内容正文:
课时跟踪检测(十五) 原子结构与性质
(限时训练:45分钟)
1.(2026·山东日照联合考试U的一种裂变过程如下UnBaKr+3M,下列说法正确的是 ( )
A.M的质量数为3
BU与U互为同位素
C.该变化过程属于化学变化
DKr的中子数与质子数之差为53
2.(2026·清远市阳山月考)氢元素有多种化合物,如CH4、NH3、H2O、H2S、NaH、MgH2等。下列说法正确的是 ( )
A.半径大小:r(N-3)>r(O2-)>r(Mg2+)
B.热稳定性大小:NH3>H2O>H2S
C.电离能大小:I1(Na)<I1(N)<I1(O)
D.电负性大小:χ(Mg)<χ(O)<χ(N)
3.[科学态度与社会责任]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素,基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
C.电负性:Y>X>Z>W
D.能与水反应生成气体的单质只有Y的单质
4.五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,X的2p轨道半充满,Y的s能级电子数和p能级电子数相等,Z是至今发现的电负性最大的元素,M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是( )
A.元素的第一电离能:X<Y<Z
B.气态氢化物的稳定性:Z>X>Q
C.气态氢化物分子的键角:Q>X>Y
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>Q>M
5.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,实质是各能级能量由低到高的顺序
6.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是( )
A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
B.在K能层中,有自旋相反的两条轨道
C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
7.[证据推理与模型认知](2026·广东广州月考)下列化学用语或图示表达正确的是 ( )
A.HClO的电子式:
B.铝原子最高能级的电子云轮廓图:
C.H2O的空间结构为
D.基态碳原子的轨道表示式:
8.元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期,原子序数依次增大,X原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y的价电子数是Z价电子数的2倍,Z基态原子的电子占据7个原子轨道,M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是 ( )
A.离子半径:W<Y<Z
B.元素电负性:X<Y<Z
C.XY2分子的空间构型为直线形
D.WM为共价化合物
9.(2026·广东东莞月考)白铜是一种延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀的合金材料,其主要成分为Cu、Ni、Zn,还含有少量S、P、As等元素。关于上述涉及到的元素,下列说法正确的是 ( )
A.基态Ni原子的简化电子排布式为3d84s2
B.基态As原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C.第一电离能:S>P>Cu
D.S、P为p区元素,Cu、Zn为d区元素
10.人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是( )
A.1s22s22p63s23p6
B.1s22s22p63s23p63d54s2
C.1s22s22p63s23p63d54s1
D.1s22s22p63s23p63d104s1
11.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X,得到核素Y,开创了人造放射性核素的先河:
XHeYn。
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 ( )
AX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
12.[宏观辨识与微观探析](2026·甘肃定西期末)抗癌药物CADD522的结构如图,下列说法错误的是 ( )
A.基态氧原子的p能级的能量一定比s能级的能量高
B.基态Cl原子中有17个空间运动状态不同的电子
C.2px、2py、2pz轨道互相垂直,但能量相等
D.基态氯原子的2p和3p轨道数相同
13.(2026·湖南三模)下列化学用语表示正确的是 ( )
A.用电子式表示HCl的形成过程:
B.基态溴原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p5
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D.基态氧原子的电子排布图:
14.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们组成一种团簇分子,结构如图所示。W、Z的族序数均等于周期序数,X原子核外最外层电子数是其电子总数的,下列说法正确的是 ( )
A.电负性:X<Y<Z
B.常温下,W与X形成的化合物呈液态
C.该团簇分子中原子均满足8电子稳定结构
D.最高价氧化物的水化物的碱性:Y<Z
15.现有部分元素的原子结构特点如下表所示:
