2019届一轮复习人教版原子结构与性质作业(4)
原子结构与性质
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 32 S 32
Cl 35.5 K 23 Cu 14
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。）
1．下列说法中正确的是
A．基态原子是处于最低能量状态的原子
B．基态C原子的电子排布式是1s22s12p3
C．焰色反应是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱
D．同一原子处于激发态时的能量一定低于基态时的能量
2．下列关于稀有气体的叙述不正确的是
A．各能级电子不是全满就是全空
B．其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布
C．化学性质非常不活泼
D．同周期中第一电离能最大
3．下列各项中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C．X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上仅有两个电子
4．某元素原子的价电子构型是3s23p4，则它在周期表中的位置是
A．第二周期ⅣA族 B．第三周期ⅣA族
C．第四周期ⅡA族 D．第三周期ⅥA族
5．下列是几种基态原子的电子排布，电负性最大的原子是
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
6．以下现象与核外电子的跃迁有关的是
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火、在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦
7．下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐增大的顺序排列的是
A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
8．当碳原子的核外电子排布图由转变为时，下列说法正确的是
A．碳原子由基态变为激发态
B．碳原子由激发态变为基态
C．激发态原子更稳定
D．碳原子要向外界环境释放能量
9．下列说法正确的是
A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B．Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
C．基态铜原子的最外层的电子排布图：
D．基态碳原子的最外层电子排布图：
10．下图为元素周期表前四周期的一部分，下列是有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述，其中正确的是
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
11．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7
C．根据同周期元素的电负性变化趋势，推出Ar的电负性比Cl大
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
12．“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅镁(Mg2Si3O8·H2O)等化合物。下列叙述中错误的是
A．镁元素基态原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s2
B．铝元素原子核外共有5种不同运动状态的电子
C．钠元素离子半径比铝离子半径大
D．金属铝与钠的最高价氧化物的水化物溶液发生反应的离子方程式为2Al＋2OH−＋2H2O===2AlO＋3H2↑
13．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
14．如图所示是元素周期表前六周期的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②X、Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性X＜Y＜Z
③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应
④Z的原子序数比Y大19
⑤Z所在的周期中含有32种元素
A．只有③ B．①④ C．①②③④ D．①②③④⑤
15．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层的2倍。下列说法错误的是
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
16．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是
二、非选择题（本共52分。）
17．（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理________，哪些违反了洪特规则________。
（2）某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为________________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是________。
（3）将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s ②3d ③4s ④3s ⑤4p ⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是___________________________。
18．下表是某些短周期元素的电负性值：
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
电负性
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.1
（1）通过分析电负性值变化规律，确定N最接近的电负性值范围：___
”“<”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na Mg，Mg Ca。
②电负性：O F，F Cl。
③能量高低：ns (n+1)s，ns np。
④主族序数 价电子数 元素最高正化合价。
20．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号
元素性质或原子结构
T
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
L层p电子数比s电子数多2个
Y
第三周期元素的简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
（1）写出元素X的离子结构示意图 。
（2）写出Y元素最高价氧化物的水化物分别与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式 、 。
（3）写出Z与Y的电子排布式 、 。
（4）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填字母代号)。
A．气态氢化物的挥发性和稳定性
B．单质分子中的键能
C．两元素的电负性
D．含氧酸的酸性
E．氢化物中X—H键的键长(X代表T和Cl两种元素)
F．两单质在自然界中的存在形式
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是 (填元素符号)，理由是
。
21．（1）某质量数为32，核内有16个中子的原子，其电子排布式是____________
________，该原子中有__________个未成对电子，这些未成对电子具有_________
(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
（2）某元素的原子最外层电子排布式为3s23p2，它的次外层上电子云形状有________种，该原子中所有电子占有______个轨道，核外共有________个电子。
（3）M电子层上有__________个能级，有________个轨道，作为内层最多可容纳__________个电子，作为最外层时最多可含有____________个未成对电子。
