1.2 原子结构与元素性质（精讲）（解析版）

PAGE191.2原子结构与元素性质（精讲）考点一构造原理与元素周期表【例1-1】（春·北京丰台·高二北京十八中校考期末）下列说法中，正确的是A．s区元素全部是金属元素B．p能级电子能量一定高于s能级电子能量C．属于p区主族元素D．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次增强【答案】C【解析】A．s区元素不一定是金属元素，还有非金属氢，故A错误；B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B错误；C．是第ⅥA族元素，属于p区主族元素，故C正确；D．同主族元素从上到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误；故选C。【例1-2】（黑龙江）已知某元素+2价离子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是A．第四周期Ⅷ族，p区 B．第六周期ⅤB族，d区C．第四周期ⅠB族，区 D．第四周期ⅤB族，f区【答案】C【解析】由题意可知，该元素+2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是，位于第四周期ⅠB族，属于区，C符合题意；答案选C。【一隅三反】1．（西藏）下列有关元素周期表分区的说法错误的是A．p区不包含副族元素 B．第五周期有15种f区元素C．d区、ds区均不存在非金属元素 D．s区所有元素的p能级电子均为全满或全空状态【答案】B【解析】A．p区是最后一个电子填充到p能级上(He除外)，包括ⅡA至0族，不包括副族元素，故A说法正确；B．f区指的是镧系和锕系，镧系和锕系在第六、七周期的ⅢB，第五周期不含有f区，故B说法错误；C．d区和ds区包括过渡元素，过渡元素都是金属元素，故C说法正确；D．s区的价电子构型为ns1～2，s区所有元素的p能级电子均为全满或全空状态，故D说法正确；答案为B。2．（·海南）下列元素属于区元素的是A． B． C． D．【答案】D【解析】A．Fe属于第VIII族，为d区，故A不选；B．Mg的最外层电子排布为3s2，属于s区，故B不选；C．Br的最外层电子排布为4s24p5，属于p区，故C不选；D．Cu属于IB族，属于区，故D选；答案选D。3．（·山西）元素周期表中，有非金属元素的区域为（）A．只有s区 B．只有p区 C．s区、d区和ds区 D．s区和p区【答案】D【解析】s区包含ⅠA族、ⅡA族元素，除氢元素外均为金属元素；p区包含零族元素、ⅢA～ⅦA元素，含有金属元素与非金属性元素；d区、ds区，全部为金属元素；f区为镧系元素和锕系元素，全部为金属元素，故答案为D。考点二微粒半径大小比较【例2】（上海）下列微粒半径的大小关系，不正确的是（）A．Na＞Be＞C＞F B．S2﹣＞S＞O＞FC．S2﹣＞Cl﹣＞K+＞Ca2+ D．Cl＞Li＞N＞He【答案】D【解析】A．钠的电子层最多，原子半径最大，Be、C、F的电子层相同，核电荷数Be＜C＜F，则原子半径Be＞C＞F，所以原子半径大小为：Na＞Be＞C＞F，故A正确；B．S2﹣、S的电子层相同，硫离子的核外电子总数大于S，则其比较S2﹣＞S；O、F的电子层相同，核电荷数F＞O，则原子半径F＜O，其粒子半径大小为：S2﹣＞S＞O＞F，故B正确；C．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径依次减小，S2﹣、Cl﹣、K+、Ca2+的电子层相同，核电荷数依次增大，则离子半径大小为：S2﹣＞Cl﹣＞K+＞Ca2+，故C正确；D．由教材原子半径示意图可知，稀有气体He的原子半径大于N的原子半径，故D错误；答案选D。【一隅三反】1．（秋·高二单元测试）下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是①r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)③r(K+)<r(Ca2+)<r(Cl-)<r(S2-)④r(H+)<r(H-)<r(H)A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③【答案】C【解析】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Ca2＋)<r(K＋)<r(Cl-)<r(S2-)，③错误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，阴离子半径大于原子半径，④错误。2．（上海）下列微粒半径大小关系正确的是A． B．C．、 D．【答案】D【解析】A．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径由大到小的顺序为碘、溴、氯、氟，A错误；B．同周期元素，从左至右，原子半径依次减小，原子半径由大到小顺序为，B错误；C．同种元素的微粒，核外电子数越多，半径越大，钠原子半径大于钠离子，C错误；D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径由大到小的顺序为氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子，D正确；故选D。3．（山东）比较下列微粒半径大小，用“＞”或“＜”填空(1)Na________Mg________Cl(2)Li________Na________K(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋(4)F－________Cl－________Br－(5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋【答案】＞＞＜＜＞＞＜＜＞＞＞【解析】(1)Na、Mg、Cl为同周期主族元素，核电荷数大，原子半径小，则原子半径：Na＞Mg＞Cl；(2)Li、Na、K为同主族元素，核电荷数大，原子半径大，则原子半径：Li＜Na＜K；(3)Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，则离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋；(4)F－、Cl－、Br－的离子核外电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：F－＜l－＜Br－；(5)Cl－的离子核电外电子层数最多，而O2－、Na＋、Mg2＋的离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，则离子半径：Cl－＞O2－＞Na＋＞Mg2＋。考点三电离能与电负性【例3-1】（春·四川达州·高二达州市第一中学校校考阶段练习）下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2【答案】A【解析】非金属性越强电负性越强，根据各原子的基态电子排布可知，A为O元素，B为P元素，C为Si元素，D为Ca元素，非金属最强的元素为O，所以O原子的电负性最大，故答案为A。【例3-2】（秋·四川自贡·高一统考期末）具有下列电子排布式的基态原子中，其元素的第二电离能与第一电离能相差最大的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．电子排布式为的元素基态原子失去的第1、2个电子均为2p轨道上的电子，元素的第一电离能与第二电离能相差不大；B．电子排布式为的元素基态原子失去的第1、2个电子均为2p轨道上的电子，元素的第一电离能与第二电离能相差不大；C．电子排布式为的元素基态原子失去最外层一个电子后，形成2p轨道全充满的稳定状态，较难失去第2个电子，故其元素的第一电离能和第二电离能相差较大；D．电子排布式为的元素基态原子失去1个电子后，最外层剩余的1个电子较易再失去，使最外层达到稳定结构，故其元素的第一电离能与第二电离能相差不大；综上所述，第二电离能与第一电离能相差最大的是C；答案选C。【例3-3】（湖南）下列各选项中，按元素的电负性由大到小排列，顺序正确的是A． B．C． D．【答案】B【解析】A．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故A错误；B．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故B正确；C．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故C错误；

