高中化学练习【原子结构与性质】

原子结构与性质

l.A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：

（1）A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素

符号为:

（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氤相同，B

的元素符号为,C的元素符号为；

（3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为,其基

态原子的电子排布式为

（4）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，E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为

（5）F元素的原子的最外层电子排布式为〃s"〃p"+l则〃=；原子中能

量最高的是电子。

解析（1）A元素基态原子的次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有

Is2s2p

2个电子层，由题意可写出其轨道表示式为：⑪®①（DO,则该元

素核外有6个电子，为碳元素，其元素符号为C,另外氧原子同样也符合要求。

（2）B、C+的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号

元素Cl,C为19号元素K。

（3）D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子，其原子的

核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2即为26号元素铁。

（4）根据题意要求，首先写出电子排布式：，1s22s22P63s23P63dl°4s「该元素为

29号元素Cuo

（5）s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即〃=2,所以元素

F的原子的最外层电子排布式为2s22P3,由此可知F是N元素；根据核外电子排

布的能量最低原理，可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高。

答案(1)C或O(2)ClK

(3)FeIs22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2

(4)CuIs22s22P63s23P63j。4sl或[Ar]3d4sl

(5)22p

2.下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列，)

根据要求回答下列各小题：

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe

(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有一

(填元素名称)。

(2)写出基态CF+的电子排布式：。

(3)Fe3+的化学性质比Fe?'稳定，其原因是。

(4)试比较:第一电离能/i(Cr)(填“>”或“=")/i(Co)。

(5)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有一

种。

答案(1)钾、格、铜

(2)Is22s22P63s23P63d3或[Ar]3d3

(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态

(4)<(5)5

3.W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增

大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道

填充了电子，Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。

(1)W位于元素周期表第周期、第族。W的气态氢化物稳定

性比H2O(填“强”或“弱”)。，(2)Y的基态原子核外电子排布式

是

Y的第一电离能比X的(填“大”或“小”)。，(3)Y的最高价氧化

物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是

解析首先注意题目信息中的“前36号”“常见元素”“原子序数依次增

大”。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，应该是N02和S02,再依据“原

子序数依次增大”的信息，可知W为N元素，Y为S元素。X的基态原子核外

有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式应为Is22s22P63s23p1该元素应

为Al。Z能形成红色(或砖红色)Z2O和黑色的Z0两种氧化物，可知Z为Cu。，

(1)W(N)位于元素周期表第二周期第VA族。W的气态氢化物为NH3,因

N的非金属性比O弱，故NH3稳定性比H2O弱。(2)Y的基态原子核外电子

排布式是Is22s22P63s23P%Y(s)的原子半径小于X(Al),所以Y(S)对外

层电子的吸引力强于X(Al),故Y的第一电离能比X的大。(3)Y的最高价

氧化物对应水化物为H2s04,其浓溶液(即浓硫酸)与Z的单质(Cu)反应的

化学方程式是：Cu+2H2s04(浓)=^=CuSO4+SO2t+2H2O。

答案(1)二VA弱

(2)Is22s22P63s23P4(或[Ne]3s23P4)大

(3)Cu+2H2sCU(浓)=^=CuSO4+SO2t+2H2O

4.现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表：

元素编号元素性质或原子结构

R基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子

S单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性

T基态原子3d轨道上有1个电子

3s3p

①aw

X

1s

(1)R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

⑵S元素的常见化合价为，原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)T元素的原子N能层上电子数为o

(4)X的核外电子排布图违背了o用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等

可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发

光的原因：O

答案(1)原子2P轨道半充满，能量低，稳定(2)—1F的电负性最强，只能

得电子(3)2(4)能量最低原理电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨

道时，以光(子)的形式释放能量

5.三种短周期元素的性质或结构信息如表所示。请根据信息回答下列问题:

