双休伴学11　原子结构　元素周期律

6/6双休伴学11原子结构元素周期律1.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是（）A.·He· B.C.1s2 D.解析：DA项，只能表示最外层电子数；B项，只表示核外电子的分层排布情况；C项，1s2只表示1s轨道上有2个电子；D项，包含了电子层数以及轨道内电子的自旋方向。2.Ga（镓）的稳定同位素

3169Ga和

3171Ga是显示地表风化过程的一种指示剂。A.

3169Ga和

B.可用质谱法区分

3169Ga和C.Ga位于元素周期表中第四周期第ⅢA族D.Ga的第一电离能大于K的第一电离能解析：A3169Ga和

3171Ga互为同位素，化学性质几乎完全相同，但物理性质有所差异，A错误；质谱法可以测相对分子质量，由于同位素的相对原子质量不同，可用质谱法区分

3169Ga和

3171Ga，B正确；Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族，C正确；3.（2025·山东高考6题）第70号元素镱（Yb）的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是（）A.70174YbB.70174Yb与

C.基态Yb原子核外共有10个d电子D.Yb位于元素周期表中第6周期解析：D70174Yb中质子数为70，中子数为174－70＝104，故中子数和质子数之差为104－70＝34，A错误；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，70174Yb、70176Yb为两种核素，B错误；Yb为70号元素，基态Yb原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p64d104f145s25p66s2，共有20个d电子，C错误；由Yb的价电子排布式为4f146s2知，Yb4.FeTiO3是钛铁矿的主要成分，在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是（）A.基态Fe2＋价层电子排布式为3d6B.Fe在元素周期表中位于ds区C.基态Ti原子价电子轨道表示式为D.O在元素周期表中位于第二周期ⅥA族解析：B基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去2个电子形成亚铁离子，价层电子排布式为3d6，A正确；铁为26号元素，Fe在元素周期表中位于d区，B错误；基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2，则价电子轨道表示式为，C正确；O为8号元素，在元素周期表中位于第二周期ⅥA族，D正确。5.（2025·广东佛山调研）三甲基镓[（CH3）3Ga]是应用最广泛的一种金属有机化合物，可通过如下反应制备：GaCl3＋（CH3）3Al△（CH3）3Ga＋AlCl3。下列说法错误的是A.Al原子的核外电子有7种空间运动状态B.电负性大小：χ（Al）＜χ（Cl）C.Cl－的核外电子最高能层为3pD.基态Ga原子有31种不同运动状态的电子解析：CAl原子序数是13，核外电子占据7个原子轨道，即核外电子共有7种空间运动状态，A正确；同周期从左到右电负性依次增大，电负性大小：χ（Al）＜χ（Cl），B正确；Cl－核外电子最高能层为M层，C错误；基态Ga原子有31个电子，共有31种不同运动状态的电子，D正确。6.（2025·山东枣庄调研）过渡元素（如25Mn、26Fe、27Co、28Ni等）常用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金。下列有关说法中不正确的是（）A.基态Mn原子核外电子的空间运动状态有15种B.基态Ni原子核外电子占据最高能级的原子轨道形状为哑铃形C.基态Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5D.基态Co原子的价电子排布式为3d74s2解析：B基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，电子占据原子轨道总数为1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15，故电子的空间运动状态有15种，A正确；基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，电子占据的最高能级是4s，原子轨道呈球形，B错误。7.（2025·重庆高考11题）某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y和Z组成。X的价层电子数为4，Y只有一个未成对电子，Z＋的电子占据的最高能级为全充满的4p能级。关于这三种元素说法正确的是（）A.X、Y和Z位于同一周期 B.氧化物的水化物碱性最强的是XC.单质熔点最高的是Y D.原子半径最大的是Z解析：D元素推断：X、Y、Z的原子序数依次增大且均为长周期主族元素。X的价层电子数为4，则X位于第ⅣA族，Y有1个未成对电子，则Y可能为第ⅠA族、ⅢA族或ⅦA族元素，Z＋的最高能级为4p能级且全充满，说明Z的原子序数为37，即Z为Rb，根据原子序数依次增大，可确定X为Ge，Y为Br。一般情况下，原子核外电子层数越多，原子半径越大，Ge、Br均为第四周期元素，Rb为第五周期元素，所以Rb的原子半径最大，D项正确；Ge和Br位于第四周期，Rb位于第五周期，A项错误；根据元素周期律知，金属性最强的元素为Rb，所以最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素是Rb，且选项中没有指明最高价，B项错误；Ge单质为共价晶体，Br2为分子晶体，Rb单质为金属晶体，则单质熔点最高的是Ge，C项错误。8.三星堆考古挖掘举世震惊，二号祭祀坑出土商代的铜人头像填补了我国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白。下列有关说法错误的是（）A.铜元素位于周期表的ds区B.测定出土文物年代的14C是碳的一种单质C.与铜元素最外层电子数相同的同一周期元素还有K和Cr两种D.青铜中含有的锡元素位于周期表的第五周期第ⅣA族，则锡的价电子排布式为5s25p2解析：BCu的价电子排布式为3d104s1，Cu元素属于第ⅠB族，在周期表中位于ds区，A正确；测定出土文物年代的14C是碳的一种核素，B错误；Cu元素为29号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层只有1个电子，第四周期最外层只有一个电子的元素核外电子排布式还可以为1s22s22p63s23p64s1和1s22s22p63s23p63d54s1，为第19号元素K和第24号元素Cr，C正确；Sn为第50号元素，位于周期表第五周期第ⅣA族，价电子排布式为5s25p2，D正确。9.（2025·云南高考9题）钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料，所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素，M是原子半径最小的元素，Q是形成物质种类最多的元素，R是地壳中含量最高的元素，T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是（）A.M与Z可形成离子化合物B.原子半径：R＜T＜XC.QR2是极性分子D.电负性：Y＜R＜Q解析：AM是原子半径最小的为H，Q是形成物质种类最多，则为C，R是地壳中含量最高，为O，又因为T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，可推出Q（C）与Y（Si）同主族相邻，X（Al）与Y（Si）相邻，结合Z的原子序数Z＝M＋R＋T＝1＋8＋T，Z≤20，得T＝11（Na），Z＝20（Ca）。故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca。A项，H与Ca形成CaH2，为离子化合物，正确；B项，R为O、T为Na、X为Al，则它们的原子半径大小为O＜Al＜Na，即R＜X＜T，错误；C项，QR2为CO2，为直线形的非极性分子，错误；D项，Q为C、R为O、Y为Si，则电负性：Si＜C＜O，正确顺序为Y＜Q＜R，错误。10.（2025·河南高考6题）我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，X所在族的族序数等于Q的质子数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是（）A.QY3为极性分子B.ZY为共价晶体C.原子半径：W＞ZD.1个X2分子中有2个π键解析：D该晶体材料的组成元素Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，其电子排布式为1s22s22p3，则X为N元素；N处于元素周期表第ⅤA族，Q的质子数等于N所在族的族序数，则Q的质子数为5，Q为B元素；W处于B和N元素之间，则W为C元素；基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核外电子数（核电荷数）之和为Q的4倍，即二者的核外电子数之和为20，则基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p5，Y为F元素，基态Z原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，Z为Na元素。BF3的中心B原子价层电子对数为3＋3－3×12＝3，无孤电子对，其空间结构为平面正三角形，正、负电荷中心重合，因此BF3为非极性分子，A错误；NaF为离子晶体，B错误；同周期元素从左向右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径：Na＞Li＞C，C错误；N2中N原子之间为三键，因此1个N2分子中有2个11.（2025·广东高考9题）元素a～i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是（）A.a和g同主族B.金属性：g＞h＞iC.原子半径：e＞d＞cD.最简单氢化物沸点：b＞c解析：B同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族例外，由题图可知，c、h的第一电离能均大于其相邻同周期元素，又f和g的第一电离能相差较大，说明f和g不在同一周期，结合原子序数大小关系可知，a～i代表B～Al。g、h、i分别为Na、Mg、Al，同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减小，故金属性：Na＞Mg＞Al，B正确；a为B，g为Na，二者为不同主族元素，A错误；c、d、e分别为N、O、F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：N＞O＞F，C错误；b为C，c为N，最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点升高，故最简单氢化物的沸点：NH3＞CH4，D错误。12.（2025·福建厦门模拟）一种电池电解质的前驱体结构如图。X、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，Z的电负性最大，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍。下列说法错误的是（）A.最简单氢化物沸点：W＞Y＞XB.第一电离能：Z＞Y＞XC.键长：W—Q＞W—X＞X—ZD.最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞W＞X解析：AX、Y、Z、W、Q为分属三个主族的短周期元素，由前驱体的结构式可知，Z、Q形成1个共价键，Z的电负性最大，故Z为F，Q为Cl，X基态原子的s轨道上电子数是p轨道的2倍，X电子排布式为1s22s22p2，故X为C，Y形成2个共价键，W形成6个共价键，故Y为O，W为S。Y为O，W为S，X为C，H2O分子间存在氢键故沸点最高，相对分子质量越大，分子间范德华力越大，沸点越高，故沸点：H2S＞CH4，故最简单氢化物沸点：Y＞W＞X，A错误；Z为F，Y为O，X为C，同一周期内，随着原子序数的递增，元素第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞O＞C，B正确；W为S，X为C，Z为F，Q为Cl，原子半径：S＞Cl＞C＞F，成键原子的半径越大，则键长越长，故键长：S—Cl＞S—C＞C—F，C正确；W为S，X为C，Q为Cl，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，D正确。13.（2025·云南大理模拟）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是（）W＋A.X2Y和X2Y2均为极性分子B.电负性：Y＜Z＜QC.X、Y、Z三种元素形成的化合物均显酸性D.W与Y形成的化合物中只含离子键解析：A根据信息结合结构简式可知，X和W同主族但不相邻，W形成＋1价阳离子，X形成1个共价键，则X为H，W为Na；Y形成2个共价键，其原子序数小于Na，则Y为O；Q形成4个共价键，其最外层电子数为4，原子序数小于O，则Q为C；Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，Z原子L层电子数为5，则Z为N。H2O和H2O2的正、负电荷的中心不重合，均为极性分子，A正确；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，因此电负性：O＞N＞C，即Y＞Z＞Q，B错误；H、N、O形成的NH3·H2O显碱性，C错误；W与Y形成的化合物可能为Na2O或Na2O2，Na2O只含离子键，但Na2O2中既含离子键又含共价键，D错误。14.（1）（2025·山东高考16题节选）Fe单质及其化合物应用广泛。在元素周期表中，Fe位于第周期族。基态Fe原子与基态Fe3＋未成对电子数之比为。（2）（2024·湖南高考16题节选）Cu属于区元素，其基态原子的价层电子排布式为。（3）（2024·河北高考16题节选）钒原子的价层电子排布式为；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为。（4）（2024·湖北高考16题节选）基态Be2＋的轨道表示式为。答案：（1）四Ⅷ4∶5（2）ds3d104s1（3）3d34s2＋5（4）解析：（1）Fe为26号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族；基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3＋电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5。15.（1）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛，则基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]，有个未成对电子。（2）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。碳及其化合物广泛存在于自然界中，则在基态C原子中，核外存在对自旋相反的电子。（3）基态铁原子有个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为，