2023-2025北京高三（上）期末化学汇编：原子结构与性质章节综合

2023-2025北京高三（上）期末化学汇编

原子结构与性质章节综合

一、单选题

1.（2025北京海淀高三上期末）下列三种方法均可得到笊化氢（HD）：①电解HDO；②DQ与NaH反

应；③DQ与LiAlH,反应。下列说法不正硬的是（）

A.方法②中反应的化学方程式为D2O+NaH=NaOD+HDT

B.方法②得到的产品纯度比方法①的高

C.方法③能得到HD,说明电负性：A1<H

D.质量相同的HDO和D?。所含质子数相同

2.（2025北京石景山高三上期末）下列化学用语或图示表达不正确的是（

A.C「的结构示意图:

B.NaCl溶液中的水合离子:

C.基态铭原子3Cr）的价层电子排布式：3d54sl

D.基态O原子2Px原子轨道的电子云轮廓图:

3.（2025北京石景山高三上期末）“嫦娥石”［（Ca8Y）Fe（PO4）7］是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿

物，下列说法不正确的是（）

A.,oca、4（a互为同位素

Is2s2p

B.基态氧原子的轨道表示式：同同向工

C.电负性O>P

D.核素*Y中质子数与中子数之差为50

4.（2025北京石景山高三上期末）某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下

列关于该材料组成元素的说法不正确的是（）

A.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子

B.原子半径：Al>C>N>O

C.第一电离能：C<N<0

D.气态氢化物的稳定性：H20>NH3>CH4

5.（2025北京房山高三上期末）下列有关放射性核素氤（：H）的表述不正确的是（）

A.H位于元素周期表s区B.汨原子核内中子数为3

C.汨2与：氏化学性质基本相同D.可用质谱法区分出和汨

6.（2025北京石景山高三上期末）明朝宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产

的综合性“工艺百科全书”，其中介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石（ZnCC）3）和煤炭饼装入炼锌罐（如图所

示），泥封，“其底铺薪，发火爆红”，“冷定毁罐取出”。

已知：锌的熔点为419℃,沸点为907℃。

9泥，封

炉甘石

和煤炭饼

反应区

(1100~1300℃)

下列说法不正确的是（）

A.冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419〜907℃

B.“冷定”后“毁罐”取锌的原因是防止Zn在较高的温度下被氧化成ZnO

C.反应区中，Z11CO3分解生成ZnO和CO?

D.反应区中，C与ZnO发生置换反应得到Zn,C被还原

7.（2024北京海淀高三上期末）碑化钱（GaAs）太阳能电池大量应用于我国超低轨通遥一体卫星星座。下

列说法正确的是（）

A.原子半径：As>GaB.电子层数：As>Ga

C.电负性：As>GaD.单质还原性：As>Ga

8.（2024北京石景山高三上期末）下列关于元素性质或原子结构递变情况的叙述中，错误的是（）

A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多

B.P、S、C1元素的最高正化合价依次升高

C.N、O、F原子的半径依次增大

D.Na、K、Rb原子核外的电子层数依次增多

9.（2024北京西城高三上期末）下列化学用语或图示表达不正确的是（）

A.NaCl的电子式：Na|：（：|：|B.基态Cr原子的价层电子排布式：3d44s?

C.乙醇的分子式：c2H6oD.乙焕的分子空间填充模型:

