第一章 原子结构与元素性质（专项训练）化学鲁科版选择性必修2

第一章 原子结构与元素性质 常考题型·精准突破 考点一 原子结构模型 ◆题型1 原子结构的研究历程 1．B 2．D ◆题型2 原子光谱 3．B 4．B ◆题型3 能级与能层 5．A 6．C 7．D ◆题型4 基态与激发态 8．A 9．A ◆题型5 原子轨道与电子云 10．A 11．B 12．C 考点二 基态原子的核外电子的排布规律 ◆题型1 能量最低原理 13．C 14．C 15．B ◆题型2 泡利原理 16．D 17．D 18．A ◆题型3 洪特规则 19．B 20．B 21．D 考点三 基态原子的核外电子排布的表示方法与应用 ◆题型1 电子排布式 22．C 23．D 24．A ◆题型2 轨道表达式 25．D 26．C 27．D ◆题型3 电子运动状态及空间运动状态 28．A 29．D 30．A 31．A ◆题型4 基态原子中未成对电子的判断 32．C 33．D 34．A 35．C ◆题型5 核外电子排布与元素周期表的分区 36．D 37．C 38．D 考点四 元素性质及其变化规律及应用 ◆题型1 电离能及其应用 39．C 40．D 41．D 42．B ◆题型2 电负性及其应用 43．D 44．B ◆题型3 微粒半径大小的比较 46．A 47．C 48．B 49．B ◆题型4 元素“位、构、性”的关系 50．D 51．C 52．C 53．B ◆题型5 元素的推断 54．C 55．D 56．A 57．B 综合攻坚·知能拔高 1．D 2．C 3．C 4．C 5．C 6．D 7．B 8．C 9．C 10．D 11．B 12．D 二、填空题 13．(1)哑铃形 (2)N＞O＞C＞B (3)2.0＜x＜3.0(或2.0~3.0) (4) 难 Mn2+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半充满状态，比较稳定；Fe2+价层电子排布为3d6，再失去一个电子即可达到半充满状态，所以，再失去一个电子Mn2+比Fe2+更难 难 14．(1) 第四周期第Ⅷ族 3d64s2 (2) ＜ ＞ ＞ (3)Mg (4) D C (5) 3 哑铃 (6) 15．(1) (2) 3 哑铃 (3)能量最低原理 (4) 焰色反应 基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能级或基态时，以光的形式释放能量 (5) VIIB 3d54s2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 原子结构与元素性质 常考题型·精准突破 考点一 原子结构模型 题型1 原子结构的研究历程 题型2 原子光谱 题型3 能级与能层（重） 题型4 基态与激发态 题型5 原子轨道与电子云（重） 考点二 基态原子的核外电子的排布规律（重） 题型1 能量最低原理 题型2 泡利原理 题型3 洪特规则 考点三 基态原子的核外电子排布的表示方法与应用 题型1 电子排布式（重） 题型2 轨道表达式（重） 题型3 电子运动状态及空间运动状态（难） 题型4 基态原子中未成对电子的判断 题型5 核外电子排布与元素周期表的分区（高频） 考点四 元素性质及其变化规律及应用 题型1 电离能及其应用 题型2 电负性及其应用 题型3 微粒半径大小的比较（高频） 题型4 元素“位、构、性”的关系 题型5 元素的推断（难） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 原子结构模型 ◆题型1 原子结构的研究历程 1．下列关于原子结构模型的演变，按照先后顺序排列正确的是 ①卢瑟福的“带核原子模型” ②汤姆生的“葡萄干面包式”③道尔顿的原子学说④玻尔的原子结构模型(轨道理论) ⑤电子云模型 A．①③②⑤④ B．③②①④⑤ C．③⑤①②④ D．④③②①⑤ 2．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 ◆题型2 原子光谱 3．原子光谱在刑侦、考古和天文领域都有重要应用：刑侦中可通过微量物证的光谱分析锁定物质成分，天文学家则可通过恒星光谱判断其元素组成。关于原子光谱，下列说法正确的是 A．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱 B．原子光谱是不连续的线状谱线 C．焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁回基态时才有的现象 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 4．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。下列关于原子光谱的说法错误的是 A．氯化钠在灼烧过程中发出黄色的光，产生原子发射光谱，该过程属于物理变化 B．激发态原子的电子跃迁到较高能级变为基态原子 C．可利用原子吸收光谱上的特征谱线来鉴定元素 D．生活中常见的焰火、霓虹灯光、LED灯光都与原子核外电子跃迁释放能量有关 ◆题型3 能级与能层 5．下列说法错误的是 A．能量高的电子在离核近的区域运动 B．多电子原子的核外电子排布遵循排满3p能级后其余电子先排4s能级再排3d能级 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大 D．同一原子中，2p、3p、4p轨道的轨道数相同 6．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 7．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级的轨道数不同 B．3d能级有3个原子轨道 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层中含有n个能级 ◆题型4 基态与激发态 8．下列说法正确的是 A．基态原子核外有5种能量不同的电子 B．基态原子的价电子有8种不同的空间运动状态 C．基态O原子核外有3个未成对电子 D．某原子核外电子从3p能级跃迁到3d能级，产生的光谱为发射光谱 9．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 ◆题型5 原子轨道与电子云 10．下列关于原子轨道的描述错误的是 A．2p轨道电子云轮廓图呈球形 B．与原子轨道数相同 C．4f能级最多容纳14个电子 D．s轨道电子云半径随能层增大而增大 11．下列说法不正确的是 A．同种原子的原子轨道能量： B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 C．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量 D．p电子的原子轨道呈哑铃形 12．图甲是氢原子的1s电子云图，图乙、丙分别表示s、p电子的电子云轮廓图。 下列有关说法正确的是 A．电子云图就是原子轨道图 B．表示能级中有两个原子轨道 C．由图乙可知，电子的电子云轮廓图呈球形，有无数条对称轴 D．由图丙可知，、、轨道相互垂直，因为伸展方向不同，故能量不同 考点二 基态原子的核外电子的排布规律 ◆题型1 能量最低原理 13．下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是 A．   B．   C．   D．   14．下列原子的电子排布图中，符合能量最低原理的是 A． B． C． D． 15．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是 A．⑤ B．③⑤ C．②⑤ D．②③ ◆题型2 泡利原理 16．下列原子结构相关内容表述正确的是 A．、、轨道能量不相同 B．最外层电子排布式为ns2的基态原子一定为主族元素 C．电子排布图违背了泡利原理 D．电子由3s能级跃迁至3p能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 17．原子中的电子的自旋方向可用自旋磁量子数表示，其取值为。则原子中的电子自旋磁量子数之和为 A．-1 B．0 C． D． 18．下列各项叙述错误的是 A．若硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理 B．若21号Sc元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C．铍原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理 D．原子的电子排布式由能释放特定能量产生发射光谱 ◆题型3 洪特规则 19．以下列出的是一些基态原子轨道中电子的排布情况，既违背泡利原理又违背洪特规则的是 A． B． C． D． 20．下列基态原子的价电子排布图正确的是 A．O： B．Cu： C．Si： D．Mn： 21．下列有关原子核外电子排布的说法错误的是 A．基态的电子排布式为 B．Si原子的价电子轨道表示式写成，违反了洪特规则 C．O原子的电子轨道表示式写成，违反了泡利不相容原理 D．基态的电子排布式写成，违反了能量最低原理 考点三 基态原子的核外电子排布的表示方法与应用 ◆题型1 电子排布式 22．下列关于原子核外电子排布的说法，不正确的是 A．Be原子最外层电子的电子云轮廓图： B．违反了泡利原理 C．23V的电子排布式：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．某原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d1，违反了能量最低原理 23．下列各基态原子或基态离子的电子排布式中，正确的是 A．Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 B．Br- [Ar]4s2 4p5 C．Fe2+ [Ar]3d4 4s2 D．Cl- [Ar] 24．下列说法正确的是 A．的最外层电子排布式为 B．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 C．Br的价层电子排布式为 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于d区 ◆题型2 轨道表达式 25．下列有关电子排布图的表述不正确的是 A．可表示单核10电子粒子基态时的电子排布图 B．违背了洪特规则 C．表示基态N原子的价层电子排布图 D．表示处于激发态的B原子的电子排布图 26．下列化学用语表示不正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．基态氧原子核外能量最高的电子云的形状：   C．HClO的结构式：H—Cl—O D．基态碳原子核外电子的轨道表示式： 27．赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．基态N核外有5个未成对电子 B．Fe元素的化合价为+2价 C．基态C的轨道表示式为 D．基态K+核外有9种不同空间运动状态的电子 ◆题型3 电子运动状态及空间运动状态 28．锰正由“工业基石”转变成为“能源内核”。下列关于其叙述错误的是 A．电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动 B．基态锰原子核外电子的运动状态有25种 C．锰的高价态含氧酸根(如)具有强氧化性，可用于储能体系 D．锰元素位于周期表的区 29．碲在生产中用途广泛，常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确的是 A．碲元素在元素周期表中位于第五周期第ⅣA族 B．碲元素位于元素周期表d区 C．基态碲原子的能级有4个未成对电子 D．碲原子核外电子的运动状态有52种 30．刀片式(简称)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是 A．基态P原子核外未成对电子数为5 B．基态原子核外电子的电子云轮廓图为球形 C．基态的价层电子排布式为 D．基态O原子核外电子的空间运动状态有5种 31．柔性超平金刚石薄膜可360°弯曲且保持金刚石优异性能。下列说法正确的是 A．属于碳的同素异形体 B．基态C原子电子的空间运动状态有6种 C．薄膜可弯曲与共价键断裂有关 D．该材料有望替代钢筋混凝土 ◆题型4 基态原子中未成对电子的判断 32．下列基态原子中，未成对电子数最多的是 A．C B．O C．P D．Cl 33．二维材料石墨烯(C)与氮化硼(BN)是量子芯片、柔性电子器件的核心基材，下列说法正确的是 A．C、N、B均位于元素周期表的区 B．基态原子未成对电子数：B>C>N C．石墨烯属于烯烃 D．基态N原子的轨道表示式若写为，则违背了洪特规则 34．