缺少氢气的处理装置 同，所以现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D (2)SiHCl+5NaOH=Nag SiO+3NaCl+H2+2H2O 正确；故选D。] 14.答案(1)除去氮气中含有的少量氧气 9.A[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 (2)硝酸 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 (3)取最后一次洗涤液，测得pH为中性，则说明已水洗干净 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 (4)abe 层排布式为3s23p,化学性质也不相同，D项错误。] （53SCl,+2N,+6H,商温s,N,+12HC 10.B[由守恒关系可知元素X的质量数为27，X与Y最外层电子数 解析硅胶具有吸水性，可以干燥氨气，净化后的干燥N2在氨化· 之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为A]元素，Y 炉中与粉碎的硅在1200一1400℃的温度下反应生成氮化硅：该！ 为P元素，二者都有十3价，都可以形成三氟化物，A项错误、B项 方法制取的氮化硅中混有少量C山，可以用硝酸“酸洗”除去杂质钢 正确；A1原子质子数为13，P原子质子数为15，故质子数：X<Y,C 及金属氧化物，再用蒸馏水“水洗”，“后处理”得到较纯净的氮化 项错误；P元素的含氧酸有H3PC)1、H3PO3、H3P)2等，D项 硅，据此分析解答。(1)加热条件下Cu能与氧气反应，则N2净化 错误。] 时铜屑的作用是可以除去氣气中含有的少量氧气。(2)该方法制：11.C[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 取的氨化硅中混有少量C,氮化硅能与氢氯酸反应，盐酸、稀硫酸： 理，A不符合题意；电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则， 均不与Cu反应，为除去氮化硅中混有的钢粉，可远择硝酸，Cu与 B不符合题意；K原子的电子排布式：1s22s22p53s23p54s',违反能 硝酸反应，而氮化硅与硝酸不反应。(3)氨化硅酸洗后表面附着！ 量最低原理，C符合题意；Br的电子排布式：[Ar]3d04s24p,正 酸，若氨化硅产品用水洗干净，则洗涤后的滤出液呈中性。(4)氣： 确，评价错误，D不符合题意：故远C。] 化硅硬度大，熔点高可以用来制作坩埚；熔点高、硬度大，化学性质12.B[3即能级有一个空轨道，说明3印能级有2个电子，3s能级肯定已 稳定可制作耐高温轴承，切削刀具等：氣化硅制作成本高，不适宜 填满，价电子排布式为3s23p,因此A中两微粒相同，不符合题意。 用作建筑材料。(5)四氟化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热！ M层全充满而N层为4s2,M层上有d轨道，即价电子排布式为3d0 发生反应，可得较高纯度的氨化硅以及氟化氢，反应的化学方程式 4s2,应该是锌元素，3d4s2是铁元素的价电子排布式，符合题意。价 电子排布式为4s24p°，则3d能级已排满10个电子，核外电子排布式 为3SiC11+2N2+6H2 ,高s,N,十12HC1。 为1s22g22p3s23p3d04s24p,最外层电子数是核外电子总数的号 课时分层检测（二十四） 的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为 1,D[8F与19F质子数相同、中子数不同，因此两者不是同种核素， 5,不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能：同理，只 A错误：同素异形体指的是同种元素组成的不同单质，18F与9F不！ 有最外层电子数为？，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也 是单质，因此两者不是同素异形体，B错误；同位素之间质子数和电！ 是1s22s22p3s23p3d04s24p,二者是同种元素的原子，不符合题 子数均相同，19F比18F多一个中子，C错误，D正确。] 意。2p能级有一个未成对电子，可以是2p,也可以是2p,因此二者 2.B[智X、8Q的质子数相同，所以是同一元素；8R2+M的质子 不一定属于同种元素的原子，不符合题意。] 数相同，所以是同一元素，0M是原子，8R2+是离子：9Z是质子数13.B[X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为 为18的元素；所以共有3种元素，质子数分别为18、19、20，故： 1s22s22p2,为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O 选B。] 元素，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子 518 核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，为：于d区；基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d04s, Cu元素。X为C元素，最外层有2个未成对电子，A错误；Y为N 位于ds区，B错误；镁的第一电离能大于铝的第一电离能，C错误； 元素，基态原子的轨道表示式：个Y个个个个，B;基态Mg原子的价层电子排布式为3s2,没有单电子，基态M原子 2s 2p 的价层电子排布式为3d4s2,有5个单电子，D错误。] 正确；P为Cu元素，价层电子排布为3d4s',C错误：Cu和O2反！7.DA项，根据氢化物的稳定性可以比较非金属性的强弱，与沸点无 应生成CO,Cu元素的化合价为十2价，Cu和S反应生成Cu2S,；关：B项，根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱可判断元素非 Cu元素的化合价为十1价，D错误。] 金属性强弱，H2SO3不是S的最高价氧化物对应的水化物：C项，应 14.答案(1)①7②哑铃形③℉e2+价层电子排布式为3d°，而 该根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性 Fe3+的价层电子排布式为3d,为半充满稳定结构，故FeO稳定性 强弱，HCI()不是C]的最高价含氧酸，所以不能直接比较非金属性： 小于Fe2)3 D项，气态氢化物越稳定，元素非金属性越强。 (2)3d53d :8.C[氧气作氧化剂，氮气作氧化产物，氧化剂氧化性大于氧化产物， (3)1s22s22p3s23p3d04s(或[Ar]3d104s)3d0 所以非金属性O>N,A可作为依据：H2与()2反应条件是燃烧，N2 1s22s22p53s23p53d(或[Ar]3d9) 和H2在高温、高压、催化剂作用下反应，氮气发生还原反应的条件 解析(2)第四周期元素中，未成对电子数为4的元素为Fe。(3) 更苛刻，故非金属性弱，B可作为依据：氧气相对分子质量是32，氨 第四周期元素，最外层为第四能层，只有1个电子，故为4s,次外 气相对分子质量是28，但相对分子质量和元素非金属性无关，C不 层的所有原子轨道都充满电子，次外层的电子排布式为 可作为依据：元素非金属性越强，其气态氢化物稳定性越强，D可作 3s23p3d0,该元素为Cu。 为依据；故选C。 3d 4s :9.A[由X+、Y2+、Z、W2-具有相同的电子层结构及X,Y、Z、W为 15.答案(1)3d54s2 个个个幻 、 主族元素可知，X、Y处于Z、W的下一周期，X、Y处于同一周期，且 (2)E3+的3d轨道为半充满状态，能量低、更稳定 X的原子序数小于Y的原子序数，Z、W处于同一周期，且W的原子 (3)22 序数小于Z的原子序数。同一周期主族元素从左到右金属性逐渐 (4)(+828 减弱，非金属性逐渐增强，故金属性：X>Y,非金属性：W<Z,非金 属性越强，其对应简单离子的还原性越弱，故还原性：Z<W2,A 解析 由题意知：A为H,B为C,C为N,D为)，E为Fe。 项错误。] 课时分层检测（二十五） :10.D[L为()，M为金属，二者电负性差值大于1.7，可形成离子化合 物，故A正确：Z最低化合价为一1价、电负性小于L,可知Z为C1, 1.A[0的原子结构示意图为4826，核外有两个电子层，则0位于 在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，故B正确；由分析可知，L 为O,Y为S,Z为C1,YLZ2为S(OC12,加入水中生成SO2与HC1, - 故C正确：X为C,电子排布式为1s22s22p2,核外电子共占据4个 元素周期表中第二周期，A正确；P的原子结构示意图为4①？8， 原子轨道，故D错误。] 11.B[同周期中基态Y原子未成对电子数最多，Y为VA族元素；基 核外有三个电子层，则P位于元素周期表中第三周期，B错误：Ca的 态Z原子价层电子排布式为nsnp2",n=2,Z为)元素，则Y为N 元素；Z和R位于同主族，则R为S元素；基态M+的d能级达到 原子结构示意图 核外有四个电子层，则Ca位于元素！ 全充满结构，对应Cu+(基态Cu+的价电子排布式为3d0),则M 为Cu:赧据[M(YX)1]RZ1·X2Z,可知X为H,综上所述：X为 H、Y为N、Z为()、R为S、M为Cu。电子层数越多，半径越大，电 子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，原子半径：Y(N)>Z(O) 周期表中第四周期，C错误：F的原子结构示意图为 >X(H),A错误；根据同主族从上往下第一电离能减小，则()>S, N的2p能级半满，第一电离能大于同周期相邻元素，则N>(),所 外有四个电子层，则Fe位于元素周期表中第四周期，D错误。] 以第一电离能：Y(N)>Z(O)>R(S),B正确：Y、R的氢化物稳定 2.C[某十3价离子的电子排布式为1s22s22p3s23p3d3,其原子核外 性分别为NH,H2S,元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定， 电子数为21十3一24，为Cr元素，其处于周期表中第四周期第MB} 测非金属性：N>S,则氢化物稳定性：NH3>H2S,C错误；[Cu 族，属于d区，故选C。] (NH3)1]S)是稳定的配合物，向[Cu(NH3)1]S)1溶液中加入 3.D[周期表中s区氢元素不是金属元素，A错误：周期表中p区元 NaOH溶液，不会生成Cu(OH)2,D错误；故选B。] 素还包括稀有气体，B错误；同周期的第IA族元素与第ⅢA族元 HH 素原子序数可能相差2、12、26，C错误：价电子排布式为5s25p2的1 元素为50号元素锡，在周期表第五周期第NA族，D正确；故选D]12.答案(1)H：N:N:H 4.C[该元素位于周期表的p区，故A正确：该元素在周期表中的位 (2)6哑铃（纺锤） 置是第四周期第ⅢA族，故B正确：该元素的价层电子排布式为· (3)泡利原理Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失 4s24p,故C错误；与该元素同族的第三周期元素为A]元素，A1的 去1个电子很困难 最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确。] (4)C1>02>Mg2+ 5.A[根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数 等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根 5Mg++2C+2H,0电解Mg(OHD2,+C2++H,+ 据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；： (6)d3d4s2 利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属！ 解析根据信息可以推断A为H元素、B为C元素、C为N元素、 元素区寻我研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂 D为O元素，E为Mg元素、F为CI元素，G为K元素，H为Fe 的元素等，故利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④！ 元素。 正确。] 113.答案(1)1s22s22p53s23p3d4s2(或[Ar]3d4s2) 6.A[同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，S电负性大于A1,A·(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式 正确；基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d4s2,位： 释放能量 519