内容正文:
作业验收评价(十一) 原子结构 核外电子排布
一、选择题
1.宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释正确的是 ( )
A.钠离子和钠原子化学性质不同——质子数不同
B.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的化学性质不同
C.氧化汞分解生成氧气和汞——原子种类发生改变
D.金刚石的硬度比石墨大——碳原子的内部结构不同
2.关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法不正确的是 ( )
A.基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同
B.As3+的最外层电子数为18
C.P3+的半径大于P5+的半径
D.电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态
3.(2026·扬州期中)对于反应N+He→O+H,下列说法正确的是 ( )
A.N原子核中有14个中子
B.基态He的核外电子排布式为1s2
C.O与O互为同素异形体
D.H原子核中有1个质子和1个中子
4.下列化学用语或图示表达正确的是 ( )
A.中子数为18的氯原子:Cl
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
5.OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:
OHeOX;OHeOY。下列说法正确的是 ( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
COO可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2O2分子是因其化学键不稳定
6.下列关于原子结构及微粒间的数量关系,说法正确的是 ( )
A.质子数相同的微粒一定属于同一种元素
B.微粒Na+、Mg2+、S2-具有相同的电子层结构
C.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
D.一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等
7.烧碱溶液可以侵蚀玻璃,反应为SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O。下列说法正确的是 ( )
A.Na+结构示意图:
B.基态Si原子外围电子轨道表示式:
C.中子数为10的氧原子可表示为O
D.H2、D2、T2互为同位素
8.(2026·常州期中)化学用语是学习化学的基本工具,下列化学用语表述正确的是 ( )
A.NaCl溶液中的水合氯离子:
B.18O2-的离子结构示意图:
C.基态S原子的外围电子排布图:
D.3H的原子结构模型:
9.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子的描述中正确的是 ( )
A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种:球形和哑铃形
B.基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n=2或3)
C.基态R原子的原子轨道总数为9
D.基态R原子的轨道表示式为
10.月球上的每百吨He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量,地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一个12C原子的质量为a g,一个He原子的质量为b g,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.He比He多一个中子
B.氦元素的近似相对原子质量为3.5
CHe的相对原子质量为
DHe的摩尔质量为bNA
11.(2026·南阳市六校一模)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态A原子的核外电子有4种空间运动状态,基态B原子有3个未成对电子,B和E同主族,基态C原子s能级与p能级电子总数相等,基态D原子的价层电子排布式为nsn-2。下列说法正确的是 ( )
A.Fe(AB)5配位化合物中配位原子是B
B.简单氢化物沸点:E>C>A
C.四种元素基态原子的第一电离能:
C>B>A>D
D.AC2、B2C的空间结构均为直线形
二、非选择题
12.(10分)(2026·苏州中学期中)A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大且均小于18,A原子电子数等于电子层数,B原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,C2-的核外电子排布与氖原子相同,D原子的M层电子数为K层的一半,E是地壳中含量最多的金属元素。按要求填空:
(1)写出E离子的结构示意图 。
(2)写出C基态原子的轨道表示式为 。
(3)写出工业制取D单质的化学方程式: 。
(4)已知A元素有3种同位素,C元素也有3种常见同位素,推测由此形成的A2C分子有 种。
(5)写出BC2与D2C2反应的化学方程式并用“双线桥”标出电子转移的方向和数目 。
(6)写出E的单质与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
13.(12分)(2026·石家庄开学摸底)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ns1;B元素的原子价层电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素原子的M能层p能级中有3个未成对电子;E元素的原子有5个未成对电子。
(1)写出元素名称:C 、D 、E 。
(2)C基态原子的轨道表示式为 。