10.（2023北京朝阳高三上期末）用放射性同位素曹I标记酪氨酸，可达到诊断疾病的目的。标记过程如

（标记略额版）

下列说法不正确的是（）

A.I位于元素周期表中第四周期、第VDA族

B.中子数与核外电子数之差为25

C.⑶I〉标记酪氨酸均具有放射性

D.标记过程发生了取代反应

11.（2023北京朝阳高三上期末）下列性质的比较中，不无理的是（）

A.电负性：Cl>BrB.微粒半径：C）2->Na+

C.第一电离能：Al>MgD.酸性：HNO3>H3PO4

12.（2023北京西城高三上期末）利用如图装置（夹持装置略）进行实验，X、Y中所选试剂不熊达到实验目

的的是（）

选

实验目的试剂X试剂Y

项

A比较非金属性：Cl>Br>SNaBr溶液H2s溶液

气体—一

1r

吸收CO?中混有的SO2并检验其是否酸性KMnO4

B品红溶液

已除尽溶液

F[

艮X

检验C2H5Br与NaOH醇溶液共热的酸性KMnC）4

C水

产物乙烯溶液

证明电石与饱和食盐水反应产生的气酸性KM11O4

DCuSC>4溶液

体中含有乙烘溶液

A.AB.BC.CD.D

13.（2023北京昌平高三上期末）利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中不正确的是

A.第IA族元素的原子半径：r(K)>r(Na)>r(Li)

B-基态N原子的轨道表示式：同同研开

C.酸性：H3PO4<H2SO4<HC1O4

D.电负性：C<N<O

14.(2023北京海淀高三上期末)下列说法不思砸的是()

•・

:F:

A.NF,的电子式:

:•F•:N♦•:F••:

3d4s

B.基态Ci?+价层电子的轨道表示式:

门।N।门।TTTIrn

c.青铜器电化学腐蚀形成铜锈：铜作负极

D.Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3悬浊液的本质区别：分散质粒子直径不同

二、解答题

15.(2025北京西城高三上期末)中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含La?+、Ei?+等的稀土矿浸

取液为原料制氧化镯(LaQs)的一种流程如下。[注：镯(La)、错(Eu)]

NH3盐酸MgO

脱销后的r一__废水

稀土矿萃取液矗圄—墨3T碳化釜I_______

浸取液''」La2(CO3)3—*,一单炉fLa2O3

RCOOH的CO2<---------------------=1~

有机溶液

已知：i.LaC§=La"+3C「

34

ii.2s：sp[La2(CO3)3]=4.0xl0-,/(MgCO3)=3.5x10B

(1)脱销：己知f能级有7个原子轨道，基态Eu原子的价层电子排布式是4f76s2。可将稀土矿浸取液中的

E/+(4f6)转化为Eu?+进而与La?+分离。从原子结构的角度解释Er+易被还原为Eu?+的原因：。

(2)萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸(RCOOH)常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的

3+

(RCOO)3La,(RCOO)3La3RCOO+Lao

①萃取时反应的离子方程式是O

②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中H+的作用：o

(3)碳化：向O.BmoLLTLaCk溶液中持续通入CO2,边搅拌边加入MgO维持pH“4,充分反应生成

La2(CC)3)3固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。

①制备La2（CC>3）3总反应的离子方程式是0

3+512+1

②理想情况下，La3+恰好完全转化为La2（CC）3）3时，c（La）=10-mol-U,c（Mg）=0.45mol-Uo结合

计算，解释此时不生成MgCOs沉淀的原因：o（^4«1.6）

（4）上述制La2O3的流程中，物质可循环利用。

①除CO?外，可以在流程中直接循环利用的物质是o

②中国科研人员仅以流程中的“废水，，为原料，在一定条件下，一步反应将其转化为可在流程中直接利用的

2种物质。该步反应的化学方程式是0

16.（2023北京东城高三上期末）某小组根据SO?既有还原性又有氧化性，探究其能否实现Cd+fCu或

CufCu2+的转化。

已知：i.水合Cu+既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合Cu+。

ii.CuCl为白色固体，难溶于水，可溶于c（C「）较大的溶液生成[CuCb广，也可溶于氨水生成

[CU（NH3）J（无色）。

「SO?与C/+的反应

向试管中通入足量SO?（尾气处理装置己略），记录如下。

编

装置试剂实验现象

号

ImoLL—CuSC^溶

SO2f彳Fa始终无明显变化

液

个/试剂溶液变绿，进而变棕黄色，一段时间后出现白色沉

•天

啰bImoLLTCuCq溶液

淀

（1）基态29CU+的价层电子排布式为O

（2）将b所得沉淀过滤，充分洗涤，进行下列实验，证实该沉淀为CuCl。

氨水振荡加入足量硝酸至酸性两滴AgNOj容液J

i与空气充分接触iiiivW

白°盛淀n深蓝色溶液浅蓝色溶液白色沉淀

①证明白色沉淀中有Cu+,推理过程是。

②出排除了干扰Cr检验的因素。写出iii中反应的离子方程式：；

2+

[CU(NH3)J+4H+=Cu?++4NH：。

(3)进一步证实b中SO?作还原剂，补全实验方案和预期现象：取b中反应后的上层清液于试管

中，»