下列价层电子排布式对应的元素中，未成对电子数最多的是 A． B． C． D． 35．硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是 A．硒元素位于Ⅵ族 B．硒元素的质量数是34 C．硒原子的价电子排布式是4s24p4 D．硒原子的4p能级有一个未成对电子 ◆题型5 核外电子排布与元素周期表的分区 36．下列有关元素周期表的说法正确的是 A．所有主族元素都分布在s区和d区 B．最外层电子数为3的元素都分布在p区且均为金属元素 C．第三周期的非金属元素从左到右，对应单质的氧化性依次减弱 D．第ⅢA族到第ⅦA族的同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强 37．某矿石含Be、Ti、N、O和Na等元素。下列说法正确的是 A．Be的电负性小于Na B．Be和O均为p区元素 C．N的第一电离能大于O D．基态时，Be原子和Ti原子的单电子数相等 38．下列说法正确的是 A．所有金属元素都分布在d区和ds区 B．电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 C．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 D．第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位 考点四 元素性质及其变化规律及应用 ◆题型1 电离能及其应用 39．下列各组元素中，第一电离能依次增大的是 A．Na、Mg、Al B．C、N、O C．S、P、Cl D．Li、Na、K 40．如图三条曲线表示、和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是 A．元素非金属性： B．最简单氢化物的稳定性： C．最简单氢化物的相对分子质量： D．第五电离能 41．理化研究所利用“朱雀”号X射线发现了宇宙中产生铬、锰等稀有金属的“工厂”。已知铬、锰的电离能数据为 铬 锰 第一电离能 第二电离能 下列说法不正确的是 A．铬、锰位于d区元素 B．铬的第一电离能较小，与其特殊的外围电子结构有关 C．锰的第二电离能比铬的第二电离能小，与其失去两个外围电子后的结构有关 D．铁、铬、锰的电负性依次为1.83、1.66、1.55，则铁的金属性一定最强 42．下表列出了某短周期元素R 的各级电离能数据(用I1、I2……表示) 元素 电离能/(kJ ·mol-1 ) I1 I2 I3 I4 …… R 578 1817 2745 11575 …… 关于元素R 的下列推断中，错误的是 A．R元素基态原子的价电子排布式为 3s2 3p1 B．R元素的最高价氧化物的水化物既能与盐酸反应，又能与氨水反应 C．R元素的最高正化合价为+3 价 D．R元素的第一电离能低于同周期相邻的元素 ◆题型2 电负性及其应用 43．由多种元素组成的化合物()是一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是 A．基态氧原子的电子排布式为 B．基态的价层电子排布式为 C．N和As同主族，第一电离能：N<As D．电负性： 44．是一种食品添加剂。其所含下列元素中电负性最大的是 A．N B．Al C．O D．S 45．中国空间站核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳能电池，Ga与Al位于同主族。下列说法不正确的是 A．砷化镓电池可将太阳能转化为电能 B．第一电离能：As<Se(硒) C．电负性：Ga<As，GaAs中As显负价 D．Ga的金属性比Al强 ◆题型3 微粒半径大小的比较 46．联氨()为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．离子半径： B．电负性： C．第一电离能： D．元素位于元素周期表中的区 47．侯德榜发明了以、和NaCl为原料的联合制碱法。下列说法错误的是 A．离子半径： B．电负性： C．O是第二周期第ⅣA族元素 D．基态C原子的价层电子排布式： 48．下列说法正确的是 A．半径： B．离子键百分数： C．酸性： D．第一电离能：C<N<O 49．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是 A．X的电负性比Q的大 B．Y和R同主族 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Q的简单离子半径比R的小 ◆题型4 元素“位、构、性”的关系 50．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是 A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C．p能级未成对电子最多的是Z元素 D．X元素是电负性最大的元素 51．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示，已知戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是 A．上述五种元素均为非金属元素 B．乙和丙同处于第ⅤA族 C．甲和戊的原子序数相差6 D．上述五种元素在周期表中均处于p区 52．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图2所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法不正确的是 X Y Z W A．简单氢化物的热稳定性： B．Z的氧化物既能与盐酸又能与NaOH溶液反应 C．原子半径由大到小的顺序为： D．W单质可作半导体材料 53．如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W均为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是    A．Y位于第3周期第ⅣA族，属于p区元素 B．Z、W、X的原子半径依次减小，电负性依次减小 C．W的氢化物和X单质在一定条件下可发生置换反应 D．根据T在元素周期表中的位置，可以推测T元素的单质具有半导体特性 ◆题型5 元素的推断 54．X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前20号元素。X是宇宙中含量最多的元素，Y的最外层电子数是次外层的两倍，Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒，Z、M同主族，W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子。下列说法正确的是 A．简单离子半径：W>M B．简单氢化物稳定性：Z<Y C．电负性：Z>M D．第二周期中第一电离能比Z大的元素有2种 55．X、Y、Z、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素，X的第一电离能小于同周期相邻的两种元素，Y的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，Z与W可以形成离子[WZ6]3-，基态Q原子的核外有2个未成对电子且p能级无空轨道。下列说法错误的是 A．非金属性：Z>Q B．单质沸点：Y<Q C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X D．简单离子半径：Z<W 56．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的，Y原子的最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，Z原子s能级上电子数与p能级上电子数之比为2：3，W第一电离能大于Z。下列说法正确的是 A．电负性：Y＜Z＜W B．四种元素基态原子的未成对电子数：Y＜Z＜W＜X C．原子半径：X＜Z＜W＜Y D．简单氢化物的稳定性：Z＜Y＜W＜X 57．W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，由W、X、Y组成的化合物M溶于稀盐酸有无色无味气体生成，简单离子与具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 A．常温下，X的氢化物呈气态 B．基态X原子核外有2个未成对电子 C．最高正化合价：X>W D．X核外有8种空间运动状态不同的电子 综合攻坚·知能拔高 1．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．乙酸的电子式： C．中N的化合价为-2 D．基态的价电子排布式为，其价电子轨道表示式： 2．下列对基态原子或离子电子排布式或轨道表示式的评价正确的是 选项 基态原子或离子电子排布式或轨道表示式 评价 A C原子的轨道表示式：   错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 C Ca原子的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 D Br的电子排布式：[Ar]4s24p5 正确 A．A B．B C．C D．D 3．下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 A．s电子绕核运动，其轨道为球面 B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 C．M能层中有3s、3p、3d三个能级，共9个轨道，最多可容纳18种运动状态的电子 D．电子云中的一个小黑点就是代表一个电子 4．下列叙述错误的是 A．第四周期元素占据周期表4个分区 B．基态原子的价层电子排布式为的元素位于VⅢ族 C．基态原子的价层电子排布为的元素最高化合价为+7价 D．基态原子的价层电子排布式为的元素不一定是主族元素 5．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．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 D．某基态原子3d能级电子排布为，违反了泡利不相容原理 6．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表中有18个纵行，共18个族 B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 D．基态原子价电子排布式为的元素属于p区主族元素 7．下列说法正确的是 A．若基态碳原子电子排布式为 ，则违反了泡利原理 B．基态N原子中，自旋方向相同的电子最多有5个 C．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li＜Be＜B D．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次减小 8．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示，单位kJ/mol)。 各级电离能 I1 I2 I3 I4 …… 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断正确的是 A．R的最高正价为+1价 B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族 C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4 9．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的基态原子有2个未成对电子，Y的族序数为周期数的3倍，Z、M、Q在同一周期，三者的最外层电子数之和为11，Z是同周期元素中电负性最小的元素，M的价电子数是Z的3倍。下列说法不正确的是 A．Y、Z、M形成的简单离子半径大小顺序为：Y>Z>M B．同周期中第一电离能介于M与Q之间的元素有4种 C．电负性：Q>Y>X D．基态Q原子的电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 10．下图中，能正确表示第三周期部分元素的第三电离能()与原子序数关系的是 A． B． C． D． 11．和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。已知X是原子半径最小的元素，Y元素的基态原子中s能级的电子总数是p能级电子总数的2倍，Z元素基态原子的L层有6种运动状态不同的电子，的焰色试验为黄色。