2025浙江专版新教材化学高考第一轮
作业15原子结构 核外电子排布
A组 基础达标
1.下列轨道表示式所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是( )
2.(2023·浙江象山中学段考)科学家以钙离子撞击锎(Cf),产生了一种超重元素——(Og),其反应可表示为CaCfOg+n。下列说法正确的是 ( )
A.钙离子的电子式为]2+
BCf与Og的中子数相差25
C.1个n与1个12C的质量之比约为1
DCa与Ca互为同素异形体
3.(2023·浙江宁波北仑中学检测)约里奥-居里夫妇发现用粒子轰击原子获得人工放射性元素AlHePPSie,从而获得诺贝尔化学奖。下列说法正确的是( )
A.4He的质子数为4
B.26Al和Al均能与盐酸反应
C.30P和30Si互为同位素
D.30SiO2溶于水生成SiO3
4.(2023·浙江桐乡高级中学月考)我国发布了《医用同位素中长期发展规划(2021-2035年)》,对提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有14C、18F、131I、60Co等。下列有关说法不正确的是( )
A.60Co位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族
B.18F和131I的最外层电子数相同
C.14C与12C的化学性质几乎相同
D.化合物23Na18F的中子总数为41
5.(2023·山东曲阜一中月考)为纪念元素周期表诞生150周年,IUPAC向世界介绍了118位优秀青年化学家,并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。下列围绕这些元素的相关说法正确的是( )
A.14N15N是一种化合物
B.32SO2与36SO2的化学性质相同
C.NH3与H2S的电子数之比为1∶2
D.Si3N4中含有非极性键
6.(2023·江苏启东、通州期末)据报道,近期中国科研团队在“人造太阳”国际科研合作项目研发中取得实质性工程突破,为该项目提供了重要的“中国智慧”和“中国方案”,“人造太阳”的工作原理是2H+3HHe+1n。下列有关说法错误的是( )
A.2H+3HHe+1n会释放出大量的能量
B.3H、4He的中子数相同
C.2H2与3H2化学性质基本相同
D.2H+3HHe+1n属于化学变化
7.(2023·河北沧州第一中学月考)原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明( )
A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的
C.原子发射的光是单色光
D.白光可以由多种单色光组成
8.(2023·浙江宁波第二中学段考)具有下列电子层结构的粒子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子
D.原子核外M能层上的s能级和p能级都填满了电子,而d能级尚未排有电子的两种原子
9.(2023·辽宁朝阳中学期末)下列关于价层电子排布式为3s23p4的粒子的描述正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.可以与H2化合生成常温下呈液态的化合物
D.其轨道表示式为
B组 综合提升
10.(2023·西南三省三校联考)下列化学用语表述正确的是( )
A.镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时,原子释放能量,由激发态转化成基态
B.基态Se的价层电子排布式:3d104s24p4
C.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图为
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
11.已知某原子结构示意图为 ,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1s22s22p63s23p4
C.该原子的轨道表示式为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子
12.(2023·浙江舟山中学段考)有X、Y、Z、Q、T五种元素,X原子的M层的p轨道上有2个未成对电子,Y原子的价层电子排布式为3d64s2,Z原子的L层的p能级上有一个空轨道,Q原子的L层的p轨道上只有1对成对电子,T原子的M层的p轨道处于半充满状态。试回答下列问题:
(1)X的元素符号为 ,Y的元素符号为 。
(2)Z的核外电子排布式为 ,Q的核外电子轨道表示式为 ,T的核外电子轨道表示式为 。
(3)Y的单质在Q的单质中燃烧的化学方程式为
。
13.(教材选择性必修2第一章第一节练习与应用改编)根据核外电子的排布特点推断元素。
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 ;其价层电子的轨道表示式为 。
(2)B元素的正三价离子的3d能级为半充满,B的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 ,其原子的结构示意图为 。
