第02讲 原子结构与性质（练习）（教师版） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第02讲原子结构与性质01模拟基础练【题型一】原子结构 【题型二】原子核外电子运动状态02重难创新练03真题实战练题型一原子结构1．（2024·天津河北·一模）下列有关叙述正确的是A．和是同一种核素B．和互为同素异形体C．由于氢键的作用，的稳定性强于D．硫原子核外电子轨道表示式为：【答案】B【解析】A．和的质子数均为92、但中子数不等，是U元素的不同核素，故A错误；B．O2和O3是氧元素形成的不同的单质，互为同素异形体，故B正确；C．氢键只能影响物质的物理性质，H2O的稳定性强于H2S，是因为O-H键的键能高于S-H键的键能，故C错误；D．硫原子核外电子轨道表示式为：，故D错误；故答案为：B。2．（2024·浙江·一模）下列说法正确的是A．和互为同位素B．石墨烯和碳纳米管互为同素异形体C．乙二醇和丙三醇互为同系物D．互为同分异构体【答案】B【解析】A．同位素指质子数相同、中子数不同的原子，14C和14N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，二者不互为同位素，故A错误；B．同素异形体指同种元素形成的不同单质，石墨烯和碳纳米管均为碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故B正确；C．同系物指结构相似、分子中相差一个或若干个CH2的化合物，乙二醇和丙三醇中含有羟基的数目不同，二者不互为同系物，故C错误；D．同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，两者为同种物质，故D错误；故选：B。3．（2024·天津·二模）下列叙述错误的是A．和互为同系物 B．和互为同位素C．与互为同素异形体 D．丙酸和甲酸乙酯互为同分异构体【答案】A【解析】A．含有酚羟基，而含有醇羟基，二者结构不相似，故不互为同系物，A错误；B．和是质子数相同、中子数不同的原子，故互为同位素，B正确；C．与均为硫元素形成的不同单质，故互为同素异形体，C正确；D．丙酸即CH3CH2COOH和甲酸乙酯即HCOOCH2CH3，二者分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，D正确；故答案为：A。4．（2024·重庆·三模）下列说法正确的是A．分子中，C—Cl键采用的成键轨道是B．和互为同系物C．单晶硅和石英互为同素异形体D．的电子云图为，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹【答案】A【解析】A．在平面形分子CHCl=CH2中，每个C原子含有3个σ键和1个π键，所以价层电子对个数是3，采用sp2杂化，Cl原子中未成对电子为3p电子，C—Cl键采用成键轨道是sp2-p，故A正确；B．苯酚和苯甲醇虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团-OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团-OH连在苯环侧链烷基上，二者不互为同系物，故B错误；C．同一元素形成的性质不同的单质间才为同素异形体，故单晶硅为Si和石英为SiO2不互为同素异形体，故C错误；D．的电子云图为哑铃形：，其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹，表示电子出现的几率的多少，小黑点越密集的地方，电子出现的几率越高，小黑点越稀薄的地方，电子出现的几率越小，故D错误；故答案选A。5.（2024·河北·模拟预测）核反应产生的能量可作为未来新能源，现有两个核反应：①；②，其中Y的核外电子数等于(m+2)。下列说法错误的是A． B．原子半径：C．最高价含氧酸的酸性： D．M、X都可与Y形成多种化合物【答案】A【分析】根据质量守恒可知，m=6，n=12得M微粒为，依据Y的电子数等于(m+2)，得Y微粒为O，从而得出X微粒为N，据此分析解题。【解析】A．依据质量守恒，4+b=d+1，即b=d-3，故A说法错误；B．C、N、O为同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，故B说法正确；C．HNO3为强酸，H2CO3为弱酸，故C说法正确；D．C、N与O可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物，故D说法正确；答案为A。6．（2024·广东·二模）1934年，约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(氦核)轰击金属铝，得到磷，开创了人工放射性核素的先河，其核反应为。下列化学用语正确的是A．基态A1原子的价层电子轨道表示式为B．He没有共价键，不是非极性分子C．明矾的化学式为D．基态P原子中p能级的轨道总数为3【答案】C【解析】A．Al位于第三周期第ⅢA族，基态Al原子的价层电子轨道表示式为，A项错误；B．He是单原子分子，虽然没有共价键，但仍属于非极性分子，B项错误；C．明矾的化学式为或，C项正确；D．基态原子的电子排布式为，p能级的轨道数为6，D项错误；故选C。7．（23-24高三上·广东潮州·期末）短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大。W、X原子的最外层电子数之和为6，且符合核反应：+→+；Y和Q一样，其原子中s电子与p电子数目相同。下列说法正确的是A．