高中化学复习讲义：原子结构与性质

第37讲原子结构与性质

课时分层集训

选题表

矢商过关集训培优专练

核外电子排布及其表示方法1,2,3,5,7

原子结构与元素的性质4,61,2

综合应用83

过关集训

1.(2023-广西北海模拟)下列电子排布式或电子排布图正确的是

(D)

Is2s2p

A.C原子的电子排布图:回叵|||

B.Ca原子的电子排布式:Is22s22P63s23P63d2

Is2s2p

C.N原子的电子排布图:回回pyylp-

D.Br的电子排布式：［Ar］3dzs24P6

解析：2p能级上的两个电子不符合洪特规则，两个电子应分别占据

2p能级的两个能量相近的轨道，且自旋状态相同，正确的应是

Is2s2p

回［HII1「IIA错误;4s能级的能量小于3d能级的能量,所以最后

两个电子应排在4s能级上，正确的应为Is22s22P63s23P64s2,B错误；

根据泡利原理可知，同一轨道上的两个电子自旋状态相反，正确的

Is2s2p

应是向回|t||#C错误;Br核外有36个电子,按照电子排布规律,

其电子排布式为［Ar］3dzs24P*D正确。

2.（2021•广东适应性考试）“原子”原意是“不可再分”的意思。

20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析,

Ca原子核外N能层中运动的电子数为（B）

A.8B.2C.18D.10

解析:Ca原子核外有4个电子层，分别对应符号K、L、M、N,其原子

结构示意图为@）夕》，第4层有2个电子，故N能层中运动的

电子数为2。

3.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价层电子排布

式不可能是（A）

A.3P64slB.4s1

C.3d54slD.3dzs।

l

解析:A项对应的基态原子价层电子排布式应为4so

4.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正

确的是（D）

元素ABCDE

最低化合价-4-2-1-2-1

电负性2.52.53.03.54.0

A.C、D、E的氢化物的稳定性的〉D>E

B.元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子

C.元素B、C之间不可能形成化合物

D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与乩0发生置换

反应

解析:根据题意分析可知元素A为C,元素B为S,元素C为C1,元素D

为0,元素E为F。非金属性F>O>C1,元素的非金属性越强,对应的氢

化物越稳定,A项错误;元素A为C,价层电子排布式为2s22PlP轨道有

2个电子，自旋状态相同,B项错误；元素B、C之间可形成化合物S2c卜

等,C项错误；与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为

Na,Na为活泼金属,能与IL0发生置换反应生成氢气,D项正确。

5.（2022•湖北宜昌模拟）已知镒的核电荷数为25,下列有关基态锦

原子核外电子排布正确的是（B）

3d4s

A.价层电子排布图为同|||向

B.核外电子排布时,先排满4s轨道,再排3d轨道

C.镒原子失去电子形成Mr?时应失去3d轨道上的电子

D.锦原子的2P和3P轨道的形状、能量均相同

解析:根据洪特规则知,基态钵原子核外电子排布时,5个3d轨道上

3d4s

各有1个电子且自旋状态相同，价层电子排布图为n।[|川而）

A错误;4s轨道能量比3d轨道能量低,故核外电子排布时,先排满4s

轨道，再排3d轨道,R正确;镒原子失去电子形成时应先失去4s轨

道上的电子,C错误;锦原子的2p和3p轨道的形状均为哑铃形,能量

高低不同,2p轨道能量低于3p轨道能量,D错误。

6.已知X、Y是主族元素，I为电离能,单位是kJ•请根据表中

所列数据判断，下列说法错误的是（D）

元素I：IsL

X500460069009500

Y5801820275011600

A.元素X的常见化合价是+1

B.元素Y是第HIA族元素

C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XC1

D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应

解析：由数据分析元素X的12»1„X呈+1价,为第IA族元素,A、C正

确;Y的I1”，易呈+3价，应在第HIA族,B正确；若Y处于第三周期,

则元素Y为Al,A1不与冷水反应,D错误。

7.已知某原子的纭构示意图为下列有关说法正确的是

(D)

A.结构示意图中x=4

B.该原子的电子排布式为ls22s22p63s23p4

Is2s2p3s3p

c.该原子的电子排布图为回回回

D.该原子结构中共有5个能级上填充了电子

解析：由原子结构示意图及K层最多可容纳2个电子,知x=2,该元素

为Si,A错误;该原子的电子排布式为Is22s22P63s23P2,B错误;硅原子

的电子排布图为向Is回2s2p向3s田里3p□，c错误;原子结构中有

Is、2s、2p^3s、3P共5个能级上填充了电子,D正确。

8.（2022•广东广州模拟）有四种短周期元素，它们的结构、性质等

信息如下表所示：

元素结构、性质等信息

是短周期中原子半径最大的兀素［除稀有气体外)，该兀素的

A

某种合金是原子反应堆的导热剂

B与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性

C该元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂

是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物

D

也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂

请根据表中信息填写下列空格:

(DA原子的核外电子排布式是.

