专题10 原子结构与性质（期末复习专项训练）高二化学上学期人教版（原卷版及全解全析）

1/1专题10原子结构与性质题型1化学用语（重点）题型2能层与能级原子轨道题型3构造原理与核外电子排布（重点）题型4原子结构与元素周期表题型5元素周期律（难点）题型6位构性综合推断（难点）题型1化学用语1．【电子云、电子排布式、轨道表示式、核外电子的运动状态】（24-25高二上·湖南长沙·期末）下列有关化学用语表示正确的是A．基态钠原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图：B．基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2C．基态Ge原子的价层电子轨道表示式：D．基态氟原子核外电子的运动状态有9种2．【电子云、结构示意图、轨道表示式、电子式】（24-25高二下·海南·期末）下列有关化学用语表述错误的是A．Ca2+的结构示意图：B．NaOH的电子式：C．基态钠原子最外层电子云轮廓图：D．基态Cr原子价层电子轨道表示式：3．【电子云、电子排布式、电子式、结构示意图】（24-25高二上·陕西汉中·期末）下列有关化学用语正确的是A．H2OB．基态钾原子的核外电子排布式：1C．基态铜原子的结构示意图：D．pz的电子云轮廓图：4．【轨道表示式、电子云、电子排布式、轨道表示式、核外电子排布】（24-25高二上·北京东城·期末）下列说法正确的是A．基态氮原子的轨道表示式是B．电子云图中小点越密，说明该原子核外空间电子数目越多C．基态26Fe原子的价层电子排布式：4s23d6D．原子核外电子的排布均符合构造原理题型2能层与能级原子轨道5．【能层与能级】（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列关于能层与能级的说法中，正确的是A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同B．多电子原子中，同一能级上电子的能量一定相同C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同D．任一能层的能级总是从s能级开始，能级数与能层序数无关6．【电子云、能级与原子轨道】（24-25高二下·河南许昌·期末）人类对核外电子运动的认识是不断进步的，下列说法正确的是A．2s轨道的电子云轮廓图为球形B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．基态原子核外电子先填满M层，再填N层D．p能级的能量一定比s能级高7．【能级、跃迁与原子光谱】（24-25高二上·北京东城·期末）我国首次实现了14C同位素的批量生产，下列说法不正确的是A．基态14C原子存在1s能级B．14C原子2p能级轨道数为3C．14C电子发生跃迁得到的是连续光谱D．14C的基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级题型3构造原理与核外电子排布8．【原子结构】（24-25高二上·湖北·期末）下列原子结构相关内容表述正确的是A．3px、3pB．原子核外电子只能在电子云轮廓内运动C．电子排布图违背了泡利原理D．电子由3 s能级跃迁至39．【轨道表示式】（24-25高二下·广东·期中）下列氮原子的轨道表示式中，能量最低的是A． B．C． D．10．【电子排布式】（24-25高二下·河北衡水·期中）某基态原子的电子排布式为1s2A．该原子中有2个未成对电子 B．该原子M能层共有16个电子C．该原子核外电子填充了7个能级 D．该原子核外电子共有28种空间运动状态题型4原子结构与元素周期表11．【元素周期表和周期律】（24-25高二下·河南开封·期末）下列关于元素周期表和周期律的说法中，正确的是A．所有非金属元素都分布在p区B．每一周期都是以碱金属元素开始，稀有气体元素结束C．第ⅦA族元素从上到下，氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱D．除第一周期外，其他周期元素，从左到右由金属逐渐过渡到非金属12．【元素周期表的分区与电子排布式】（24-25高二下·河南郑州·期末）若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为1，价层电子数为6，下列关于该元素的叙述正确的是A．该元素原子M层电子共有13种空间运动状态B．该元素是副族元素，位于元素周期表的ds区C．该元素的同族基态原子的价层电子排布式都为n-1D．该基态原子是同周期基态原子核外未成对电子数最多的原子13.