下列有关说法错误的是 A．电负性： B．同周期第一电离能大于Z的元素有2种 C．Z与W可形成含非极性键的离子化合物 D．X与Y、Z均能形成18电子的微粒 12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素基态原子核外有6个运动状态完全不同的电子，Z元素基态原子的最外层电子数是次外层的3倍，W与Z同主族。下列说法正确的是 A．最高正化合价：Y>W>X B．元素电负性：Y>Z>X C．原子的半径：W<Z<X D．第一电离能：X<Z<Y 二、填空题 13．铁触媒、MnO2等可作氨催化还原脱除NOx的催化剂。下表列出了几种元素的电负性。 元素 H B C N O Si 电负性 2.1 2.0 x 3.0 3.5 1.8 (1)基态氧原子中电子占据的最高能级电子云轮廓图的形状为_______________。 (2)上表中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。 (3)通过分析电负性的变化规律，确定C元素电负性x的最小范围是___________。 (4)催化剂中Mn和Fe两种元素的部分电离能数据如下表。 元素 Mn Fe 电离能 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价电子排布的轨道表示式是_______。 ②比较两种元素的I2、I3可知，气态二价离子再失去一个电子：Mn2+比Fe2+更___________(填“易”或“难”)；从结构的角度进行解释：___________。推测气态一价离子再失去一个电子Cu+比Mn+更_____(填“易”或“难”) 14．磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池，回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置：___________，其价层电子排布式为___________。 (2)用“＞”“＜”或“=”填空。 ①离子半径：Li+___________H－； ②第一电离能：Be___________B； ③电负性：O___________P。 (3)根据对角线规则，在周期表中，与Li化学性质最相似的邻族元素是___________(写元素符号)。 (4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。 A．    B．   C．    D． (5)基态P原子中未成对的电子数为___________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。 (6)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。 15．现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，其他相关信息如表： A 元素的核外电子数和电子层数相等 B 元素原子的核外s电子数比p电子数多1 C 元素原子M层有2个电子 D 是前四周期中电负性最小的元素 E 位于周期表的第七列 回答下列问题： (1)A的一种同位素中含有2个中子，其核素符号为 ______（填写X形式）。 (2)基态B原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 ______个方向，原子轨道呈 ______形。 (3)某同学根据上述信息，推断基态C原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了 ______。 (4)检验D元素的方法是 ______，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：______。 (5)E位于 ______族，基态E原子的价层电子排布式为 ______。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 原子结构与元素性质 常考题型·精准突破 考点一 原子结构模型 题型1 原子结构的研究历程 题型2 原子光谱 题型3 能级与能层（重） 题型4 基态与激发态 题型5 原子轨道与电子云（重） 考点二 基态原子的核外电子的排布规律（重） 题型1 能量最低原理 题型2 泡利原理 题型3 洪特规则 考点三 基态原子的核外电子排布的表示方法与应用 题型1 电子排布式（重） 题型2 轨道表达式（重） 题型3 电子运动状态及空间运动状态（难） 题型4 基态原子中未成对电子的判断 题型5 核外电子排布与元素周期表的分区（高频） 考点四 元素性质及其变化规律及应用 题型1 电离能及其应用 题型2 电负性及其应用 题型3 微粒半径大小的比较（高频） 题型4 元素“位、构、性”的关系 题型5 元素的推断（难） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 原子结构模型 ◆题型1 原子结构的研究历程 1．下列关于原子结构模型的演变，按照先后顺序排列正确的是 ①卢瑟福的“带核原子模型” ②汤姆生的“葡萄干面包式”③道尔顿的原子学说④玻尔的原子结构模型(轨道理论) ⑤电子云模型 A．①③②⑤④ B．③②①④⑤ C．③⑤①②④ D．④③②①⑤ 【答案】B 【详解】1808年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型；1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)，为近代量子力学原子模型，故原子结构模型的演变的过程为：道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型； 故选B。 2．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 【详解】A．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，故A正确； B．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，故B正确； 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，原子是由原子核和核外电子构成的，故C正确； 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不同的能量，能量值是不连续的，故D错误； 故选D。 ◆题型2 原子光谱 3．原子光谱在刑侦、考古和天文领域都有重要应用：刑侦中可通过微量物证的光谱分析锁定物质成分，天文学家则可通过恒星光谱判断其元素组成。关于原子光谱，下列说法正确的是 A．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱 B．原子光谱是不连续的线状谱线 C．焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁回基态时才有的现象 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【答案】B 【详解】A．玻尔理论仅能成功解释氢原子光谱，无法推广到多电子原子的光谱，存在局限性，A错误； B．原子的能级是不连续的（量子化），电子跃迁时吸收或释放的光子能量等于能级差，满足，光子频率为特定值，因此原子光谱是不连续的线状谱线，B正确； C．焰色试验是金属原子或离子的电子从高能级跃迁到低能级（不一定是基态，也可以是较低激发态）时释放可见光的现象，并非只有跃迁回基态才会产生，C错误； D．原子光谱包含发射光谱和吸收光谱两类，电子从基态跃迁到激发态时吸收特定频率的光，形成的吸收光谱也属于原子光谱，并非仅激发态跃迁到基态才产生，D错误； 故选B。 4．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。下列关于原子光谱的说法错误的是 A．氯化钠在灼烧过程中发出黄色的光，产生原子发射光谱，该过程属于物理变化 B．激发态原子的电子跃迁到较高能级变为基态原子 C．可利用原子吸收光谱上的特征谱线来鉴定元素 D．生活中常见的焰火、霓虹灯光、LED灯光都与原子核外电子跃迁释放能量有关 【答案】B 【详解】A．氯化钠灼烧时钠原子电子跃迁发出黄光，属于原子发射光谱，焰色反应为物理变化（不涉及化学键变化），A正确； B．激发态原子的电子跃迁到较高能级会处于更高激发态，不可能变为基态原子；基态原子需电子从较高能级跃迁到较低能级，B错误； C．原子吸收光谱的特征谱线具有元素特异性，可用于元素鉴定，C正确； D．焰火和霓虹灯光涉及原子核外电子跃迁释放能量，LED灯光基于半导体能带跃迁（电致发光），与原子核外电子跃迁释放能量有关，D正确； 故答案选B。 ◆题型3 能级与能层 5．下列说法错误的是 A．能量高的电子在离核近的区域运动 B．多电子原子的核外电子排布遵循排满3p能级后其余电子先排4s能级再排3d能级 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大 D．同一原子中，2p、3p、4p轨道的轨道数相同 【答案】A 【详解】A．原子核外电子能量越低，运动区域离核越近，能量越高的电子在离核更远的区域运动，A错误； B．多电子原子核外电子排布遵循构造原理，能级能量大小为，因此排满3p能级后电子先排入4s能级再排3d能级，B正确； C．同一原子中，能级符号相同时，能层序数越大，对应电子能量越高，因此1s、2s、3s电子能量逐渐增大，C正确； D．p能级的轨道数均为3，因此同一原子中2p、3p、4p轨道的轨道数相同，D正确； 故选A。 6．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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 7．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级的轨道数不同 B．3d能级有3个原子轨道 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层中含有n个能级 【答案】D 【详解】A．不同电子层的p能级的轨道数相等，都是3个，A错误； B．3d能级有5个原子轨道，B错误； C．每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层)，第三电子层若不是最外层，最多容纳18个电子，若第三电子层是最外层，则最多可容纳8个电子，C错误； D．各电子层的能级数等于其所处的电子层数，即第n电子层含有n个能级，D正确； 故选D。 ◆题型4 基态与激发态 8．下列说法正确的是 A．基态原子核外有5种能量不同的电子 B．基态原子的价电子有8种不同的空间运动状态 C．基态O原子核外有3个未成对电子 D．某原子核外电子从3p能级跃迁到3d能级，产生的光谱为发射光谱 【答案】A 【详解】A．基态原子核外电子排布式为，共有、、、、共5种能量不同的能级，对应5种能量不同的电子，A正确； B．基态原子价电子排布为，空间运动状态由原子轨道数决定，有5个轨道、有1个轨道，共6种不同空间运动状态，B错误； C．基态原子核外电子排布为，根据洪特规则，能级仅有2个未成对电子，C错误； D．能级能量低于能级，电子从低能级跃迁到高能级需要吸收能量，产生的是吸收光谱，D错误； 故选A。 9．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 【详解】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。 ◆题型5 原子轨道与电子云 10．下列关于原子轨道的描述错误的是 A．2p轨道电子云轮廓图呈球形 B．与原子轨道数相同 C．4f能级最多容纳14个电子 D．s轨道电子云半径随能层增大而增大 【答案】A 【详解】A．s轨道电子云轮廓图为球形，p轨道电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形，2p轨道不属于s轨道，A错误； B．同一能级的原子轨道数和能层序数无关，d能级都含有5个原子轨道，因此3d与4d原子轨道数相同，B正确； C．f能级含有7个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，因此4f能级最多容纳个电子，C正确； D．能层序数越大，能量越高，电子离核平均距离越远，因此s轨道电子云半径随能层增大而增大，D正确； 故选A。 11．下列说法不正确的是 A．同种原子的原子轨道能量： B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 C．