原子结构与性质复习题

原子结构与性质

1.下列说法正确的是（）

A.同一原子中，Is、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〃（"为能层序数）

答案D

解析同一原子中，Is、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〃（〃代表能层序数），即第〃能层含有〃个能级，如第一能层能级数为1,选项D正确。

2.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Is22s22P63s23pi-Is22s22P63sl3P2,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

答案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〃s<〃pVNd<〃f,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2）fV（〃-l）d〈”p,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

Is22s22P63s23plfIs22s22P63sl3P2,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。

3.下列有关化学用语正确的是（）

Is2s12Pl

A.O原子的电子排布图为叵IO卜I"，

B.氯化钠的分子式：NaCl

（147）288

C.C「的结构示意图：

D.Ca原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d2

第1页共11页

答案c

解析0原子的2s能级的2个电子的自旋状态应该相反，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Is22s22P63s23P64s2,D错误。

4.以下有关元素性质的说法不正确的是（）

A.具有下列价电子排布式的原子中，①3s23Pl②3s23P2③3s23P3④3s23P、电负性最大

的是③

B.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、

17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X?+

C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的第一电离能随原子

序数增大而递增的是④

D.具有下列电子排布式的原子中，①Is22s22P63s23P2②Is22s22P3③Is22s22P2

④Is22s22P63s23P4,原子半径最大的是①

答案A

解析①3s23Pl符合该价电子排布的为铝元素，②3s23P2符合该排布的为硅元素，③3s23P3

符合该排布的为磷元素，④3s23P4符合该排布的为硫元素；同一周期，从左到右，元素的电

负性逐渐增大，因此电负性最大的是④；A错误；第三电离能远大于第二电离能，所以是第

nA族元素，形成的阳离子是X2+,B正确；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐

减弱，①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se均符合此规律，同一周期从左到右，元素

的第一电离能呈逐渐增大的趋势，④Na、P、Cl符合此规律，C正确；①Is22s22P63s23P2符

合该排布的为硅元素，②Is22s22P3符合该排布的为氮元素，③Is22s22P2符合该排布的为碳元

素，④Is22s22P63s23P4符合该排布的为硫元素，同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同

一主族，从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径最大的为①，D正确。

5.“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁（Mg2Si3O8・〃H2O）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Is22s22P63s2

B.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2A1+2OH+

2H2O=2A1O7+3H2t

答案B

解析镁元素基态原子的核外电子排布式是Is22s22P63s2,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=2AlOr+

第2页共11页

3H2t,D正确。

6.下列叙述错误的是（）

A.所有的非金属元素都在p区

B.磷的价电子排布式为3s23P3

C.碱金属元素具有较小的电负性

D.当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定

答案A

解析除氢元素外，所有的非金属元素都在p区，选项A错误；磷的最外层电子数为5,其

价电子排布式为3s23P3,选项B正确；碱金属极易失去电子，元素的电负性很小，选项C

正确；当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定，选项D正确。

7.下列说法正确的是（）

A.HF、HCkH2S、PH3的稳定性依次增强

B.在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序

数之和为41

C.某主族元素的电离能4〜A数据如表所示（单位：kJ-mol'）,可推测该元素位于元素周期

表第VA族

/|hh/4/5/6h

5781817274511575148301837623293

D.原子半径由小到大的顺序：Mg、Si、N、F

答案B

解析非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性F>C1>S>P,所以HF、HCkH2S、PH3

的稳定性依次减弱，故A错误；①P、S中由于P原子3P能级半充满，所以第一电离能较

大：②同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，所以Mg、Ca中Mg的第一电离能较大；

③同周期元素自左至右，第一电离能呈增大趋势，所以Al、Si中Si的第一电离能较大，P、

Mg、Si的原子序数之和为15+12+14=41,故B正确：根据表格数据可知该元素的第三电

离能和第四电离能相差较大，所以应为第IHA族元素，故C错误；电子层数越多原子半径

越大，电子层数相同核电荷数越小半径越大，所以按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由大

到小，故D错误。

8.基态原子的价电子排布式为4d。5sl的元素应在（）

A.s区、第五周期IA族

B.ds区、第五周期］B族

C.d区、第四周期IB族

D.ds区、第五周期IA族

第3页共11页

答案B

解析已知基态原子的价电子排布式为4d,05s',可知该元素原子核外有5个能层，最外层

有1个电子，在周期表中位置为第五周期IB族，属于ds区。

9.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.1S22s22P63s23P6

B.1S22s22P63s23P63d54s2

C.Is22s22P63s23P63d54sl

D.Is22s22P63s23P63d1°4sl

答案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;