【元素周期表的结构】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1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列元素中没有非金属元素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9列元素是铁元素D.第10、11列为ds区题型5元素周期律14．【原子半径与第一电离能】（24-25高二下·重庆·期末）铁蛋白含C、H、O、N、P、S、Fe等元素，下列说法正确的是A．原子半径：rS>rOC．Fe3+的基态价电子轨道表示式为3d5 15．【元素电负性】（24-25高二下·四川绵阳·期末）下列事实不能用电负性解释的是A．离子键的百分数NaClB．熔点：干冰<石英(SiO2C．酸性：FCHD．CH3CHO与HCN发生加成反应的产物是不是16．【元素金属性与非金属性】（24-25高二下·河南洛阳·期末）KAlSO42A．碱性：KOH<AlOHC．最外层电子数：K<Al<题型6位构性综合推断17．【以团簇分子为载体的元素推断】（24-25高二下·福建泉州·期末）短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的34A．简单离子半径：ZB．第一电离能：YC．最高价氧化物的水化物的碱性：M>ZD．单质熔点：M18．【以化合物结构为载体的元素推断】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）化合物M可作为一种废水处理剂，除去废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是A．第一电离能：Y>Z>XB．简单离子半径：Z>YC．化合物M中所有原子均满足8电子结构D．W、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物19．【以文字叙述为载体的元素推断】（24-25高二下·湖南·期末）前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，同周期中基态Y原子的未成对电子数最多，基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n。Z和R位于同主族，基态A．原子半径：ZB．常温下，YX3和XC．第一电离能：YD．Y、Z、R分别与X形成的简单化合物中，Y的热稳定性最强20.【以元素周期表中的相对位置为载体的元素推断】甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是()A.原子半径：丁＞戊＞乙B.非金属性：戊＞丁＞丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应

专题10原子结构与性质题型1化学用语（重点）题型2能层与能级原子轨道题型3构造原理与核外电子排布（重点）题型4原子结构与元素周期表题型5元素周期律（难点）题型6位构性综合推断（难点）题型1化学用语1．【电子云、电子排布式、轨道表示式、核外电子的运动状态】（24-25高二上·湖南长沙·期末）下列有关化学用语表示正确的是A．基态钠原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图：B．基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2C．基态Ge原子的价层电子轨道表示式：D．基态氟原子核外电子的运动状态有9种【答案】D【解析】基态钠原子电子占据的最高能级为3s，其电子云轮廓图为球形，A错误；基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，B错误；基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2，轨道表示式中4p能级只有两个分占不同轨道且自旋平行的电子，C错误；基态氟原子核外有9个电子，故其核外电子的运动状态有9种，D正确；故选D。2．【电子云、结构示意图、轨道表示式、电子式】（24-25高二下·海南·期末）下列有关化学用语表述错误的是A．Ca2+的结构示意图：B．NaOH的电子式：C．基态钠原子最外层电子云轮廓图：D．基态Cr原子价层电子轨道表示式：【答案】A【解析】Ca为第20号元素，Ca原子失去2个电子后形成Ca2+，Ca2+的结构示意图为，A项错误；NaOH是离子化合物，由Na+和OH−构成，则其电子式为，B项正确；Na为第11号元素，基态钠原子的最外层电子排布式为3s1，电子云轮廓图为球形，C项正确；Cr为第24号元素，基态铬原子价层电子排布式为3d3．【电子云、电子排布式、电子式、结构示意图】（24-25高二上·陕西汉中·期末）下列有关化学用语正确的是A．