D．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故D错误；选B。【一隅三反】1．（河南）下列元素中，电负性最大的是A．O B．B C．N D．C【答案】A【解析】同周期元素从左到右电负性依次增大，所以B、C、N、O四种元素中，O元素电负性最大，故选A。2．（秋·福建莆田·高二校考期中）下列按电负性减小顺序排列的是A．K、Na、Li B．As、P、N C．N、O、F D．O、S、Se【答案】D【解析】A．K、Na、Li同主族元素从下到上依次增强，电负性增强，故A不符合题意；B．As、P、N同主族元素从下到上依次增强，电负性增强，故B不符合题意；C．N、O、F属于同周期元素从左到右电负性依次增强，故C不符合题意；D．O、S、Se同主族元素从上到下依次减弱，故D符合题意；故答案为D。3．（广西）以下说法不正确的是A．第一电离能越小，表示气态原子越容易失电子B．同一元素的电离能，各级电离能逐级增大C．在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大D．在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势【答案】C【解析】A.第一电离能越小，气态原子失去一个电子所需要的最小能量越小，越容易失电子，故A正确；B.同一元素的电离能，各级电离能逐级增大，故B正确；C.在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，故C错误；D.在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势，这是因为同主族元素的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱，故D正确。答案选C。4．（安徽）回答下列问题：（1）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_______。（2）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。（3）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_______(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_______。【答案】（1）H<C<O（2）O>Ge>Zn（3）O1s22s22p63s23p3【解析】（1）一般来说，同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O；（2）锌、锗位于同周期，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大(除稀有气体元素外)，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于氟，由此得出氧、锗、锌的电负性：O>Ge>Zn；（3）C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，但是A、B、C、D原子序数依次增大，所以C应为P；D元素的最外层只有一个未成对电子且C、D同周期，所以D为Cl；A2-和B+的电子层结构相同，则A为O，B为Na；电负性最大的为O；C为P，P为15号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。考点四原子结构的综合运用【例4-1】（春·湖南长沙·高二湖南师大附中校考阶段练习）现有4种元素的基态原子的电子排布式如下：①