(2)B在元素周期表中的位置

是__________________________________,离子半径:B

(填“大于”或“小于”)Ao

(3)C原子的电子排布图是,

其原子核外有个未成对电子,能量最高的电子

为轨道上的电子,其电子云轮廓图呈___________形。

(4)D原子的核外电子排布式为,

D的结构示意图是o

(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化

物的水溶液反应的化学方程式为,

与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为

解析:根据题中信息可推出A为Na,B为Al,C为N,D为C1。

(1)A为Na,其核外电子排布式为Is22s22p63sl或［Ne］3s1

(2)B为Al,其在元素周期表中的位置为第三周期HIA族;Na+与的

核外电子排布相同，核电荷数A1"大于Na,故离子半径A1“小于Na\

(3)C为N,其电子排布图为向向川：川其中有3个未成对电子,

能量最高的电子为2p轨道上的电子,其电子云轮廓图呈哑铃形。

⑷D为C1,其核外电子排布式为Is22s22P33s23P5或［Ne子s23P5,C「的

\\、

结构示意图为逊288o

0

(5)A为Na,B为Al,D为Cl,A、B的最高价氧化物对应的水化物

分别为NaOIKAl(OH)3,D的氢化物为HC1,则Al(OH"与NaOH溶液、

盐酸反应的化学方程式分别为Al(OH)3+NaOH=NaA102+2H20、

A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H20O

答案:(1)1s22s22P63sl(或［Ne］3s1)

⑵第三周期IHA族小于

⑶岛向IT［帝32p哑铃

\\

(4)Is22s22P63s23P*或［Ne］3s23p5)@288

(5)NaOH+Al(OH)3；=NaA102+2H203HC1+A1(OH)3；=A1C13+3H2O

培优专练

1.如图是第三周期主族元素(11〜17号)某些性质变化趋势的柱形图,

下列有关说法中正确的是(C)

y

J

OX

A.若x轴为原子序数,y轴表示的可能是第一电离能

B.若x轴为原子序数,y轴表示的可能是原子半径

C.若x轴为最高正化合价,y轴表示的可能是电负性

D.若x轴为主族序数,y轴表示的可能是0.1mol/L最高价氧化物对

应水化物的水溶液的pH

解析：对于第三周期11〜17号元素，随着原子序数增大,第一电离能

呈增大趋势，但Mg和P的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,

A错误；同周期主族元素的原子半径随原子序数增大而依次减小,与图

显示的趋势矛盾,B错误;对于第三周期11〜17号元素，最高正化合价

随原子序数增大而依次增大，电负性也随原子序数增大而依次增大,

因而若x轴为最高正化合价,y轴表示的可能是电负性,C正确;对于第

三周期11〜17号元素,主族序数随原子序数增大而依次增大,而最高

价氧化物对应水化物的碱性在同周期时随原子序数增大而依次减弱,

即最高价氧化物对应水化物的碱性随主族序数增大而依次减弱，如

NaOH的碱性强于A1（0叽的，则等浓度NaOH溶液的pH大于Al（0H）3

溶液的，与图显示的趋势相反,D错误。

2.（2022•天津滨海新区模拟）下列有关结构与性质的说法不正确的

是（B）

A.下列基态原子中:①Is22s22P63s23P2、②Is22s22P3、③Is22s?2p；电负

性最大的是②

B.下列基态原子中:①[Ne]3s23P二②[Ne]3s23P二③[Ne]3s加',第一

电离能最大的是③

C.某主族元素X的逐级电离能（单位为kJ•moL）分别为738、1451、

7733、10540、13630……当它的单质与氯气反应时生成的阳离子

是X?+

D.原子半径:Na>Si〉C>0

解析:A项,①为Si,②为N,③为C,一般来说，同周期元素从左向右电

负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性最

大的是N,正确;B项,①为Si,②为P,③为S,同周期元素从左向右第

一电离能呈增大趋势，但P原子核外的3P轨道处于半充满状态，比较

稳定，因此第一电离能最大的是P,错误;C项，由题给数据可知,X原子

的最外层有2个电子，即X的单质和氯气发生反应生成XC12,正确;

D项，同周期主族元素随原子序数的递增,原子半径逐渐减小,故原子

半径Na>Si、CX）,同主族元素随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,

故原子半径C<Si,则原子半径Na>Si>C>0,正确。

3.如图甲是元素周期表的一部分,其中所列的字母分别代表一种化学

元素。

甲

试回答下列问题:

(1)元素P为26号元素,请写出其基态原子的核外电子排布

式:O

(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释

发光的原因:________________________________________________

(3)o、p两元素的部分电离能数据如下表:

元素

电离能/0P

(kJ-mol*1)

I.717759

15091561

I2

L32482957

比较两元素的I2>L可知,气态小再失去一个电子比气态p?•再失去一

个电子难。对此，你的解释是__________________________________

⑷第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图乙所示,其中

电负性最大的是(填图乙中的序号)。

熔点穴