(4)由实验I可推知，该条件下：①a中SO?不能将Cu"还原为Cu+或Cu；

②SO?、CuCl、Cu的还原性由强到弱的顺序为。

综上所述，改变还原产物的价态或形态可以影响氧化还原反应能否发生。

II.SO?与Cu的反应

向试管中通入足量SC>2(尾气处理装置已略)，记录如下

装置编号试剂实验现象

C3moi.口稀硫酸始终无明显变化

■春/试剂d3mol,L1稀盐酸铜片表面变黑，溶液变为棕色

虹铜片

(5)证明d所得棕色溶液含有[CuCL]”：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸储水中，出现白色沉淀。用平衡

移动原理解释产生该现象的原因：o

(6)经进一步检验，铜表面黑色物质为C%S。补全d中反应的离子方程式：

||cu+so2+||g+1|)Cu2s+□[CuCl3r+□

(7)与c对比，d能发生反应的原因是

参考答案

1.D

【详解】A.方法②中Dq与NaH反应生成HD,为归中反应，反应的化学方程式为：D2(D+NaH=

NaOD+HDt，故A正确；

B.方法①的阴极产物可能是H2、D2、HD,方法②得到的产品纯度比方法①的高，故B正确；

C.方法③能得到HD,也是H元素的归中反应，说明LiAlE中，H为-1价，进一步说明电负性：Al<

H,故C正确；

D.H、D的质子数相同，1个分子的HDO和D2O所含质子数相同，质量相同的HDO和D2O,其物质的

量不同，所含质子数不相同，故D错误；

故选：D。

2.A

【详解】

A.C「核外有18个电子，结构一示意图：rGAl3、2、8'8,A错误；

B.Na+带有正电荷，与HzO中的O原子有作用力，C1带负电荷，与带正电荷的H之间有作用力，NaCl

溶液中的水合离子:

C.Cr为24号元素，基态铝原子3d轨道半充满稳定，价层电子排布式：3d54SLC正确；

D.P轨道电子云轮廓为哑铃型，基态O原子2Px原子轨道的电子云轮廓图：一D正

确；

答案选A。

3.D

【详解】A.质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素，4oca、4(a互为同位素，A

正确；

Is2s2p

B.O原子核外有8个电子，电子排布式为Is22s22P%基态氧原子的轨道表示式：曲曲；用,

B正确；

C.非金属性越强，电负性越大，同周期从左到右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，非金属

性O>P,电负性O>P,C正确；

D.核素器Y中质子数为39,中子数为89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,D错误；

答案选D。

4.C

【详解】A.N原子核外有7个电子，根据泡利原理，基态N原子核外有7种运动状态不同的电子，A正

确；

B.对于主族元素来说，一般情况下电子层越多原子半径越大，同周期电子层相同，核电荷数越大，半径

越小，原子半径：A1>C>N>O,B正确；

C.同周期第一电离能从左到右有增大趋势，N原子2P轨道半充满稳定，第一电离能大于O,第一电离能

C<O<N,C错误；

D.非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>CH4,D正确；

答案选c。

5.B

【详解】A.H元素位于IA族，位于元素周期表s区，A正确；

B.汨原子核内中子数为3-1=2,B错误；

C.汨与：H互为同位素，化学性质相似，则：见与：凡化学性质基本相同，C正确；

D.:H和汨的相对原子质量不同，可用质谱法区分，D正确；

故选B。

6.D

【详解】A.根据锌的熔点为419℃,沸点为907℃,冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控

制在419〜907℃,A正确;