②

③

④。则下列比较正确的是A．第一电离能：④>③>②>① B．电负性：④>③>②>①C．最高正化合价：④>③=②>① D．原子半径：②>①>④>③【答案】A【解析】A．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S＜P，故S＜P<N<F，故A正确；B．同周期自左而右电负性增大，同主族从上到下电负性减弱，电负性P＜S＜N＜F，即④＞③＞①＞②，故B错误；C．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：①>③=②，故C错误；D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；所以原子半径P＞S>N＞F，即②>①>③>④，故D错误；故选A。【例4-2】（四川巴中·高二校考阶段练习）已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D的阳离子与B中阴离子具有相同的电子层结构，D的化合价为+1，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层多1，请用具体的元素回答下列问题：(1)E元素基态原子电子排布式为_______。(2)用电子排布图表示F元素原子的价电子构型_______。(3)F、G元素的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为_______。(4)离子半径：D+_______B3-，第一电离能：B_______C，电负性：C_______F(填“<”“>”或“=”)(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为_______，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式_______。(6)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式_______。【答案】(1)1s22s22p63s23p1(2)(3)HClO4(4)

＜

＞

＞(5)

Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O(6)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O【解析】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为氢元素；B、C均可分别与A形成10电子分子，两者可以形成许多种共价化合物，B、C属同一周期，则它们都是第二周期元素，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则B为氮元素、C为氧元素；D的阳离子与B中阴离子具有相同的电子层结构，D的化合价为+1，则D为钠元素；E最外层电子数比最内层多1，则E为铝元素；C、F属同一主族，则F为硫元素，G为氯元素。从而得出A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、O、Na、Al、S、Cl。（1）由分析可知，E为13号元素铝，则E元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1。答案为：1s22s22p63s23p1；（2）F为16元素硫，其电子排布式为1s22s22p63s23p4，用电子排布图表示F元素原子的价电子构型为。答案为：；（3）F、G分别为S、Cl，S、Cl元素为同周期元素，非金属性S比Cl弱，它们的最高价含氧酸中酸性较强为高氯酸，分子式为HClO4。答案为：HClO4；（4）B、C、D、F分别为N、O、Na、S。Na+与N3-的电子层结构相同，但Na的核电荷数大于N，所以离子半径：Na+＜N3-，N原子的2p轨道半充满，所以第一电离能：N＞O；O、S为同主族元素，非金属性O比S强，则电负性：O＞S。答案为：＜；＞；＞；（5）X分子中A、C原子个数比为1∶1，则X为H2O2，X的电子式为；Cu、稀硫酸与H2O2反应，生成硫酸铜等，离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。答案为：；Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；（6）D、E分别为Na、Al，则Na、Al的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。答案为：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。【一隅三反】1．（山东滨州·高二统考期末）现有四种元素基态原子的价电子排布式：①