Is22s22P63s23P63d54sl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：

Is22s22P63s23P63班。4sl只有4s上有1个电子未成对，未成对电子数为1。故选C。

10.下列表达方式错误的是（）

C1

C1：C：C1

A.四氯化碳的电子式：C1

B.氟化钠的电子式：［:£：丁

C.硫离子的核外电子排布式：Is22s22P63s23P6

D.碳-12原子：yc

答案A

：CljCiCl：

解析四氯化碳的电子式：：苟：，故A错误；氟化钠为离子化合物，电子式：

“匚F：」，故B正确；硫离子的核外电子数是18,其核外电子排布式为Is22s22P63s23P6,

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

原子可表示为另C,故D正确。

11.科学研究表明：核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关，还与核外电子的

数目及核电荷数有关。氮原子与硫离子的核外电子排布相同，都是Is22s22P63s23P6。下列说

法正确的是（）

A.两粒子的Is能级上电子的能量相同

B.两粒子的3P能级上的电子离核的距离相同

第4页共11页

C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同

D.两粒子最外层都达到8电子稳定结构，化学性质相同

答案C

解析虽然电子数相同，但是核电荷数不同，所以能量不同，故A错误；同是3P能级，氨

原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误；电子的能量不

同，则发生跃迂时，产生的光谱不同，故C正确：硫离子是得到电子之后变成这种结构，

有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者化学性质不同，故D错误。

（+7x）x4x2jr

12.已知某原子结构示意图为'，J,下列有关说法正确的是（）

A.结构示意图中x=4

B.该原子的电子排布式为Is22s22P63s23P4

Is2s]2p,

C.该原子的电子排布图为卫O卜M]

3s3p

D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子

答案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Is22s22P63s23P2,故B错误；硅的电子排布图为

]s2s2P3s

OOh中中1O故C错误：原子结构中共有Is、2s、

2p、3s、3P这5个能级上填充有电子，故D正确。

13.下列说法不正确的是（）

A.某价电子排布式为4P5dss2的基态原子，该元素位于周期表中第六周期WB族

B.在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素

C.当碳原子的核外电子排布由转变为

pul[H]|:|十时，释放能量，由激发态转化成基态

D.非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8

答案B

解析由基态原子的价电子排布式为4f^出6s2,判断此元素位于周期表中第六周期mB族，

故A正确：s区的H为非金属元素，d区和ds区的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第

V1D族元素全部是金属元素，故B错误：碳原子的核外电子排布式为Is22s22P2,该原子处于

基态，当核外电子排布式为Is22sl2P3,该原子处于激发态，所以由碳原子的核外电子排布由

第5页共11页

OECHHI］转变为卫OH”II

的过程为由激发态转化为基态，故C正确；非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外

层电子数不一定是2或8,故D正确。

14.(1)写出基态As原子的核外电子排布式：、基态碳原子

的电子排布图:，根据元素周期律，原子半径GaAs(填“大于”或“小

于"，下同)，第一电离能GaAso

(2)银元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对电子数为；C、N、

O的第一电离能由大到小的顺序为；电负性：H、O、S电负性由大到小的顺序

是oB和N相比，电负性较大的是；BN中B元素的化合价为；

从电负性角度分析，C、Si和0元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。

⑶铭、铜、铁、铺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,与铭同周期的所有元素的基态原子中最外

层电子数与铭原子相同的元素有(填元素符号)。

(4)基态Fe3+的M层电子排布式为,基态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o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)。

⑸基态Ge原子的核外电子排布式为［Ar］,有个未成对电子。

(6)元素铜与银的第二电离能分别为4=1958kJmol\/Ni=l753kJ-mo「，的原因

是。

(7)C、N、0、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

①Si位于元素周期表第周期族。

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

A1____SiN____0金刚石____晶体硅CH4____SiH4

(8)0、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是(填元素符号)，其中P原子的核外电

子排布式为。

(9)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期

数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d

与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的

是(填元素符号)，e的价层电子排布图为o

第6页共11页

(10)①N、AkSi、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下，则该元素是(填

写元素符号)。

电离能1\hh/4......

/“/kJmol15781817274511578......

②Ge的最高价氯化物的分子式是。

③Ge元素可能的性质或应用有o

A.是一种活泼的金属元素

B.其电负性大于硫

C.其单质可作为半导体材料

D.其最高价氯化物的沸点低于其溪化物的沸点

答案(1)1s22s22P63s23P63dl04s24P3(或[Ar]3cP。4s24P3)

