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）解析版

专题10原子结构与性质

.题型归纳~

把握命题方向

题型1化学用语（重点）题型4原子结构与元素周期表

题型2能层与能级原子轨道题型5元素周期律（难点）

题型3构造原理与核外电子排布（重点）题型6位构性综合推断（难点）

恳题型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•期末厂卜列有关化

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：X

B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2

4s4P

C.基态Ge原子的价层电子轨道表示式：E3EHI1

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Fe?+的价层电子排

布式为3d3B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

^）2882

A.Ca2+的结构示意图：）

B.NaOH的电子式：Na+[：O：H]-

C.基态钠原子最外层电子云轮廓图：I

3d4s

D.基态Cr原子价层电子轨道表示式：Hltltltltllll

【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+,Ca?+的结构示意图为。刃，A项错误；NaOH

是离子化合物，由Na+和OH-构成，则其电子式为Na'［：0：H「，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，基态铭原子价层电子排布

式为3d54s'有6个未成对电子，所给基态Cr原子的价层电子轨道表示式无误，D项正确；故选A。

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,电。的电子式：H=：0：］2H

B.基态钾原了的核外电了排布式：ls?2s?2P63s23P63dl

0）28181

c.基态铜原子的结构示意图：）

D.Pz的电子云轮廓图：XI

【答案】C

【解析】生0的电子式为中◎:也A错误；基态钾原子的核外电子排布式Is22s22P63s23P64slB错误；基态

@28181寸/jQ

铜原子的结构示意图'，））,C正确；pz的电子云轮廓图为P：,D错误；故选C。

4.【轨道表示式、电子云、电子抹布式、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

同同rnrrn

A.基态氮原子的轨道表示式是ls2s2P

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：4s23d6

D.原子核外电子的排布均符合构造原理

【答案】A

Itltl

【解析】基态N原子电子排布式为：Is22s22P3,其轨道表示式为：Is2s2p,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）属丁不同能层，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；故选瓦

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•定比s能级高

【答案】A

【解析】所有s软道的电子云轮庸图均为球形，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能最低于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）我国首次实现了同位素的批量生产，下列

说法不正确的是

A.基态3C原子存在1s能级

B.原子2P能级轨道数为3

C.14C电子发生跃迁得到的是连续光谱

D.'C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4c原子2P能级轨道数为3,B正确；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，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）卜列原子结构相关内容表述正确的是

A.3p%、3py、3Pz轨道能审不相同

B.原子核外电子只能在电子云轮廓内运动

回回巫二

C.电子排布图,s2s2p违背了泡利原理

D.电子由3s能级跃迁至3P能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱

【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，电了•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；3s能级能

量小于3P能级，电子由3s跃迁至3P能级时会吸收特定频率的光，可以用光谱仪摄取其吸收光谱，D正确；

故选D。

9.1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

Is2s2pv2pv2p.Is2s2Px2pv.2pz

1s2s2pv2pv2p.

【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；Is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Is22s22P63s23P63d84s2,下

列说法中错误的是

A.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Is、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。

丛题型4原子结构与元素周期表

II.【元素周期表和周期律】(24-25高二下•河南开封•期末)下列关丁•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VHA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sX,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VHA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,卜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了•的价层电了•排布式都为(n-Dd'nsi

D.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]3d540。

【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(nT)是ns1

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歹U，即碱金属为第I歹U，稀有气

体元素为第18歹ij。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列的元素原了最外层电了排布式为〃屋

C.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〃s?,此外He的核外电子排布式是Is2,B项错误；第四周期第9列元素是C。元素，C项

错误；第11、12列元素为ds区，D项错误。

心题型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：r(S)>r(O)>r(C)B.第一电离能：N>0>S

C.Fe3+的基态价电子轨道表示式为3d5D.基态P原子有15种不同空间运动状态的电子

【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>0；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(Q>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>0>S,B正确；Fe3+的基态价电子排布

口s口：T1

式为3d5,价电子轨道表示式为！刎」，C错误；基态P原子电子排布式为

Is22s22P63s23P3,则有9种不同空间运动状态的电子，D错误；故选B。

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NaCl>MgC12

B.熔点：干冰〈石英(Si。2)

C.酸性：FCH2C00H>C1CH2COOH

CHCHCN

I

D.CH3CHO与HCN发生加成反应的产物是OH不是CH3cH2OCN

【答案】B

【解析】电负性NavMg,Mg对Cl的电子吸引更强，MgCb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，熔沸点和共价健键能大小有关，

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C1都是吸

电子基，F的电负性大于CL吸引电子能力更强，使FCFhCOOH竣基上O-H键极性更强，酸性更强，能用

电负性解释，C不符合题意；CMCHO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，CHCHO与HCN发生加成反应时，。与带止电的H原子结合、C与带负电的CN-结合，得到产物

CH3cHeN

OH,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)KA1(SO4)2-12H2O.NH4Al(SOJ?是常见的复

盐.下列比较中正确的是

A.碱性：KOH<A1(OH)3B.热稳定性：H20<NH3

C.最外层电子数：K<Al<ND.非金属性：AI<0<N

【答案】C

【解析】金属性越强，碱性越强，金属性：K>AL且KOH是强碱，A1(OH)3是两性氢氧化物，则碱性：

KOH>A1(OH)3，A错误；非金属性越强，热稳定性越强，。的非金属性强于N,则H2。的热稳定性高于

NH3,B错误：K最外层1个电子，A1最外层3个电子，N最外层5个电子，顺序为KVAI<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：A1VNVO,D错误；故选

Co

事题型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

子数是其电子总数悔下列说法正确的是

A.简单离子半径：Z>M>Y

B.第一电离能：Y>M>Z

C.最高价氧化物的水化物的碱性：M>Z

D.单质熔点：M>Z>X

【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A1元素，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的，Y为0元素，团簇

分子的分子式为Z2M2Y4(YX)2，即Z2Al2O£OH)2，可知，Z的化合价为+2价，原子序数依次增大，Z元素

在()元索和A1元索方间，判断Z为Mg.元素：

【解析】0、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•电离能通常大于金属元素第•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A1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>AI(OH)3，即Z>M,选项C错误；A1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(A1)>Z(Mg)>X(H2),选项D正确；故选D。

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

2-

ZZ

w—Y—WW—Y—W

I—X—X—I

_wJ.W.

A.第一电离能：Y>Z>X

B.简单离子半仔：Z>Y

C.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凯道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Z是0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，第一电离能等丁

同周期相邻元素，笫一电离能N>O>C,故A正确：电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：

N3>02",故B错误；化合物M中H原子不满足8电子结构，故C错误；H、N、O三种元素形成的化合物

NH4NO3是离子化合物，故D错误；故选A。

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ns，p2n。Z和R

位「同主族，基态M+的d能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物［M(YX3)4］RZ4•X2Z为蓝色晶体。

下列叙述正确的是

A.原子半径：Z>Y>X

B.常温下，YX3和X?R在空气中都容易被氧化

C.第一电离能：Y>Z>R

D.Y、Z、R分别与X形成的简单化合物中，Y的热稳定性最强

【答案】C

［分析】同周期中基态Y原子未成