(3)C元素基态原子的M能层全充满,N能层没有成对电子且只有一个未成对电子,C的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)D元素的原子最外层电子排布式为nsnnp2n,则n= ;原子中能量最高的是 电子,核外电子轨道表示式为 。
14.(2023·浙江瓯海中学检测)有四种短周期元素,与其相关的结构、性质等信息如表所述:
元素 结构、性质等信息
A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
续表
元素 结构、性质等信息
B B与A同周期,其最高价氧化物对应水化物具有两性
C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息回答下列问题:
(1)A元素基态原子的电子排布式为 。
(2)B元素在元素周期表中的位置为 。
(3)C基态原子的轨道表示式是 ,其原子核外有 个未成对电子,能量最高的电子为 轨道上的电子,其原子轨道呈 形。
(4)D原子的电子排布式为 ,D-的结构示意图是 。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 ,B的最高价氧化物对应的水化物与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为 。
15.(2023·山东新高考检测)已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中,原子序数X
X 原子的L能层上s电子数等于p电子数
Y 元素原子最外层电子排布式为nsnnpn+1
Z 单质在常温、常压下是气体,原子的M能层上有1个未成对的p电子
W 元素的正一价离子的电子层结构与氩原子相同
Q 元素的核电荷数为Y和Z之和
R 元素的正三价离子的3d能级为半充满
E 元素基态原子的M能层全充满,N能层没有成对电子,只有一个未成对电子
请根据信息回答有关问题:
(1)元素X的原子核外共有 种不同运动状态的电子,有 种不同能级的电子。元素Y的原子核外未成对电子数为 ;元素Z的价层电子排布式为 。
(2)元素Q的基态原子电子排布式为 ,R的元素符号为 ,E元素基态原子的价层电子排布式为 。
(3)含有元素W的盐的焰色试验为 色,许多金属元素形成的盐都可以发生焰色试验,其原因是 。
作业15 原子结构 核外电子排布
1.D 原子处于基态时能量最低。A项,Be原子的2s轨道未排满电子,2p轨道排布1个电子,应为激发态,错误;B项,N原子核外电子排布不符合洪特规则,错误;C项,B原子的2s轨道未排满电子,2p轨道排布2个电子,应为激发态,错误;D项,碳原子的1s和2s轨道全部排满电子后,2p轨道排布2个电子,核外电子排布符合能量最低原理,是基态碳原子,正确。
2.B 钙离子的电子式为Ca2+,A项错误Cf的中子数为151Og的中子数为176,二者相差25,B项正确;1个n与1个12C的质量之比约为1∶12,C项错误Ca与Ca为质子数相同、中子数不同的核素,二者互为同位素,D项错误。
3.B 4He的质子数为2,质量数为4,故A错误;26Al和Al核外电子排布相同,化学性质几乎相同,均能与盐酸反应,故B正确;30P和30Si质子数不同,二者不互为同位素,故C错误;30SiO2与水不反应,故D错误。
4.D Co为27号元素,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,故A正确;F和I都属于第ⅦA族,最外层电子数相同,故B正确;14C与12C的化学性质几乎相同,物理性质有差异,故C正确;23Na18F的中子总数为(23-11)+(18-9)=21,故D错误。
5.B 该物质是氮气,属于单质,A项错误;两者均为SO2,它们的化学性质相同,B项正确;C项,NH3中电子数为7+3=10,H2S中电子数为2+16=18,两者电子数之比为10∶18=5∶9,C项错误;D项,该物质中只有Si—N键,属于极性键,D项错误。
6.D 由人造太阳能释放能量可知2H+3HHe+1n会释放出大量的能量,故A正确;3H的中子数为2,4He的中子数为2,所以二者中子数相同,故B正确;2H2与3H2都是氢气,所以化学性质基本相同,故C正确;2H+3HHe+1n是核反应,反应中质子数发生变化,不属于化学反应研究的范畴,故D错误。
7.B 在原子中所有电子均可发生跃迁,电子由基态跃迁到激发态吸收能量,为吸收光谱;电子由激发态跃迁到基态释放能量,为发射光谱,A不符合题意。光谱分为连续光谱和线状光谱,无论是单色光还是白光,都是连续光谱,原子光谱是线状光谱,也就是由具有特定频率的光形成的谱线;原子光谱之所以产生这种特定的谱线,是由于电子的能量是量子化的,电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的,B符合题意。某种元素原子只能产生某些波长的谱线,但都并非一条,根据电子跃迁后所处的能级,可能有许多条,每条谱线其波长不同,表现出的颜色也不同,C不符合题意。白光可以由多种单色光组成,与题干无直接关系,D不符合题意。
8.B 两种原子的核外全部都是s电子,则原子具有1s能级或具有1s、2s能级,如果是氢原子与锂原子,二者并不处于同一周期,A项错误。3p能级上只有一个空轨道的原子,其价层电子排布式为3s23p2;3p能级上只有一个未成对电子的原子,其价层电子排布式为3s23p1或3s23p5,三者都处于第三周期,B项正确。最外层电子排布式为2s22p6的原子为氖原子;最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子,如O2-、Na+等,不一定处于同一周期,C项错误。原子核外M能层上的s、p能级都充满电子,而d能级中没有电子,符合条件的原子有氩原子、钾原子、钙原子,故不一定处于同一周期,D项错误。