H2OB．基态钾原子的核外电子排布式：1C．基态铜原子的结构示意图：D．pz的电子云轮廓图：【答案】C【解析】H2O的电子式为，A错误；基态钾原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p64s1，B错误；基态铜原子的结构示意图，C正确；pz的电子云轮廓图为，D错误；故选C。4．【轨道表示式、电子云、电子排布式、轨道表示式、核外电子排布】（24-25高二上·北京东城·期末）下列说法正确的是A．基态氮原子的轨道表示式是B．电子云图中小点越密，说明该原子核外空间电子数目越多C．基态26Fe原子的价层电子排布式：4s23d6D．原子核外电子的排布均符合构造原理【答案】A【解析】基态N原子电子排布式为：1s22s22p3，其轨道表示式为：，A正确；电子云图中的小点疏密表示电子出现几率，与电子数无关，B错误；电子排布顺序虽然为4s先于3d，但3d为第三层电子，而4s为第4层电子，故基态26Fe原子的价层电子排布式：3d64s2，C错误；基态原子核外电子排布遵从构造原理，激发态不遵循，D错误；故选A。题型2能层与能级原子轨道5．【能层与能级】（24-25高二下·甘肃酒泉·期中）下列关于能层与能级的说法中，正确的是A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同B．多电子原子中，同一能级上电子的能量一定相同C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同D．任一能层的能级总是从s能级开始，能级数与能层序数无关【答案】B【解析】同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）属于不同能层，电子能量不相同，A错误；同一能级中的电子处于相同能级，能量相同，仅自旋方向不同，B正确；s能级无论处于哪个能层，最多容纳2个电子，因此容纳电子数相同，C错误；任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级数等于能层序数（如第三能层有3个能级），而选项称“能级数与能层序数无关”，与事实矛盾，D错误；故选B。6．【电子云、能级与原子轨道】（24-25高二下·河南许昌·期末）人类对核外电子运动的认识是不断进步的，下列说法正确的是A．2s轨道的电子云轮廓图为球形B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．基态原子核外电子先填满M层，再填N层D．p能级的能量一定比s能级高【答案】A【解析】所有s轨道的电子云轮廓图均为球形，包括2s，因此A正确；每个p能级（2p、3p、4p）均有3个轨道，轨道数相同，B错误；基态原子电子填充遵循能级交错规则，如4s先于3d填充，M层未填满即可填N层，C错误；p能级的能量不一定比s能级高，如2p能量低于5s能量，D错误；故选A。7．【能级、跃迁与原子光谱】（24-25高二上·北京东城·期末）我国首次实现了14C同位素的批量生产，下列说法不正确的是A．基态14C原子存在1s能级B．14C原子2p能级轨道数为3C．14C电子发生跃迁得到的是连续光谱D．14C的基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级【答案】C【解析】依据基态碳原子电子排布式可知，基态14C原子存在1s能级，A正确；p能级都含3条轨道，所以14C原子2p能级轨道数为3，B正确；14C电子发生跃迁得到的是线状光谱，是不连续的，C错误；依据分析可知，14C的基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，D正确；故选C。题型3构造原理与核外电子排布8．【原子结构】（24-25高二上·湖北·期末）下列原子结构相关内容表述正确的是A．3px、3pB．原子核外电子只能在电子云轮廓内运动C．电子排布图违背了泡利原理D．电子由3 s能级跃迁至3【答案】D【解析】3px、3py、3pz轨道处于同一能级，能量相同，A错误；电子云是电子在核外空间的概率密度分布的形象化描述，原子核外电子不只能在电子云轮廓内运动，在轮廓外也有，只是概率小，B错误；洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，图中违背了洪特原理，C错误9．【轨道表示式】（24-25高二下·广东·期中）下列氮原子的轨道表示式中，能量最低的是A． B．C． D．【答案】B【分析】根据能量最低原理，电子优先占据能量低的轨道；泡利原理指每个原子轨道最多容纳两个自旋相反的电子；洪特规则是基态原子中，同一能级的轨道上电子优先分占不同轨道且自旋平行。