Is2s2P

OOI十I十II大于小于

(2)Is22s22P63s23P63d84s2(或[Ar]3d84s2)2N>O>C0>S>HN+30>C>Si(3)铭：

Is22s22P63s23P63d$4s।、铜：ls22s22p63s23p63dl04s'>铁：Is22s22P63s23P63d64s2、镭：

Is22s22P63s23P63d54s23s23P5K、Cu

(4)3s23P63d574s24Pl153s23PF>N>O>B(5)3d104s24p22(6)铜失去的是全充

满的3d。电子，银失去的是4sl电子(7)①三IVA

②Is22s22P31③><>V(8)0Is22s22P63s23P3(或[Ne]3s23P3)(9)N

4s

(10)①Al②GeCL③CD

解析(9)由原子序数最小且核外电子总数与其周期数相同，确定a为H元素，由价电子层

中的未成对电子有3个，确定b为N元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍，确定c

为0元素，由d与c同主族，确定d为S元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18

个电子，确定e为Cu元素。N、0同周期第一电离能N>O,0、S同主族，第一电离能O>S,

即N、O、S中第一电离能最大的是N元素；Cu的价电子排布式为3d'04s',其价层电子排

13dl4s

布图为《中II,卅[CXL(10)①由电离能数据可知，该元素呈+3价。②Ge

的最高正价为+4价。③Ge位于金属和非金属的分界线上，故其可作半导体材料，其氯化

物和;臭化物均为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。

15.(1)(2020・南通模拟)锲、伯、偶等过渡金属单质及化合物在医疗领域有着广泛的应用。

基态原子镇的价电子排布式为.

(2)(2020•苏锡常镇模拟)铜的化合物具有广泛的用途。

第7页共11页

①CM+基态核外电子排布式为o

②往硫酸铜溶液中加入过量氨水，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，可析出

[CU(NH3)4]SO4H2O,N、0、S原子的第一电离能由大到小的顺序为o

(3)(2020•泰州模拟)在HCK)4-NaClO4介质中,KsICc^CUWizCM(简记为Cc^W)催化氧化

NH20H的过程如下：

①Co?+基态核外电子排布式为。

②N、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。

(4)(2020.盐城模拟)镭、碑、钱及其相关化合物用途非常广泛。

①MM+基态核外电子排布式为。

②碑与钱、硒是同周期的主族元素，其第一电离能从小到大的顺序是。

答案⑴3d84s2⑵①[Ar]3d"或Is22s22P63s23P63d与②N>O>S⑶①[Ar]3d，(或

Is22s22P63s23P63d7)®H<N<0(4)①[Ar]3d5(或Is22s22P63s23P63d5)②Ga<Se<As(或钱〈硒

〈神)

解析(l)Ni原子核外有28个电子，基态Ni的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d84s2,价

电子排布式是3d84s2。

(2)①铜原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22P63s23P63d“siCu2

+基态核外电子排布式为[Ar]3d9或Is22s22P63s23P63d%

②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减

小，N的2P能级处于半充满状态，较稳定，N的第一电离能大于同周期相邻元素，则N、

0、S原子的第一电离能由大到小的顺序为N>O>S»

(3)@Co原子核外有27个电子，基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,Co?+基态核外

电子排布式为[Ar]3d7(或Is22s22P63s23P63d7)。

②非金属性越强电负性越大，则N、H、。三种元素的电负性由小到大的顺序为H<N<0。

(4)①Mn原子核外有25个电子，基态Mn原子核外电子排布式为lArJ3d54s2或

Is22s22P63s23P63d54s2,故MM+的核外电子排布式为[Ar]3d5或Is22s22P63s23P63d5。

②镇、碑、硒三种元素都是第四周期元素，同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，

但碑元素原子4P能级是半充满状态，能量较低，第一电离能高于其同周期相邻元素，则3

种元素的第一电离能从小到大顺序为Ga<Se<As或镣<硒<碑。

16.(l)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负

性小的元素是: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是一元素.

第8页共11页

(2)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。

①基态硒原子的价层电子排布式为。

②错、碑、硒三种元素的第一电离能大小排序为o

(3)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为o

②下列说法正确的是(填字母)。

A.第一电离能:As>Ga

B.电负性：As>Ga

C.原子半径：As>Ga

③错(Ge)是用途很广的半导体材料，基态褚原子的价层电子排布式为。在第二周

期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有种。

④硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排

布式为,B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是

(4)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42oX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o

②Y元素原子的价层电子排布图为,该元素的名称是。

③己知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnS04和HzO,该反应的

化学方程式是o

答案(1)C3d64s2Cl(2)①4s24P4②As>Se>Ge

⑶①3d104sl②AB③4s24P23

④1s22s22P63s23P63d104s24Pl(或［Ar］3dl04s24p')O>C>B

⑷①Is22s22P63s23P63d">4s24P3(或［ArJ3di。4s24P3)As

2s2P

②曲AA

③As2Ch+6Zn+6H2so4=2ASH3t+6ZnSO4+3H2O

解析(1)基态Ni原子的核外电子排布式为［Ar］3d84s2,Ni有2个