(3)当n=2时,B的最简单气态氢化物的电子式为 ,BC2分子的结构式是 ;当n=3时,B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。
(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,B元素的原子价层电子排布式为3s23p2,A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(5)E元素原子的价层电子排布式是 ,在元素周期表中的位置是 。
14.(14分)(2026·南通海安实中月考)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
A元素原子的核外p电子数比s电子数少3
B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
C元素基态原子p轨道有3个未成对电子
D原子核外所有p轨道全充满或半充满
E在该周期中未成对电子数最多
F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物
根据上述信息,完成下列各题。
(1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式: 。
(2)B基态原子的核外电子轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了 。
(3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,呈 形。
(4)写出C原子的电子排布式: ;写出E原子的简化电子排布式: 。
(5)写出F元素原子的价层电子排布式: 。
答案
评价(十一) 原子结构 核外电子排布
1.选B 钠离子和钠原子化学性质不同是由于最外层电子数不同,而非质子数不同,二者质子数相同,A错误;一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,分子是保持物质化学性质的最小粒子,因此它们的化学性质不同,B正确;氧化汞分解时,原子重新组合,但原子种类未发生改变,C错误;金刚石和石墨的硬度差异源于碳原子排列方式不同,而非碳原子内部结构(如原子核或电子结构)不同,D错误。
2.选B 基态P原子价层电子排布式为3s23p3,根据洪特规则,3p轨道上的3个电子自旋方向相同,故A正确;基态As原子价层电子排布式为4s24p3,As3+的价层电子排布式为4s2,最外层电子数为2,故B错误;P3+比P5+多一个电子层,所以P3+的半径大于P5+的半径,故C正确;基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3,电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态,故D正确。
3.选B N的原子核中质子数为7,质量数为14,中子数=14-7=7,A错误;He的电子数为2,基态时核外电子排布式为1s2,B正确;O和O是氧的同位素,同素异形体是同元素的不同单质(如O2和O3),C错误;H的原子核含1个质子,中子数=1-1=0,D错误。
4.选C 中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35,核素符号为Cl,A错误;基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分布在2个轨道上,且自旋方向相同,轨道表示式: ,B错误;p能级电子云是哑铃(纺锤)形,C正确;基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr的价层电子排布式为3d54s1,D错误。
5.选B 根据质量守恒可知,X微粒为He,Y微粒为He,X微粒的中子数为4,A错误;二者具有相同的质子数和不同的中子数,互为同位素,B正确;由题干信息可知,O与O的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;自然界中不存在O2与O2并不是其化学键不稳定,而是由于O与O的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为其他原子,D错误。
6.选D 质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,例如Ne、H2O分子、NH3分子均为10个质子,但不是同种元素,A错误;微粒Na+、Mg2+核外电子排布是2、8,这两种微粒具有相同的电子层结构,S2-核外电子排布是2、8、8,B错误;某元素原子的最外层只有2个电子,该元素可能是He,因此该元素不一定是金属元素,C错误;分子的质子数和电子数相等,离子的质子数和电子数不相等,则一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等,D正确。
7.选A 钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10,其离子结构示意图为,A正确;硅为14号元素,基态Si原子的外围电子轨道表示式为,B错误;中子数为10的氧原子可表示为O,C错误;H、D、T的质子数相同,中子数不同,互为同位素,属于同一元素,H2、D2、T2是分别由H、D、T形成的单质,D错误。
8.选D 氯化钠溶于水后,Na+和Cl-分别与水分子作用形成水合钠离子(Na+吸引水分子氧端)和水合氯离子(Cl-吸引水分子氢端),A错误;18O2-的质子数为8,核外电子数为10,离子结构示意图:,B错误;硫为16号元素,基态硫原子的外围电子排布图为,C错误;3H(氚)的质子数为1、中子数为2、原子核外电子数为1,原子结构模型中原子核内有1个质子和2个中子,核外有1个电子,与图描述一致,D正确。
9.选A 由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知,可能有两种情况:p能级上只有2个电子,R为第ⅣA族元素,C或Si;p能级上有4个电子,R为第ⅥA族元素,O或S,故只有A正确。
10.选C 1个He比1个He少一个中子,A错误;不能确定核素的原子百分含量,因此不能计算氦元素的近似相对原子质量,B错误;一个原子的真实质量与一个12C原子质量的的比值是该核素的相对原子质量,因此He的相对原子质量为,C正确He的摩尔质量为bNA g·mol-1,D错误。
11.选D A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,A的核外电子有4种空间运动状态,即占据4个原子轨道,则A为C元素;基态B原子有3个未成对电子,B和E同主族,则B为氮元素,E为磷元素;基态C原子s能级与p能级电子总数相等,则C为氧元素;D的基态原子价层电子排布式为nsn-2,可知n=3,则D为Na元素。据此解答。因电负性:N>C,C更易提供孤电子对形成配位键,则Fe(CN)5配位化合物中配位原子是碳原子,A错误。水分子能形成分子间氢键,沸点高于PH3、CH4,PH3、CH4不能形成分子间氢键,但由于PH3的相对分子质量大于CH4,因此PH3分子间作用力大于CH4,沸点高于CH4,即简单氢化物沸点顺序为H2O>PH3>CH4,B错误。同周期元素自左而右,第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,金属的电负性一般小于非金属,则第一电离能:N>O>C>Na,C错误。AC2为CO2,CO2分子中C原子的价层电子对数=2+(4-2×2)=2,分子空间结构为直线形;B2C为N2O,N2O与CO2互为等电子体,所以空间结构相同,均为直线形,D正确。
12.解析:A原子电子数等于电子层数,且原子序数小于18,则A为H元素。B原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,B有2个电子层,最外层电子数为4,则B为C元素。C2-的核外电子排布与氖原子相同,D原子的M层电子数为K层的一半,C为O元素,D为Na元素。E是地壳中含量最多的金属元素,则E为Al元素。(1)Al3+的核电荷数为13,核外有10个电子,其结构示意图为。(2)O原子核外有8个电子,基态O原子的轨道表示式为。(3)工业上用电解熔融氯化钠的方法制取Na单质,化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。(4)A2C为H2O,H有1H、2H、3H 3种同位素,O有16O、17O、18O 3种同位素。H2O分子中,两个H原子的组合有6种,再分别与3种O原子组合,所以形成的H2O分子有18种。(5)BC2为CO2,D2C2为Na2O2,二者反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2。
(6)Al与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
答案:(1) (2) (3)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ (4)18
(5)
(6)2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑
13.解析:元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ns1,则A位于第ⅠA族;B元素的原子价层电子排布式为ns2np2,则B位于第ⅣA族;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等,则其价层电子排布式为2s22p4,其为O元素;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子,则其价层电子排布式为3s23p3,其为P元素;E元素的原子有5个未成对电子,则其价层电子排布式为3d54s2,其为Mn元素。(1)由分析可知,C为氧,D为磷,E为锰。(2)C为氧元素,基态原子的轨道表示式为。(3)当n=2时,B的价层电子排布式为2s22p2,其为碳元素,最简单气态氢化物为CH4,电子式为H︰︰H,BC2为CO2,分子的结构式是O==C==O;当n=3时,B为Si,B与C形成的化合物为SiO2,其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-==+H2O。(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,则其为Li,B元素的原子价层电子排布式为3s23p2,则其为Si,同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下,第一电离能减小,A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li。(5)E为Mn元素,原子的价层电子排布式是3d54s2,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅦB族。
答案:(1)氧 磷 锰 (2)
(3)H︰︰H O==C==O SiO2+2OH-==+H2O
(4)O>P>Si>Li (5)3d54s2 第四周期第ⅦB族
14.解析:A、B、C、D为短周期主族元素,原子序数依次增大,A元素原子的核外p电子数比s电子数少3,电子排布式为1s22s22p1,即A为B元素;B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具,则B为C元素;C元素基态原子p轨道有3个未成对电子,价层电子排布式为ns2np3,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,结合原子序数可知,价层电子排布式为3s23p3,即C为N元素、D为P元素;E在该周期中未成对电子数最多,又E为第四周期元素,则其价层电子排布式为3d54s1,则E为Cr元素;F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物,即F为Cu元素。
答案:(1) (2)洪特规则 (3)3 哑铃
(4)1s22s22p3 [Ar]3d54s1 (5)3d104s1
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