②

③

④，下列有关比较正确的是A．原子半径：①>②>④>③ B．最高正化合价：③>①>②>④C．电负性：③>①>②>④ D．第一电离能：③>②>④>①【答案】C【解析】A．同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Si>P>S，电子层越多原子半径越大，所以原子半径F最小，故原子半径Si>P>S>F，即④>②>①>③，故A错误；B．最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价为①>②>④，故B错误；C．同周期自左而右电负性增大，所以电负性Si<P<S<Cl，同主族从上到下电负性减弱，所以电负性F>Cl，故电负性Si<P<S<F，即④<②<①<③，故C正确；D．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但P元素原子3p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<S<P<Cl，同主族自，上而下第一电离能降低，所以第一电离能F>Cl，所以第一电离能Si<S<P<F，即③>②>①>④，故D错误；故选C。2．（春·吉林通化·高二校考期中）已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构，下列关系正确的是A．质子数：，离子的还原性：B．电负性：C．氢化物的稳定性：D．原子半径：，第一电离能：【答案】B【解析】A．由以上分析可知c=8，d=9，则质子数c＜d，非金属性F＞O，非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，则阴离子的还原性越弱，则离子还原性O2-＞F-，故A错误；B．同周期自左而右，电负性增大，同主族自上而下，电负性减小，故电负性：Z(F)＞Y(O)＞W(Al)＞X(Na)，故B正确；C．非金属性F＞O，非金属性越强，氢化物越稳定，氢化物的稳定性为HF＞H2O，故C错误；C．W为Al元素，X为Na元素，同周期中随原子序数增大，原子半径减小，第一电离能呈增大趋势，故原子半径Na＞Al，第一电离能Na<Al，故D错误；故答案选B。3．（春·黑龙江绥化·高二校考期中）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次递增，X原子中有3个能量相等且自旋方向相同的电子，Y是地壳中含量最多的元素，Y与W同主族，Z在短周期主族元素中金属性最强。回答下列问题：(1)X、Y、Z、W四种元素的原子半径从大到小的顺序为_______(填元素符号)。(2)元素Y的原子轨道表示式为_______。(3)元素X与元素Y的简单气态氢化物中，稳定性较强的是_______(填电子式)。(4)Z原子的结构示意图为_______。(5)W元素在元素周期表中的位置为_______，其价电子排布式为_______。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)

第三周期第VIA族

【解析】（1）根据上述分析可知：X是N，Y是O，Z是Na，W是S元素。原子核外电子层数越多，原子半径越大，当原子核外电子层数相同时，原子序数越大，原子半径就越小，所以四种元素的原子半径由大到小的顺序为：Na＞S＞N＞O；（2）元素Y是O，原子核外电子排布式是1s22s22p4，其轨道表达式是；（3）元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。X是N，Y是O，元素的非金属性：O＞N，所以相应的氢化物的稳定性：H2O＞NH3，即氢化物中稳定性较强的是H2O，在H2O中O原子与2个H原子形成2对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其电子式为：；（4）Z是Na，原子核外电子排布是2、8、1，所以Na原子结构示意图为；（5）W是S元素，原子核外电子排布是2、8、6，根据元素在周期表的位置与原子结构关系可知：S在元素周期表中位于第三周期第VIA族；S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，因此S原子的加成电子排布式是3s23p4。4．（春·湖北武汉·高二武汉市第六中学校考阶段练习）铊的相关信息卡片如图所示：(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位置_______。(2)根据所学知识，下列推断正确的是_______。A．单质的还原性：Tl>Al B．原子半径：Al>TlC．碱性：Al(OH)3>Tl(OH)3 D．氧化性：Tl3+>Al3+(3)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推断正确的是_______。A．Tl+最外层有1个电子 B．Tl能形成+3价和+1价的化合物C．Tl3+的氧化性比弱 D．Tl+的还原性比Ag强(4)随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质：请按要求回答下列问题：元素编号abcde电负性3.02.5X1.50.9主要化合价-1，+7-2，+6-3，+5+3+1①写出基态a原子的价层电子轨道表示式：_______。②预测X值的范围：_______＜X＜_______。③表中五种元素的第一电离能由大到小排第二的是_______(写元素符号)。(5)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：①基态Ti原子的核外电子排布式为：_______。②基态Fe3+、Fe2+离子中未成对的电子数之比为_______。③元素Li为_______区元素。【答案】(1)第六周期第ⅥA族(2)CD(3)B(4)

1.5

2.5

P(5)

s【解析】（1）铊的原子序数为81，根据核外电子排布规律，其价电子为，可知该元素位于元素周期表中第六周期第ⅥA族；故答案为：第六周期第ⅥA族；（2）根据元素周期律，同周期元素从左到右，金属性依次减弱，同主族从上到下依次增强；同周期元素原子半径从左到右依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大；A．金属性越强，还原性越强，根据元素周期律，金属性：Al>Tl，所以还原性：Al>Tl，故A错误；B．根据元素周期律，同主族元素原子半径从上到下依次增大，所以原子半径：Tl>Al，故B错误；C．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Al>Tl，所以碱性：，故C正确；D．因为还原性：Al>Tl，所有氧化性：，故D正确；故答案为：CD；（3）A．

Tl

与

Al

同族，即

Tl

在

ⅢA

族，其原子最外层有3个电子，+1价阳离子为Tl失去6s轨道上的一个电子形成，最外层有2个电子，即最外层有2个电子，故A错误；B．T1在Ⅲ

A

族，其最高正化合价为+3价，从来看T1元素有+1价，则T1能形成+3价和+1价的化合物，故B正确；C．根据氧化还原反应规律，氧化性：氧化剂>氧化产物，由可知，能将

Ag

氧化，而为氧化产物，为氧化剂，所以氧化性：，故C错误；D．根据氧化还原反应规律，还原性：还原剂>还原产物，由可知，Ag能将还原，而为还原产物，Ag为还原剂，所以还原性：，故D错误；故答案为：B；（4）一般而言，根据元素周期律，同周期元素从左到右，电负性依次增强，同主族从上到下依次减弱；结合表中提供的信息，a为Cl元素，b为S元素，c为P元素，d为Al元素，e为Na元素；①a为Cl元素，原子序数为17，最外层7个电子，价层电子轨道表示式为；故答案为：；②一般而言，根据元素周期律，同周期元素从左到右，电负性依次增强，同主族从上到下依次减弱；c为P元素，其电负性X的取值范围为；故答案为：1.5；2.5；③一般而言，根据元素周期律，同周期元素从左到右，第一电离能依次增大，同主族从上到下依次减小，但是第ⅡA族因s轨道全充满，第一电离能比第ⅢA族大；第ⅤA族p轨道半充满，第一电离能比第ⅥA族大，所以以上几种元素的第一电离能大小为：；故答案为：P；（5）①Ti元素原子序数22，核外电子数22，电子排布式为；故答案为：；②Fe元素原子序数26，基态价电子轨道式为，未成对电子数为5；基态价电子轨道式为，未成对电子数为4；所以基态、离子中未成对的电子数之比为；故答案为：；③Li为第二周期第IA族元素，属于s区元素；故答案为s。课后检测一、选择题：本题共11小题，每小题2分，共22分。每小题只有一个选项符合题意。1．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，其电子能量不一定相同B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同答案A解析同一原子中，能级名称相同，其轨道形状相同，能层越大其能量越高，选项A正确；任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，选项B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个，选项C错误；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d…规律依次增大，选项D错误。2．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是()A．钢铁长期使用后生锈 B．节日里燃放的焰火C．金属导线可以导电 D．卫生丸久置后消失答案B解析钢铁易发生电化学腐蚀，所以易生锈；金属导电是电子的定向运动；卫生丸消失是因为升华现象，所以只有节日里燃放的焰火与原子核外电子发生跃迁有关。3．下列关于电子云的说法中，正确的是()A．电子云表示电子在原子核外运动的轨迹B．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少C．电子云界面图中的小黑点密表示该核外空间的电子多D．电子云可表示电子在核外运动的方向答案B解析电子云表示电子在原子核外空间某处出现机会的多少，不表示电子的运动的轨迹，A、D错误；电子云界面图中的小黑点越密表示电子在核外空间的出现的机会越多，C错误。4．下列表示钠原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是()A.B.eq\o\al(23,11)NaC．1s22s22p63s1D.答案D解析原子结构示意图中只有能层，没有能级，不能看出电子自旋状态，选项A错误；eq\o\al(23,11)Na中只能知道Na含有11个电子，不能反映能级差别和电子自旋状态，选项B错误；电子排布式中含有能层和能级，能看出电子的能级差别，但是不能看出电子自旋状态，选项C错误；轨道表示式中包含了能层和能级，小方块表示了能级差别，方块中的箭头表示电子自旋状态，选项D正确。5．下列说法正确的是()A．第三能层有s、p共两个能级B．3d能级最多容纳5个电子C．第三能层最多容纳8个电子D．无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2答案D解析每一能层包含的能级数等于该能层的序数，故第三能层有s、p、d三个能级，选项A错误；d能级最多容纳的电子数是10，选项B错误；每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，选项C错误；s能级最多容纳的电子数是2，选项D正确。6.如图是元素周期表中短周期元素的一部分，其中电负性最小的元素是()A．a B．bC．c D．d答案C7．4p轨道填充一半电子的元素，其原子序数是()A．15B．33C．35D．51答案B解析根据构造原理可知，当4p轨道填充一半电子时，3d已经排满10个电子，所以原子序数为2＋8＋18＋5＝33。8．下列说法或有关化学用语的使用正确的是()A．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量B．Fe原子的外围电子轨道表示式为C．氧的电负性比氮大，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D．铜原子的外围电子排布式为3d94s2答案B解析A项，在基态多电子原子中，(n－1)p轨道上电子的能量低于ns轨道上电子的能量，错误；C项，氧的电负性比氮大，但由于第ⅤA族元素的第一电离能出现反常，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小，错误；D项，d轨道全充满时原子更稳定，铜原子的外围电子排布式为3d104s1，错误。9．某元素M的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为580、1820、2750、11600。该元素氧化物的化学式最可能是()A．MOB．MO2C．MO3D．M2O3答案D解析因为I4≫I3，所以M在化合物中一般呈＋3价，其氧化物的化学式最可能为M2O3。10．硒是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率。下列有关说法正确的是()A．硒元素位于元素周期表中第15列B．硒元素原子的价电子排布式为4s24p4C．硒的氧化物只有一种D．硒的基态原子核外电子排布中共有7个能级答案B解析元素周期表中第15列元素为第ⅤA族元素，硒元素位于元素周期表中第16列的第ⅥA族，选项A错误；硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4，选项B正确；由同主族元素硫存在两种氧化物SO2和SO3，可推得硒也有两种氧化物SeO2和SeO3，选项C错误；硒是34号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，应含有8个能级，选项D错误。11．若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为3d14s2，则下列说法正确的是()A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子最外层有3个电子C．该元素原子的M层共有8个电子D．该元素原子核外共有4个电子层答案D解析若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为3d14s2，则该元素是Sc，则该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，选项A错误；该元素原子最外层共有2个电子，选项B错误；该元素原子的M能层共有9个电子，选项C错误；该元素原子核外共有4个能层，即K、L、M、N，选项D正确。二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。12.如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是()A．电负性：Y>Z>MB．离子半径：M－>Z2－>Y－C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D．Z元素基态原子最外层电子轨道表示式为答案CD解析由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。非金属性：Y＞M＞Z，元素的电负性关系为Y>M>Z，故A错误；S2－和Cl－2种离子具有相同的电子层结构，F－少一个电子层，离子半径关系为S2－>Cl－>F－，故B错误；ZM2为SCl2，分子中S元素化合价为＋2价，Cl元素化合价为－1价，原子最外层电子数＋化合价绝对值＝8，满足8电子稳定结构，SCl2的电子式为，故C正确；S元素基态原子最外层电子轨道表示式为，故D正确。13．图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。下列说法正确的是()A．图乙不可能表示元素的电负性随原子序数的变化关系B．图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系C．图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系D．图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系答案D解析电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，随着核电荷数的增加呈周期性变化，故图乙可能表示元素的电负性随原子序数的变化，故A错误；同周期元素中，非金属单质的熔点较低，与图像不符，故B错误；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，与图像不符，故C错误；同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大，其中第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻主族元素，与图像基本符合，故D正确。14．下列说法中正确的是()A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素B．原子的价电子排布为(n－1)d1～10ns1～2的元素一定是副族元素C．某主族元素的电离能I1～I7数据如下表所示(单位：kJ·mol－1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.在①P、S，②Mg、Ca，③N、F三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为36答案CD解析基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，故A错误；副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n－1))d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误；由主族元素的电离能可知，电离能突变在I4，其常见化合价为＋3价，故可推测该元素位于元素周期表第ⅢA族，故C正确；①P、S中第一电离能较大的是P，②Mg、Ca中第一电离能较大的是Mg，③N、F中第一电离能较大的是F，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为15＋12＋9＝36，故D正确。15.如图三条曲线表示C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是()A．电负性：c>b>aB．最简单氢化物的稳定性：c>a>bC．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>cD．