Q的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全电离B．X与Y只能形成原子个数比为1：1的化合物C．原子半径：W>Y>QD．X的最高价氧化物与单质Q可以发生反应【答案】D【分析】短周期主族元素W，X，Y，Q的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之和为6，结合反应可知A=9+4-1=12，则W、X位于第二周期，二者最外层电子数之和为Z-2+Z+2-2=6，解得Z=4，则W为Be，X为C元素；Y原子中s电子与p电子数目相同，电子排布式为1s22s22p4，则Y为O，Q的原子序数等于X原子序数的2倍，则Q为Mg元素，以此分析解答。【解析】A．Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2，难溶于水且不能完全电离，A错误；B．C与O可形成CO、CO2，B错误；C．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Mg＞Be＞O，即Q＞W＞Y，故C错误；D．单质Q为Mg，X的最高价氧化物为CO2，镁与CO2在点燃条件下可以发生反应生成MgO和C，故D正确；故答案选D。题型二原子核外电子运动状态8．（2024·贵州贵阳·三模）下列化学用语的应用表示正确的是A．分子中C原子杂化轨道示意图：B．的结构式(不考虑空间结构)：C．的电子云图：，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹D．表示处于激发态的B原子的电子排布图【答案】B【解析】A.中C原子为sp杂化，则杂化轨道电子云轮廓图：，A错误；B.中有一个配位键，故结构式为，B正确；C.的电子云图为哑铃形：，其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹，表示电子出现的几率的多少，小黑点越密集的地方，电子出现的几率越高，小黑点越稀薄的地方，电子出现的几率越小，C错误；D.硼元素的原子序数为5，基态原子的电子排布图为，D错误。故答案选B。9．（2024·重庆·模拟预测）新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青，主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是A．5种元素都属于p区元素B．5种元素中，电负性最大的是SC．基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5D．基态钠离子最高能级的轨道形状为球形【答案】C【解析】A．Na原子价电子排布式为3s1，是s区元素，故A错误；B．非金属性越强电负性越大，5种元素中，非金属性最强的是O，则电负性最大的是O，故B错误；C．基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，电子占据轨道数为5，则电子的空间运动状态数为5，故C正确；D．基态钠离子电子排布式为1s22s22p6，最高能级2p的轨道形状为哑铃形，故D错误；故选C。10．（2024·广东深圳·模拟预测）下列化学用语或图示表达正确的是A．溴的简化电子排布式：B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为C．1-丁醇的键线式：D．NH3分子的VSEPR模型为【答案】B【解析】A．溴的简化电子排布式：，A错误；B．根据洪特规则特例，基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为，B正确；C．1-丁醇的键线式：，C错误；D．NH3分子中氮原子是sp3杂化，VSEPR模型为四面体，不是三角锥，D错误；故选B。11．（2024·浙江金华·三模）下列说法正确的是A．有毒，不能用作食品添加剂B．石油工业中可以通过结构的调整，使链状烃转化为芳香烃C．液体润湿全部滴定管内壁后，将液体从滴定管上部倒出D．焰火、激光、LED灯光都与原子核外电子从基态到激发态释放能量有关【答案】B【解析】A．有毒，但可以作食品添加剂，如：可作肉制品的防腐剂，故A错误；B．石油工业中可以通过结构的调整，使链状烃转化为芳香烃，故B正确；C．液体润湿全部滴定管内壁后，将液体从滴定管下部放出，故C错误；D．焰火、激光、LED灯光都与原子核外电子由激发态跃迁到基态时释放能量有关，故D错误；故选B。12．（2024·湖南永州·三模）通过给电子主体Y和吸电子客体Z作用，可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶，制备路线如下。下列说法错误的是A．X与足量H2反应后，所得产物中含有4个手性碳原子B．Z中所含元素的第一电离能：F>N>C>HC．Y与Z通过分子间相互作用和尺寸匹配形成超分子D．该超分子材料发射荧光的原理与原子核外电子跃迁释放能量有关【答案】B【解析】A．X与足量H2反应后，所得产物手性碳原子如图：，共4个，故A正确；B．Z中含有的元素有：H、C、N、F，第一电离能：F>N>H>C，故B错误；C．超分子：是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，Y与Z通过分子间相互作用和尺寸匹配形成超分子，故C正确；D．电子由激发态到基态会实发能力，该超分子材料发射荧光的原理与原子核外电子跃迁释放能量有关，故D正确；故选B。13．（2024·湖北·一模）量子点（QuantumDot）是一种纳米级别的半导体晶体，量子点的独特性质使其受到电或光的刺激后能够发出特定颜色的单色光，是一种常见量子点。下列说法错误的是A．量子点是一种胶体B．铜元素位于元素周期表ds区C．量子点可以导电D．特定颜色的单色光与原子核外电子跃迁有关【答案】A【解析】A．量子点是纯净物，并未形成分散系，A错误；B．铜属于周期表中ds区的元素，B正确；C．量子点为半导体晶体，具有导电性，可以导电，C正确；D．特定颜色的单色光与原子核外电子跃迁有关，D正确；故选A。14．（2024·山东潍坊·二模）下列物质的性质与用途对应关系错误的是A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造晶体管、集成电路等B．蛋白质遇酶能发生水解，用加酶洗衣粉洗涤真丝织品可快速去污C．血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响，可以平衡人体的pHD．金属电子从激发态跃迁回基态时，释放能量而呈现各种颜色，常制作烟花【答案】B【解析】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料，常用于制造晶体管、集成电路等，性质与用途对应关系正确，A不符合题意；B．蛋白质遇酶能发生水解，用加酶洗衣粉洗涤真丝织品，会使织品中的蛋白质水解，性质与用途对应关系不正确，B符合题意；C．血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响，使血液的pH稳定在7.4左右，平衡人体的pH，性质与用途对应关系正确，C不符合题意；D．金属电子从激发态跃迁回基态时，释放能量形成发射光谱，呈现各种颜色，常制作烟花，性质与用途对应关系正确，D不符合题意；故选B。15．（2024·湖北·三模）下列比较中前者大于后者的是A．由镁原子核形成的微粒电离一个电子所需最低能量：与B．基态氟原子：未成对电子数与成对电子数C．H-O-H键角：与D．分子的极性：与HCN【答案】A【解析】A．激发态Mg原子不稳定，容易失去电子，且基态Mg原子失去一个电子是镁的第二电离能，第二电离能大于第一电离能，故电离所需能量大于，A正确；B．基态氟原子未成对电子数有1个，成对电子数大于1，故B错误；C．在与中，中心原子都采用sp3杂化。分子中有两对孤电子对，而中只有一对孤电子对。由于孤电子对之间的排斥力随着孤电子对数量的减少而减小，因此中的H-O-H键角会比中的H-O-H键角大，C错误；D．白磷分子的构型是正四面体，四个磷原子位于正四面体的四个顶点上，这种结构是对称的，分子是非极性分子，HCN是极性分子，D错误；故选A。16．（2024·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]4s24p5C．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：【答案】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，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。17．（2024·湖北武汉·一模）十九世纪初，科学家用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得尿素，实现了机物到有机物的合成。下列有关说法正确的是A．的电子式为B．第一电离能：C<N<OC．氰酸铵与尿素互为同分异构体D．能量最低的激发态N原子的电子排布式：【答案】C【解析】A．为离子化合物，电子式为，A错误；B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故C、N、O的第一电离能大小：N>O>C，B错误；C．氰酸铵()和尿素的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C正确；D．电子排布式为的激发态N原子的能量低于电子排布式为的激发态N原子的能量，D错误；故选C。18．（2024·吉林松原·模拟预测）铝合金是目前用途广泛的合金之一，铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si等元素，下列说法正确的是A．第三周期元素中第一电离能介于Mg和Si之间的元素有1种B．上述元素位于d区的有3种C．基态Zn原子最外层电子的电子云轮廓图：D．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为【答案】D【解析】A．同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族特殊，故第一电离能介于Mg和Si之间的元素有0种，A错误；B．题中提到的几种元素，位于d区的只有Mn，B错误；C．基态锌原子最外层电子排布式为，s能级电子的电子云轮廓为球形，C错误；D．基态Cu原子的价层电子排布式为，故基态铜原子的价层电子轨道表示式为，D正确；故选D。19．（2024·浙江金华·模拟预测）科学家通过对过渡金属尖晶石氧化物()进行氧化和还原性能优化，成功实现高性能长寿命锌—空气二次电池。的晶胞结构如图Ⅲ，它由A、B两种小晶格交替拼接而成。已知Ni和Co的常见价态为＋2、＋3价，且在该物质中均只有一种化合价。请回答：（1）写出该物质中镍离子的价电子排布图，“●”代表的元素是（2）下列说法正确的是___________A．A和B也可以作为单独的晶胞存在B．基态原子第二电离能Cu>ZnC．、、中S、C、Si原子杂化类型各不相同D．氧原子的一种激发态的价电子排布式：【答案】（1）钴或Co（2）BC【解析】（1）①Ni核外电子排布为[Ar]3d84s2，则Ni2+价电子排布式是3d8，价电子排布图为：，故答案为：；②A、B两个小晶格中，“●”的数量个，则“●”代表的元素是钴元素，元素符号：Co，故答案为：钴或Co；（2）A．图III是晶胞，因为晶胞是晶格的最小重复单位，则A、B二个晶格不可能是晶胞，故A项错误；B．Cu原子失去一个电子后，核外电子排布为[Ar]3d10，而锌为[Ar]3d104s1，根据洪特规则，亚铜离子达到了较稳定状态，所以铜的第二电离能相对较大锌，故B项正确；C．SO2中心原子价电子对数，为sp2杂化，CO2中心原子价电子对数，为sp杂化，SiO2为共价晶体，正四面体结构，为sp3杂化，S、C、Si原子杂化类型各不相同，故C项正确；D．是氧原子基态的价电子排布式，故D项错误；故本题选BC；20．（2024·山东潍坊·模拟预测）N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题：（1）下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是(填序号，下同)，未成对电子最多的是。a．ls22s22p3b．1s22s2c．1s22s12p4d．1s22s12p3（2）Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、P、S的电负性由大到小的顺序是，第一电离能由大到小的顺序是。（3）吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2)反应生成有机化合物B，B具有优异的催化性能。吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是，化合物A易溶于水，原因是，含Zn有机物B的分子结构中含(填序号)。A．离子键B．配位键C．π键D．σ键E．氢键【答案】（1）cd（2）S>P>SiP>S>Si（3）sp2化合物A与水分子间存在氢键BCD【解析】（1）发射光谱是电子从高能量的能级跃迁到低能量的能级，以光的形式释放能量，a．是基态N原子电子排布式，能量最低，有3个未成对电子；b．是基态N3+的电子排布式，能量最低，无未成对电子；c．2s上的1个电子跃迁到2p上，该电子排布式是激发态的N原子，跃迁到基态，可捕捉到发射光谱，有3个未成对电子；d．2s上失去1个电子，有4个未成对电子；综上所述，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c；未成对电子最多的是d；答案为c；d；（2）同周期从左向右电负性逐渐增大，即电负性强弱顺序是S＞P＞Si；根据第一电离能规律：同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但ⅤA中p轨道处于半充满状态，第一电离能大于ⅥA，第一电离能由大到小顺序是P＞S＞Si，故答案为S＞P＞Si；P＞S＞Si；（3）从化合物A结构示意图知，分子内N形成碳氮双键(吡啶中六元环为平面结构)，N的杂化类型为sp2，化合物A中含有N原子和羟基，能与水分子形成分子间氢键，增加A在水中的溶解度；根据结构简式，含Zn有机物B含有单键、双键、N→Zn、O→Zn配位键，含有配位键、π、σ键，选项BCD符合题意；答案为sp2；化合物A与水分子间存在氢键；BCD。1．（2024·广东卷）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55【答案】C【解析】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确；B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误；D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质量数为135，质子数为55，D正确；故选C。2．（2024·上海卷）下列关于与说法正确的是A．是同种核素 B．是同素异形体C．比多一个电子 D．比多一个中子【答案】D【解析】A．与质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误；B．同素异形体指的是同种元素的不同单质；与是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素异形体，B错误；C．同位素之间质子数和电子数均相同，比多一个中子，C错误；D．的中子数是10，只有9个中子，比多一个中子，D正确。本题选D。3．（2022·北京卷）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B．可用质谱法区分和C．和含有的中子数分别为49和48D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同【答案】A【解析】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；故选A。4．（2017·北京卷）2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．中子数为176的Ts核素符号是【答案】D【解析】A．最外层电子数为7，87-118号是第七周期，Ts为117号元素，Ts是第七周期第ⅦA族元素，故A正确；B．同位素具有相同质子数、不同中子数，而原子的质子数=核外电子总数，则TS的同位素原子具有相同的电子数，故B正确；C．Ts的原子核外最外层电子数是7，位于第ⅦA族，同主族由上往下非金属性逐渐减弱，Ts在同族元素中非金属性最弱，故C正确；D．中子数为176的Ts核素符号Ts,一种元素可能有多种核素，核素的表示应在元素符号的左上角标上质量数2