（4）在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于________族；最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于________族。
（5）A元素的最高正化合价是＋4价，A原子次外层上有2个电子，A原子的电子排布式是___________________________________________。
（6）B元素在气态氢化物中显－3价，气态氢化物极易溶于水，B原子的电子排布式是____________。
（7）E原子核外占有9个轨道，且只有1个未成对电子，E离子结构示意图是__________________。
（8）F、G都是短周期元素，F2−与G3+的电子层结构相同，则F2－的电子排布式是______________，G元素的原子序数是________。
答案解析
1. 【解析】根据基态原子的定义，基态原子处于最低能量状态，A对；基态C原子的电子排布式应是1s22s22p2，B错；焰色反应是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱，C错；根据定义，基态原子吸收能量转变为激发态的原子，D错。
【答案】A
2. 【解析】A中，稀有气体位于周期表第18纵列，价电子排布为ns2(He)和ns2np6，所有原子轨道电子均填满；B中，稀有气体原子核外电子排布应该与下一周期的ⅠA、ⅡA族阳离子核外电子排布相同；D中，依据同周期第一电离能的变化规律，从左到右，第一电离能大体增大，故D正确。
【答案】B
3. 【解析】A项，最外层只有一个电子的原子有第ⅠA族、第ⅠB族、金属铬等，它们的化学性质不一定相似，A不正确；B项，X是0族的氦原子，Y是第ⅡA族的铍原子，二者化学性质不相似，B不正确；C项，X是第ⅤA族的氮原子，Y是第ⅤA族的磷原子，二者同主族，化学性质相似，C正确；D项，X是第ⅡA族的镁原子，Y可以是第四周期的钙、钪、钛、钒、锰、铁、钴、镍、锌等，显然D不正确。
【答案】C
4. 【解析】根据原子核外电子排布推断元素在周期表中的位置：电子层数为周期序数，最外层电子数为主族序数。
【答案】D
5. 【解析】根据基态原子的电子排布式写出对应的元素分别是O、P、Si、Ca，可知电负性最大的是O。所以A正确。
【答案】A
6. 【解析】核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，因此，许多可见光，如日光灯灯光、霓虹灯灯光、激光、焰火等均与电子跃迁有关。
【答案】A
7. 【解析】本题考查了元素第一电离能的递变规律，由同周期从左到右，元素的第一电离能逐渐增大及第ⅡA族和第ⅤA族元素存在特例可知，B选项中第一电离能从小到大的顺序应为NaI1(S)，I1(P)>I1(S)；同主族从上到下，原子半径逐渐增大，第一电离能逐渐减小，故A项正确。
【答案】A
8. 【解析】由碳原子的核外电子排布图可知基态碳原子的一个电子由2s轨道跃迁到2p轨道，碳原子由基态转变为激发态，这个过程需要吸收能量，激发态原子能量高，不稳定，所以A正确。
【答案】A
9. 【解析】核外电子排布式为1s2的原子是He，核外电子排布式是1s22s2的为铍(Be)，He是稀有气体元素，Be是金属元素，显然化学性质不相似，A项错；Fe的最外层的电子排布式为3d64s2，失去电子时先失最外层，再失次外层，失去2个电子变成Fe2+时最外层电子排布式为3s23p63d6，失去3个电子变成Fe3+时，最外层电子排布式为3s23p63d5，B项正确；基态铜原子的最外层的电子排布图，符合3d全充满时能量最低，即洪特规则特例，C项错；基态碳原子是2s比2p轨道能量低，先填满2s再填2p，即，不存在半充满能量低的问题，D项错。
【答案】B
10. 【解析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为F、P、S、Ar、Br。P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大，A项错误；Z的阴离子比R原子多一个电子层，B项错误；W元素的p能级上有3个未成对的电子，C项错误；X是所有元素中非金属性最强的元素，D项正确。
【答案】D
11. 【解析】Al的第一电离能比Mg小，A错误；卤族元素中F没有正价，B错误；Ar最外层已达8个电子稳定结构，电负性比Cl小很多，C错误；H2CO3
的酸性强于HClO，所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，离子方程式为CO2+ClO−+H2O===HC+HClO，因此只有D项正确。
【答案】D
12. 【解析】B中，Al原子核外电子排布图为观察可知：原子中共有5种不同能级(分别为1s、2s、2p、3s、3p)，13种不同运动状态(指电子层、电子能级、轨道方向和自旋状态各不相同)的电子。
【答案】B
13. 【解析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为：F、P、S、Ar、Br。P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大，Z的阴离子比R原子多一个电子层，故A选项和B选项是错误的。W元素的p能级上有3个未成对的电子，故C选项是错误的；X是所有元素中非金属性最强的元素，即D选项是正确的。
【答案】D
14. 【解析】由周期表位置可确定R为氦，X、Y、Z分别为氮、硫、溴，再据此推断。
【答案】C
15. 【解析】根据题意可判断元素W、X、Y、Z分别是H、C、Al、S。A不对，因为HCl中的氢原子满足2电子稳定结构；B正确，因为C与H元素形成的1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6、C8H8等；C正确，因为单质铝与氢氧化钠或盐酸反应都会生成氢气；D正确，因为C与S可以形成共价化合物CS2。
【答案】A
16. 【解析】能量最低状态是指处于基态时的状态，A、B、C中原子均处于激发态，故均不正确。
【答案】D
17. 【解析】（1）同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，③违反了泡利原理；②中成单电子自旋状态应相同，④中5个电子应分占5个轨道，⑥中成单电子自旋状态应相同，所以②④⑥违反了洪特规则。（2）3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s1
3p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
【答案】（1）③ ②④⑥
（2）1s22s22p63s23p4 H2SO4
（3）①④⑥③②⑤
18. 【解析】（1）由已知可以看出，同一周期从左到右元素的电负性值递增，故N的电负性值范围为：2.5 ②< > ③< < ④= =
20. 【解析】本题关键在于根据题目提供的元素性质或原子结构，判断出是什么元素；T为短周期元素，且单质能与水剧烈反应的有Na和F2，因所得溶液呈弱酸性，故T只能为F；X的电子排布式为1s22s22p4，故X为O；同周期元素，阳离子半径小于阴离子半径，当电子层排布相同时，质子数越多，微粒半径越小，根据以上规律，很容易得出Y为Al；Z的电子排布式为1s22s22p3，故Z为N。
【答案】（1）
（2）Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH−===Al+2H2O
（3）1s22s22p3 1s22s22p63s23p1
（4）F CE
（5）Al 具有金属性
21. 【解析】（1）判断该元素为S元素。（2）由最外层电子排布知其为Si元素，其次外层为L层，包括2s、2p两个能级。（3）M层有3s、3p、3d三个能级，轨道数为1＋3＋5＝9，作内层时最多容纳18个电子，作为最外层时，3p轨道上各有1个未成对电子时最多。（4）最外层只有1个未成对电子的有ⅠA、ⅢA、ⅦA族元素，最外层有2个未成对电子的有ⅣA和ⅥA族元素。（5）A元素为C元素，电子排布式为：1s22s22p2。（6）B元素为N元素，电子排布式为：1s22s22p3。（7）E元素为Cl元素，其离子结构示意图为。（8）F元素为8号元素O，G为13号元素Al。
【答案】（1）1s22s22p63s23p4 2 相同
（2）两 8 14
（3）3 9 18 3
（4）ⅠA、ⅢA、ⅦA ⅣA、ⅥA
（5）1s22s22p2
（6）1s22s22p3
（7）
（8）1s22s22p6 13