9.B 价层电子排布式为3s23p4的原子是S,A错误;S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,B正确;硫与氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体,C错误;D项中的轨道表示式违反洪特规则,D错误。
10.A 镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时,原子释放能量,由激发态转化成基态,A正确;基态Se的价层电子排布式:4s24p4,B错误;基态Be的价层电子排布式:1s22s2,则基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图为球形,C错误;原子光谱有两种:吸收光谱和发射光谱,电子由基态跃迁到激发态,或由激发态跃迁到基态,都会产生原子光谱,D错误。
11.D 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1s22s22p63s23p2,故B错误;硅原子的轨道表示式为,故C错误;原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子,故D正确。
12.答案 (1)Si或S Fe
(2)1s22s22p2
(3)3Fe+2O2Fe3O4
解析 M层的p轨道上有2个未成对电子,可能是3p2,也可能是3p4,故X可能是Si,也可能是S;Y原子的价层电子排布式为3d64s2,则其原子的核外电子排布式是[Ar]3d64s2,核电荷数是26,Y是Fe;Z原子的2p能级上有一个空轨道,只能是2p2,则Z是C(碳);Q原子的2p轨道上只有1对成对电子,应为2p4,则Q是O;T原子的3p轨道处于半充满状态,应为3p3,则T是P。
13.答案 (1)N
(2)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(3)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(4)2 2p
解析 (1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成:,则该元素核外有7个电子,为氮元素,其元素符号为N。
(2)B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1s22s22p63s23p63d64s2,即26号元素铁。
(3)C元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故C元素为Cu。
(4)由题意得D元素的原子最外层电子排布式为2s22p4,则n=2。
14.答案 (1)1s22s22p63s1
(2)第三周期第ⅢA族
(3) 3 2p 哑铃
(4)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
(5)NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4] 3HCl+Al(OH)3===AlCl3+3H2O
解析 根据同周期和同主族元素原子半径的变化规律可知,短周期元素中(除稀有气体外)原子半径最大的元素是Na,钠与钾的合金是原子反应堆的导热剂;与钠元素同周期且最高价氧化物对应的水化物具有两性的元素是Al;NH3极易溶于水,且可用作制冷剂,故C元素是N;海水中除氢、氧元素外含量最高的元素D是Cl,其单质(Cl2)或化合物(ClO2等)可用作自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂。
15.答案 (1)6 3 3 3s23p5
(2)1s22s22p63s23p63d54s1 Fe 3d104s1
(3)紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)的光的形式释放能量,发出不同颜色的光
解析 X元素原子的L能层上s电子数等于p电子数,即其电子排布式为1s22s22p2,故X为碳元素,其原子核外共有6种不同运动状态的电子,有3种不同能级的电子。元素Y的原子的最外层电子排布式为2s22p3,则Y为氮元素。Z元素原子的M能层上有1个未成对的p电子,可能为Al或Cl,单质在常温、常压下是气体的是Cl2,故Z为Cl元素。W元素正一价离子与氩原子核外电子层结构相同,则W为钾元素。Q为Cr元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。R元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子,其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,R为26号元素Fe。根据题给信息,E元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为29号元素Cu,其原子的价层电子排布式为3d104s1。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