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
G
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
(1)画出G原子结构示意图: 。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是 (填元素名称),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式:
。
(3)X、Y、Z、G四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为
。
(4)元素X和元素Y以原子个数比为1∶1形成的化合物Q,元素G和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可做火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:
。
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课时跟踪检测(十五)
1.B 【解析】 M的质量数由质量守恒计算得出为1,而非3,A错误;同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素,两者质子数均为92,质量数不同,互为同位素,B正确;核裂变是原子核层面的变化,属于核反应而非化学变化,C错误Kr的中子数为89-36=53,质子数为36,差值为53-36=17,而非53,D错误。
2.A 【解析】 电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径r(N3-)>r(O2-)>r(Mg2+),A正确;元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性大小H2O>NH3>H2S,B错误;根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅡA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,则元素第一电离能:I1(Na)<I1(O)<I1(N),C错误;同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性:χ(Mg)<χ(N)<χ(O),D错误。
3.C 【解析】 基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,电子排布为1s22s22p4,X为O元素,基态O原子的未成对电子数为2,Y和Z的未成对电子数分别为1和3,且原子序数为前20,则Z的价层电子排布为ns2np3,Z的原子序数大于O,所以Z为P,电子排布为1s22s22p63s22p6,Y的原子序数在O和P之间,基态Y原子未成对电子数为1,则Y可能为F(1s22s22p5)或者Na(1s22s22p63s1),或者Al(1s22s22p63s23p1),由于W为金属元素,W和Y可形成WY2,Y不可能为金属元素,所以Y只能时F,根据化合物中正负化合价的代数和为0,W为Ca。
A.X为O元素,Y为F元素,Z为P元素,W为Ca元素,原子半径:F<O<P<Ca,A错误;B.Z为P元素,最高价化物对应的水化物为H2PO4,不具有强氧化性,B错误;C.电负性:F>O>P<Ca,C正确;D.F2能与水反应生成O2,Ca能与水反应生成H2,所以能与水反应生成气体的单质有Y和W,D错误;故选C。
4.A 【解析】 X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的2p轨道半充满,则X的电子排布式为1s22s22p3,则X为N;Y的s能级电子数和p能级电子数相等,则Y的电子排布式为1s22s22p4,则Y为O;Z是至今发现的电负性最大的元素,则Z为F;M在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置,则M为Al;Q的单质被广泛用作半导体材料,则Q为Si。
A.由分析知,X为N,Y为O,Z为F,元素的第一电离能为O<N<F,故A错误;B.由分析知,X为N,Z为F,Q为Si,元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性为F>N>Si,故B正确;C.由分析知,X为N,Y为O,Q为Si,其气态氢化物为NH3、H2O、SiH4,NH3中氮原子为sp3杂化,H2O中氧原子为sp3杂化,SiH4中硅原子为sp3杂化,但三者的孤电子对分别为2、1、0,则分子的键角为SiH4>NH3>H2O,故C正确;D.由分析知,X为N,Q为Si,M为Al,元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al,故D正确;答案选A。
5.C 【解析】 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,故C错误;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正确。
6.A 【解析】 N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,各具有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多可容纳2个电子,故可容纳32个电子,所以有32种运动状态,A正确;在K能层中,只有1个轨道,能容纳自旋相反的2个电子,B不正确;电子云通常是用小黑点来表示电子出现的机会多少,但小黑点不表示电子,D不正确。