【解析】2s轨道中有1个电子，2p轨道中有4个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，能量不是最低，故A不符合题意；电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，能量最低，故B符合题意；1s和2s轨道中各有1个电子，2p轨道中有5个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，能量不是最低，故C不符合题意；1s轨道中有1个电子，2p轨道中有4个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，且违反了洪特规则中的同一能级的轨道上电子优先分占不同轨道且自旋平行，能量不是最低，故D不符合题意；故选B。10．【电子排布式】（24-25高二下·河北衡水·期中）某基态原子的电子排布式为1s2A．该原子中有2个未成对电子 B．该原子M能层共有16个电子C．该原子核外电子填充了7个能级 D．该原子核外电子共有28种空间运动状态【答案】D【解析】3d8中有两个未成对电子（根据洪特规则，3d轨道填充时先占满5个轨道各1个电子，剩余3个电子以成对形式填入3个轨道，故未成对电子数为2），A正确；M能层（n=3）包含3s23p63d8，电子总数为2+6+8=16，B正确；电子填充的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，共7个能级，C正确；空间运动状态数等于轨道数，总轨道数为1（1s）+1（2s）+3（2p）+1（3s）+3（3p）+5（3d）+1（4s）=15种，而非28种，D错误；故选D。题型4原子结构与元素周期表11．【元素周期表和周期律】（24-25高二下·河南开封·期末）下列关于元素周期表和周期律的说法中，正确的是A．所有非金属元素都分布在p区B．每一周期都是以碱金属元素开始，稀有气体元素结束C．第ⅦA族元素从上到下，氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱D．除第一周期外，其他周期元素，从左到右由金属逐渐过渡到非金属【答案】D【解析】氢是非金属元素但位于s区，因此并非所有非金属都在p区，A错误；第一周期以氢开始而非碱金属，B错误；第ⅦA族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，故氢化物的热稳定性依次减弱，但还原性逐渐增强，C错误；从元素周期表得出除第一周期外，其他周期从左到右确实由金属过渡到非金属，D正确；故选D。12．【元素周期表的分区与电子排布式】（24-25高二下·河南郑州·期末）若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为1，价层电子数为6，下列关于该元素的叙述正确的是A．该元素原子M层电子共有13种空间运动状态B．该元素是副族元素，位于元素周期表的ds区C．该元素的同族基态原子的价层电子排布式都为n-1D．该基态原子是同周期基态原子核外未成对电子数最多的原子【答案】D【分析】分析题给信息：若某元素原子处于能量最低状态时，最外层电子数为1，价层电子数为6，结合电子排布规则，可知该元素为Cr，其基态电子排布为[Ar]3d⁵4s¹。【解析】M层轨道数为9，空间运动状态数对应轨道数，该元素原子M层电子共有9种空间运动状态，A错误；Cr是副族元素，属于d区VIB族，非ds区，B错误；同族元素W的价层电子排布为5d46s2，与(n−1)d5ns1不符，C错误；Cr的未成对电子数为6，在同周期中最多（如Mn为5，Fe为4等），D正确；故选D。13.【元素周期表的结构】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1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列元素中没有非金属元素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9列元素是铁元素D.第10、11列为ds区【答案】A【解析】第9列元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，A项正确；第2列元素原子的最外层电子排布式为ns2，此外He的核外电子排布式是1s2，B项错误；第四周期第9列元素是Co元素，C项错误；第11、12列元素为ds区，D项错误。题型5元素周期律14．【原子半径与第一电离能】（24-25高二下·重庆·期末）铁蛋白含C、H、O、N、P、S、Fe等元素，下列说法正确的是A．原子半径：rS>rOC．