课时作业1 原子的诞生 能层与能级
一、选择题(共48分)
1．现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是( )
A．科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程
B．普鲁特的“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C．“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，只是一种猜测
D．“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
解析：科学假设不同于思辨性推测。
答案：C
2．若n＝3，以下能级符号错误的是( )
A．np B．nf
C．nd D．ns
解析：能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p、3d)……
答案：B
3．下列说法中正确的是( )
A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动
D．各能层含有的能级数为n(n为能层序数)
解析：同一原子中能层序数越大，形状相同的原子轨道中的电子能量越高，离核越远，A、C项均错误；在不同能层中，同一能级的轨道数是一定的，B项错误；D项正确。
答案：D
4．下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数少于该能层的能层序数
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．一个基态原子里，能层的数量一定小于能级的数量
答案：A
5．核内中子数为N的R2＋离子的质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8) mol
B.(A－N＋10) mol
C．(A－N＋2) mol
D.(A－N＋6) mol
解析：R2＋的氧化物的化学式为RO，R2＋核内的质子数为A－N，所以RO核内质子总数为A－N＋8，RO的摩尔质量为(A＋16)g/mol。
答案：A
6．某粒子含有6个电子，7 个中子，电荷为0，则它的化学符号为( )
A.Al B.Al
C.C D.C
解析：该粒子电荷为0，则质子数＝电子数＝核电荷数，即6C，质量数＝质子数＋中子数＝13，即C。
答案：C
7．下列关于X和X＋两种粒子的叙述正确的是( )
A．质子数一定相同，质量数、中子数一定不同
B．化学性质一定相同
C．一定都由质子、中子和电子构成
D．核电荷数和核外电子数一定相同
答案：A
8.I是常规裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错误的是( )
A.I的化学性质与I相同
B.I的原子序数为53
C.I的原子核外电子数为78
D.I的原子核内中子数多于质子数
解析：A.同一种元素的化学性质相同，所以正确。C错误，原子核外电子数＝质子数＝53，而不是78。D.中子数＝131－53＝78,78>53，所以正确。
答案：C
9．下列叙述中，正确的是( )
A．在多电子原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动
B．核外电子总是优先排在能量低的电子层上
C．有两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定
解析：A项错误，能量高的电子通常在离核较远的区域活动；C项错误，如10电子的Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－等的化学性质明显不同；D项错误，稀有气体He的最外层只有2个电子，化学性质也非常稳定。
答案：B
10．元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于S2－的离子半径，X元素为( )
A．Al B．P
C．Ar D．K
解析：X形成的离子与Ca2＋核外电子排布相同，X可以为K、Cl、S，只有K＋和Cl－的离子半径小于S2－的离子半径。
答案：D
11．下列各项表述中正确的是( )
A．Na2O中的Na＋和O2－的核外电子排布不相同
B．106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112 L(标准状况)
C．在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7
D．Cl－的结构示意图为
解析：Na2O中Na＋和O2－的电子排布式均为1s22s22p6，A错；只有当乙醇与丙醇按物质的量之比为1?1混合时，106 g的混合物完全燃烧才生成112 L CO2(标准状况)，B错；由于同位素的存在，可知C项正确；Cl－核外有18个电子，D错。
答案：C
12．1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界中不存在的P的一种同位素——30P，开创了人造核素的先河：27Al＋4He―→30P＋1n。下列有关说法不正确的是( )
A．该变化说明原子核在化学反应中也能发生变化
B．该变化遵循质量守恒定律
C．1n是一种电中性粒子
D．对于30P：原子序数＝质子数＝中子数＝核外电子数
解析：化学变化的最小微粒是原子，不涉及原子核的变化，原子核的变化不是化学变化，A项不正确。质量守恒定律是自然界的普遍规律，B项正确。1n表示的是一个中子，中子不带电荷，C项正确。30P的中子数为30－15＝15，D项正确。
答案：A
二、填空题(共52分)
13．(10分)X、Y、Z是三种短周期非金属元素的单质。在一定条件下有如下反应：Y＋X→A(g)；Y＋Z→B(g)。
请针对以下两种不同情况回答问题：
(1)若常温下X、Y、Z均为气体，且A和B化合生成固体C时有白烟产生，则：
①Y的化学式是________。
②生成固体C的化学方程是________。
(2)若常温下Y为固体，X、Z为气体，A在空气中充分燃烧可生成B，则：
①B的化学式是________。
②向苛性钠溶液中通入过量的A，所发生反应的离子方程式是________。
③将B与(1)中某单质的水溶液反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是______________。
解析：(1)A和B化合时有白烟生成，应想到HCl和NH3反应生成NH4Cl，推出Y为H2。(2)先通读所问的几个问题，由“B与(1)中某单质的水溶液反应可生成两种强酸”，可初步确定此单质为氯气，B具有还原性，结合题给信息可推断出B为SO2，发生的反应为：SO2＋2H2O＋Cl2===2HCl＋H2SO4。此时A可以为H2S。
答案：(1)①H2 ②NH3＋HCl===NH4Cl
(2)①SO2 ②H2S＋OH－===H2O＋HS－
③SO2＋2H2O＋Cl2===2HCl＋H2SO4
14．(10分)通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后得到C和一种白色沉淀。请回答下列问题：
(1)用化学符号表示下列四种微粒：
A：________，B：________，C：________，
D：________。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：__________________________。
解析：根据五种粒子都含有10个电子，并结合它们之间的反应情况即可推出答案。常见10e－的阴离子有OH－、F－、O2－、N3－。常见10e－的阳离子有NH、Na＋、Mg2＋、Al3＋。常见10e－的分子有H2O、NH3、CH4、HF。
答案：(1)H2O NH3 NH OH－
(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH(或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH)
15．(11分)下列各题中的物质均由核电荷数为1～10的元素组成，按要求填写化学式。
(1)只有两个原子核和两个电子组成的分子是。
(2)最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是。
(3)由3个原子组成的电子总数为10的化合物是。
(4)最外层有5个电子的原子所形成的氢化物是。
(5)离子化合物AB中阴、阳离子的电子层结构相同，则化合物AB是。
(6)由三个最外层是6个电子的原子结合成的分子是。
