1、1原子结构专项训练题组 1 原子核外电子运动状态的描述1下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子能级的是( )A. B.C1s 22s22p3 D.答案 D解析 A 项只表示核外电子的分层排布情况，错误；B 项只能表示最外层电子数，错误；C项具体到能级上的电子数，但不能描述电子的运动状态，错误；D 项包含了电子层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，正确。2下列叙述中正确的是( )A在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子C在一个基态多电子的原子中，L 层上的电子能量肯定比 K 层上的电
2、子能量高D如果某一基态 3p 能级上仅有 2 个电子，它们自旋方向必然相反答案 C题组 2 原子结构及其核外电子排布23在多电子原子中，轨道能量是由以下哪些因素决定的( )能层 能级 空间伸展方向 自旋状态A BC D答案 A解析 在多电子原子中，轨道能量是由能层和能级决定的。一般情况下，能层数越大，轨道能量越高；能层数相同，能级数越大，轨道能量越高，A 正确。4(2018巴蜀中学期末)下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )AK 1s 22s22p63s23p63d1BCr 1s 22s22p63s23p63d44s2CAs Ar4s 24p3DZn 2 Ar 3d 10答案 D解析 K
3、原子为 1s22s22p63s23p64s1, A 错误；根据半充满原理，Cr 原子为1s22s22p63s23p63d54s1, B 错误； As 原子为Ar 3d104s24p3, C 错误； Zn2 为Ar 3d10, D 正确。5下列说法正确的是( )A原子核外电子排布式为 1s2的原子与原子核外电子排布式为 1s22s2的原子化学性质相似BFe 3 的最外层电子排布式为 3s23p63d5C硫离子的结构示意图为D基态碳原子的价电子轨道表示式：答案 B解析 原子核外电子排布式为 1s2的原子为 He，原子核外电子排布式为 1s22s2的原子为Be，He 元素位于 0 族，Be 元素位于
4、第A 族，二者化学性质不同，故 A 错误；硫离子的结构示意图应为 ，故 C 错误；基态碳原子的价电子轨道表示式应为 ，故D 错误。题组 3 元素的周期律的综合考查36(2018三明市第一中学月考)按 Si、P、S、Cl 的顺序递增排列的是( )气态氢化物的稳定性 最高化合价 第一电离能 电负性A B C D答案 B解析 同周期自左向右元素非金属性逐渐增强，相应氢化物的稳定性逐渐增强，最高价逐渐增大，电负性逐渐增大。由于 P 原子的 3p 轨道中电子是处于半充满状态，稳定性强，所以P 原子的第一电离能大于 S 原子的。7(2017衡水中学月考)下图三条曲线表示 C、Si 和 P 元素的前四级电离
5、能变化趋势。下列说法正确的是 ( )A电负性：cbaB最简单氢化物的稳定性：cabC最简单氢化物的相对分子质量：abcD I5：acb答案 D解析 同主族自上而下第一电离能减小，P 元素 3p 能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故 Si 的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c 为 Si，P 原子第四电离能为失去 3s2中 1 个电子，3s 2为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知 b 为P、a 为 C。同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故 Si 的电负性最小，故 A 错误；Si 的非金属性最弱，非金属性越强，氢化物越稳定，故 SiH4的稳定性最差，故B
6、 错误；a、b、c 最简单氢化物的相对分子质量分别为 16、34、32，b 的最大，故 C 错误；C、Si 失去 4 个电子为 ns2全满状态，能量更低，再失去 1 个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P 失去 4 个电子为 3s1状态，第四电离能与第五电离能均失去 3s 能级电子，二者能量相差不大，故第五电离能 CSiP，故 D 正确。8以下有关元素性质的说法不正确的是( )A具有下列电子排布式的原子：1s 22s22p63s23p2、1s 22s22p3、1s 22s22p2、1s 22s22p63s23p4，原子半径最大的是4B具有下列价电子排布式的原子：3s 23p1、3s 23
7、p2、3s 23p3、3s 23p4，第一电离能最大的是CNa、K、Rb，N、P、Si，Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是D某主族元素气态基态原子的逐级电离能(单位为 kJmol1 )分别为 738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X3答案 D解析 A 正确，分别是 Si、N、C、S；B 正确，分别是 Al、Si、P、S；C 正确，因为非金属性越强，电负性越大。根据电离能可知，D 中元素的最高价是2 价，属于第A族元素，D 不正确。题组 4 元素推断与“位构性”关系的综合应用9下列关于原子核外
8、电子排布式或运动状态的描述中，不特指碳原子的是( )A原子核外电子有六种不同的运动状态BL 层 p 能级中只有一个空轨道CL 层上有两个未成对的电子D最外层 p 能级电子数与次外层电子数相等答案 C解析 A 项，在多电子原子中，没有两个运动状态完全相同的电子。因此“原子核外电子有六种不同的运动状态”说明原子核外只有六个电子，只能是碳原子。B 项， “L 层 p 能级中只有一个空轨道” ，则原子核外电子排布式为 1s22s22p2，只能是碳原子。C 项， “L 层上有两个未成对的电子” ，有可能是碳原子，也有可能是氧原子。D 项，根据“最外层 p 能级电子数与次外层电子数相等”分析，如果该原子有
9、三个电子层，则其 3p 能级有八个电子，而 p 能级最多容纳六个电子，所以这种情况排除，因此该原子应该有两个电子层，则其 2p 能级有两个电子，电子排布式为 1s22s22p2，只能是碳原子。10X、Y 为两种元素的原子，X 的阴离子与 Y 的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知错误的是( )AX 的原子半径大于 Y 的原子半径BX 的电负性大于 Y 的电负性CX 的氧化性大于 Y 的氧化性DX 的第一电离能大于 Y 的第一电离能答案 A5解析 由 X 的阴离子与 Y 的阳离子具有相同的电子层结构可知，X 位于 Y 的上一周期非金属部分，Y 位于 X 的下一周期金属部分，所以 X 的原子半径小
10、于 Y 的原子半径，X 的电负性大于 Y 的电负性，X 的氧化性大于 Y 的氧化性，X 的第一电离能大于 Y 的第一电离能，所以 A项错误。11元素 X、Y 在周期表中的相对位置如图所示，且已知 X 基态原子的价电子排布为nsn1 npn1 ，下列说法不正确的是( )AX 元素的电负性大于 YBX 元素的第一电离能大于 YCY 在周期表中位于第 4 周期A 族D原子半径 MgX答案 D解析 在 X 的电子排布中 np 能级上排有电子，则 ns 上排有 2 个电子，即 n12，故 X 基态原子的价电子排布为 3s23p4，X 为 S 元素，则 Y 为 As 元素。12短周期元素 X、Y、Z、W
11、的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为 16。Y 的原子半径比 X 的大，X 与 W 同主族，Z 是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )A原子半径的大小顺序： r(W) r(Z) r(Y)B元素 X、Y 只能形成一种化合物C元素 W 的简单气态氢化物的热稳定性比 X 的强DY、W 最高价氧化物所对应的水化物均能溶解 Z 的氢氧化物答案 D解析 Z 是地壳中含量最高的金属元素，则 Z 是 Al 元素；X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为 16，X 与 W 同主族，则 W、X 是第AA 族元素；Y 的原子半径比 X 的大，则 X、Y 分别在 2 个不同周期；
12、Y 是第AA 族元素，所以 W、X 是第A 族元素，X 是 O 元素、W 是 S 元素；Y 是A 族元素，是 Na 元素。原子半径的大小顺序： r(S) r(Al) r(Na)，A 错误；元素 O、Na 能形成氧化钠和过氧化钠，B 错误；O 的非金属性比S 强，故 H2O 热稳定性比 H2S 强，C 错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与强碱 NaOH 反应，又能与强酸 H2SO4反应，D 正确。13按要求回答下列问题：6(1)已知 A 和 B 为第 3 周期元素，其第一至第四电离能如下表所示：电离能( I)/kJmol1 I1 I2 I3 I4A 578 1 817 2 745 11 578B
13、 738 1 451 7 733 10 540A 通常显_价，B 的基态原子核外电子排布式为_。(2)下图为元素周期表中部分元素某种性质( X 值)随原子序数变化的关系：短周期中原子核外 p 能级上电子总数与 s 能级上电子总数相等的元素是_(填元素符号)。同主族内不同元素的 X 值变化的特点是_；同周期内，随着原子序数的增大， X 值的变化总趋势是_。周期表中 X 值的这种变化特点体现了元素性质的_变化规律。 X 值较小的元素集中在元素周期表的_(填字母)。a左下角 b右上角 c分界线附近下列关于元素此性质的说法正确的是_(填字母)。a X 值可反映元素最高正化合价的变化规律b X 值可反映
14、原子在分子中吸引电子的能力c X 值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱答案 (1)3 1s 22s22p63s2(2)O、Mg 从上到下 X 值逐渐减小 增大 周期性 a bc解析 (1)由于 A 元素的电离能 I3I4，所以 A 元素的常见化合价为3 价，则 A 为 Al 元素；由于 B 元素的电离能 I2I3，说明 B 最外层为 2 个电子，则 B 为 Mg 元素，其核外电子排布式为 1s22s22p63s2。(2)p 能级上电子总数与 s 能级上电子总数相等的短周期元素，只能是 1s22s22p4或71s22s22p63s2，即 O 和 Mg。观察 Li、Na、K或 F、Cl、B
15、r、I 等可以看出同主族元素的X 值的变化规律。观察每一条曲线即可看出同周期内 X 值的变化规律。根据分析可知，X 表示元素的电负性，它可以反映原子在分子中吸引电子的能力，也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据。14(2018晋江市季延中学期中)A、B、C、D 是四种短周期元素，E 是过渡元素。A、B、C同周期，C、D 同主族，A 的原子结构示意图为 ， B 是同周期第一电离能最小的元素，C 的最外层有三个成单电子，E 元素的正三价离子的 3d 亚层为半充满。回答下列问题：(1)写出下列元素的名称：A_，B_，C_，D_。(2)用元素符号表示 D 所在周期第一电离能最大的元素是_，电负性
16、最大的元素是_。(3)E 元素的正三价离子的电子排布式为_，E 元素在周期表中的位置是_。(4)写出 A 的最高价氧化物与 B 的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：_。答案 (1)硅 钠 磷 氮 (2)Ne F(3)Ar3d5 第 4 周期族(4)SiO22OH =SiO H 2O23解析 根据 A 的原子结构示意图知道 x2，所以 A 为硅，B 与 A 同周期且电离能最小，所以B 为钠，C 为第 3 周期元素且最外层有三个成单电子，所以 C 的价电子排布式为 3s23p3，所以 C 为磷，D 与磷同主族且为短周期元素，所以 D 为氮， E 元素的正三价离子的 3d 亚层为半充满，所以 E
17、 的三价离子的价电子排布式为 3d5，则其原子的价电子排布式为 3d64s2，所以 E 为铁。根据元素及化合物的性质和元素周期律解答即可。15X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的 4 种短周期元素，其相关信息如下表：元素 相关信息X X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO38Y Y 是地壳中含量最高的元素Z Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1W W 的一种核素的质量数为 28，中子数为 14(1)W 位于元素周期表第_周期_族；W 的原子半径比 X 的_(填“大”或“小”)。(2)Z 的第一电离能比 W 的_(填“大”或“小”)。(3)振荡下，向 Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量，能观察到的现象是_；W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_。答案 (1)3 A 大 (2)小 (3)先产生白色沉淀，后沉淀溶解 Si4HF= =SiF42H 2解析 X 的最高价氧化物对应的水化物为 H2XO3，可以确定 X 为4 价，故可能为 C、Si；Y是地壳中含量最高的元素，为 O；Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1，为 Al；W 的质子数为 281414，为 Si，综上有 X、Y、Z、W 分别为 C、O、Al、Si。
