高考化学一轮复习微专题强化练：原子结构 核外电子排布规律

新高考化学第一轮复习微专题强化练原子结构核外电子排布规律一、选择题1、下列叙述正确的是()A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布一定与比它原子序数小的稀有气体元素原子的核外电子排布相同2、镉(Cd)是一种重金属元素，有多种核素，下列关于eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd说法正确的是()A.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd属于两种不同的元素B.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd质量数相同C.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd是同一种核素D.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd互为同位素3、“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。下列叙述中错误的是()A．镁元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s2B．铝元素原子核外共有5种不同运动状态的电子C．钠离子半径比铝离子半径大D．金属铝与钠的最高价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑4、下列说法正确的是()A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D．各能层含有的能级数为n(n为能层序数)5、核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是()A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用6、下列离子化合物中，阴、阳离子的电子层结构相同的是()A．NaClB．LiClC．MgOD．Na2S7、有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3－与Bn＋的电子排布完全相同，则元素B的核电荷数为()A．a－n－3B．a－n＋3C．a＋n－3D．a＋n＋38、下列有关化学用语正确的是()A．O原子的轨道表示式为B．氯化钠的分子式：NaClC．Cl－的结构示意图：D．Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d29、2020年4月，我国自主设计，被称为“人造太阳”的“东方超环”核聚变实验装置取得重大突破，该核聚变的基础原料是海水中提取的氘和氚。下列叙述错误的是()A．氘原子的相对原子质量为2B．氚原子内中子数和核外电子数之差为1C．氘原子和氚原子互为同位素D．海水中的H2O与D2O互为同素异形体10、下列说法正确的是()A．同一原子中3s、3p、3d、4s能量依次升高B．某原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2，原子放出能量C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多D．按照泡利原理，在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子11．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋状态相反的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．1s22s22p63s23p6B．1s22s22p63s23p63d54s2C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s112．下列表达方式错误的是()A．四氯化碳的电子式：B．氟化钠的电子式：Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(F,\s\up6(··),\s\do6(··))eq\o\al(·,·)]－C．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6D．碳-12原子：eq\o\al(12,6)C13、已知某原子结构示意图为，下列有关说法正确的是()A．结构示意图中x＝4B．该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4C．该原子的轨道表示式为D．该原子结构中共有5个能级上填充有电14、核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则它的ng氧化物中所含质子的物质的量是()A.eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)molB.eq\f(n,A＋16)(A－N＋10)molC．(A－N＋Z)molD.eq\f(n,A)(A－N＋6)mol15、图中三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。下列说法正确的是()A．电负性：c>b>aB．最简单氢化物的稳定性：c>a>bC．I5：a>c>bD．最简单氢化物的沸点：a>b>c二、非选择题16、A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，C的单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F的基态原子有9个非空原子轨道，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。试回答：(1)上述六种元素中第一电离能最大的是________元素，理由是_________________________。(2)C元素原子的第一电离能________(填“>”“<”或“＝”)D，理由是______________________。(3)上述六种元素按电负性从小到大的排列顺序是________。(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物分别是________(填“离子化合物”或“共价化合物”，下同)、________、________、________。17、镍、铂、镧等过渡金属单质及化合物在医疗领域有着广泛的应用。基态原子镍的价电子排布式为_____________。(2)26号元素价层电子排布式为________；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是____元素。