2020届一轮复习新课改省份专版四十六）认识层面原子结构、核外电子排布作业
跟踪检测（四十六） 认识层面——原子结构、核外电子排布
1．12C和13C原子之间，相等的是( )
A．原子质量 B．中子数
C．质量数 D. 电子数
解析：选D 12C和13C原子之间，质量数分别为12和13，不相等，选项C错误；故原子质量不相等，选项A错误；中子数分别为6和7，不相等，选项B错误；质子数均为6，原子核内质子数等于核外电子数，也均为6，选项D正确。
2．YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法不正确的是( )
A．属于金属元素
B．质子数与中子数之差为50
C．原子的核外电子数是39
D.Y和Y是两种不同的核素
解析：选B Y的质子数为39，中子数为89－39＝50，质子数与中子数之差为11。
3．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6
B．S [Ne]3s23p4
解析：选C N的电子排布图为 。
4．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是( )
A．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) B．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)
C．E(2f)＞E(3d)＞E(4s) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
解析：选B 同一能层，s、p、d能级能量递增，即E(3s)
E(2s)>E(1s)，B正确；不存在2f能级，C错误；根据能级交错原理，E(4f) >E(5s)>E(4s)，D错误。
5．某主族元素的原子，M层上有一个半充满的亚层(即该亚层的每个轨道只有1个电子)，这种原子的质子数( )
A．只能是7 B．只能是15
C．是11或15 D．是11或13
解析：选C 主族元素，M层上有一个半充满的亚层，电子排布式可能是1s22s22p63s1，也有可能是1s22s22p63s23p3，即原子序数可能是11或15。
6．我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是( )
A.Nd和Nd是同一核素
B．一个Nd原子的质量约为 g(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.Nd原子的中子数与质子数之差为80
D．14 g钕元素含有6 mol电子
解析：选B Nd和Nd是不同核素，A项错误；1 mol Nd原子的质量约为140 g，一个原子的质量约为 g，B项正确；Nd原子的中子数为80、质子数为60，二者之差为20，C项错误；元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素的相对原子质量和所占的物质的量分数算出的平均值，因此14 g钕元素对应的钕原子的物质的量并非0.1 mol，含有的电子也不是6 mol，D项错误。
7．(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是( )
A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同
解析：选B 24 g Mg、27 g Al的物质的量均为1 mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13，故24 g镁与27 g铝中含有的质子数分别为12 mol和13 mol，A项错误；等质量的氧气和臭氧，所含氧原子数相等，故电子数相同，B项正确；1个D2O分子含有10个中子，1个H2O分子含有8个中子，1 mol重水与1 mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4)，C项错误；1个乙烷分子中含有7个共价键，而1个乙烯分子中含有6个共价键，故1 mol乙烷与1 mol乙烯中，含有的化学键数之比为7∶6，D项错误。
8．下列说法正确的是( )
A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量高
B．1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布
C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
解析：
选C 基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，A错误；处于最低能量状态的原子叫做基态原子，所以基态Be原子的电子排布式是1s22s2，B错误；电子由基态跃迁到激发态需要吸收光子，获得能量，由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量，因此日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，C正确；电子在基态跃迁到激发态时也会产生原子光谱，D错误。
9．下列化学用语的书写正确的是( )
A．羟基的电子式：
B．过氧化氢的电子式：
C．As原子的电子排布式：[Ar]4s24p3
D．Mg原子的核外电子排布图：
解析：选D 氧氢间形成共价键，它为中性基团，羟基的电子式为，A错误；过氧化氢是共价化合物，氧氢、氧氧间均为共价键，其电子式为，B错误；As原子核电荷数为33，As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3，C错误；根据泡利原理，同一轨道上两个电子的自旋方向相反，基态Mg原子的核外电子排布图为，D正确。
10．下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是( )
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成液态化合物
D．其电子排布图为
解析：选B 价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，氧元素的价电子构型为2s22p4，A错误；S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体，C错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以3p能级上电子排布图违反洪特规则，D错误。
11．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下认识正确的是( )
A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量
C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同
D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似
解析：选A 1s22s22p63s2为基态电子排布，1s22s22p63p2为激发态电子排布。由基态变为激发态是需要吸收能量的，因此A正确，B错误；根据洪特规则电子优先占据一个轨道，且自旋方向相同，C错误；镁原子由基态变为激发态，电子层结构与硅原子不同，D错误。
12．短周期Y元素的p轨道上有3个未成对电子，则该元素的最高价氧化物的水化物的化学式可能是( )
A．H3YO4 B．H4YO4
C．HYO2 D．H2YO4
解析：选A 从电子排布可知Y元素为第ⅤA族元素，其最高化合价为＋5价。A、B、C、D四个选项中Y的化合价分别为＋5、＋4、＋3和＋6价。
13．下列离子中，外层d轨道达半充满状态的是( )
A．Fe3＋ B．Cr3＋
C．Co3＋ D．Cu＋
解析：选A Fe3＋的价电子排布式为3d5，d轨道达半充满状态，A正确；Cr3＋的价电子排布式为3d3，d轨道不是半充满状态，B错误；Co3＋的价电子排布式为3d6，d轨道不是半充满状态，C错误；Cu＋的价电子排布式为3d10，d轨道处于全满状态，D错误。
14．已知短周期元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．氢化物的稳定性H2Y＞HZ
B．离子半径W3＋＜Z－，第一电离能X＜W
C．W、X、Y、Z最高正价与族序数相等
D．电负性Z＜Y＜W＜X
解析：选B 短周期元素离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，非金属性越强氢化物越稳定，则氢化物的稳定性H2Y＜HZ，故A错误；电子层结构相同时，原子序数越大，离子半径越小，所以离子半径W3＋＜Z－，同周期元素，第一电离能从左到右呈增大趋势，所以第一电离能X＜W，故B正确；O、F没有最高正价，故C错误；元素的非金属性越强，电负性越强，所以电负性X＜W＜Y＜Z，故D错误。
15．根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_________________。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：______________。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是____________。
(4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式________；在元素周期表中，该元素在________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式：__________________。从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为______________________。
(6)写出Fe2＋的核外电子排布式：___________________________________________。
(7)Zn2＋的核外电子排布式为_____________________________________________。
解析：(1)基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，L能层中s能级电子云轮廓图形状为球形、p能级电子云轮廓图形状为哑铃形；(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是另一个3p轨道上没有电子，一种是另一个3p轨道上充满电子，所以该原子是Si或S；(5)与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。非金属性越强，第一电离能越大，氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于相邻元素的，因此B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B。
答案：(1)L 球形和哑铃形 (2)Si或S (3)硒
(4)3d64s2 d
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 N>O>B
(6)1s22s22p63s23p63d6
(7)1s22s22p63s23p63d10
16．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：___________________________________________。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表，比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_____________
________________________________________________________________________。
元素
X
F
电离能/(kJ·mol－1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
解析：据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2，故为碳元素；C原子电子排布式为1s22s22p4，故为氧元素，则B为氮元素；由D2＋与C2－
核外电子排布相同，可知D为Mg，则E为Ca；由F3＋的3d轨道电子半充满可知为3d5，则F为Fe。
答案：(1)C
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