第19講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布原理（分層練習(xí)）-2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義分層練習(xí)

第19講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布原理1．YBa2Cu8Ox(Y為元素釔)是磁懸浮列車中的重要超導(dǎo)材料，關(guān)于eq\o\al(89,39)Y的說(shuō)法中正確的是()A.eq\o\al(89,39)Y的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差為50B.eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y互為同位素C.eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y的核外電子數(shù)不相等D.eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y是釔元素的兩種不同的核素，具有不同的化學(xué)性質(zhì)【答案】B【解析】中子數(shù)＝89－39＝50，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差＝50－39＝11，故A錯(cuò)誤；eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素的不同核素，互為同位素，故B正確；eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y質(zhì)子數(shù)相同，核外電子數(shù)相同，故C錯(cuò)誤；eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y具有相同的化學(xué)性質(zhì)，故D錯(cuò)誤。2．某元素的一種核素X的質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，它與1H原子組成HmX分子，在agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol B．eq\f(a,A)(A－N)molC.eq\f(a,A＋M)(A－N)mol D．eq\f(a,A)(A－N＋m)mol【答案】A【解析】X原子的質(zhì)子數(shù)為(A－N)，一個(gè)HmX分子中所含的質(zhì)子數(shù)為(A－N＋m)，HmX的摩爾質(zhì)量為(A＋m)g·mol－1，所以agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol。3．某種元素原子的質(zhì)量是ag，12C原子的質(zhì)量是bg，NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法不正確的是（）A．由已知信息可得NA=B．Wg該原子中含有個(gè)該原子C．Wg該原子的物質(zhì)的量一定是molD．該原子的摩爾質(zhì)量是aNAg【答案】D【解析】A．一個(gè)原子的質(zhì)量為bg，個(gè)原子的質(zhì)量為12g，可得，故A正確；B．一個(gè)該原子的質(zhì)量是ag，則Wg該原子的原子數(shù)目為，故B正確；C．該原子的摩爾質(zhì)量為，Wg該原子的物質(zhì)的量為，故C正確；D．摩爾質(zhì)量的單位是'，故D錯(cuò)誤；綜上所述，答案為D。4．對(duì)如圖示信息的分析正確的是（）A．圖①②對(duì)應(yīng)元素形成的化合物只有一種B．圖③④對(duì)應(yīng)元素的離子核外電子排布相同C．圖①③對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)性質(zhì)不相似D．圖①②④對(duì)應(yīng)的三種元素形成的化合物水溶液pH>7【答案】C【解析】A．①對(duì)應(yīng)元素是H元素、②對(duì)應(yīng)的元素是O元素，H、O形成的化合物有H2O、H2O2，故A錯(cuò)誤；B．③對(duì)應(yīng)元素的離子是Na+，核外有10個(gè)電子；④對(duì)應(yīng)元素的離子是S2，核外有18個(gè)電子，故B錯(cuò)誤；C．H是非金屬元素，Na是金屬元素，化學(xué)性質(zhì)不相似，故C正確；D．H、O、S三種元素形成的化合物是H2SO3、H2SO4，水溶液pH<7，故D錯(cuò)誤；5．已知硒酸鈉中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Na—a、Se—b，其余為氧；硫酸鈉中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Na—c、S—d，其余為氧。用以上數(shù)據(jù)測(cè)定Se元素的相對(duì)原子質(zhì)量時(shí)，還需要用到的數(shù)據(jù)是()A．Na元素的相對(duì)原子質(zhì)量B．S元素的相對(duì)原子質(zhì)量C．O元素的相對(duì)原子質(zhì)量D．Se元素各同位素的豐度【答案】B【解析】M(Na2SeO4)＝eq\f(MSe,b)，M(Na2SO4)＝eq\f(MS,d)，eq\f(MSe,b)－eq\f(MS,d)＝M(Se)－M(S)，所以M(Se)＝eq\f(MSe,b)－eq\f(MS,d)＋M(S)，只要知道S元素的相對(duì)原子質(zhì)量，就可以求得Se元素的相對(duì)原子質(zhì)量。6．兩種元素原子X(jué)和Y，X原子的M層比Y原子的M層少3個(gè)電子，Y原子的L層電子數(shù)恰好是X原子L層電子數(shù)的兩倍，則X、Y分別是()A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氮原子C．