高考化学一轮复习：物质结构、原子核外电子排布（练习）（解析版）

第16讲物质结构化学键

（模拟精练+真题演练）

最新模拟精练

完卷时间：50分钟

、选择题（每小题只有一个正确选项，共12x5分）

1.（2023・上海黄浦・统考二模）电子亚层2P的三个轨道之间具有不同的

A.能量B.形状C.空间伸展方向D.可容纳电子数

【答案】C

【解析】A.同一能级，能量相等，A错误；B.2P能级的三个轨道都是哑铃形，B错误；C.2P的三个轨

道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸，所以具有不同的空间伸展方向，C正确；D.2P的三个轨

道分别能容纳的电子数都是2个电子，D错误；选C。

2.（2023・浙江•二模）下列化学用语正确的是

A.镁原子最外层电子云轮廓图:

B.

CH2-

C.

n

D.基态铭原子的价层电子排布式：3d44s2

【答案】B

【解析】A.镁原子价电子排布为3s2,最外层电子云轮廓图为球形，A错误；B.乙醛结构简式为CH3CHO,

H3cCH2-

空间填充模型：QP，B正确；C.反式聚异戊二烯结构简式：、=（：/，c错误；D.基

4H2J、H

态铭原子的价层电子排布式：3d54slD错误；故选B。

3.我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素铉（第Nd）是制造导弹合金材

料的重要元素。下列说法中正确的是（）

A.留Nd和/Nd是同一核素

B.一个锵Nd原子的质量约为守g（M表示阿伏加德罗常数的值）

/VA

C.锢Nd原子的中子数与质子数之差为80

D.14g钛元素含有6moi电子

【答案】B

【解析】加Nd和零Nd是不同核素，A项错误；1mol第Nd原子的质量约为140g,一个原子的质量约为发

g,B项正确；组Nd原子的中子数为80、质子数为60,二者之差为20,C项错误；元素的相对原子质量是

该元素的各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值，因此14g铉元素对应的铉原子的物质的量

并非0.1mol,含有的电子也不是6mol,D项错误。

4.（2023・天津和平•统考三模）下列有关化学用语表示正确的是

A.NaClO的电子式：Na：O：Cl：

••・・

B.C原子的一种激发态:向由储T

一

c.-的结构示意图：C26

D.K+的基态电子排布式：Is22s22P63s23P64s2

【答案】B

【解析】A.NaClO由Na+和CM?构成，含有离子键，CIO中Cl、。原子间共用1对电子，O、C1原子外围

都达到8e-结构，其电子式为Na+［：0：，1：「，故A错误；B.该碳原子的电子排布式为Is22sl2P3,基态碳

原子的电子排布式为Is22s22P2,2s的能量小于2p,则该原子是碳原子的一种激发态，故B正确；C.O?一的

核电荷数为8,最外层电子数为8,其结构示意图为①,；，故C错误；D.基态钾原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P64s1则K+电子排布式:Is22s22P63s23P6,故D错误;故选:Bo

5.下列各微粒的电子排布式或电子排布图不符合能量最低原理的是（）

A.Fe2+Is22s22P63s23P63d6

B.CuIs22s22P63s23P63d94s2

C.F冏西ININI下

Is2s2p

D.Na+河FH|N|M|N

Is2s2p

【答案】B

【解析】Fe2+核外电子数为24,由能量最低原理，可知核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d6,故A符合能