I5：a>c>b答案D解析同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素3p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2中1个电子，3s2为全充满稳定状态，不易失去电子，故与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。D项，C、Si失去4个电子为全充满状态，能量更低，再失去1个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子为3s1状态，第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子，二者能量相差不大，故第五电离能：C>Si>P，正确。16．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()元素ABCDE最低化合价－4－2－1－2－1电负性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氢化物的稳定性：C＜D＜EB．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H2O发生置换反应答案AD解析根据表中信息可知：A为C元素，B为S元素，C为Cl元素，D为O元素，E为F元素。非金属性：F＞O＞Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，选项A正确；A为C元素，价层电子排布式为2s22p2，p轨道有2个电子，自旋状态相同，选项B错误；元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等，选项C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，为活泼金属，能与H2O发生置换反应生成氢气，选项D正确。三、非选择题：本题共5个小题，共58分。17．(10分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表。J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。JR(1)M的离子结构示意图为________；元素T在周期表中位于第________族。(2)J元素名称是________，它和氢组成10电子的化合物，其分子式为________，属于________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。(3)R元素符号为______，其最高能层符号是______。答案(1)ⅦA(2)碳CH4共价化合物(3)SM解析J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，说明J的最低化合价与最高化合价的绝对值相等，则J最外层电子数为4，根据J、R都为短周期元素可知J为C元素，则R应为S元素，M是地壳中含量最多的金属元素，应为Al元素，而T是原子序数最大的元素，且为短周期主族元素，应为Cl元素，根据元素周期律的递变规律及元素的单质、化合物的性质来解答该题。18．(14分)Ⅰ.(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。(2)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照如图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(3)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________。Ⅱ.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与p电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。(1)基态E原子的价电子排布式为________________，E在________区。(2)A、B、C的电负性大小顺序为________(填元素符号，下同)，第一电离能大小顺序为________。(3)D的核外电子排布式为________，价电子轨道表示式为________。答案Ⅰ.(1)3(2)(3)O＞S＞SeⅡ.(1)3d54s1d(2)F＞O＞CF＞O＞C(3)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)19．(12分)元素A、B、C、D都是短周期元素，A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子，B的3p轨道上有空轨道，A、B同主族，B、C同周期，C是同周期中电负性最大的，D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答：(1)A的最外层电子轨道表示式为________；B的电子排布式为________；C的最外层电子排布式为__________；D的原子结构示意图为__________。(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2，其中D原子满足8电子结构特征，则该分子的电子式为________________。(3)B的原子核外电子运动状态有________种，原子轨道数为______________，有________种能量不同的电子，电子占据的最高能量的电子层符号为________。(4)四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)________。答案(1)1s22s22p63s23p23s23p5(2)(3)1485M(4)HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3解析根据各元素信息分析可知，A为C元素，B为Si元素，C为Cl元素，D为N元素。20．(12分)回答下列问题：(1)碳原子的核外电子排布式为________________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是________________。(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：________________。电离能/(kJ·mol－1)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(3)下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.