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量 D．p电子的原子轨道呈哑铃形 【答案】B 【详解】A．原子轨道能量随主量子数n增大而升高，同种原子的1s、2s、3s、4s轨道能量依次递增，因此1s < 2s < 3s < 4s，A正确； B．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现的概率密度，而非电子绕核做高速圆周运动，B错误； C．电子从高能级（n=4）向低能级（n=3）跃迁时，能量降低，会以光子形式释放能量，C正确； D．p能级的原子轨道呈哑铃形，为轨道形状的正确描述，D正确； 故选B。 12．图甲是氢原子的1s电子云图，图乙、丙分别表示s、p电子的电子云轮廓图。 下列有关说法正确的是 A．电子云图就是原子轨道图 B．表示能级中有两个原子轨道 C．由图乙可知，电子的电子云轮廓图呈球形，有无数条对称轴 D．由图丙可知，、、轨道相互垂直，因为伸展方向不同，故能量不同 【答案】C 【详解】A．电子云图是用小黑点的疏密程度来表示空间各电子出现概率密度大小的图形，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，核外电子运动的电子云图并不完全等同于原子轨道图，A错误； B．表示3p轨道上有2个电子，B错误； C．图乙展示了一个球体，这正是s轨道电子云的典型形状。一个球体是完全对称的，任何一条穿过球心的直线都是它的对称轴，因此它有无数条对称轴，C正确； D．p电子的电子云轮廓图呈哑铃状，每个p能级有px、py、pz三个原子轨道，这三个轨道相互垂直，且能量相同，D错误； 故选C。 考点二 基态原子的核外电子的排布规律 ◆题型1 能量最低原理 13．下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】 A ． 表示基态碳原子中有1个2s电子激发到2p轨道上，原子处于能量较高的状态，A不符合题意； B．  中，电子排布没有遵循洪特规则，原子处于能量较高的状态，B不符合题意； C．  中，电子的排布满足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，原子的能量处于最低状态，C符合题意； D．  表示氮原子的1个2p电子激发到3s轨道，原子处于能量较高的状态，D不符合题意； 故选C。 14．下列原子的电子排布图中，符合能量最低原理的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．违背洪特规则，A错误； B．违反泡利不相容原理，B错误； C．符合能量最低原理，C正确； D．违反能量最低原理，D错误； 故合理选项是C。 15．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是 A．⑤ B．③⑤ C．②⑤ D．②③ 【答案】B 【详解】①2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，故①错误； ②违反了洪特规则，基态原子的电子总是优先单独占据一个原子轨道，且自旋状态相同，故②错误； ③能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p，每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，故③正确； ④子处于2p能级时具有的能量比3s能级时具有的能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，故④错误； ⑤能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，故⑤正确； 答案选B。 ◆题型2 泡利原理 16．下列原子结构相关内容表述正确的是 A．、、轨道能量不相同 B．最外层电子排布式为ns2的基态原子一定为主族元素 C．电子排布图违背了泡利原理 D．电子由3s能级跃迁至3p能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 【答案】D 【详解】A．3px、3py、3pz轨道处于同一能级，能量相同，A错误； B．副族元素（如 Zn、Fe 等）的基态原子最外层电子排布也可为ns2，并非只有主族元素，B错误； C．泡利原理是一个原子轨道内最多容纳两个电子且自旋相反，洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，图中没有违背泡利原理，违背了洪特规则，C错误； D．3s能级能量小于3p能级，电子由3s跃迁至3p能级时会吸收特定频率的光，可以用光谱仪摄取其吸收光谱，D正确； 故答案选D。 17．原子中的电子的自旋方向可用自旋磁量子数表示，其取值为。则原子中的电子自旋磁量子数之和为 A．-1 B．0 C． D． 【答案】D 【详解】氮元素的原子序数为7，基态原子的电子排布式为1s22s22p3，由泡利不相容原理可知，1s和2s轨道的成对电子自旋方向相反，自旋磁量子数之和均为0，2p轨道的3个电子自旋方向相同，若3个电子的自旋磁量子数均取，总和为：()×3=，若3个电子的自旋磁量子数均取，总和为：()×3=，对比选项，只有可选，故选D。 18．下列各项叙述错误的是 A．若硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理 B．若21号Sc元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C．铍原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理 D．原子的电子排布式由能释放特定能量产生发射光谱 【答案】A 【详解】A．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，该排布图违反了洪特规则，A错误； B．根据构造原理，最后两个能级的电子应先填入4s轨道再填入3d轨道，该排布式违反了构造原理，B正确； C．铍元素原子序数为4，1s、2s能级均只有一个原子轨道，该排布图符合洪特规则与泡利原理，C正确； D．该变化表示电子从较高能量的激发态跃迁到基态，释放出能量，故会产生发射光谱，D正确； 故选A。 ◆题型3 洪特规则 19．以下列出的是一些基态原子轨道中电子的排布情况，既违背泡利原理又违背洪特规则的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该电子排布图中，在2s轨道未全部充满的情况下，一个电子填充在2p轨道，违背能量最低原理，A不符合题意； B．在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子且自旋相反，违背泡利原理；基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，违背洪特规则，B符合题意； C．三个2p轨道中电子未先单独分占且自旋平行，只违背洪特规则，C不符合题意； D．符合洪特规则和泡利原理，D不符合题意； 故答案选B。 20．下列基态原子的价电子排布图正确的是 A．O： B．Cu： C．Si： D．Mn： 【答案】B 【详解】 A．中价电子排布图违背了洪特规则，O的价电子排布图应为，A错误； B．Cu的价电子排布式为，价电子排布图为，B正确； C．Si的价电子排布式为，Si的价电子排布图为，C错误； D．Mn是25号元素，价电子排布图为，D错误； 故选B。 21．下列有关原子核外电子排布的说法错误的是 A．基态的电子排布式为 B．Si原子的价电子轨道表示式写成，违反了洪特规则 C．O原子的电子轨道表示式写成，违反了泡利不相容原理 D．基态的电子排布式写成，违反了能量最低原理 【答案】D 【详解】A．24号Cr的基态电子排布满足洪特规则的半满稳定结构，电子排布式为，A不符合题意； B．Si的价电子为，根据洪特规则，同一能级不同轨道的电子会优先分占不同轨道且自旋平行，B不符合题意； C．泡利不相容原理规定：一个原子轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子；题干O的排布中，2p的一个轨道里有2个自旋方向相同的电子，违反泡利不相容原理，C不符合题意； D． 的基态电子排布式为 ，p能级只有3个原子轨道，最多容纳6个电子，不可能排布10个电子，该排布违反的是泡利不相容原理，D符合题意； 故选D。 考点三 基态原子的核外电子排布的表示方法与应用 ◆题型1 电子排布式 22．下列关于原子核外电子排布的说法，不正确的是 A．Be原子最外层电子的电子云轮廓图： B．违反了泡利原理 C．23V的电子排布式：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．某原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d1，违反了能量最低原理 【答案】C 【详解】A．Be原子最外层电子为2s电子，s轨道的电子云轮廓图为球形，与图一致，A正确； B．泡利原理要求同一原子轨道中最多容纳2个自旋方向相反的电子，题图中1s、2s轨道内两个电子自旋方向相同，违反泡利原理，B正确； C．基态电子排布应为，选项给出的排布式未填充能量更低的4s轨道，违反的是能量最低原理，不是洪特规则，C错误； D．4s轨道能量低于3d轨道，电子应先填充4s轨道再填充3d轨道，该排布式未填充4s就填充3d，违反能量最低原理，D正确； 答案选C。 23．下列各基态原子或基态离子的电子排布式中，正确的是 A．Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 B．Br- [Ar]4s2 4p5 C．Fe2+ [Ar]3d4 4s2 D．Cl- [Ar] 【答案】D 【详解】A．Si原子核外有14个电子，其基态电子排布式应为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2，题给排布式共有16个电子，A错误； B．Br原子得到1个电子形成Br-，共有36个电子，其基态电子排布式应为[Ar]3d10 4s2 4p6，B错误； C．Fe原子的价层电子排布为3d6 4s2，形成Fe2+时先失去两个4s电子，故其基态电子排布式应为[Ar]3d6，C错误； D．Cl原子得到1个电子形成Cl-，共有18个电子，与Ar原子的电子排布相同，可简写为[Ar]，D正确； 故选D。 24．下列说法正确的是 A．的最外层电子排布式为 B．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 C．Br的价层电子排布式为 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于d区 【答案】A 【详解】A．Fe是26号元素，电子排布式为：，失去3个电子后形成，最外层电子排布式变为：，A正确； B．没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层，B错误； C．主族元素的价层电子为最外层电子，故Br的价层电子排布式为，C错误； D．Cu的外围电子排布式为，位于元素周期表的ds区，D错误； 故答案选A。 ◆题型2 轨道表达式 25．下列有关电子排布图的表述不正确的是 A．可表示单核10电子粒子基态时的电子排布图 B．违背了洪特规则 C．表示基态N原子的价层电子排布图 D．表示处于激发态的B原子的电子排布图 【答案】D 【详解】A．该电子排布为，符合单核10电子基态粒子（如、等）的核外电子排布规律，A正确； B．洪特规则要求电子在简并轨道排布时，优先分占不同轨道且自旋方向相同，该排布中2轨道的3个单电子自旋方向不全部相同，违背洪特规则，B正确； C．基态原子价层电子为，价层电子排布图应包含2轨道的2个电子和2轨道的3个电子，能表示基态原子的价层电子排布图，C正确； D．基态原子的电子排布为，该排布符合基态的电子排布特征，无电子跃迁到更高能级的情况，不属于激发态，D错误； 故选D。 26．下列化学用语表示不正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．基态氧原子核外能量最高的电子云的形状：   C．HClO的结构式：H—Cl—O D．基态碳原子核外电子的轨道表示式： 【答案】AB 【详解】A．氧原子质子数为8，中子数为10时质量数为，核素表示需左下角标注质子数、左上角标注质量数，即，与选项表示一致，A正确； B．基态氧原子的电子排布式为，核外能量最高的电子处于2p轨道，p轨道的电子云形状为哑铃形，与图中给出形状一致，B正确； C．中需形成2个共价键，分别与、相连，正确结构式为，选项写法错误，C错误； D．基态碳原子2p能级有2个电子，根据洪特规则，电子应优先分占不同轨道且自旋平行，D正确； 答案选C。 