7.B 【解析】 HClO的正确结构式应为 H-O-Cl,故电子式应为[H∶∶∶],A错误;铝原子基态电子排布为 1s22s22p63s23p1,其最高能级电子处于3p 轨道,3p 轨道呈哑铃形,B正确; H2O分子的空间结构应为如图,为“V”形(键角约 104.5°),C错误; 基态碳原子应按洪特规则将 2p的两个电子分别占据两个空轨道且自旋平行,应为个D错误。
8.C 【解析】 Z基态原子的电子占据7个原子轨道,则Z为Al元素:Y的价电子数是Z价电子数的2倍,结合原子序数大小可知,Y为O元素;X原子最外层电子数是电子层数的2倍,最外层电子数不超过8,结合X原子序数,可判断X电子层数为2,则X为C元素;元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期,则M位于第一周期,与W可形成化合物,则M为H元素,W为Li元素。
A.电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径:Li+>O2->Al3+,故A错误;B.同周期从做到右,元素电负性逐渐增强;同族从上到下,电负性逐渐减弱;则元素电负性:O>C>Al,故B错误;C.XY2分子为CO2分子,中心原子C价层电子对数:2+(4-2×2)=2,无孤电子对,为直线型,故C正确;D.WM为LiH,属于离子化合物,故D错误;答案选C。
9.B 【解析】 基态Ni原子的简化电子排布式为[Ar]3d84s2,A错误;基态As原子最高能级为4p,其轨道为哑铃形,B正确;第一电离能:P>S>Cu,C错误;S、P为p区元素,Cu、Zn为ds区元素,D错误。
10.C 【解析】 1s22s22p63s23p6中未成对电子数为0;
1s22s22p63s23p63d54s2中未成对电子数为5;
1s22s22p63s23p63d54s1中未成对电子数为6;
1s22s22p63s23p63d104s1中未成对电子数为1。
11.B 【解析】 由守恒关系可知元素X的质量数为27,X与Y最外层电子数之和为8,质子数相差2,且X为金属元素,可推知X为Al元素,Y为P元素,二者都有+3价,都可以形成三氯化物,A项错误,B项正确;Al原子质子数为13,P原子质子数为15,故质子数:X<Y,C项错误;P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等,D项错误。
12.B 【解析】 基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,因此基态氧原子的p能级的能量一定比s能级的能量高,A正确;空间运动状态就是占用的轨道数,基态C原子有1+1+3+1+3=9个空间运动状态不同的电子,B错误;2px、2py、2pz轨道为相同能层,相同能级,方向相互垂直的三个轨道,能量相同,C正确;基态氯原子的2p和3p轨道数均为3,D正确。
13.D 【解析】 A.氯化氢为只含有共价键的共价化合物,表示氯化氢形成过程的电子式为H·+·∶H∶∶,故A错误;B.溴元素的原子序数为35,基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,故B错误;C.邻羟基苯甲醛分子中羟基和醛基能形成分子内氢键,氢键示意图为 ,故C错误;D.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,电子排布图为,故D正确;故选D。
14.B 【解析】 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子总数的,则X为O;W、Z的族序数均等于周期序数,可能为H、Be、Al;Z的原子序数大于O,则Z为Al;根据图示可知,W与O形成1个共价键,则W为H元素;Y的原子序数介于O、Al之间,结合图示分子结构可知,Y不可能为F、Na元素,只能为Mg元素,所以W、X、Y、Z分别是H、O、Mg、Al。
A.离F越近,其电负性越强,所以电负性O>Al>Mg,即X>Z>Y,故A错误;B.常温下,W与X形成的化合物为H2O或H2O2,这两种物质在常温下都是液态,故B正确;C.该分子中H原子周围不满足8电子的结构,故C错误;D.Y的最高价氧化物对应的水化物是Mg(OH)2,Z的是Al(OH)3,同周期从左到右,金属性减弱,金属性越弱,碱性越弱,所以碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,即Y>Z,故D错误;故本题选B。
15.【答案】 (1)
(2)氧 2H2S+O22H2O+2S↓(答案合理即可)
(3)NH4HSO4 (4)N2H4+2H2O2N2↑+4H2O
【解析】 X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,可知L层为6个电子,所以X为氧元素;Y元素原子的核外电子层数等于原子序数,Y只能是氢元素;Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和,L层有8个电子,K层有2个电子,则其M层电子数为6,所以Z是硫元素;G元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,其次外层只能是K层,有2个电子,所以G为氮元素。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成的离子化合物只能是铵盐,其水溶液显强酸性,则应是强酸的酸式盐,故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1形成的化合物为H2O2,共有18个电子,则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4,根据信息写出化学方程式即可。
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