(3)铬、铜、铁、锰等原子的基态电子排布式分别为_____________，氯元素的基态原子的价电子排布式是____________，与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有________(填元素符号)。(4)基态Fe3＋的M层电子排布式为________，铝原子核外自旋方向相同的电子最多有________个，与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为________，基态磷原子的核外电子运动状态共有________种，其价电子排布式为________。在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。(5)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________，有________个未成对电子。(6)Co原子结构示意图为_____________________，Co2＋基态核外电子排布式为_____________________，Co2＋的价电子轨道表示式为：______________。18、有A、B、C、D、E、F六种元素。请填空(填元素符号)：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为________。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，则B元素为________，C元素为________。(3)D3＋的3d能级为半充满，则D元素为________，其基态原子的电子排布式为________。(4)写出3p能级上只有2个未成对电子的元素价电子排布式为______________。(5)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E元素为________，其基态原子的电子排布式为________。(6)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________形。19、(1)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。①X元素基态原子的电子排布式为____________，该元素的化学符号是____________。②Y元素原子的价层电子轨道表示式为____________，该元素的名称是__________。③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是__________________。(2)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。①Si位于元素周期表第________周期第________族。②N的基态原子核外电子排布式为________________；Cu的基态原子最外层有________个电子。③用“＞”或“＜”填空：原子半径电负性熔点沸点Al____SiN____O金刚石____晶体硅CH4____SiH4答案与解析1、C解析：两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质不一定相同，例如钠离子和氟离子，A项错误；凡单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，例如H＋肯定不满足稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；两原子，如果核外电子排布相同，那么质子数相同，则一定属于同种元素，C项正确；阴离子是原子得电子后的离子，则阴离子的核外电子排布与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错误。2、D解析：eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd都属于Cd元素，A错误；eq\o\al(95,48)Cd的质量数为95，eq\o\al(97,48)Cd的质量数为97，B错误；具有一定数目质子和一定数目中子的原子称为核素，eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd属于不同种核素，C错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd为Cd元素的两种同位素，D正确。3、B解析：镁元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s2，A正确；铝元素原子核外共有13种不同运动状态的电子，B错误；钠离子半径比铝离子半径大，C正确；金属铝与钠的最高价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，D正确。4、D解析：同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，选项A不正确；同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相同，都是3个，选项B不正确；能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，选项C不正确；各能层含有的能级数与其能层序数相等为n(n代表能层序数)，即第n能层含有n个能级，如第一能层能级数为1，选项D正确。5、C解析：因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又因最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a＝1时，不成立；当a＝2时，最外层电子数为5，元素X为N；当a＝3时，最外层电子数为7，元素X为Cl。当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，A正确；由X的单质为Cl2或N2，根据氧化还原规律可知中间价态的物质既具有氧化性，又具有还原性，B正确；Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C错误；如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D正确。6、C解析：A项，NaCl中钠离子核外有10个电子、氯离子核外有18个电子，氯离子电子层比钠离子多一个，电子层结构不同，错误；B项，LiCl中锂离子核外有2个电子、氯离子核外有18个电子，氯离子电子层比锂离子多2个，电子层结构不同，错误；C项，氧化镁中氧离子和镁离子核外电子数都是10，其阴、阳离子电子层结构相同，正确；D项，Na2S中钠离子核外有10个电子、硫离子核外有18个电子，硫离子比钠离子多1个电子层，电子层结构不同，错误。