27．赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．基态N核外有5个未成对电子 B．Fe元素的化合价为+2价 C．基态C的轨道表示式为 D．基态K+核外有9种不同空间运动状态的电子 【答案】D 【详解】A．基态的核外电子排布为，根据洪特规则，能级3个电子分占3个不同轨道，未成对电子数为3，A错误； B．中为价，整体为价，根据化合物化合价代数和为0，计算得化合价为，B错误； C．基态的价电子排布为，根据洪特规则，能级的2个电子应分占2个不同轨道且自旋平行，题给轨道表示式不符合洪特规则，应该为，C错误； D．基态的核外电子排布为，电子的空间运动状态数等于轨道数，总轨道数为，D正确； 故选D。 ◆题型3 电子运动状态及空间运动状态 28．锰正由“工业基石”转变成为“能源内核”。下列关于其叙述错误的是 A．电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动 B．基态锰原子核外电子的运动状态有25种 C．锰的高价态含氧酸根(如)具有强氧化性，可用于储能体系 D．锰元素位于周期表的区 【答案】A 【详解】A．4s电子能量高于3s电子，仅在离核更远的区域出现概率更大，并非总是在比3s电子离核更远的地方运动，也可能出现在离核较近的区域，故A错误； B．基态锰原子核外共有25个电子，根据泡利不相容原理，每个电子的运动状态均不相同，因此核外电子的运动状态有25种，故B正确； C．中Mn为+7价，属于锰的高价态，具有强氧化性，可用于锰基储能体系，故C正确； D．锰的价电子排布为，位于周期表第四周期第ⅦB族，属于d区元素，故D正确； 选A。 29．碲在生产中用途广泛，常用作石油裂化的催化剂、电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料等。元素周期表中碲元素的数据如图所示。下列说法正确的是 A．碲元素在元素周期表中位于第五周期第ⅣA族 B．碲元素位于元素周期表d区 C．基态碲原子的能级有4个未成对电子 D．碲原子核外电子的运动状态有52种 【答案】D 【详解】A．碲元素价电子排布为5s25p4，在元素周期表中位于第五周期ⅥA族，A错误； B．由价电子排布可知碲元素位于元素周期表p区，B错误； C．p能级有3个原子轨道，碲元素5p能级有4个电子，故有两个未成对电子，C错误； D．碲为52号元素，基态碲原子的核外电子有52个，因而碲原子核外电子的运动状态有52种，D正确； 故答案选D。 30．刀片式(简称)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是 A．基态P原子核外未成对电子数为5 B．基态原子核外电子的电子云轮廓图为球形 C．基态的价层电子排布式为 D．基态O原子核外电子的空间运动状态有5种 【答案】A 【详解】A．基态P原子核外电子排布式为，未成对电子数为3，A错误； B．基态原子核外电子排布式为，s电子的电子云轮廓图呈球形，B正确； C．基态原子的价层电子排布式为，失去最外层能级上的2个电子形成，故基态的价层电子排布式为，C正确； D．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态O原子核外有3个能级，其中能级有3个原子轨道，因此基态O原子核外电子的空间运动状态有5种，D正确； 答案选A。 31．柔性超平金刚石薄膜可360°弯曲且保持金刚石优异性能。下列说法正确的是 A．属于碳的同素异形体 B．基态C原子电子的空间运动状态有6种 C．薄膜可弯曲与共价键断裂有关 D．该材料有望替代钢筋混凝土 【答案】A 【详解】A．金刚石是碳元素形成的单质，属于碳的同素异形体，A正确； B．基态C原子的电子排布式为，电子的空间运动状态数等于其占据的原子轨道数，1s、2s、、共4种，B错误； C．薄膜弯曲后仍保持金刚石的优异性能，说明金刚石结构未被破坏，没有共价键断裂，C错误； D．金刚石制备成本高，且为薄膜材料，无法替代量大、成本低的钢筋混凝土作为建筑结构材料，D错误； 故答案选A。 ◆题型4 基态原子中未成对电子的判断 32．下列基态原子中，未成对电子数最多的是 A．C B．O C．P D．Cl 【答案】C 【详解】A．碳(C)基态原子电子构型为1s2 2s2 2p2，2p轨道有2个未成对电子，未成对电子数为2； B．氧(O)基态原子电子构型为1s2 2s2 2p4，2p轨道有2个未成对电子，未成对电子数为2； C．磷(P)基态原子电子构型为1s2 2s2 2p6 3s2 3p3，3p轨道有3个未成对电子，未成对电子数为3； D．氯(Cl)基态原子电子构型为1s2 2s2 2p6 3s2 3p5，3p轨道有1个未成对电子，未成对电子数为1； 综上，答案选C。 33．二维材料石墨烯(C)与氮化硼(BN)是量子芯片、柔性电子器件的核心基材，下列说法正确的是 A．C、N、B均位于元素周期表的区 B．基态原子未成对电子数：B>C>N C．石墨烯属于烯烃 D．基态N原子的轨道表示式若写为，则违背了洪特规则 【答案】D 【详解】A．B、C、N分别属于第ⅢA、ⅣA、ⅤA族元素，位于元素周期表p区，并非s区，A错误； B．基态B、C、N原子的未成对电子数分别为1、2、3，大小顺序为，B错误； C．石墨烯是碳单质，仅含C元素，烯烃是含碳碳双键的烃类，必须含C、H两种元素，因此石墨烯不属于烯烃，C错误； D．洪特规则规定，电子在简并轨道排布时，优先分占不同轨道且自旋方向相同，题给基态N原子的2p轨道3个电子未满足自旋平行的要求，违背了洪特规则，D正确； 故选D。 34．下列价层电子排布式对应的元素中，未成对电子数最多的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．价层电子排布为，根据洪特规则，2p能级的3个电子分占3个不同的p轨道、自旋平行，未成对电子数为3； B．价层电子排布为，2p能级4个电子中1个p轨道填充成对电子，剩余2个p轨道各有1个未成对电子，未成对电子数为2； C．价层电子排布为，2p能级5个电子中2个p轨道填充成对电子，剩余1个p轨道有1个未成对电子，未成对电子数为1； D．价层电子排布为，2p能级的2个电子分占2个不同的p轨道，未成对电子数为2； 综上所述，未成对电子数最多的为，故选A。 35．硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是 A．硒元素位于Ⅵ族 B．硒元素的质量数是34 C．硒原子的价电子排布式是4s24p4 D．硒原子的4p能级有一个未成对电子 【答案】C 【详解】硒在周期表中的信息可知，硒元素的原子序数为34，相对原子质量为78.96，为34号元素，价电子排布式是4s24p4，位于元素周期表第四周期ⅥA族，原子中能量最高的4p电子有4个，有2个未成对电子； 故选C。 ◆题型5 核外电子排布与元素周期表的分区 36．下列有关元素周期表的说法正确的是 A．所有主族元素都分布在s区和d区 B．最外层电子数为3的元素都分布在p区且均为金属元素 C．第三周期的非金属元素从左到右，对应单质的氧化性依次减弱 D．第ⅢA族到第ⅦA族的同周期主族元素，从左到右非金属性逐渐增强 【答案】D 【详解】A．主族元素分布在s区和p区，d区均为过渡元素（副族和第Ⅷ族），A错误； B．最外层电子数为3的元素中，硼（B）属于非金属元素，并非均为金属，B错误； C．第三周期非金属元素从左到右非金属性逐渐增强，对应单质的氧化性依次增强，C错误； D．同周期主族元素从左到右核电荷数增大，原子半径减小，得电子能力增强，因此非金属性逐渐增强，D正确； 故答案为D。 37．某矿石含Be、Ti、N、O和Na等元素。下列说法正确的是 A．Be的电负性小于Na B．Be和O均为p区元素 C．N的第一电离能大于O D．基态时，Be原子和Ti原子的单电子数相等 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素电负性从左到右增大，同主族从上到下减小，Be的电负性大于Li，Li大于Na，故Be电负性大于Na，A错误； B．元素分区中，s区包含ⅠA、ⅡA族元素，Be属于ⅡA族，为s区元素，O为ⅥA族属于p区元素，B错误； C．基态N原子价电子排布为，p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O（价电子排布），C正确； D．基态Be原子电子排布为，单电子数为0；基态Ti原子价电子排布为，3d轨道有2个单电子，二者单电子数不等，D错误； 故答案为：C。 38．下列说法正确的是 A．所有金属元素都分布在d区和ds区 B．电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 C．第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 D．第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位 【答案】D 【详解】A．金属元素不仅分布在d区和ds区，s区（如碱金属、碱土金属）和p区（如铝、锡）也有金属元素，A错误； B．电负性越大，非金属性越强，但第一电离能不一定越大，例如氮的电负性小于氧，但第一电离能大于氧（N原子2p轨道半充满更加稳定），B错误； C．第四周期金属元素从左到右（如钾到锌），金属性总体减弱，但由于过渡金属性质波动（如锰比铬活泼），并非严格依次减弱，C错误； D．第四周期元素中，未成对电子数最多的元素是铬（原子序数24，电子构型[Ar]4s13d5，有6个未成对电子），钾原子序数19，钾后第五位元素为铬，D正确； 故选D。 考点四 元素性质及其变化规律及应用 ◆题型1 电离能及其应用 39．下列各组元素中，第一电离能依次增大的是 A．Na、Mg、Al B．C、N、O C．S、P、Cl D．Li、Na、K 【答案】C 【详解】A．同周期元素第一电离能随原子序数增大总体增大，第ⅡA族元素的价电子排布为全满结构，第一电离能大于同周期第ⅢA族的，即第一电离能，故、、第一电离能不是依次增大，A错误； B．同周期第ⅤA族元素的价电子排布为半满稳定结构，第一电离能大于同周期第ⅥA族的，即第一电离能，故、、第一电离能不是依次增大，B错误； C．同周期第ⅤA族元素的价电子排布为半满结构，第一电离能略大于同周期第ⅥA族的，所以第一电离能依次增大，C正确； D．同主族元素第一电离能随原子序数增大而减小，故、、第一电离能依次减小，D错误； 故答案选C。 40．如图三条曲线表示、和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是 A．元素非金属性： B．最简单氢化物的稳定性： C．最简单氢化物的相对分子质量： D．第五电离能 【答案】D 【分析】同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满状态，较稳定，第一电离能高于同周期相邻Si和S元素，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能c最小，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2能级中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C，据此解答。 【详解】A．同周期自左而右非金属性增大，同主族自上而下非金属性减小，三者非金属性由强到弱为，即，A错误； B．由曲线对应关系a为、b为、c为；同主族元素中，非金属性越强，其最简单氢化物越稳定，因此，即a对应的氢化物比c对应的氢化物稳定，不成立，B错误； C．a、b、c对应的最简单氢化物依次为、、，相对分子质量的顺序为，即，C错误； D．失去四个电子后，和均为稳定的闭壳层结构，而仍有一个价电子；且第五次电离时，失去的是第一电子层电子，失去的是第二电子层电子。因此第五电离能顺序为，即，D正确； 故选D。 41．理化研究所利用“朱雀”号X射线发现了宇宙中产生铬、锰等稀有金属的“工厂”。已知铬、锰的电离能数据为 铬 锰 第一电离能 第二电离能 下列说法不正确的是 A．铬、锰位于d区元素 B．铬的第一电离能较小，与其特殊的外围电子结构有关 C．锰的第二电离能比铬的第二电离能小，与其失去两个外围电子后的结构有关 D．铁、铬、锰的电负性依次为1.83、1.66、1.55，则铁的金属性一定最强 【答案】D 【详解】A．铬和锰的最后一个电子均填入3d轨道，属于d区元素，A正确； B．铬的第一电离能较小是因为其外围电子构型为3d54s1，失去一个4s电子后形成的Cr+离子具有3d5半充满稳定结构，因此其第一电离能相对较小，B正确； C．锰的第二电离能比铬小是因为锰失去第二个电子后形成稳定的3d5半充满结构，而铬失去第二个电子会破坏3d5半充满结构，C正确； D．