氮原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子【答案】D【解析】由于Y原子的M層電子比X原子的M層電子多3個(gè)電子，說(shuō)明Y的M層電子數(shù)至少有3個(gè)，那么Y的L層必定有8個(gè)電子，則X的L層只有4個(gè)電子，M層無(wú)電子。由此推出Y的核外電子總數(shù)為13，X的核外電子總數(shù)為13，X的核外電子總數(shù)為6。所以X、Y的核電荷數(shù)分別是6和13，即為碳原子和鋁原子，D項(xiàng)正確。7．下列各組中兩種微粒所含電子數(shù)不相等的是()A．H3O＋和OH－ B．CO和N2C．HNO2和NOeq\o\al(－,2) D．CHeq\o\al(＋,3)和NHeq\o\al(＋,4)【答案】D【解析】H3O＋的電子數(shù)為11－1＝10，OH－的電子數(shù)為9＋1＝10，故A不符合題意；CO的電子數(shù)為14，N2的電子數(shù)為14，故B不符合題意；HNO2的電子數(shù)為24，NOeq\o\al(－,2)的電子數(shù)為14，故B不符合題意；HNO2的電子數(shù)為24，NOeq\o\al(－,2)的電子數(shù)為23＋1＝24，故C不符合題意；CHeq\o\al(＋,3)的電子數(shù)為9－1＝8，NHeq\o\al(＋,4)的電子數(shù)為11－1＝10，電子數(shù)不同，故D符合題意。8．下列有關(guān)電子排布圖的表述正確的是()A.基態(tài)氧原子的軌道表示式：B.違背了洪特規(guī)則C.表示基態(tài)N原子的價(jià)電子排布D.表示處于激發(fā)態(tài)的B的電子排布圖【答案】B【解析】基態(tài)氧原子的軌道表示式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；此圖違背了洪特規(guī)則，B項(xiàng)正確；N原子的價(jià)電子排布圖為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該電子排布圖中的電子沒(méi)有躍遷到能量更高的軌道上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．工業(yè)上通常利用反應(yīng)2Ar2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))4Ar＋3O2↑來(lái)獲得單質(zhì)鋁，該反應(yīng)還需要添加Na3[ArF6](冰晶石)以降低氧化鋁的熔化溫度。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)錯(cuò)誤的是()A．質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子：eq\o\ar(18,9)FB．[ArF6]－的中心離子的結(jié)構(gòu)示意圖：C．基態(tài)鈉原子的價(jià)電子排布式：3s1D．基態(tài)氧原子的軌道表示式：【答案】D【解析】氟原子質(zhì)子數(shù)為9，則質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子質(zhì)量數(shù)為18，原子符號(hào)表示為eq\o\ar(18,9)F，故A項(xiàng)正確；鋁離子的核外電子數(shù)為10，有2個(gè)電子層，各層電子數(shù)分別為2、8，鋁離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，故B項(xiàng)正確；基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p63s1，其價(jià)電子排布式為3s1，故C項(xiàng)正確；基態(tài)氧原子的軌道表示式為，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．A、B、C、D、E代表前四周期的五種元素，請(qǐng)?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有兩個(gè)電子，A元素原子的軌道表示式是____________________。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為_(kāi)_______，C的元素符號(hào)為_(kāi)___________。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿，D的元素符號(hào)為_(kāi)_________，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)___________________。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，其基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)_______________，在元素周期表中的位置是__________。【答案】(1)(2)ClK(3)Fe3d64s2(4)[Ar]3d104s1第四周期第ⅠB族【解析】(1)基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子的元素符號(hào)為N，其電子排布式為1s22s22p3，所以軌道表示式為。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，離子核外都有18個(gè)電子，陰離子為Cl－，B的元素符號(hào)為Cl，陽(yáng)離子為K＋，C的元素符號(hào)為K。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿，電子數(shù)為5，則基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2，應(yīng)為Fe。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s1，應(yīng)為Cu，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅠB族。1．最近醫(yī)學(xué)界通過(guò)用放射性14C標(biāo)記C60，發(fā)現(xiàn)一種C60的羧酸衍生物在特定條件下可通過(guò)斷裂DNA殺死細(xì)胞，從而抑制艾滋病(AIDS)。下列有關(guān)14C的敘述正確的是()A．14C與C60中普通碳原子的化學(xué)性質(zhì)不同B．14C與14N含的中子數(shù)相同C．14C是C60的同素異形體D．14C與12C互為同位素【答案】D【解析】14C與C60中普通碳原子，為同種元素的原子，其化學(xué)性質(zhì)相同，A錯(cuò)誤；14C的中子數(shù)為14－6＝8,14N的中子數(shù)為14－7＝7，B錯(cuò)誤；14C是原子，不是單質(zhì)，與C60不是同素異形體，C錯(cuò)誤；14C與12C的質(zhì)子數(shù)均為6，中子數(shù)分別為8、6，二者互為同位素，D正確。2．在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外層時(shí)，容納電子數(shù)最多與(n－1)層相同；當(dāng)它作為原子的次外層時(shí)，其電子數(shù)比(n－1)層多10個(gè)，則此電子層是()A．K層 B．L層C．M層 D．N層【答案】C【解析】原子最外層(第n電子層)最多容納電子數(shù)是8個(gè)，即第(n－1)層容納8個(gè)電子，那么第(n－1)層為L(zhǎng)層，第n電子層為M層；再對(duì)照M層作為次外層時(shí)最多可容納18個(gè)電子，比L層多10個(gè)電子。3．設(shè)X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三種元素，已知X＋和Y－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Z元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9；Y和Z兩種元素可形成含4個(gè)原子核、42個(gè)電子的負(fù)一價(jià)陰離子。下列說(shuō)法不正確的是()A．元素Z的簡(jiǎn)單氫化物分子中含有10個(gè)電子B．元素Y的氣態(tài)氫化物分子中含有18個(gè)電子C．元素Z與元素X形成的化合物X2Z中離子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．元素Y、Z組成的化合物屬于離子化合物【答案】D【解析】由X＋和Y－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)知X＋和Y－的最外層都有8個(gè)電子，推知X為ⅠA族元素，Y為ⅦA族元素；又因Z元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9，故Y為氯、Z為氧、X為鉀。水分子中含有10個(gè)電子，氯化氫分子中含有18個(gè)電子，K2O中的鉀離子、氧離子均達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯、氧元素組成的化合物為共價(jià)化合物，故選D。4．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．ns電子的能量不一定高于(n－1)p電子的能量B．6C的電子排布式1s22s22peq\o\al(2,x)違反了洪特規(guī)則C．電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理D．電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利原理【答案】A【解析】各能級(jí)能量的大小順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s……，ns電子的能量一定高于(n－1)p電子的能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤，對(duì)于C原子來(lái)說(shuō)，2p能級(jí)有3個(gè)能量相同的原子軌道，最后2個(gè)電子應(yīng)以自旋狀態(tài)相同的方式分布在兩個(gè)不同的2p軌道上，違反了洪特規(guī)，則B正確，根據(jù)軌道能量高低順序可知E4s<E3d，對(duì)于21Sc原子來(lái)說(shuō)，最后3個(gè)電子應(yīng)先排滿4s軌道，再排3d軌道，電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d14s2，故違反了能量最低原理，C正確，對(duì)于22Ti原子來(lái)說(shuō)，3p能級(jí)共有3個(gè)軌道，最多可以排6個(gè)電子，如果排10個(gè)電子，則違反了泡利原理，D正確。5．下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A．O原子的軌道表示式為B．氯化鈉的分子式：NaClC．S2－的結(jié)構(gòu)示意圖：D．Ca原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d2【答案】C【解析】O原子的2s能級(jí)的2個(gè)電子應(yīng)自旋相反，A錯(cuò)誤；氯化鈉是離子化合物，NaCl只是化學(xué)式，不是分子式，B錯(cuò)誤；Ca的核電荷數(shù)為20，電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p64s2，D錯(cuò)誤。6．下列敘述正確的是()A．兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)一定相同B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．兩原子，如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素D．陰離子的核外電子排布一定與比它原子序數(shù)小的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同【答案】C【解析】?jī)煞N粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)不一定相同，如鈉離子和氟離子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；凡單原子形成的離子，不一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，如H＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兩原子，如果核外電子排布相同，那么質(zhì)子數(shù)相同，則一定屬于同種元素，C項(xiàng)正確；陰離子是原子得電子后的離子，則陰離子的核外電子排布與同周期的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\ar(3,2)He→eq\o\ar(13,8)O＋eq\o\ar(a,b)X；eq\o\ar(16,8)O＋eq\o\ar(3,2)He→eq\o\ar(15,8)O＋eq\o\ar(m,n)Y。下列說(shuō)法正確的是()A.X的中子數(shù)為2B.X、Y互為同位素C.eq\o\ar(13,8)O、eq\o\ar(15,8)O可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程D.自然界不存在eq\o\ar(13,8)O2、eq\o\ar(15,8)O2分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為eq\o\ar(6,2)He，Y微粒為eq\o\ar(4,2)He，據(jù)此分析解題。X微粒為eq\o\ar(6,2)He，根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；X微粒為eq\o\ar(6,2)He，Y微粒為eq\o\ar(4,2)He，二者為具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子，故互為同位素，B正確；由題干信息可知，eq\o\ar(13,8)O與eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；自然界中不存在eq\o\ar(13,8)O2與eq\o\ar(15,8)O2分子并不是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于eq\o\ar(13,8)O與eq\o\ar(15,8)O的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為其他原子，D錯(cuò)誤。8.下列軌道表示式所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】原子處于基態(tài)時(shí)能量最低，A項(xiàng)，Be原子的2s軌道未排滿電子，2p軌道排布1個(gè)電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N原子核外電子排布不符合洪特規(guī)則，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，B原子的2s軌道未排滿電子，2p軌道排布2個(gè)電子，應(yīng)為激發(fā)態(tài)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碳原子的1s和2s軌道全部排滿電子后，2p軌道排布2個(gè)電子，核外電子排布符合能量最低原理，應(yīng)是基態(tài)碳原子，正確。9．在短周期元素中，元素的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)等于能層序數(shù)的元素有a種，元素的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)2倍的元素有b種，則eq\f(a,b)的值為()A．1B．2C．3D．4【答案】B【解析】第一周期中原子核外未成對(duì)電子數(shù)為1的元素有H，第二周期中原子核外未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有C和O，第三周期中原子核外未成對(duì)電子數(shù)為3的元素有P，符合條件的元素共有4種，即a＝4。符合基態(tài)原子最外層電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)2倍的元素，其基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是2、4、6或8，若最外層電子數(shù)為2，則是He、Be或Mg，但這三種元素?zé)o未成對(duì)電子，不符合題意；若最外層電子數(shù)為4，則是C、Si，符合題意；若最外層電子數(shù)為6，則是O、S，最外層有2個(gè)未成對(duì)電子，最外層電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，不符合題意；若最外層電子數(shù)為8，則是Ne、Ar，但這兩種元素均無(wú)未成對(duì)電子，不符合題意，則符合題意的元素共有2種，即b＝2。10.按要求填空：(1)基態(tài)Ti3＋中