Fe3+的基态价电子轨道表示式为3d5 【答案】B【解析】同周期中原子半径随原子序数增大而减小，则C＞O；第三周期的S原子半径大于第二周期的O和C，则原子半径：r(S)＞r(C)＞r(O)，A错误；N的2p轨道为半充满结构，第一电离能大于O；O和S同主族，S原子半径更大，则第一电离能更小，因此第一电离能：N>O>S，B正确；Fe3+的基态价电子排布式为3d5，价电子轨道表示式为，C错误15．【元素电负性】（24-25高二下·四川绵阳·期末）下列事实不能用电负性解释的是A．离子键的百分数NaClB．熔点：干冰<石英(SiO2C．酸性：FCHD．CH3CHO与HCN发生加成反应的产物是不是【答案】B【解析】电负性Na<Mg，Mg对Cl的电子吸引更强，MgCl2离子键百分数小，能用电负性解释，A不符合题意；干冰为分子晶体，熔沸点和分子间作用力有关，石英为共价晶体，熔沸点和共价键键能大小有关，共价键键能远大于分子间作用力，干冰的熔点小于石英，不能用电负性解释，B符合题意；F和Cl都是吸电子基，F的电负性大于Cl，吸引电子能力更强，使FCH2COOH羧基上O-H键极性更强，酸性更强，能用电负性解释，C不符合题意；CH3CHO中存在C=O键，O的电负性大于C，O呈部分负电性、C呈部分正电性，CH3CHO与HCN发生加成反应时，O与带正电的H原子结合、C与带负电的CN-结合，得到产物，能用电负性解释，D不符合题意；故选B。16．【元素金属性与非金属性】（24-25高二下·河南洛阳·期末）KAlSO42A．碱性：KOH<AlOHC．最外层电子数：K<Al<【答案】C【解析】金属性越强，碱性越强，金属性：K＞Al，且KOH是强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，则碱性：KOH＞Al(OH)3，A错误；非金属性越强，热稳定性越强，O的非金属性强于N，则H2O的热稳定性高于NH3，B错误；K最外层1个电子，Al最外层3个电子，N最外层5个电子，顺序为K＜Al＜N，C正确；非金属性：同周期从左到右依次增大，同主族从上到下依次减小，则非金属性：Al＜N＜O，D错误；故选C。题型6位构性综合推断17．【以团簇分子为载体的元素推断】（24-25高二下·福建泉州·期末）短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的34A．简单离子半径：ZB．第一电离能：YC．最高价氧化物的水化物的碱性：M>ZD．单质熔点：M【答案】D【分析】短周期元素X、M的族序数均等于周期序数，符合要求的只有H、Be、Al三种元素，结合原子序数依次增大，X为H元素，M为Al元素，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的，Y为O元素，团簇分子的分子式为Z2M2Y4(YX)2，即Z2Al2O4(OH)2，可知，Z的化合价为+2价，原子序数依次增大，Z元素在O元素和Al元素之间，判断Z为Mg元素；【解析】O、Mg、Al简单离子的核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Y>Z>M，选项A错误；非金属元素第一电离能通常大于金属元素第一电离能，Mg最外层电子排布式为3s2全满而稳定，第一电离能比Al大，即第一电离能O>Mg>Al，选项B错误；金属性Mg>Al，故最高价氧化物的水化物的碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3，即Z>M，选项C错误；Al原子半径小于Mg，金属Al的熔点更高，氢气常温下是气体，故单质熔点：M(Al)>Z(Mg)>18．【以化合物结构为载体的元素推断】（24-25高二下·黑龙江大庆·期末）化合物M可作为一种废水处理剂，除去废水中的金属离子。其结构如图所示。W、X、Y和Z均为短周期主族元素，X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等。下列说法正确的是A．第一电离能：Y>Z>XB．简单离子半径：Z>YC．化合物M中所有原子均满足8电子结构D．W、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物【答案】A【分析】X、Y和Z位于同一周期。W原子核外的电子只有一种自旋取向，W是H元素；Z能形成2个共价键，基态Z原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Z是O元素；Y与4个H形成的离子带1个正电荷，Y是N元素，X形成4个共价键，X是C元素。【解析】同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能等于同周期相邻元素，第一电离能N>O>C，故A正确；电子层数相同，质子数越多半