根据电负性数据，铁(1.83)、铬(1.66)、锰(1.55)，电负性越小金属性越强，因此锰的金属性最强，铁的金属性最弱，D说法错误； 故选D。 42．下表列出了某短周期元素R 的各级电离能数据(用I1、I2……表示) 元素 电离能/(kJ ·mol-1 ) I1 I2 I3 I4 …… R 578 1817 2745 11575 …… 关于元素R 的下列推断中，错误的是 A．R元素基态原子的价电子排布式为 3s2 3p1 B．R元素的最高价氧化物的水化物既能与盐酸反应，又能与氨水反应 C．R元素的最高正化合价为+3 价 D．R元素的第一电离能低于同周期相邻的元素 【答案】B 【分析】根据电离能数据，I4远大于I3，说明R失去3个电子后达到稳定结构，属于第ⅢA族元素（如铝）。 【详解】A．铝的价电子排布为3s23p1，A正确； B．R的最高价氧化物水化物为Al(OH)3，它能与盐酸反应，但不能与弱碱（如氨水）反应，只能与强碱反应。因此B错误； C．第ⅢA族元素的最高正化合价为+3，符合铝的性质，C正确； D．第三周期中，铝的第一电离能低于相邻的镁（ⅡA族）和硅（ⅣA族），因为铝的3p能级比Mg的3s能级能量高，且Mg的3p能级处于全空，所以Mg比Al更稳定，又硅的原子半径比Al更小，其第一电离能更大，D正确； 故选B。 ◆题型2 电负性及其应用 43．由多种元素组成的化合物()是一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是 A．基态氧原子的电子排布式为 B．基态的价层电子排布式为 C．N和As同主族，第一电离能：N<As D．电负性： 【答案】D 【详解】A．基态氧原子的核外电子排布式为，选项仅给出氧原子的价层电子排布式，不是完整的基态电子排布式，A错误； B．基态Fe原子价层电子排布为，形成时优先失去最外层4s轨道的2个电子，故价层电子排布式为，B错误； C．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能，C错误； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性，O的非金属性远强于As，故电负性，整体顺序为，D正确； 故答案为D。 44．是一种食品添加剂。其所含下列元素中电负性最大的是 A．N B．Al C．O D．S 【答案】C 【详解】Al是金属元素，其电负性小于非金属元素；同一周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：O>N；同一主族，从上到下，元素的电负性依次减小，则电负性：O>S；题中的几种非金属元素中，H的电负性最小，故电负性最大的元素是O，故选C。 45．中国空间站核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳能电池，Ga与Al位于同主族。下列说法不正确的是 A．砷化镓电池可将太阳能转化为电能 B．第一电离能：As<Se(硒) C．电负性：Ga<As，GaAs中As显负价 D．Ga的金属性比Al强 【答案】B 【详解】A．太阳能电池的功能是将太阳能转化为电能，砷化镓电池作为太阳能电池可实现该能量转化，A正确； B．和位于第四周期，的价电子排布为，p轨道处于半充满的稳定结构，失电子难度更大，第一电离能大于同周期相邻的，即第一电离能：，B错误； C．与同周期且在左侧，同周期主族元素从左到右电负性递增，则电负性：，形成化合物时吸引电子能力更强，显负价，C正确； D．与同主族，且位于的下方，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，所以的金属性比强，D正确； 故选B。 ◆题型3 微粒半径大小的比较 46．联氨()为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．离子半径： B．电负性： C．第一电离能： D．元素位于元素周期表中的区 【答案】A 【详解】A．与核电荷数相同，核外电子数更多，原子核对核外电子的吸引作用更弱，故离子半径，A正确； B．同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，且H的电负性为2.1，N的电负性为3.0，故电负性顺序为，B错误； C．原子轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的，常见元素H的第一电离能大于C小于O，故正确顺序为，C错误； D．元素价层电子排布为，位于元素周期表的区，D错误； 故答案选A。 47．侯德榜发明了以、和NaCl为原料的联合制碱法。下列说法错误的是 A．离子半径： B．电负性： C．O是第二周期第ⅣA族元素 D．基态C原子的价层电子排布式： 【答案】C 【详解】A．核外有3个电子层，核外有2个电子层，电子层数越多离子半径越大，故离子半径，A正确； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，和同周期，在右侧，故电负性，B正确； C．的原子序数为8，核外最外层电子数为6，位于第二周期第ⅥA族，不是第ⅣA族，C错误； D．基态原子的核外电子排布式为，价层电子为最外层电子，故价层电子排布式为，D正确； 故选C。 48．下列说法正确的是 A．半径： B．离子键百分数： C．酸性： D．第一电离能：C<N<O 【答案】B 【详解】A．和核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故半径，A错误； B．电负性，成键两元素电负性差值越大，化学键离子键百分数越高，故离子键百分数，B正确； C．是弱酸，是强酸，酸性，C错误； D．同周期元素第一电离能呈增大趋势，原子2p能级为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的，故第一电离能，D错误； 故选B。 49．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是 A．X的电负性比Q的大 B．Y和R同主族 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Q的简单离子半径比R的小 【答案】B 【分析】X最外层电子数为4、原子半径较小，为；Y、R最外层电子数均为1，原子半径、原子序数依次增大，故Y为、R为；Z最外层电子数为6、Q最外层电子数为7，原子序数介于和之间，故Z为、Q为。 【详解】A．X为，Q为，的电负性小于，A错误； B．Y为，R为，二者最外层电子数均为1，都属于第ⅠA族，二者同主族，B正确； C．非金属性，元素非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，故的稳定性弱于，C错误； D．和核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故半径大于，即Q的简单离子半径比R的大，D错误； 故选B。 ◆题型4 元素“位、构、性”的关系 50．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是 A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C．p能级未成对电子最多的是Z元素 D．X元素是电负性最大的元素 【答案】D 【分析】根据元素在周期表的位置，可推出为，为P，为，为，为。 【详解】A．P的轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻的，即的第一电离能大于，A错误； B．的阴离子电子层结构与相同，的阴离子电子层结构与相同，和不相同，B错误； C．的能级有3个未成对电子，是五种元素中能级未成对电子最多的，的能级只有1个未成对电子，C错误； D．为，元素非金属性越强电负性越大，是所有元素中非金属性最强的，电负性最大，D正确； 故答案选D。 51．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示，已知戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是 A．上述五种元素均为非金属元素 B．乙和丙同处于第ⅤA族 C．甲和戊的原子序数相差6 D．上述五种元素在周期表中均处于p区 【答案】C 【分析】戊的非金属性最强且基态原子p轨道只有一个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p5，戊为F，丁为O，丙为N，乙为P，甲为Si。 【详解】A．根据分析，以上五种元素均为非金属元素，A正确； B．乙为P，丙为N，都是第ⅤA族元素，B正确； C．甲为Si，戊为F，其原子序数分别为14、9，二者相差5，C错误； D．五种元素处于元素周期表的第ⅣA族～第ⅦA族，故均处于周期表的p区，D正确； 故选C。 52．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图2所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法不正确的是 X Y Z W A．简单氢化物的热稳定性： B．Z的氧化物既能与盐酸又能与NaOH溶液反应 C．原子半径由大到小的顺序为： D．W单质可作半导体材料 【答案】C 【详解】A．X为N，Y为O，Z为Al，W为Si。O元素的非金属性强于N元素，因此其简单氢化物的稳定性强，A正确； B．Al2O3是两性氧化物，既能与盐酸反应又能与溶液反应，B正确； C．同周期主族元素，从左往右原子半径依次减小，同主族元素，原子半径从上到下依次增大，则原子半径大小：，C错误； D．Si是良好的半导体材料，D正确； 故答案选C。 53．如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W均为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是    A．Y位于第3周期第ⅣA族，属于p区元素 B．Z、W、X的原子半径依次减小，电负性依次减小 C．W的氢化物和X单质在一定条件下可发生置换反应 D．根据T在元素周期表中的位置，可以推测T元素的单质具有半导体特性 【答案】B 【分析】根据X、Y、Z、W在周期表中的位置知，X处于第二周期，Y、Z、W处于第三周期，X、W同主族，且W核电荷数是X的2倍，设X核电荷数为，则，得，因此： ，，结合周期表位置可得：，，，据此分析； 【详解】A．Y是Si，位于第三周期第ⅣA族，简化电子排布式为，最后电子填充3p轨道，属于p区元素，A正确； B．原子半径：同周期从左到右原子半径减小，电子层数越少半径越小，因此原子半径（即，依次减小）；但电负性规律：同周期从左到右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，因此电负性（即），Z、W、X的电负性是依次增大，B错误； C．W的氢化物为，X单质为，可发生反应，属于置换反应，C正确； D．T是As，位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，其单质具有半导体特性，D正确； 故选B。 ◆题型5 元素的推断 54．X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前20号元素。X是宇宙中含量最多的元素，Y的最外层电子数是次外层的两倍，Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒，Z、M同主族，W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子。下列说法正确的是 A．简单离子半径：W>M B．简单氢化物稳定性：Z<Y C．电负性：Z>M D．第二周期中第一电离能比Z大的元素有2种 【答案】C 【分析】X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前20号元素。X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素；Y的最外层电子数是次外层的两倍，则Y为C元素；Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒，则Z为O元素；Z、M同主族，则M为S元素；W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子，则W为K元素。 【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则硫离子的离子半径大于钾离子，即M > W ，A错误； B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，简单氢化物的稳定性依次增强，所以水的稳定性强于甲烷，即Y <Z，B错误； C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，电负性依次减小，则氧元素的电负性大于硫元素，即Z>M ，C正确； D．