B.Zn在加热时易被氧化，冷却为固体后，“毁罐”取锌是防止Zn在较高的温度下被氧化成ZnO,B正

确；

一高温

-

C.反应区中，ZnCOs分解生成ZnO和CO?,ZnCO3ZnO+COs?,C正确；

D.反应区中，C与ZnO发生置换反应得到Zn,C被氧化，D错误；

答案选D。

7.C

【详解】A.原子半径同周期主族元素自左向右逐渐减小，原子半径：Ga>As,A错误；

B.Ga、As都是第四周期元素，电子层数相同，B错误；

C.电负性同周期主族元素自左向右逐渐增大，电负性：As>Ga,C正确；

D.单质还原性同周期主族元素自左向右逐渐减小，单质还原性：As<Ga,D错误；

故选Co

8.C

【详解】A.Li、Be、B都是第二周期的元素，随着原子序数的增大，元素原子的最外层电子数依次增

多，A正确；

B.P、S、C1元素都是第三周期的元素，随着原子序数的增大，元素原子的最外层电子数依次增多，元

素的最高正化合价依次升高，等于它们的最外层电子数目，B正确；

C.N、0、F都是第二周期的元素，随着原子序数的增大，元素原子的半径依次减小，C错误；

D.Na、K、Rb都是第IA的元素，随着元素原子序数的增大，原子核外电子层数依次增多，D正确；

答案选C。

9.B

【详解】A.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，A正确；

B.基态Cr原子的价层电子排布式为：3d54sl,B错误；

C.乙醇结构简式为C2H5OH,分子式为C2H6。，C正确；

D.乙快为直线形分子，分子结构模型正确，D正确；

故选B。

10.A

【详解】A.I位于元素周期表中第五周期、第VDA族，故A错误；

B.■I中子数为131-53=78,核外电子数为53,中子数与核外电子数之差为78-53=25,故B正确；

C.⑶月、标记酪氨酸中都含有mi,均具有放射性，故C正确；

D.由方程式可知，标记过程发生了取代反应，故D正确；

故选Ao

11.C

【详解】A.同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，电负性：Cl>Br,A正确；

B.具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则微粒半径：O2->Na+,B正确；

C.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但Mg原子3s能级轨道全满，更稳定，第一电离能高于AL

C不正确；

D.同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：

HNO3>H3PO4,D正确；

答案选C。

12.A

【详解】A.非金属性：Cl>Br>S,CL通入NaBr溶液中，CL可以把澳离子氧化为澳单质，所以溶液变成

棕色，但是后面和H2s溶液反应的气体是CL和Br2的混合气体，不能说明金属性：Br>S,故A错误；

B.SO?具有还原性，酸性KMnO,溶液可以吸收SO-SO2具有漂白性，可以用品红溶液检验其是否已除

尽，故B正确；

C.C2HsBr与NaOH醇溶液共热生成的乙烯中混有乙醇，先通过水将乙醇除去，然后用酸性KMnO,溶液

检验乙烯，现象是高镒酸钾溶液褪色，故C正确；

D.电石与饱和食盐水反应产生的乙烘中混有H2S,先通过CuSC)4溶液除去H2s气体，再用酸性KMnO,溶

液检验乙快，现象是高镒酸钾溶液褪色，故D正确；

故选Ao

13.B

【详解】A.同一主族元素，从上到下原子半径增大，则第IA族元素的原子半径：r(K)>r(Na)>r(Li),A正

确；

Is2s2p

B.N的原子序数为7,则基态N原子的轨道表示式：|f||，B错误；

C.P、S、Cl均为第三周期元素，且原子序数依次增大，同一周期元素从左到右元素非金属性增强，则非

金属性：C1>S>P,元素非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则酸性：

正确；

H3PO4<H2SO4<HCIO4,C

D.元素非金属性越强，其电负性越大，C、N、O均为第二周期元素，且原子序数依次增大，同一周期元

素从左到右元素非金属性增强，则电负性：C<N<O,D正确；

故选B。

14.B

【详解】

:F：

A.NF3的电子式：A正确；

:F:N:F:

B.Cu先失去最外层4s能级的电子，基态CM+价层电子的轨道表示式为

3d

IIfIItIIfItB钥庆’

C.青铜器电化学腐蚀形成铜锈：铜失电子被氧化，铜作负极，C正确；

D.Fe(OHh胶体和Fe(OH)3悬浊液的本质区别：分散质粒子直径不同，D正确；

故选Bo

15.(l)Eu3+(4f6)得电子生成的Eu2+(4f7)的价层电子排布是半充满的，比较稳定

3+

(2)3RCOOH+La+3NH3=(RCOO)3La+3NH：H+与RCOCF结合成弱酸RCOOH,降低了

RCOCF的浓度，使平衡(RCOObLaLa"+3RCOCT正向移动，La?*溶解于水中

3+2+

(3)3MgO+2La+3CO2=La2(CO3)3+3Mg根据/[1^903)3]求出

9

dCO)卜lExlO-'inollT,e(MgCO3)=7.2xIO<^sp(MgCO3),不生成MgCC)3沉淀

一定条件

(4)RCOOH的有机溶液MgCl2+H20MgO+2HC1

【分析】含La?+、E/+等的稀土矿浸取液，加RCOOH的有机溶液与La3+反应生成易溶于有机溶剂的

(RCOO)3La,萃取液加盐酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的LaC^,LaCl3溶液中通入二氧化碳、加入

氧化镁反应生成La2(CC>3)3沉淀和MgCh,1^2(83)3煨烧得到La2O3»

【详解】(1)根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，Ed+(4f6)得电子生

成的Ed+(4f7)的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以E/+易被还原为E/+。

(2)①弱酸性的环烷酸(RCOOH)常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的

(RCOO)3La,即萃取时La3+与RCOOH、氨气反应生成易溶于有机溶剂的(RCOC^La,萃取时反应的离

子方程式是3RCOOH+La"+3NH3=(RCOO)3La+3NH；。

②反萃取时，盐酸中H+与RCOO-结合为RCOOH,RCOC?减小，使(RCOO^La=3RC。。-+La3+平衡正

向移动，La?+溶解于水中。

(3)①由制备过程转化关系图可知，制备La2(CC)3)3时，LaJ、CO2,Mg。反应生成LazCCOs%、

2+

MgCL,总反应的离子方程式是3Mge)+2La3++3CO2=La2(CO3)3+3Mgo

②La3+恰好完全转化为La?(CO3%时，c(La3+)=lQ-5mol-U1

2+18-9

c(Mg)=0.45mol-LJ,Q(MgCO3)=1.6xIO-x0.45=7.2xIO<^sp(MgCO3),所以此时不生成MgCC^沉

淀。

(4)①反萃取时加入盐酸生成RCOOH,RCOOH的有机溶液在流程中可到“萃取器”中循环利用。

②LaCL、CO”Mg。反应生成La2(CC>3)3、MgCh,“废水”中含有MgCL,在一定条件下，一步反应将

MgCL转化为可在流程中直接利用的氧化镁和盐酸。该步反应的化学方程式是

一定条件

MgCl2+H2O八MgO+2HC1O

16.⑴3dHi

(2)深蓝色溶液中含［CU(NH3)J+,是无色溶液中的［CU(NH3)J被O2氧化的产物，说明浓氨水溶

+

解出了白色沉淀中的Cu+NH3H2O+H=H2O+NH：

(3)滴加BaCl?溶液，出现白色沉淀

(4)CU>SO2>CUC1

(5)棕色溶液滴入蒸储水后离子浓度减小，使CuCl(s)+2C「(aq).［CuCl3r(aq),Q>K,反应逆向移动,

析出CuCl沉淀

+

(6)6Cu+SO2+12Cr+4H=Cu2S+4［CuCl3r+2H2O

(7)C「与Cu+结合成［CuCkf-,其氧化性弱于SO,，使Cu能够被SO2氧化

【详解】(1)根据题意，Cu元素原子序数29,Cu+核外28个电子，基态29。1+的价层电子排布式为

3d10；

故答案为：3d10;

(2)①根据如图所示的实验，将实验b中所得固体加入氨水后，白色沉淀溶解，变为无色溶液，最终生

成深蓝色溶液，根据已知信息，其中深蓝色溶液中含［CU