元素性质或结构信息

室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化；单质在空气中燃烧，发出明

A

亮的蓝紫色火焰

单质常温、常压下是气体，能溶于水；原子的M层有1个未成对的p

B

电子

单质质软、银白色固体、导电性强；单质在空气中燃烧发出黄色的火

C

焰

(1)B元素在周期表中的位置为，写出A原子的电子排布式

(2)写出C单质与水反应的化学方程式____________________________________

A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH(填“大于”、“等于”或

“小于”)7o

(3)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)。写出证明这一结

论的一个实验事实

解析由单质燃烧呈明亮的蓝紫色火焰和室温下是固体粉末可知A是硫元素；

M层有一个未成对的p电子，可能是铝或氯，其单质在常温下是气体，则B为

氯元素；单质是银白色固体且燃烧时呈黄色火焰，说明C是钠。

答案⑴第3周期VHA族Is22s22P63s23P4

（2）2Na+2H2O=2NaOH+H2t大于

（3）C1高氯酸的酸性大于硫酸的酸性（或氯化氢的稳定性比硫化氢的强）

6.现有1〜20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:

元素物质性质或微粒结构

AM层上有2对成对电子

B的离子与D的离子具有相同电子层结构，且可以相互组合形成

B

干燥剂

C常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性

D元素最高正价是+7价

⑴元素A的原子最外层共有种不同运动状态的电子，这些电子中有

种能量不同的电子。B的离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化

学式是o

⑵元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子，写出该微粒的电子式

（用元素符号表示）。

（3）元素A与元素D相比，非金属性较强的是（用元素符号表示），下列

表述中能证明这一事实的是o

A.常温下A的单质和D的单质状态不同

B.A的氢化物比D的氢化物稳定

C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质

D.D的氢化物水溶液酸性比A的氢化物水溶液酸性强

（4）C的氢化物固态时属于晶体，该氢化物与A的最高价氧化物对应的

水化物反应的化学方程式是

解析根据物质性质和微粒结构，A为S,D为Cl,B为Ca,C为N。（1）S的最

外层有6个电子，其运动状态各不相同，3s、3P轨道上电子能量不相同，所以

应有2种能量不同的电子。CaCb是一种中性干燥剂。（2）该离子应为NH：,其电

11

[II：N：H[+

子式为Ho(3)S和Cl相比较，Cl的非金属性强，可以根据氢化物

的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性以及CI2+H2s==2HC1+S!进行判

断。(4)NH3为分子晶体，NH3和H2s04反应生成(NH4)2SO4。

II

[II：N：II]+

答案(1)62CaCh(2)H

(3)C1C(4)分子2NH3+H2so4=(NH4)2SO4

7.A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、

E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素。

已知：A原子的核外电子数与电子层数相等；B元素原子的核外p电子数比s电

子数少1个;C原子的第一至第四电离能为/i=738kJ-mo「,Z2=l451kJmoF

1-1

,,/3=7733kJmor,/4=10540kJ-mol；D原子核外所有p轨道为全充满或

半充满；E元素的族序数与周期序数的差为4。

(1)写出E元素在周期表中位置：;D元素的原子的核外电子排布式：

⑵某同学根据题目信息和掌握的知识分析C的核外轨道表示式为

Is2s2p3s3p

CDCD(M®①该同学所画的轨道

式违背了0

(3)已知BAs为离子化合物，写出其电子式：

(4)DE3中心原子杂化方式为,其空间构型为

解析(1)由题意分析知F为K,A为H,B为N；由电离能知C的常见化合价

为+2价，为Mg,D为P,E为C1。(2)原子的核外电子分能级排布，按构造原

理先排能量低的能级，再排能量高的能级，遵循能量最低原理时，该原子才最

稳定。该同学未排满3s能级就排3P能级，违背了能量最低原理。(3)NH5为离子

化合物，则为钱盐，存在NHj和H，(4)PC13中心原子P上的价层电子对=3+；

(5—3X1)=4,杂化类型为sp3杂化；存在一个孤对电子，故分子构型为三角锥

形。

答案(1)第三周期VI1A族Is22s22P63s23P3(2)能量最低原理

H

[H：N：H]+[：HZT

⑶H

(4)sp3三角锥形

8.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回

答下列问题：

⑴元素p为26号元素，请写出其基态原子的电子排布式o

(2)d与a反应的产物的分子中，中心原子的杂化形式为。

(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原

因：

(4)0、p两元素的部分电离能数据列于下表:

元素0P

717759

电离能

h15091561

/(kJmol*)

h32482957

比较两元素的12、/3可知，气态。2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子

难。对此，你的解释是

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图I所示，其中电负性最大的是

(填图中的序号)。

(6)表中