同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能比氧元素大的元素为氮元素、氟元素、氖元素，共3种，D错误； 故选C。 55．X、Y、Z、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素，X的第一电离能小于同周期相邻的两种元素，Y的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，Z与W可以形成离子[WZ6]3-，基态Q原子的核外有2个未成对电子且p能级无空轨道。下列说法错误的是 A．非金属性：Z>Q B．单质沸点：Y<Q C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X D．简单离子半径：Z<W 【答案】D 【分析】首先推断元素：根据已知条件“Z与W可以形成离子[WZ6]3-”，短周期经典离子为[AlF6]3-，可推测Z为F（氟）、W为Al（铝）；再根据短周期ⅡA、ⅤA元素的第一电离能反常高于相邻元素，以及题干条件“X的第一电离能小于同周期相邻的两种元素，Y的第一电离能大于同周期相邻的两种元素”可推出X为B（硼）、Y为N（氮）；再根据Q的原子序数大于W（Al），且“基态Q原子的核外有2个未成对电子且p能级无空轨道”可推测Q为S（硫），即X为B（硼）、Y为N（氮），Z为F（氟）、W为Al（铝）、Q为S（硫）。 【详解】A．Z为F，Q为S，F是短周期非金属性最强的元素，非金属性F>S，即Z>Q，A正确； B．Y的单质为N2，常温下为气体，沸点低；Q的单质为硫，常温下为固体，沸点远高于N2，即单质沸点Y<Q，B正确； C．Y的最高价氧化物对应水化物为HNO3（强酸），X的最高价氧化物对应水化物为H3BO3（弱酸），酸性HNO3>H3BO3，即Y>X，C正确； D．Z的简单离子为F-，W的简单离子为Al3+，二者核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，因此离子半径F->Al3+，即Z>W，D错误； 故答案选D。 56．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的，Y原子的最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，Z原子s能级上电子数与p能级上电子数之比为2：3，W第一电离能大于Z。下列说法正确的是 A．电负性：Y＜Z＜W B．四种元素基态原子的未成对电子数：Y＜Z＜W＜X C．原子半径：X＜Z＜W＜Y D．简单氢化物的稳定性：Z＜Y＜W＜X 【答案】A 【分析】短周期主族元素中，有两个单电子的原子，其价电子排布可能是（如C、Si）或（如O、S）。由于X的电负性最大，且原子序数最小（在四种元素中），X很可能是O（氧）元素，O的电子排布为，有两个单电子，符合条件。 如果X是O（原子序数8），其内层（K层）电子数为2。那么Y的最外层电子数为。已知原子序数X<Y<Z<W，Y是短周期主族元素，最外层4个电子，且原子序数大于8，所以Y只能是第三周期的Si（硅）元素（原子序数14）。Z原子s能级上电子数与p能级上电子数之比为2：3。Z电子排布为。此时Z为P（磷）元素（原子序数15）。Z是P（第VA族），W原子序数大于15，是短周期主族元素，所以W可能是S（16）或Cl（17）。P的3p轨道半满，第一电离能大于S，所以W只能是Cl（氯）（第VIIA族，第一电离能大于P）。原子序数15<17，符合条件。所以X为，Y为，Z为，W为。 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，、、为同周期元素，电负性，即，A正确； B．各元素基态原子未成对电子数：有2个，有3个，有1个，有2个，正确顺序为，B错误； C．原子半径规律：电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷数越大半径越小，故半径顺序为，即，C错误； D．元素非金属性越强简单氢化物稳定性越强，非金属性，故稳定性顺序为，即，D错误； 故答案选A。 57．W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，由W、X、Y组成的化合物M溶于稀盐酸有无色无味气体生成，简单离子与具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 A．常温下，X的氢化物呈气态 B．基态X原子核外有2个未成对电子 C．最高正化合价：X>W D．X核外有8种空间运动状态不同的电子 【答案】B 【分析】首先推断元素：简单离子与电子层结构相同，结合短周期主族元素原子序数关系可知为，为；三种元素组成的化合物和稀盐酸反应生成无色无味气体，可知为。 【详解】A．为，常温下其氢化物、均为液态，A错误； B．基态原子核外电子排布为，2p轨道有2个未成对电子，B正确； C．无最高正化合价，的最高正价为+4，最高正化合价，C错误； D．电子的空间运动状态数等于原子核外的原子轨道数，原子核外有1s、2s、2p共5个原子轨道，即5种空间运动状态不同的电子，D错误； 故答案选B。 综合攻坚·知能拔高 1．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．乙酸的电子式： C．中N的化合价为-2 D．基态的价电子排布式为，其价电子轨道表示式： 【答案】D 【详解】 A．铁原子序数为26，核外26个电子，有4个电子层，依次排布2、8、14、2个电子，的结构示意图：，A错误； B．乙酸电子式为，B错误； C．由化合价的代数和为0可知，中氮元素的化合价为-3价，C错误； D．基态的价电子排布式为，其价电子轨道表示式：，D正确； 故答案选D。 2．下列对基态原子或离子电子排布式或轨道表示式的评价正确的是 选项 基态原子或离子电子排布式或轨道表示式 评价 A C原子的轨道表示式：   错误；违反泡利原理 B N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 C Ca原子的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 D Br的电子排布式：[Ar]4s24p5 正确 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】 A．C的电子排布为，选项中的轨道表达式违反了洪特规则，2p轨道的两个电子应分布在两个不同的轨道中，自旋平行，正确的轨道表示式为，A错误； B．N的电子排布为，选项中的轨道表达式违反了泡利不相容原理，1s和2s轨道的两个电子自旋方向应该相反，正确的轨道表示式为，B错误； C．由于能量：3d＞4s，选项中的电子排布式违反了能量最低原理，正确的电子排布式为，C正确； D．的电子排布式：[Ar]，选项中的电子排布式错误，D错误； 故选C。 3．下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 A．s电子绕核运动，其轨道为球面 B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 C．M能层中有3s、3p、3d三个能级，共9个轨道，最多可容纳18种运动状态的电子 D．电子云中的一个小黑点就是代表一个电子 【答案】C 【详解】A．原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域，电子没有固定的运动轨迹，s电子并非在球面运动，A错误； B．K能层只有1s这1个轨道，可容纳2个自旋相反的电子，并非存在两条轨道，B错误； C．M能层的3s、3p、3d能级分别有1、3、5个轨道，总轨道数为1+3+5=9，每个轨道最多容纳2个电子，共可容纳2×9=18个电子，每个电子运动状态均不同，故可容纳18种运动状态的电子，C正确； D．电子云的小黑点表示电子在核外空间出现的概率密度，并非表示一个电子，D错误； 故选C。 4．下列叙述错误的是 A．第四周期元素占据周期表4个分区 B．基态原子的价层电子排布式为的元素位于VⅢ族 C．基态原子的价层电子排布为的元素最高化合价为+7价 D．基态原子的价层电子排布式为的元素不一定是主族元素 【答案】C 【详解】A．第四周期元素中，K、Ca位于s区，Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni位于d区，Cu、Zn位于ds区，而Ga、Ge、As、Se、Br和Kr位于p区，共占4个区，A正确； B．价层电子排布为的元素是Fe、Co、Ni，三者均属于元素周期表第Ⅷ族，B正确； C．价层电子排布为的元素是第ⅦA族的卤族元素，其中F元素非金属性极强，无正价，最高化合价为0价，并非所有该类元素都能显+7价，C错误； D．价层电子排布为的元素可能是0族元素，如Ne()，稀有气体不属于主族元素，因此这类元素不一定是主族元素，D正确； 故答案选C。 5．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．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 D．某基态原子3d能级电子排布为，违反了泡利不相容原理 【答案】C 【详解】A．是第四周期第族主族元素，价电子为最外层电子，排布式为，属于内层电子，不属于价电子，A错误； B．能级的轨道数固定为3，与电子层数无关，、、能级轨道数均为3，B错误； C．前4周期中，第一周期的（未成对电子数1，对应周期序数1）、第二周期的和（未成对电子数2，对应周期序数2）、第三周期的（未成对电子数3，对应周期序数3）、第四周期的（未成对电子数4，对应周期序数4），共5种元素符合要求，C正确； D．该排布中电子未优先分占简并轨道且自旋平行，违反的是洪特规则，并未出现同一轨道内电子自旋相同的情况，不违反泡利不相容原理，D错误； 故选C。 6．下列关于元素周期表的说法正确的是 A．元素周期表中有18个纵行，共18个族 B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 D．基态原子价电子排布式为的元素属于p区主族元素 【答案】D 【详解】A．元素周期表有18个纵行，但第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此共有16个族，A错误； B．每个p能级均含有3个轨道，因此同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数相同，B错误； C．第ⅦA族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性依次减弱，C错误； D．基态原子的末电子填入p能级，且价电子均位于最外层s、p能级，属于p区主族元素；其完整价电子排布式为，D正确； 故选D。 7．下列说法正确的是 A．若基态碳原子电子排布式为 ，则违反了泡利原理 B．基态N原子中，自旋方向相同的电子最多有5个 C．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li＜Be＜B D．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次减小 【答案】B 【详解】A．基态碳原子的排布中，2p能级的2个电子未分占不同简并轨道，违反的是洪特规则，未违反泡利原理，A错误； B．基态N原子电子排布式为，1s、2s轨道各有1个电子与2p能级3个自旋平行的电子自旋方向相同，共5个，B正确； C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但Be的全满结构稳定，第一电离能大于B，故顺序为，C错误； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故Ge、As、Se电负性依次增大，D错误； 故选B。 8．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示，单位kJ/mol)。 各级电离能 I1 I2 I3 I4 …… 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断正确的是 A．R的最高正价为+1价 B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族 C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4 【答案】C 【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。 