量最低原理：若按照构造原理，29号元素Cu的电子排布式为Is22s22P63s23P63d94s2,但实际上Cu的电子排

布式为Is22s22P63s23P635。4$1,这是因为3d能级为全充满状态（即3d能级填充10个电子）时，能量相对较低，

故B不符合能量最低原理；F原子最外电子层为第二能层，有7个电子，外围电子排布式为2s22P5,由能量

最低原理、泡利原理与洪特规则可知，外围电子排布图为红IM||J|故C符合能量最低原理；

2s2p

Na+最外电子层为第二能层，有8个电子，外围电子排布式为2s22P6,由能量最低原理、泡利原理与洪特规

则可知，Na+外围电子排布图为IBC故D符合能量最低原理。

2s2p

6.（2023・上海宝山・统考二模）以下表示氯原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是

1s

2C.Is2D.回

【答案】D

【解析】A.只能表示最外层电子数，故A错误；B.只表示核外电子的分层排布情况，故B错误；C.具

体到亚层的电子数，故C错误；

D.包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向，故D正确；故选D。

7.（2022.上海徐汇・上海市南洋模范中学校考模拟预测）49号锢元素的相关计算式为：

113x4.3%+115x95.7%=114.9„说法正确的是

A.113是锢元素的质量数B.某种同位素原子符号为柒皿

C.95.7%是锢元素的丰度D.114.9表示锢元素的近似相对原子质量

【答案】D

【分析】49号锢元素近似相对原子质量为：113x4.3%+115x95.7%=114.9,是同位素所占丰度和原子的质量

数计算得到的平均值，说明锢元素存在两种同位素，质量数分别为113、115,质子数=核电荷数=核外电子

数=49,质量数=质子数+中子数，主族元素最外层电子数=主族族序数，原子符号左上角为质量数，左下角

为质子数，以此解答该题。

【解析】A.锢元素存在两种同位素，113是锢元素一种同位素的质量数，故A错误；B.质子数应位于左

下角，符号为'In,故B错误；C.95.7%是％。的丰度，故C错误；D.49号锢元素近似相对原子质量为:

113x43%+115x95.7%=114.9,故D正确；故选D。

8.（2022•吉林・校联考模拟预测）中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了锢（49ln）等9种元素相对原子

质量的新值，被采用为国际新标准。已知：锢与铝（13A1）同主族。下列说法错误的是（）

A.In的金属性大于A1

B.In最外层有2种能量的电子

C.用In的中子数为66

D.唱In原子的相对原子质量为115

【答案】D

【解析】A、锢与铝（13A1）同主族，并且锢元素的原子序数较大，同主族从上至下金属性逐渐增加，所以In

的金属性强，故A不符合题意；B、In的最外层电子数为3,排布在5s、5P轨道上，5s能级上两个电子能

量相同，但小于5P能级上的电子能量，所以In最外层有2种能量的电子，故B不符合题意；C、的

质量数为115、质子数为49,所以中子数=119-49=66,故C不符合题意；D、唱In的质量数为115,In的相

对原子质量为天然存在的核素In的质量数与其丰度的乘积之和，故D符合题意；故选：D。

9.（2022・上海徐汇・统考二模）高纯度的错是一种半导体材料，下图是错在元素周期表中的信息，下列说

法正确的是

32Ge

铭

4s24P2

72.61

A.位于VIA族，处于金属元素与非金属元素分界处

B.原子序数为32

C.最外层电子数为2

D,原子的相对原子质量为72.61

【答案】B

【解析】A.根据价电子排布式4s24P2,可得Ge位于IVA族，位于金属元素与非金属元素分界处，故A错

误；B.根据铸在元素周期表中的信息，可知原子序数为32,故B正确；C.根据价电子排布式4s24P2,最

外层电子数为4,故C错误；D.错元素的相对原子质量为72.61,故D错误；故选B。

10.（2023•全国•高三专题练习）核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目

及核电荷数有关。氤原子与硫离子的核外电子排布相同，都是Is22s22P63s23P6.下列说法中正确的是

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

C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同

D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同

【答案】C

【解析】A.Ar与S2-的原子核电荷数不同，is能级上电子的能量不相同，A错误；B.Ar与S?-的原子核电

荷数不同，半径不同，3P能级上电子离核的距离不相同，B错误；C.Ar与S2-的原子核电荷数不同，电子

跃迁产生的光谱都不相同，C正确；D.Ar与S2-的原子核电荷数不同，化学性质不相同，D错误；故选C。

H-7JC\X2JC

11.已知某原子结构示意图为111,下列有关说法不正确的是（）

A.结构示意图中尤=2

B.该原子的电子排布式为Is22s22P63s23P2

c.该原子的轨道表示式为

Is2s2p3s3p

|H||H|H|M|H|phniH|II

D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子

【答案】C

【解析】由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故尤=2,该元素为硅，故A正确；该原子

Is2s2P3s3p

的电子排布式为Is22s22P63s23P2,故B正确；硅原子核外电子的轨道表示式为卫匹2已可卜|II,

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。

12.下列各项叙述中，正确的是（）

A.镁原子由Is22s22P63s2-1s22s22P63P2时，原子释放能量，由基态转化成激发态

B.价层电子排布式为6s26P3的元素位于第六周期第IIIA族，是s区元素

C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同

D.24Cr原子的电子排布式是Is22s22P63s23P63d44s2

【答案】c

【解析】A项镁原子由基态转化为激发态时吸收能量；B项价电子排布为6s26P3的元素位于第六周期第VA

族，是p区元素；D项原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故24Cr原子的核外电子排布

式应是Is22s22P63s23P63d54s1

二、主观题（共3小题，共40分）

13.（12分）完成下列问题

（1）［2021全国乙］对于基态Cr原子，下列叙述正确的是（填标号）。

A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为［Ar］3d54sl

B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动

（2）［2021河北］原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+；表示，与之相反的用表

示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为=

（3）镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态（填“相同”或“相反”）。

（4）［2018全国II］基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。

（5）［2013上海高考］铝原子核外电子云有种不同的伸展方向，有种不同运动状态的电子。

【答案】（每空2分）（1）A

3,、3

⑵+万（或-5）

⑶相反

（4）哑铃（纺锤）

（5）413

【详解】（1）A.Cr是24号元素，基态Cr原子核外电子排布式为［Ar］3d54s13d和4s轨道均处于半充满

状态，此时体系总能量低，A正确；

B.4s电子能量较高，但其并不总是在比3s电子离核更远的地方运动，B错误；

故答案为：A；

(2)基态磷原子的价层电子的轨道表示式为"]ITIfIfI,3P能级的3个原子轨道上的电子自旋平行,

3s3p

故基态磷原子的价层电子自旋磁量子数的代数和为+:3或-3；

22

(3)Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上，基态镁原子核外M层电子的轨道表示式为叵|，

3s

电子自旋状态相反；

(4)基态S原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P\电子占据的最高能级为3p,P能级的电子云轮廓图

形状为哑铃(纺锤)形；

(5)基态铝原子的核外电子排布式为Is22s22P63s?3pi,有Is、2s、2p、3s、3P共5个能级，〃s、np电

子云分别有1种、3种伸展方向，共有4种种不同的伸展方向；核外13个电子的运动状态各不相同，有13

种不同运动状态的电子。

14.(12分)(1)错(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛，则基态Ge原子的核外电子排

布式为[Ar],有个未成对电子。

(2)碳及其化合物广泛存在于自然界中，则处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可

用形象化描述。在基态原子中，核外存在_______对自旋相反的电子。

(3)基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：,可用硫氟化钾检

验三价铁离子，形成配合物的颜色为0

(4)某元素位于第四周期第VDI族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态

原子的价层电子排布式为=

(5)下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为、(填标号)。

A.Ism2sE2spn2pn2op

B.

uIsE2ss2mp?2pr、i2nP〜

c.IsuE2s2Epi2pri2rpi

D.IsE2ssm2po2po2np

xyz

【答案】(除标注外，每空1分)(1)3即4s24P22

(2)电子云2

(3)4Is22s22P63s23P63d5(2分)红色

(4)3d84s2(2分)

(5)DC

【解析】(l)Ge是32号元素，位于第四周期第WA族，基态Ge原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63dI。4s24P2

或[Ar]3di。4s24P2,在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4P轨道中2个电子分别处以不同的轨道内，

有2个未成对电子；(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描

述，离核近的区域电子云密度较大，离核远的区域电子云密度较小，C原子核外电子排布式为Is22s22P2,

]s2s

轨道表示式为：R旺[则在基态C原子中，核外存在2对自旋相反的电子；(3)26号

元素Fe基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,基态Fe原子核外处在能量最高的能级为3d,排

布了6个电子，有6种不同的运动状态，可知在3d上存在4个未成对电子，失去电子变为铁离子时，三价

铁离子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d5,可用硫氟化钾检验三价铁离子，形成配合物的颜色为红色；(4)

某元素位于第四周期第皿族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，C原子的电子

排布为Is22s22P2,未成对电子数为2,则该元素为Ni,其基态原子的价层电子排布式为3d84s2；(5)原子核

外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，根据图知，电子排布能量最低的是1s、

2s能级，能量最高的是2s、2P能级。

15.(16分)(1)氮元素在元素周期表中的位置为o

(2)氮元素原子核外电子排布式为,有种形状的电子云。

(3)氮元素气态氢化物的电子式为o

与氮元素同主族的磷元素化合物有如下反应，其中反应物有：PH3、H2s04、KC103；生成物有：K2so4、

H3Po4、H2O和一种未知物质Xo

(4)已知KC103在反应中得到电子，则该反应的还原剂是0

(5)已知0.2molKC103在反应中得到Imol电子生成X,则X的化学式为

(6)完成并配平上述反应的化学方程式，标出电子转移方向和数目：。

(7)根据上述反应可推知o(填序号)

A.氧化性：KC1O3>H3PO4B.氧化性：KC1O3>H2O

C.还原性：PH3>XD.还原性：PH3>K2SO4

(8)在该反应中转移电子2moi时，生成H3P04mol„

【答案】⑴第二周期VA族(2分)

⑵Is22s22P3(1分)2(1分)

⑶Q分）

H

（4）PH3（2分）

（5）Ch（2分）

40e-

Ii

6

（）5PH3+4H2SO4+8KCIO3FKjSO”+5H3PO4+4C12+4H2O（2分）

(7)AC(2分)

(8)0.25(2分)

【解析】(1)氮在周期表中第二周期VA族，所以答案为：第二周期VA族；

(2)氮元素原子核外电子排布式为Is22s22P3可知氮原子核外有s、p两种不同的电子云形状，故答案为：

Is22s22P3、2;

⑶氮元素气态氢化物为NH3其电子式为,所以答案为：H：N：H；

HH

(4)反应前后磷元素化合价升高(-3至1|+5),所以还原剂是PH3,所以答案为：PH3；

(5)已知0.2molKClC>3在反应中得到Imol电子，所以一个氯原子得5个电子，化合价降低5,所以生成物

中氯元素为零价，所以答案为：Ch；

(6)根据得失电子数目相等，可配平方程式，所以答案为：

40e-

5PH3+4H2SO4+8KC1O,NK2sO4+5H3PO4+4C12+4H2O；

(7)由反应可以判断氧化剂是KCIO3,氧化产物是H3P04,氧化剂氧化性大于氧化产物，所以A正确，还原

剂是PH3,还原产物是X,还原剂的还原性大于还原产物，所以C正确，故答案为：AC；

40e-

Ii

⑻由5PH3+4H2so4+8KCIO3WJSO4+5H3Po&+4CU+4m0,可知每转移40摩尔电子，生成磷酸5摩

尔，所以转移电子2mol时，生成H3PCU0.25mol,所以答案为：0.25„

真题实战演练

1.(2023・湖南•统考高考真题)下列化学用语表述错误的是

A.HC10的电子式：H：O：C1：

B.中子数为10的氧原子：［0

C.NH3分子的VSEPR模型:

2s

D.基态N原子的价层电子排布图:

【答案】C

【解析】A.HC1O中O元素成负化合价，在结构中得到H和C1共用的电子，因此HC1O的电子式为

H：O：C1：，A正确；B.中子数为10,质子数为8的。原子其相对原子质量为10+8=18,其原子表

•・••

示为弋0,B正确；C.根据VSEPR模型计算，NH3分子中有1对故电子对，N还连接有3和H原子，因此

NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；D.基态N原子是价层电子排布为2s22P3,其电子排布图为

2s2p

皿MO],D正确；故答案选C。

2.（2022•浙江•统考高考真题）下列说法不IE聊的是

A.乙醇和丙三醇互为同系物

B.35cl和37cl互为同位素

C.。2和互为同素异形体

OO

D.丙酮（II）和环氧丙烷（/\）互为同分异构体

CH.—C—CH3CH3cH—CH2

【答案】A

【解析】A.结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇（CH3cH?OH）是饱和一

元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；B.质子数相同、中子数

不同的同种元素互为同位素，35cl的质子数为17,中子数为18,37cl的质子数为17,中子数为20,两者质

子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；C.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，02和

。3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；D.分子式相同、结构不同的化合物互为

同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确；答案选A。

3.（2023・辽宁•统考高考真题）下列化学用语或表述正确的是

A.BeCb的空间结构：V形B.P4中的共价键类型：非极性键

H£、/H

C.基态Ni原子价电子排布式：3d10D.顺一2—丁烯的结构简式：二

HCH3

【答案】B

【解析】A.BeCb的中心原子为Be,根据VSEPR模型可以计算，BeCb中不含有孤电子对，因此BeCL为

直线型分子，A错误；B.P4分子中相邻两P原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共

价键，P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B正确；C.Ni原子的原子序数为28,其基态原子的价电

子排布为3d84s2,C错误;D.顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为

HC=CH

D错误；故答案选B。

4.（2022.北京.高考真题）下列化学用语或图示表达不正破的是

A.乙焕的结构简式：HCmCH

B