新高考化学一轮复习考点过关练习专题 13原子结构与性质（含解析）

专题13原子结构与性质1．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()A．最易失去的电子能量最高B．同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低【答案】C【解析】A项，能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，故A不符合题意；B项，在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)……，同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同，故B不符合题意；C项，同一能层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故C符合题意；D项，电子首先进入能量最低、离核最近的轨道，在离核最近区域内运动的电子能量最低，故D不符合题意；故选C。2．有关光谱的说法中不正确的是()A．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因B．电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱C．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关D．通过光谱分析可以鉴定某些元素【答案】B【解析】A项，不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发生光谱，A项正确；B项，电子由低能级跃迁至较高能级时，要吸收能量，摄取到的是吸收光谱，B项错误；C项，燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C项正确；D项，不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，D项正确；故选B。3．某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，有关该原子的下列说法中正确的是()A．该原子核内有13个中子B．该原子的简化电子排布式为[He]3s23p1C．该原子最外层有1个电子D．该原子第二能层上有8个电子【答案】D【解析】由电子排布式可以看出该原子核外共13个电子，故只能确定核内质子数为13，中子数无法确定，A项错误；该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1，B项错误；该原子的最外层电子排布式为3s23p1，故最外层有3个电子，C项错误。故选D。4．下列描述碳原子结构的化学用语正确的是()A．碳－12原子：eq\o\al(6,12)CB．原子结构示意图：C．原子核外能量最高的电子云图：D．原子的轨道表示式：【答案】C【解析】元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳－12原子可表示为eq\o\al(12,6)C，A错误；碳原子结构示意图为，B错误；碳原子核外能量最高的电子在p能级，电子云呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，该原子的轨道表示式为，D错误。故选C。5．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是()A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5【答案】C【解析】S2－的原子核外共有18个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，选项A是S原子的核外电子排布式，故A项错误；书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，能层高的能级要写在右边，因此21Sc原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，故B项错误；D是F的最外层电子(价电子)的排布式，D项不符合题意。故选C。6．下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的是()A．在同一原子中，2p、3p、4p……能级的电子轨道数依次增多B．在同一能级上运动的电子，其能量一定相同C．在同一能级上运动的电子，其运动状态有可能相同D．在同一原子中，1s、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径相同【答案】B【解析】在同一原子中，任一能层的p能级都有三个互相垂直的原子轨道，A项错误；决定电子能量的是能层和能级，也就是说，处于同一能层相同能级上的电子，即使处在不同的原子轨道上，其能量也是相同的，B项正确；同一原子中没有运动状态完全相同的两个电子，C项错误；虽然s能级的原子轨道的形状都是球形，但按照1s、2s、3s、4s……的顺序，电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，D项错误。7．下列有关说法不正确的是()A．基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理B．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量C．原子核外电子从基态跃迁到激发态时，只能跃迁到稍高的能级，如从2s只能跃迁到2pD．夜幕下的霓虹灯光、军事上使用的激光均与原子核外电子发生跃迁有关【答案】C【解析】基态原子是指处于最低能量的原子，A项正确；原子核外电子发生跃迁可以吸收能量，也可以放出能量，B项正确；电子跃迁可以跨能级跃迁，如从2s跃迁到3s、3d等，C项错误；霓虹灯光、激光都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D项正确。8．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是()A．元素K的焰色反应呈紫色，其中紫色对应的辐射波长约为700nmB．以下实验装置测得的是氢元素的吸收光谱C．该轨道表示式表示的是基态氧原子的轨道表示式D．原子光谱可以用于定性鉴定元素【答案】D【解析】紫色波长介于400nm～435nm之间，A错误；用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱，B错误；由于简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布图为：，C错误；用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确。9．最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3，下列有关元素F、S、O、N说法正确的是()A．基态S原子价电子排布图：B．第一电离能：SKIPIF1<0C．最高正价：SKIPIF1<0D．S原子的基态原子核外未成对电子数最多【答案】A【解析】A项，基态S原子的价电子排布式为3s23p4，其价电子排布图：，A项正确；B项，非金属性FONS，但由于N原子的3p轨道半充满，第一电离能反常，所以第一电离能：FNON，B项错误；C项，在化合物中F没有正价，O一般情况下也没有正价，C项错误；D项，基态原子核外未成对电子数：F原子只有1个，S原子和O原子均有2个，N原子有3个，D项错误；故选A。10．下列化学用语表达正确的是()A．Mn的原子结构示意图： B．HClO的电子式：C．Cr的外围电子排布式：3d54s1 D．基态碳原子的电子排布图：【答案】C【解析】A项，Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，原子结构示意图为，A项错误；B项，HClO分子中O原子和H、Cl分别共用一对电子，电子式为，B项错误；C项，Cr为24号元素，基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，外围电子排布式为3d54s1，C项正确；D项，基态C原子的2s轨道全满，电子排布图为，D项错误；故选C。11．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性X＞YD．第一电离能X＜Y【答案】D【解析】Xm＋和Yn－的核外电子排布相同，可知X位于Y所在周期的下一周期。A项，原子半径：X＞Y；B项，X和Y的核电荷数之差为m＋n；C项，电负性：Y＞X。12．下列说法不正确的是()A．同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性B．电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强D．电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价【答案】D【解析】元素的电负性越大，其原子对键合电子的吸引力越大，故在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。13．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p4。则下列有关比较中正确的是()A．电负性：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．第一电离能：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③>②>①【答案】A【解析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p2为Si元素；②1s22s22p63s23p3为P元素；③1s22s22p3为N元素；④1s22s22p4为O元素。同周期自左而右电负性增大，所以电负性Si<P<S，N<O，同主族从上到下电负性减弱，所以电负性N>P，O>S，故电负性Si<P<N<O，即④>③>②>①，A正确；同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Si>P，N>O,B错误；同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N、P元素原子np能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Si<P，N>O，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，但O元素没有最高正化合价，所以最高正化合价③＝②>①，D错误。14．下列叙述正确的是()A．通常，同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大B．在同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，第一电离能越大D．主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数一定和它的族序数相等【答案】B【解析】通常，同周期元素中碱金属元素第一电离能最小，稀有气体元素第一电离能最大，故A错；同主族元素随着原子序数的增加，原子半径增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小，故B正确，C错误；主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等，如F、O，故D错误。15．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A．原子核外L能层的未成对电子数与M能层的未成对电子数相等的原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p能级只有1个空轨道的X原子和3p能级只有1个空轨道的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子【答案】C【解析】L层(M层)只有1个未成对电子的可能是Li或F(Na或Cl)，L层(M层)有2个未成对电子的可能是C或O(Si或S)，A项错；B项中X为Mg，Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等；C项为C和Si；D项可能为氢元素和碱金属元素。16．下列有关核外电子排布的式子不正确的是()A．24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1C．N原子的轨道表示式：D．S原子的轨道表示式：【答案】D【解析】S的轨道表示式违反了洪特规则，正确的应是。17．下列各组元素各项性质的比较正确的是()A．第一电离能：B>Al>Ga B．电负性：As>Se>BrC．最高正价：F>S>Si D．原子半径：P>N>C【答案】A【解析】B、Al、Ga为同主族元素，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，A项正确；As、Se、Br电负性大小顺序应为Br>Se>As，B项错误；F无正化合价，C项错误；原子半径：C>N，D项错误。18．四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A．原子半径：④>③>②>① B．第一电离能：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>① D．最高正化合价：④>③=②>①【答案】B【解析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素。A项，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故A项错误；B项，同主族元素，从上到下第一电离能依次降低，同周期元素，从左到右第一电离能依次增大，但VA族元素的原子p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，则第一电离能S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故B项正确；C项，同周期元素，从左到右电负性依次增大，同主族元素，从上到下电负性依次减小，N元素非金属性与S元素强，则电负性P＜S＜N＜F，④＞③＞①＞②，故C项错误；D项，元素的最高正化合价等于核外最外层电子数，但F元素没有正化合价，则元素的最高正化合价：①＞②=③，故D项错误；故选B。19．短周期主族元素X、Y，电离能I(单位kJ·mol－1)如下。根据下表判断正确的是()元素I1I2I3I4SKIPIF1<0500460069009500SKIPIF1<05801800270011600A．元素SKIPIF1<0是ⅠA族的元素B．原子半径SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0与氧形成的化合物一定是碱性氧化物D．若SKIPIF1<0同周期，则SKIPIF1<0的氢氧化物不溶于氨水【答案】D【解析】X、Y是短周期主族元素，I为电离能，X的第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素，且其I1=500kJ·mol－1，则X为Na元素；Y的第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第ⅢA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y，且其I1=580kJ·mol－1，则Y为Al元素。A项，元素Y是第ⅢA族元素，A项错误；B项，同周期元素从左至右半径逐渐减小，则原子半径X＞Y，B项错误；C项，X为Na，其氧化物Na2O2是过氧化物，不是碱性氧化物，Na2O是碱性氧化物，C项错误；D项，Y为Al元素，其氢氧化物Al(OH)3不与氨水反应，D项正确；故选D。20．我国对铜的认识年代久远，下列关于铜的几种表述正确的是()A．基态Cu原子的电子排布式：[As]4s1 B．基态Cu原子的最高能层符号为NC．基态Cu原子的价电子排布图为 D．基态Cu2+的未成对电子数为2【答案】B【解析】A项，基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，A项错误；B项，基态Cu原子的最高能层为第四层，其符号为N，B项正确；C项，基态Cu原子的价电子为3d104s1，仅仅表示出4s1上的电子，没有表示出3d10上的电子，C项错误；D项，基态Cu2+的核外电子排布式是[Ar]3d9，未成对电数为1，D项错误；故选B。21．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是()A．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，Zn元素属于d区B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C．P、S、Cl的第一电离能、电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增大或增强D．某同学给出的Fe原子的3d能级电子排布图为，此排布图违反了洪特规则【答案】D【解析】A项Zn是第四周期IIB族元素，价电子排布应是3d104s2，位置属于ds区，A项不符题意；B项按核外电子排布规则，离核较近的电子能量更低，B项不符题意；C项三种元素第一电离能的排序由低到高(用元素符号表示)应是S<P<Cl，C项不符题意；D项按照洪特规则，Fe原子的3d能级电子排布图应为，故D项中说原排布图违反洪特规则是正确的，D项符合题意；故选D。22．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是()A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C．最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,5)的原子和价电子排布式为4s24p5的原子D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子【答案】B【解析】A项，3p能级有一个空轨道，说明3p能级有2个电子，3s能级肯定已填满，价电子排布式为3s23p2，因此A中两微粒相同，A项不符合题意；B项，M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即价电子排布为3d104s2，应该是锌元素，3d64s2是铁元素的价电子排布式，B项符合题意；C项，价电子排布式为4s24p5，则3d能级已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电子总数的eq\f(1,5)的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，C项不符合题意。D项，2p能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，D项不符合题意。故选B。23．长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第一列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是()A．第9列元素中有非金属元素B．只有第2列的元素原子最外层电子排布式为ns2C．第四周期第8列元素是铁元素D．第15列元素原子的最外层电子排布式为ns2np5【答案】C【解析】根据元素周期表的结构可知，第9列为d区元素，全部为金属元素，A项错误；最外层电子排布式为ns2的不只是第2列元素的原子，如第12列元素的原子最外层电子排布式也是ns2，B项错误；第15列元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，D项错误。故选C。24．下图所示是元素周期表的一部分(表中数字和X代表原子序数)，其中X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5的是()【答案】A【解析】[Ar]3d104s24p5代表35号元素。根据周期表的结构可知，同主族相邻两周期的元素，原子序数之差可以是2，8，18，32。A项中X上方的原子序数为17，与X相差18，X的序数为35，A项正确；B项中X上方的原子序数为27，处在第四周期与X相差18，X应为45，B项错误；C项中X下方的原子序数为75，X为43，C项错误；D项中X下方的原子序数为52，因此X应为34，D项错误。故选A。215．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，化合物X2W与化合物与WY2相遇会产生淡黄色固体，四种元素的最外层电子数满足X+Y=Z+W。下列叙述错误的是()A．第一电离能：Y>W>ZB．简单离子半径：W>Y>Z>XC．Y与W具有相同的最高正化合价D．Z与W形成的化合物水溶液呈碱性【答案】C【解析】根据X2W与WY2相遇会产生淡黄色固体，可知该反应为2H2S+SO2=3S+2H2O，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，所以X、Y、W分别为氢、氧、硫，根据最外层电子数满足X+Y=Z+W，可知Z为钠。A项，第一电离能：O>S>Na，A正确；B项，简单离子半径：S2->O2->Na+>H+，B项正确；C项，O无最高正化合价，C项错误；D项，Z与W形成的化合物为Na2S，其水溶液呈碱性，D项正确；故选C。26．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X的基态原子的2p能级中含有3个未成对电子，Y的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z的基态原子的最外层电子数与最内层电子数相等，W是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是()A．XY2-的空间构型为V形B．简单离子半径：Y＜W＜ZC．第一电离能：I1(Z)＜I1(W)＜I1(X)D．工业上采用电解Z的氯化物水溶液的方法制取Z的单质【答案】A【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X的基态原子的2p能级中含有3个未成对电子，则X原子的电子排布式为1s22s22p3，则X为氮元素；Y的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为氧元素；Z的基态原子的最外层电子数与最内层电子数相等，则Z为镁元素；W是地壳中含量最高的金属元素，则W为铝元素。A项，XY2-为NO2-，N原子形成2个δ键，孤对电子数=SKIPIF1<0=1，中心原子为sp2杂化，含有一对孤电子对，其空间构型是V形，A项正确；B项，具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小，则简单离子半径：W(Al3+)＜Z(Mg2+)＜Y(O2-)，B项错误；C项，同周期元素，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，元素原子越来越难失去电子，但I1(Al)＜I1(Mg)，C项错误；D项，工业上采用电解熔融的Z的氧化物Al2O3的方法制取Z的单质，D项错误；故选A。27．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中，①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb；②O、S、Se；③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③D．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋【答案】D【解析】A项，四种元素分别是Si、N、C、S，电子层数多核电荷数少的