【详解】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误； B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误； C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确； D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误； 故合理选项是C。 9．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的基态原子有2个未成对电子，Y的族序数为周期数的3倍，Z、M、Q在同一周期，三者的最外层电子数之和为11，Z是同周期元素中电负性最小的元素，M的价电子数是Z的3倍。下列说法不正确的是 A．Y、Z、M形成的简单离子半径大小顺序为：Y>Z>M B．同周期中第一电离能介于M与Q之间的元素有4种 C．电负性：Q>Y>X D．基态Q原子的电子占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 【答案】C 【分析】短周期元素中，族序数为周期数3倍且满足原子序数关系的Y是氧，即。原子序数小于氧且基态原子有2个未成对电子的X是碳，即。Z、M、Q的原子序数均大于氧且处于同一周期，Z又是该周期电负性最小的元素，因此Z是第三周期的钠，即。钠的价电子数为1，M的价电子数是Z的3倍，故M的价电子数为3，M是铝，即。由Z、M、Q的最外层电子数之和为11，得Q的最外层电子数为7，故。 【详解】A．由分析可知，Y、Z、M分别为O、Na、Al；形成的简单离子、、均有10个电子。核电荷数依次增大，离子半径依次减小，故离子半径大小顺序为，A正确； B．由分析可知，M、Q分别为Al、Cl。第三周期中，第一电离能介于Al与Cl之间的元素为Mg、Si、P、S，共4种，B正确； C．由分析可知，Q、Y、X分别为Cl、O、C。三者的电负性大小顺序为，即，C错误； D．由分析可知，Q为Cl，基态Cl原子的价电子排布为，电子占据的最高能级为，p能级的电子云轮廓图为哑铃形，D正确； 故选C。 10．下图中，能正确表示第三周期部分元素的第三电离能()与原子序数关系的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】在第三周期主族元素中，镁失去2个电子后，达到8电子稳定结构，所以镁的第三电离能最大； 故选D。 11．和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。已知X是原子半径最小的元素，Y元素的基态原子中s能级的电子总数是p能级电子总数的2倍，Z元素基态原子的L层有6种运动状态不同的电子，的焰色试验为黄色。下列有关说法错误的是 A．电负性： B．同周期第一电离能大于Z的元素有2种 C．Z与W可形成含非极性键的离子化合物 D．X与Y、Z均能形成18电子的微粒 【答案】B 【分析】X是原子半径最小的短周期主族元素，则X为H；W焰色试验为黄色，含元素，则W为Na；Z基态原子L层有6种运动状态不同的电子，即L层有6个电子，电子排布，则Z为O；Y原子序数介于H、O之间，基态原子s能级电子总数是p能级的2倍：电子排布，s电子共4个、p电子2个，则Y为C； 【详解】A．同周期从左到右电负性增大，金属元素电负性远小于非金属，因此顺序为，即，A正确； B．Z为O，位于第二周期；第二周期第一电离能：，因此第一电离能大于O的有共3种，B错误； C．与可生成，由与构成，属于离子化合物；内部存在非极性共价键，C正确； D．与形成，与形成，二者都是18电子微粒，D正确； 故选B。 12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素基态原子核外有6个运动状态完全不同的电子，Z元素基态原子的最外层电子数是次外层的3倍，W与Z同主族。下列说法正确的是 A．最高正化合价：Y>W>X B．元素电负性：Y>Z>X C．原子的半径：W<Z<X D．第一电离能：X<Z<Y 【答案】D 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素基态原子核外有6个运动状态完全不同的电子，X为C； Z最外层电子数是次外层的3倍，短周期中只有氧符合，Z为O； W与Z同主族且为短周期元素，W为S； 因此Y原子序数为7，Y为N。 【详解】A．最高正化合价：N为+5、S为+6、C为+4，正确顺序为：，A错误； B．同周期主族元素电负性从左到右递增，电负性顺序为：，B错误； C．电子层数越多原子半径越大，同周期主族元素原子序数越大半径越小，原子半径顺序为：S>C>O，C错误； D．同周期主族元素，第一电离能从左往右有增大的趋势，N的2p轨道为半充满稳定结构，则第一电离能：，D正确； 故选D。 二、填空题 13．铁触媒、MnO2等可作氨催化还原脱除NOx的催化剂。下表列出了几种元素的电负性。 元素 H B C N O Si 电负性 2.1 2.0 x 3.0 3.5 1.8 (1)基态氧原子中电子占据的最高能级电子云轮廓图的形状为_______________。 (2)上表中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是___________________。 (3)通过分析电负性的变化规律，确定C元素电负性x的最小范围是___________。 (4)催化剂中Mn和Fe两种元素的部分电离能数据如下表。 元素 Mn Fe 电离能 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 ①基态Mn原子价电子排布的轨道表示式是_______。 ②比较两种元素的I2、I3可知，气态二价离子再失去一个电子：Mn2+比Fe2+更___________(填“易”或“难”)；从结构的角度进行解释：___________。推测气态一价离子再失去一个电子Cu+比Mn+更_____(填“易”或“难”) 【答案】(1)哑铃形 (2)N＞O＞C＞B (3)2.0＜x＜3.0(或2.0~3.0) (4) 难 Mn2+的价层电子排布为3d5，3d轨道为半充满状态，比较稳定；Fe2+价层电子排布为3d6，再失去一个电子即可达到半充满状态，所以，再失去一个电子Mn2+比Fe2+更难 难 【详解】（1）基态氧原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能级为2p能级，p轨道的电子云轮廓图形状为哑铃形； （2）表中给出的第二周期元素有B、C、N、O。同一周期元素的第一电离能随原子序数增加呈增大趋势，但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态（），其第一电离能反常地大于相邻的O原子，故第一电离能由大到小的顺序为； （3）同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大。表中B的电负性为2.0，N的电负性为3.0，C位于B和N之间，故C元素电负性的最小范围是； （4）①Mn的原子序数为25，基态原子的价电子排布式为，根据洪特规则和泡利不相容原理，其轨道表示式为； ②由表中数据可知，Mn的远大于，说明再失去一个电子非常困难；从结构上看，的价电子排布为，3d轨道处于半充满的稳定状态，较难失去电子；而的价电子排布为，失去一个电子后达到半充满稳定状态，故较易失去电子，因此比更难失去电子；同理，的价电子排布为，处于全充满的稳定状态，很难再失去电子；而的价电子排布为，失去4s电子后可达到半充满稳定状态，较易失去电子，因此比更难失去电子。 14．磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池，回答下列问题： (1)Fe在元素周期表中的位置：___________，其价层电子排布式为___________。 (2)用“＞”“＜”或“=”填空。 ①离子半径：Li+___________H－； ②第一电离能：Be___________B； ③电负性：O___________P。 (3)根据对角线规则，在周期表中，与Li化学性质最相似的邻族元素是___________(写元素符号)。 (4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。 A．    B．   C．    D． (5)基态P原子中未成对的电子数为___________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。 (6)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为___________。 【答案】(1) 第四周期第Ⅷ族 3d64s2 (2) ＜ ＞ ＞ (3)Mg (4) D C (5) 3 哑铃 (6) 【详解】（1）Fe是26号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，其价电子排布式为3d64s2。 （2）①根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：。 ②Be价电子排布为2s2，其2s轨道处于‌全充满‌状态，结构非常稳定，因此需要较高的能量才能失去一个电子；B价电子排布为2s22p1，容易失去能量较高且未成对的2p电子，因此第一电离能：Be＞B。 ③同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P。 （3）在周期表中，Mg处于Li对角线，故Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。 （4）下列Li原子电子排布图表示的状态中，D是基态电子排布式能量最低；A、B、C都是激发态，能量高于D，C中1s有两个电子跃迁到2p轨道上，能量总和最高。 （5）基态P价电子排布式为3s23p3，未成对的电子数3；其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓为哑铃形。 （6） 电子排布式为[Ar]3d6.，根据洪特规则和泡利原理，其轨道表示式为。 15．现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，其他相关信息如表： A 元素的核外电子数和电子层数相等 B 元素原子的核外s电子数比p电子数多1 C 元素原子M层有2个电子 D 是前四周期中电负性最小的元素 E 位于周期表的第七列 回答下列问题： (1)A的一种同位素中含有2个中子，其核素符号为 ______（填写X形式）。 (2)基态B原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 ______个方向，原子轨道呈 ______形。 (3)某同学根据上述信息，推断基态C原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了 ______。 (4)检验D元素的方法是 ______，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：______。 (5)E位于 ______族，基态E原子的价层电子排布式为 ______。 【答案】(1) (2) 3 哑铃 (3)能量最低原理 (4) 焰色反应 基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能级或基态时，以光的形式释放能量 (5) VIIB 3d54s2 【分析】A、B、C为短周期主族元素，A元素的核外电子数和电子层数相等，是H。B元素原子的核外s电子数比p电子数多1，说明核外电子排布为，为N。C元素原子M层有2个电子，说明C原子含有12个电子，为Mg。D、E为第四周期元素，D元素是前四周期中电负性最小的元素，在第四周期的第一列，为K。E元素位于周期表的第七列，根据周期表的排列，为Mn。 【详解】（1）A是，质子数为1，中子数为2，质量数，核素符号为。 （2）基态原子能量最高的电子在轨道，轨道电子云有3个空间伸展方向，原子轨道呈哑铃形。 （3）的轨道能量低于轨道，依据能量最低原理，电子应先填满能量低的轨道，再填充轨道，该同学的轨道式违反了能量最低原理。 （4）检验K元素的方法是焰色反应。基态原子的电子吸收能量后跃迁到高能级，电子从高能级跃迁回低能级的时候以光的形式释放能量，不同金属元素对应的焰色不同，可用于鉴别。 （5）E是Mn，周期表第7列对应第族，原子序数为25，基态价层电子排布式为。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $