第16講-物質(zhì)結(jié)構(gòu)-原子核外電子排布(練習(xí))(新教材新高考)(解析版)

第16講物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵（模擬精練+真題演練）完卷時(shí)間：50分鐘一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12×5分）1．（2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模）電子亞層2p的三個(gè)軌道之間具有不同的A．能量 B．形狀 C．空間伸展方向 D．可容納電子數(shù)【答案】C【解析】A．同一能級(jí)，能量相等，A錯(cuò)誤；B．2p能級(jí)的三個(gè)軌道都是啞鈴形，B錯(cuò)誤；C．2p的三個(gè)軌道分別沿著x軸、y軸、z軸三個(gè)伸展方向延伸，所以具有不同的空間伸展方向，C正確；D．2p的三個(gè)軌道分別能容納的電子數(shù)都是2個(gè)電子，D錯(cuò)誤；選C。2．（2023·浙江·二模）下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是A．鎂原子最外層電子云輪廓圖：B．乙醛空間填充模型：C．反式聚異戊二烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：D．基態(tài)鉻原子的價(jià)層電子排布式：【答案】B【解析】A．鎂原子價(jià)電子排布為3s2，最外層電子云輪廓圖為球形，A錯(cuò)誤；B．乙醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO，空間填充模型：，B正確；C．反式聚異戊二烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：，C錯(cuò)誤；D．基態(tài)鉻原子的價(jià)層電子排布式：，D錯(cuò)誤；故選B。

3．我國(guó)限制稀有金屬對(duì)外出口，此舉對(duì)我國(guó)戰(zhàn)略安全具有重要意義，稀土元素釹(eq\o\al(140,60)Nd)是制造導(dǎo)彈合金材料的重要元素。下列說(shuō)法中正確的是()A．eq\o\al(140,60)Nd和eq\o\al(142,60)Nd是同一核素B．一個(gè)eq\o\al(140,60)Nd原子的質(zhì)量約為eq\f(140,NA)g(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)C．eq\o\al(140,60)Nd原子的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為80D．14g釹元素含有6mol電子【答案】B【解析】eq\o\al(140,60)Nd和eq\o\al(142,60)Nd是不同核素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1moleq\o\al(140,60)Nd原子的質(zhì)量約為140g，一個(gè)原子的質(zhì)量約為eq\f(140,NA)g，B項(xiàng)正確；eq\o\al(140,60)Nd原子的中子數(shù)為80、質(zhì)子數(shù)為60，二者之差為20，C項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的相對(duì)原子質(zhì)量是該元素的各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值，因此14g釹元素對(duì)應(yīng)的釹原子的物質(zhì)的量并非0.1mol，含有的電子也不是6mol，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．（2023·天津和平·統(tǒng)考三模）下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是A．NaClO的電子式： B．C原子的一種激發(fā)態(tài)：C．的結(jié)構(gòu)示意圖： D．的基態(tài)電子排布式：【答案】B【解析】A．NaClO由Na+和ClO-構(gòu)成，含有離子鍵，ClO-中Cl、O原子間共用1對(duì)電子，O、Cl原子外圍都達(dá)到8e-結(jié)構(gòu)，其電子式為，故A錯(cuò)誤；B．該碳原子的電子排布式為1s22s12p3，基態(tài)碳原子的電子排布式為1s22s22p2，2s的能量小于2p，則該原子是碳原子的一種激發(fā)態(tài)，故B正確；C．O2-的核電荷數(shù)為8，最外層電子數(shù)為8，其結(jié)構(gòu)示意圖為，故C錯(cuò)誤；D．基態(tài)鉀原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，則K+電子排布式：1s22s22p63s23p6，故D錯(cuò)誤；故選：B。5．下列各微粒的電子排布式或電子排布圖不符合能量最低原理的是()【答案】B【解析】Fe2＋核外電子數(shù)為24，由能量最低原理，可知核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，故A符合能量最低原理：若按照構(gòu)造原理，29號(hào)元素Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d94s2，但實(shí)際上Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，這是因?yàn)?d能級(jí)為全充滿狀態(tài)(即3d能級(jí)填充10個(gè)電子)時(shí)，能量相對(duì)較低，故B不符合能量最低原理；F原子最外電子層為第二能層，有7個(gè)電子，外圍電子排布式為2s22p5，由能量最低原理、泡利原理與洪特規(guī)則可知，外圍電子排布圖為，故C符合能量最低原理；Na＋最外電子層為第二能層，有8個(gè)電子，外圍電子排布式為2s22p6，由能量最低原理、泡利原理與洪特規(guī)則可知，Na＋外圍電子排布圖為，故D符合能量最低原理。6．（2023·上海寶山·統(tǒng)考二模）以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是A．：He B． C． D．【答案】D【解析】A．只能表示最外層電子數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．只表示核外電子的分層排布情況，故B錯(cuò)誤；C．具體到亞層的電子數(shù)，故C錯(cuò)誤；D．包含了電子層數(shù)、亞層數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，故D正確；故選D。7．（2022·上海徐匯·上海市南洋模范中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）49號(hào)銦元素的相關(guān)計(jì)算式為：113×4.3%+115×95.7%=114.9。說(shuō)法正確的是A．113是銦元素的質(zhì)量數(shù) B．某種同位素原子符號(hào)為InC．95.7%是銦元素的豐度 D．114.9表示銦元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量【答案】D【分析】49號(hào)銦元素近似相對(duì)原子質(zhì)量為：113×4.3%+115×95.7%=114.9，是同位素所占豐度和原子的質(zhì)量數(shù)計(jì)算得到的平均值，說(shuō)明銦元素存在兩種同位素，質(zhì)量數(shù)分別為113、115，質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)=49，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，主族元素最外層電子數(shù)=主族族序數(shù)，原子符號(hào)左上角為質(zhì)量數(shù)，左下角為質(zhì)子數(shù)，以此解答該題?！窘馕觥緼．銦元素存在兩種同位素，113是銦元素一種同位素的質(zhì)量數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)子數(shù)應(yīng)位于左下角，符號(hào)為In，故B錯(cuò)誤；C．95.7%是的豐度，故C錯(cuò)誤；D．49號(hào)銦元素近似相對(duì)原子質(zhì)量為：113×43%+115×95.7%=114.9，故D正確；故選D。8．（2022·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦（49In）等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值，被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。已知：銦與鋁（13Al）同主族。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．In的金屬性大于AlB．In最外層有2種能量的電子C．In的中子數(shù)為66D．In原子的相對(duì)原子質(zhì)量為115【答案】D【解析】A、銦與鋁(13Al)同主族，并且銦元素的原子序數(shù)較大，同主族從上至下金屬性逐漸增加，所以In的金屬性強(qiáng)，故A不符合題意；B、In的最外層電子數(shù)為3，排布在5s、5p軌道上，5s能級(jí)上兩個(gè)電子能量相同，但小于5p能級(jí)上的電子能量，所以In最外層有2種能量的電子，故B不符合題意；C、的質(zhì)量數(shù)為115、質(zhì)子數(shù)為49，所以中子數(shù)=119-49=66，故C不符合題意；D、的質(zhì)量數(shù)為115，In的相對(duì)原子質(zhì)量為天然存在的核素In的質(zhì)量數(shù)與其豐度的乘積之和，故D符合題意；故選：D。9．（2022·上海徐匯·統(tǒng)考二模）高純度的鍺是一種半導(dǎo)體材料，下圖是鍺在元素周期表中的信息，下列說(shuō)法正確的是A．位于VIA族，處于金屬元素與非金屬元素分界處B．原子序數(shù)為32C．最外層電子數(shù)為2D．原子的相對(duì)原子質(zhì)量為72.61【答案】B【解析】A．根據(jù)價(jià)電子排布式4s24p2，可得Ge位于IVA族，位于金屬元素與非金屬元素分界處，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)鍺在元素周期表中的信息，可知原子序數(shù)為32，故B正確；C．根據(jù)價(jià)電子排布式4s24p2，最外層電子數(shù)為4，故C錯(cuò)誤；D．鍺元素的相對(duì)原子質(zhì)量為72.61，故D錯(cuò)誤；故選B。10．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級(jí)有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列說(shuō)法中正確的是A．兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量相同B．兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離相同C．兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜不同D．兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相同【答案】C【解析】A．Ar與S2-的原子核電荷數(shù)不同，1s能級(jí)上電子的能量不相同，A錯(cuò)誤；B．Ar與S2-的原子核電荷數(shù)不同，半徑不同，3p能級(jí)上電子離核的距離不相同，B錯(cuò)誤；C．Ar與S2-的原子核電荷數(shù)不同，電子躍遷產(chǎn)生的光譜都不相同，C正確；D．Ar與S2-的原子核電荷數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)不相同，D錯(cuò)誤；故選C。11.已知某原子結(jié)構(gòu)示意圖為，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．結(jié)構(gòu)示意圖中x＝2B．該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2C．該原子的軌道表示式為D．該原子結(jié)構(gòu)中共有5個(gè)能級(jí)上填充有電子【答案】C【解析】由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，K層電子排滿時(shí)為2個(gè)電子，故x＝2，該元素為硅，故A正確；該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，故B正確；硅原子核外電子的軌道表示式為，故C錯(cuò)誤；原子結(jié)構(gòu)中共有1s、2s、2p、3s、3p這5個(gè)能級(jí)上填充有電子，故D正確。12.下列各項(xiàng)敘述中，正確的是()A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B．價(jià)層電子排布式為6s26p3的元素位于第六周期第ⅢA族，是s區(qū)元素C．所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同D．24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2【答案】C【解析】A項(xiàng)鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時(shí)吸收能量；B項(xiàng)價(jià)電子排布為6s26p3的元素位于第六周期第ⅤA族，是p區(qū)元素；D項(xiàng)原子軌道處于全空、全滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量最低，故24Cr原子的核外電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p63d54s1。二、主觀題（共3小題，共40分）13．（12分）完成下列問(wèn)題(1)[2021全國(guó)乙]對(duì)于基態(tài)原子，下列敘述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．電子能量較高，總是在比電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)(2)[2021河北]原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用表示，與之相反的用表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子，其價(jià)層電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_(kāi)______。(3)鎂元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)_______(填“相同”或“相反”)。(4)[2018全國(guó)Ⅱ]基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)______形。(5)[2013上海高考]鋁原子核外電子云有_______種不同的伸展方向，有_______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。【答案】（每空2分）(1)A(2)(或)(3)相反(4)啞鈴(紡錘)(5)413【詳解】（1）A．是24號(hào)元素，基態(tài)原子核外電子排布式為，和軌道均處于半充滿狀態(tài)，此時(shí)體系總能量低，A正確；B．電子能量較高，但其并不總是在比電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；故答案為：A；（2）基態(tài)磷原子的價(jià)層電子的軌道表示式為，能級(jí)的3個(gè)原子軌道上的電子自旋平行，故基態(tài)磷原子的價(jià)層電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為或；（3）為12號(hào)元素，M層只有2個(gè)電子，排布在軌道上，基態(tài)鎂原子核外M層電子的軌道表示式為，電子自旋狀態(tài)相反；（4）基態(tài)原子的核外電子排布式為，電子占據(jù)的最高能級(jí)為，能級(jí)的電子云輪廓圖形狀為啞鈴(紡錘)形；（5）基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為，有、、、、共5個(gè)能級(jí)，、電子云分別有1種、3種伸展方向，共有4種種不同的伸展方向；核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同，有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。14.（12分）(1)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，則基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。(2)碳及其化合物廣泛存在于自然界中，則處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)原子中，核外存在________對(duì)自旋相反的電子。(3)基態(tài)鐵原子有________個(gè)未成對(duì)電子，三價(jià)鐵離子的電子排布式為：______________，可用硫氰化鉀檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，形成配合物的顏色為_(kāi)_______。(4)某元素位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_____________。(5)下列Li原子軌道表示式表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_(kāi)_______、________(填標(biāo)號(hào))。【答案】（除標(biāo)注外，每空1分）(1)3d104s24p22(2)電子云2(3)41s22s22p63s23p63d5（2分）紅色(4)3d84s2（2分）(5)DC【解析】(1)Ge是32號(hào)元素，位于第四周期第ⅣA族，基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，在最外層的4s能級(jí)上2個(gè)電子為成對(duì)電子，4p軌道中2個(gè)電子分別處以不同的軌道內(nèi)，有2個(gè)未成對(duì)電子；(2)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述，離核近的區(qū)域電子云密度較大，離核遠(yuǎn)的區(qū)域電子云密度較小，C原子核外電子排布式為1s22s22p2，軌道表示式為：，則在基態(tài)C原子中，核外存在2對(duì)自旋相反的電子；(3)26號(hào)元素Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)Fe原子核外處在能量最高的能級(jí)為3d，排布了6個(gè)電子，有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子，失去電子變?yōu)殍F離子時(shí)，三價(jià)鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，可用硫氰化鉀檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子，形成配合物的顏色為紅色；(4)某元素位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對(duì)電子數(shù)相同，C原子的電子排布為1s22s22p2，未成對(duì)電子數(shù)為2，則該元素為Ni，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3d84s2；(5)原子核外電子排布中，如果電子所占的軌道能級(jí)越高，該原子能量越高，根據(jù)圖知，電子排布能量最低的是1s、2s能級(jí)，能量最高的是2s、2p能級(jí)。15．(16分)(1)氮元素在元素周期表中的位置為_(kāi)______。(2)氮元素原子核外電子排布式為_(kāi)______，有_______種形狀的電子云。(3)氮元素氣態(tài)氫化物的電子式為_(kāi)______。與氮元素同主族的磷元素化合物有如下反應(yīng)，其中反應(yīng)物有：PH3、H2SO4、KClO3；生成物有：K2SO4、H3PO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。(4)已知KClO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是_______。(5)已知0.2molKClO3在反應(yīng)中得到1mol電子生成X，則X的化學(xué)式為_(kāi)______。(6)完成并配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：_______。(7)根據(jù)上述反應(yīng)可推知_______。(填序號(hào))A．氧化性：KClO3>H3PO4

B．氧化性：KClO3>H2OC．還原性：PH3>X

D．還原性：PH3>K2SO4(8)在該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子2mol時(shí)，生成H3PO4_______mol。【答案】(1)第二周期VA族（2分）(2)1s22s22p3（1分）

2（1分）

(3)（2分）

(4)PH3

（2分）

(5)Cl2（2分）

(6)（2分）

(7)AC

（2分）

(8)0.25（2分）【解析】(1)氮在周期表中第二周期VA族，所以答案為：第二周期VA族；(2)氮元素原子核外電子排布式為1s22s22p3可知氮原子核外有s、p兩種不同的電子云形狀，故答案為：1s22s22p3、2；(3)氮元素氣態(tài)氫化物為NH3其電子式為，所以答案為：；(4)反應(yīng)前后磷元素化合價(jià)升高（-3到+5），所以還原劑是PH3，所以答案為：PH3；(5)已知0.2molKClO3在反應(yīng)中得到1mol電子，所以一個(gè)氯原子得5個(gè)電子，化合價(jià)降低5，所以生成物中氯元素為零價(jià)，所以答案為：Cl2；(6)根據(jù)得失電子數(shù)目相等，可配平方程式，所以答案為：；(7)由反應(yīng)可以判斷氧化劑是KClO3，氧化產(chǎn)物是H3PO4，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物，所以A正確，還原劑是PH3，還原產(chǎn)物是X，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，所以C正確，故答案為：AC；(8)由，可知每轉(zhuǎn)移40摩爾電子，生成磷酸5摩爾，所以轉(zhuǎn)移電子2mol時(shí)，生成H3PO40.25mol，所以答案為：0.25。1．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語(yǔ)表述錯(cuò)誤的是A．HClO的電子式：B．中子數(shù)為10的氧原子：OC．NH3分子的VSEPR模型：

D．基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布圖：

【答案】C【解析】A．HClO中O元素成負(fù)化合價(jià)，在結(jié)構(gòu)中得到H和Cl共用的電子，因此HClO的電子式為，A正確；B．中子數(shù)為10，質(zhì)子數(shù)為8的O原子其相對(duì)原子質(zhì)量為10+8=18，其原子表示為O，B正確；C．根據(jù)VSEPR模型計(jì)算，NH3分子中有1對(duì)故電子對(duì)，N還連接有3和H原子，因此NH3的VSEPR模型為四面體型，C錯(cuò)誤；D．基態(tài)N原子是價(jià)層電子排布為2s22p3，其電子排布圖為，D正確；故答案選C。2．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法不正確的是A．乙醇和丙三醇互為同系物B．和互為同位素C．和互為同素異形體D．丙酮()和環(huán)氧丙烷()互為同分異構(gòu)體【答案】A【解析】A．結(jié)構(gòu)相似，組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物為同系物，乙醇(CH3CH2OH)是飽和一元醇，丙三醇是飽和三元醇，兩者所含官能團(tuán)數(shù)目不同，不互為同系物，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素互為同位素，35Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為18，37Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為20，兩者質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；C．由同種元素組成的不同的單質(zhì)互為同素異形體，O2和O3是由氧元素組成的不同的單質(zhì)，兩者互為同素異形體，C正確；D．分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，兩者互為同分異構(gòu)體，D正確；答案選A。3．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語(yǔ)或表述正確的是A．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形 B．P4中的共價(jià)鍵類型：非極性鍵C．基態(tài)Ni原子價(jià)電子排布式：3d10 D．順—2—丁烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：【答案】B【解析】A．BeCl2的中心原子為Be，根據(jù)VSEPR模型可以計(jì)算，BeCl2中不含有孤電子對(duì)，因此BeCl2為直線型分子，A錯(cuò)誤；B．P4分子中相鄰兩P原子之間形成共價(jià)鍵，同種原子之間形成的共價(jià)鍵為非極性共價(jià)鍵，P4分子中的共價(jià)鍵類型為非極性共價(jià)鍵，B正確；