7、D解析：A元素原子的核电荷数为a，原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3－，则A3－的核外电子数为a＋3，B原子失去n个电子形成Bn＋，设B的核电荷数为x，由于A3－与Bn＋的电子排布相同，则：a＋3＝x－n，解得：x＝a＋n＋3，所以元素B的核电荷数为a＋n＋3，D项正确。8、C解析：O原子的2s能级的2个电子的运动方向应该相反，A错误；氯化钠是离子化合物，NaCl只是化学式，不是分子式，B错误；氯离子的核内有17个质子，核外有18个电子，C正确；Ca的核电荷数为20，电子排布式应是1s22s22p63s23p64s2，D错误。9、D解析：氘原子的中子数为1，质子数为1，相对原子质量为2，故A正确；氚原子内中子数为2，核外电子数为1，故B正确；氘原子和氚原子的质子数均为1，中子数分别是1和2，氘原子和氚原子互为同位素，故C正确；海水中的H2O与D2O是化合物，不是同种元素组成的单质，不互为同素异形体，故D错误。10、D解析：多电子原子中，根据构造原理，各能级能量高低顺序：①相同能层而不同能级的能量高低ns＜np＜nd＜nf，②能层不同时的能量高低2s＜3s＜4s,2p＜3p＜4p；③不同能层不同能级的能量高低ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，所以同一原子中，3s、3p、4s、3d能量依次升高，故A错误；3s能级上的电子比3p能级上的电子能量更低，所以原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2，原子要吸收能量，故B错误；p轨道是哑铃形的，任何能层的p能级都有3个原子轨道，与能层的大小无关，故C错误；在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋状态相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故D正确。11．C解析：1s22s22p63s23p6中每个轨道上都达到饱和，未成对电子数为0；1s22s22p63s23p63d54s2中3d轨道上有5个电子未成对，其他轨道上都达到饱和，未成对电子数为5；1s22s22p63s23p63d54s1中的3d、4s轨道上各有5、1个未成对电子，未成对电子数为6；1s22s22p63s23p63d104s1只有4s上有1个电子未成对，未成对电子数为1。故选C。12．A－，故B正确；硫离子的核外电子数是18，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故C正确；在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳-12原子可表示为eq\o\al(12,6)C，故D正确。13、D解析：由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故x＝2，该元素为硅，故A错误；该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，故B错误；硅的轨道表示式为，故C错误；原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子，故D正确。14、A解析：在化学变化中质子、中子均不变，故R2＋的质量数为A，中子数为N，则R原子的质量数也为A，中子数也为N，故R原子的质子数为A－N，R2＋的氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16)g·mol－1，ngRO的物质的量为eq\f(n,A＋16)mol。1molRO中含质子(A－N＋8)mol，故ngRO中含质子的物质的量为eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)mol，A项正确。15、C解析：根据碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律，结合电离能变化规律可知，a、c为同一主族元素，则a是碳，b是磷，c是硅。元素的非金属性越强，其电负性就越大，由于元素的非金属性：C>Si，所以元素的电负性：C>Si，A错误；元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：C>Si，所以最简单氢化物的稳定性：C>Si，B错误；C、Si失去4个电子为ns2全满状态，能量更低，再失去1个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子为3s1状态，第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子，二者能量相差不大，所以元素的I5：C>Si>P，C正确；对于组成结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，由于相对分子质量PH3>SiH4>CH4，所以最简单氢化物的沸点：PH3>SiH4>CH4，D错误。二、非选择题16、解析：电子排布式为1s22s22p6的常见阴离子有N3－、O2－、F－，常见阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋。A原子核外有2个未成对电子，其2p能级有2个电子(不合题意，舍去)或4个电子，可知A是O，B是F；C的单质可与热水反应但不能与冷水反应，C是Mg，故D是Al；E、F的基态原子有9个非空原子轨道，说明有3p轨道且均填有电子，E原子核外有3个未成对电子，则E是P；F能与A形成相同价态的阴离子，故F是S。(1)六种元素中第一电离能最大的是F。(2)Mg的第一电离能大于Al，是因为Mg原子最外层3s轨道处于全充满状态，3p轨道处于全空状态，是相对稳定的结构。答案：(1)F其最外层电子数为7，且原子半径较小，容易得到电子，不容易失去电子(2)>Mg原子最外层3s轨道处于全充满状态，3p轨道处于全空状态，是相对稳定的结构(3)Mg<Al<P<S<O<F(4)离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物17、答案(1)3d84s2(2)3d64s2Cl(3)铬：1s22s22p63s23p63d54s1、铜：1s22s22p63s23p63d104s1、铁：1s22s22p63s23p63d64s2、锰：1s22s22p63s23p63d54s23s23p5K、Cu(4)3s23p63d574s24p1153s23p3F＞N＞O＞B(5)3d104s24p22(6)[Ar]3d718、解析：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素的价电子排布式为1s22s22p3，所以A元素为7号元素即氮元素。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，氩元素的原子序数为18，则B元素为17号元素即氯元素；C元素为19号元素即为钾元素。(3)D3＋的3d能级为半充满，即D3＋的电子排布式为1s22s22p63s2