1、练案 30 第十一章物质结构与性质 第 30 讲原子结构与性质 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 4 分，共 16 分) 1(2021山东滨州高三检测)电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是(C) 电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同 电子排布在不同能级时，一定优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道 电子排布在同一轨道时，最多只能排 2 个，且自旋方向必须相反 电子的排布一定遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则” AB CD 解析电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同，即遵 循洪特规则，正确
2、；电子排布在不同能级时，若电子先占据能量高的轨道，使高能级处于 半充满或全充满的稳定状态，此时整个体系能量最低，这种情况为洪特规则特例，、错 误；电子排布在同一轨道时，最多只能排 2 个，且自旋方向必须相反，即遵循泡利原理， 正确。综上所述，C 正确。 2(2021山西实验中学高三月考)下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子 的是(B) A3p 能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为 1s22s22p63s23p2的原子 BM 层全充满而 N 层为 4s2的原子和核外电子排布为 1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C最外层电子数是核外电子总数的1 5的原子和价电子排布
3、为 4s 24p5的原子 D2p 能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为 2s22p5的原子 解析3p 能级有一个空轨道的基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p2，A 项不符合 题意；M 层全充满而 N 层为 4s2的原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2，B 项符合题 意；核外电子总数是最外层电子的 5 倍的元素只有 Br，C 项不符合题意；2p 能级有一个未 成对电子的基态原子的价电子为 2s22p1或 2s22p5，D 项不符合题意。 3(2021试题调研)下列有关电子排布图的表述正确的是(A) A.可表示单核 10 电子粒子基态时电子
4、排布 B.此图错误，违背了泡利原理 C.表示基态 N 原子的价电子排布 D.表示处于激发态的 B 的电子排布图 解析单核 10 电子粒子基态时电子排布式为 1s22s22p6，每个轨道内排布 2 个电子， 自旋状态相反，A 正确；B 图违背了洪特规则，B 错误；N 的价电子排布图为， C 错误；该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，D 错误。 4(2021河北衡水高三检测)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 跟 Y 可形成化合物 X2Y3，Z 元素可
5、以形成负一价离子，下列说法正确的是(B) AX 元素原子基态时的电子排布式为Ar4s24p3 BX 元素是第四周期第A 族元素 CY 元素原子的电子排布式为 1s22s22p2 DZ 元素具有两性 解析X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个未成对电子，所以 X 是砷，Y 元素原子的最外 层 2p 轨道上有 2 个未成对电子，所以 Y 是碳或氧，X 跟 Y 可形成化合物 X2Y3，所以 Y 是 氧，X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42，所以 Z 是氢。X 元素原子基态时的电子 排布式为Ar3d104s24p3，故 A 错误；X 元素是第四周期第A 族元素，故 B 正确；Y 元素 原子
6、的电子排布图为，故 C 错误；Z 为 H 元素，不具有两性，故 D 错误。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 24 分) 5写出下列原子或离子的电子排布式、价电子排布图、电子占的原子轨道数、 未成对电子数。 (1)N：1s22s22p3；5； 3。 (2)Cl：1s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5)； ；9；1； (3)Fe2 ： 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)； ；14；4。 (4)Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)； ；15；1。 (5)Se：1s22s22p63s23p63d104s24p4(或Ar3d104
7、s24p4)； ；18；2。 (6)Br ： 1s22s22p63s23p63d104s24p6(或Ar3d104s24p6)； ；18；0。 6(2021湖北武汉模拟)X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信 息如下表所示： 元素相关信息 XX 的一种核素的质量数为 18，中子数为 10 YY 与 X 同主族，且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一 ZZ 的单质常温下为黄绿色气体 WW 的基态原子核外有 4 个未成对电子 (1)Z 在元素周期表中的位置是第三周期第A 族。 (2)基态 Y 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4。 (3)基态
8、 W3 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。 (4)X 的一种氢化物 H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为21。 (5)Y 的电负性比 Z 的小(填“大”或“小”)；X 和 Y 的简单气态氢化物中，较稳 定的是H2O(写化学式)。 解析由题意可知，X、Y、Z、W 分别为 O、S、Cl、Fe 元素。 (1)Cl 元素处于周期表中第三周期第A 族。 (2)基态 S 原子核外有 16 个电子，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4。 (3)基态 Fe 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，失去 3 个电
9、子生成 Fe3 ，则 Fe3 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。 (4)H2O2的结构式为 HOOH，分子中极性键和非极性键数目之比为 21。 (5)S 元素的电负性比 Cl 元素小；O 元素的非金属性强于 S 元素，故 H2O 的稳定性强于 H2S。 B 组能力提升题(60 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 6 分，共 24 分) 1(2021河南洛阳检测)X、Y、Z 三种元素的原子，其最外层电子排布式分别为 ns1、 3s23p1和 2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(A) AXYZ2BX2YZ3 CX2YZ2DXYZ3 解析
10、X 原子最外层电子排布式为 ns1，处于第A 族，化合价为1 价，Y 原子最外 层电子排布式为 3s23p1，则 Y 为 Al 元素，在化合物中显3 价，Z 原子最外层电子排布式 为 2s22p4，则 Z 为氧元素，常见化合价为2 价。代入各选项可得，A 项满足各元素正负化 合价代数和等于 0，符合题意。 2(2021四川成都校级月考)根据泡利的原子轨道能级图和“能级交替”现象，原子轨 道的能量高低顺序是： ns(n3)g(n2)f(n1)dAl3；若 W 是 Cl，则 Cl 核外电子层数多于 Mg2，对于电子层数不同的离子，电子层数越多，离子半 径越大，则离子半径：Cl Mg2，B 错误；若
11、 X 是 O，可发生反应：2MgO2= 点燃 2MgO， 若 X 是 N，可发生反应：3MgN2= 点燃 Mg3N2，C 正确；若 Y 是 C，则 CO2的晶体是分子 晶体，熔、沸点较低，D 错误。 4(2021山东滨州高三检测)镍钛形状记忆合金是一种兼有感知和驱动功能的新型智能 材料，广泛用于医疗、航空等领域，下列相关叙述不正确的是(D) A镍、钛两种原子中未成对电子数相同，且最高能级一样 BNi 和 Ti4 的电子排布式分别为Ar3d84s2和Ar C镍、钛两元素均为 d 区的过渡元素，且族序数为 2 倍关系 D镍、钛两原子的 M 层电子数总和等于其他层的电子数总和 解析镍的电子排布式为A
12、r3d84s2， 未成对电子数为 2， 钛的电子排布式为Ar3d24s2， 未成对电子数也为 2，两原子的最高能级都为 3d 能级，选项 A 正确；Ni 和 Ti4 的电子排布 式分别为 1s22s22p63s23p63d84s2和 1s22s22p63s23p6，简写为Ar3d84s2和Ar，选项 B 正确； 根据镍、 钛的电子排布式可知两者都是 d 区的过渡元素， 镍的族序数为， 钛的族序数为， 是 2 倍关系，选项 C 正确；镍、钛两原子的 M 层电子数总和为(268)(262)26， 其他层的电子数总和为(282)(282)2426，选项 D 不正确。 二、非选择题(本题包括 2 小题
13、，共 36 分) 5(2021山东济南高三检测)有 A、B、C、D、E 5 种元素，它们的核电荷数依次增大， 且都小于 20。其中 A 为非金属元素；A 和 E 属同一族，它们的原子最外层电子排布为 ns1， B 和 D 也属同一族，它们的原子最外层的 p 能级电子数均是 s 能级电子数的两倍。C 原子最 外层电子数等于 D 原子最外层电子数的一半。请回答下列问题： (1)写出 5 种元素的元素符号：A 是H，B 是O，C 是Al，D 是S，E 是 K。 (2)由这五种元素组成的一种化合物是KAl(SO4)212H2O(写化学式)。写出该物质的 一种主要用途：作净水剂。 (3)写出 C 元素基
14、态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p1。 (4)用电子排布图表示 D 元素原子的价电子排布为。 (5)元素 B 与 D 的电负性的大小关系是 BD(填“”“E。 解析A、B、C、D、E5 种元素核电荷数都小于 20，A、E 属同一族且最外层电子排 布为 ns1，故为A 族元素，而 A 为非金属元素，则 A 为氢元素；B、D 为同一族其原子最 外层的 p 能级电子数是 s 能级电子数的两倍，故其原子最外层电子排布为 ns2np4，为第A 族元素，B 的核电荷数小于 D 的，则 B 为氧元素，D 为硫元素，E 为钾元素；C 原子最外 层电子数为硫原子最外层电子数的一半，则 C 为铝元素
15、。同主族元素自上而下电负性、第 一电离能逐渐减小，故 B(氧)的电负性大于 D(硫)的，E(钾)的第一电离能小于钠的，钠的第 一电离能小于 C(铝)的，即第一电离能 AlK。 6(2021天津高三检测)A、B、C、D、E 是元素周期表前四周期中的常见元素，原子 序数依次增大，相关信息如下： 元素相关信息 A基态原子的价电子排布式为 nsnnpn B元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1 个 C最外层电子数是电子层数的 3 倍 D简单离子是第三周期元素中离子半径最小的 E价电子层中的未成对电子数为 4 请回答下列问题： (1)写出下列元素符号：AC，BN，CO，DAl。 (2)写出 C
16、元素在周期表的位置第二周期A 族，E2 价电子的电子排布图(轨道表 示式)为，B 元素能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道 呈纺锤(或哑铃)形。 (3)B、C、D 的简单离子的半径由大到小的顺序为N3 O2Al3 (用离子符号表示)。 (4)写出核外有 18 个电子的 C 的氢化物的电子式 。 解析A、B、C、D、E 是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大， 由 A 的基态原子的价电子排布式可以知道，n2，则 A 为 C 元素；C 的最外层电子数是电 子层数的 3 倍，则 C 为 O 元素；B 为 N 元素；D 为简单离子且是第三周期元素中离子半径 最小的，则 D 为 Al 元
17、素；E 的价电子层中的未成对电子数为 4，则 E 为 Fe。 (1)由上述分析可以知道，A 为 C，B 为 N，C 为 O，D 为 Al，E 为 Fe。 (2)C 为 O，核电荷数为 8，在周期表中位于第二周期A 族；基态铁原子核外电子排布 为 1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2 的价电子的电子排布图(轨道表示式)为 ； B 为 N，基态核外电子排布为 1s22s22p3，能量最高的电子为 2p 轨道上的电子，其轨道呈纺 锤形(或哑铃形)。 (3)具有相同电子结构的离子中原子序数大的离子半径小，则 B、C、D 的简单离子的半 径由大到小的顺序为 N3 O2Al3。 (4)核外有 18 个电子的 C 的氢化物为过氧化氢，其电子式为。