答案：(1)H2 (2)CO、CO2 (3)H2O (4)NH3 (5)LiH (6)O3
16．(11分)A、B、C、D、E五种元素，已知：
(a)A原子最外层电子数是次外层电子数的两倍，B的阴离子与C的阳离子跟氖原子的电子层结构相同，E原子M层上的电子比K层多5个。
(b)常温下B2是气体，它对氢气的相对密度是16。
(c)C的单质在B2中燃烧，生成淡黄色固体F。F与AB2反应可生成B2。
(d)D的单质在B2中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体DB2。D在DB2中的含量为50%。
根据以上情况回答：
(1)A是、B是、C是、D是、E是(写元素符号)；
(2)E的原子结构示意图____________________________，
C的离子结构示意图____________________________；
(3)F和AB2反应的化学方程式___________________。
解析：A只能是两个电子层的元素，因为三个电子层以上的次外层为8,8的2倍是16，最外层最多是8个，所以A是6号元素碳。B2是气体，相对分子质量是32，即O2，B是氧元素。C的单质在O2中燃烧，生成淡黄色固体F，F是Na2O2，C是钠。D的单质在O2中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成SO2(DB2)，D是硫。E的M层是7个电子，里层是满的，即10个电子，所以E为17号元素即氯。AB2是CO2。
答案：(1)A：C B：O C：Na D：S E：Cl
(2)
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
17．(10分)X，Y，Z，W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn＋2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(1)W基态原子最外层有________个电子。
(2)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目____________。
(3)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称________。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式____________________。
解析：X的电子排布式为1s22s22p2，为碳元素；Y的最外层电子排布式中n＝2，即1s22s22p4为氧元素；Z为11号元素Na；W为Fe元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，基态原子最外层电子数为2。C、H形成的分子中含2种氢原子的有CH3CH2CH3，CH3C===CH2等。
答案：
课时作业2 构造原理 能量最低原理
一、选择题(共44分)
1．在基态多电子原子中，下列关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A．最易失去的电子能量最高
B．电离能最小的电子能量最高
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
解析：选项C没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层。
答案：C
2．(双选题)下列原子结构示意图能表示能量最低状态(基态)的是( )
A. B.
C. D.
解析：A、C两项中基态原子的核外电子排布符合构造原理。B项和D项中均出现了第二层未排满8个电子，第三层却排布电子的现象，这不是基态，而是激发态。
答案：AC
3．下列各组指定的元素不能形成AB2型化合物的是( )
A．1s22s22p2和1s22s22p4
B．1s22s22p63s23p4和1s22s22p4
C．1s22s22p63s2和1s22s22p5
D．1s22s22p5和1s22s22p4
解析：先由电子排布式确定是何种元素，再分析判断。A项中的C和O可以形成CO2；B项中的S和O可以形成SO2；C项中的Mg和F可以形成MgF2；D项中的F和O不能形成AB2型化合物。
答案：D
4．电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是( )
A．ns B．np
C．(n－1)d D．(n－2)f
解析：根据原子中能级的能量高低顺序：ns<(n－2)f<(n－1)d答案：B
5．(双选题)H原子的核外有一个电子，通常排布在1s能级，而不是2s能级上，可以表示为1s1。对此，下列理解中不合理的是( )
A．1s能级上只能容纳1个电子
B．这种排布符合能量最低原理
C．1s能级离原子核近，能量高
D．排在2s能级上，没有1s能级上稳定
解析：1s能级上能容纳2个电子且1s能级离原子核近，能量低，故电子排在2s能级上没有1s能级上稳定。
答案：AC
6．核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A．两粒子的1s能级上电子的能量相同
B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
解析：虽然氩原子与硫离子的核外电子排布相同，但它们的质子数不同，对电子的作用力不同，所以各能级电子的能量不同、离核距离不同、化学性质也不同。
答案：C
7．X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是( )
A．X可能为稀有元素
B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2
C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2
D．X2＋的最外电子层上有6个电子
解析：X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。
答案：B
8．已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下：
11X：1s22s22p6 19Y：1s22s22p63s23p6 20Z：1s22s22p63s23p6
若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是( )
解析：本题主要考查了认识电子排布式和原子、离子结构示意图的水平，以及对物质分类的能力。分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，三种微粒都是金属阳离子。分析A～D微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子，故正确答案为C。
答案：C
9．若某元素原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是( )
A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子
B．该元素原子核外共有5个电子层
C．该元素原子的M层共有8个电子
D．该元素原子最外层有3个电子
解析：根据构造原理、原子核外电子排布规律、该元素原子的外围电子排布式为4d15s2知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该元素原子处于能量最低状态时，原子中只有4d1中的一个未成对电子，A项错误；由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层，M层共有18个电子，最外层有2个电子，故C、D错误，B正确。
答案：B
10．在下列各组电子构型中，( )属于基态原子，( )属于激发原子，( )是错误的电子排布式。
A．1s22s2
B．1s22s23s2
C．1s22s22p63s23p3p3p4s1
D．1s22s22p63s23p54s1
E．1s22s22p63s23p3p3p
F．1s22s22p62d53s2
解析：基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理，各轨道电子排布不违背泡利不相容原理和洪特规则的原子；激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充，但各轨道电子排布不违背泡利不相容原理和洪特规则的原子。A项表示铍原子的基态；E项表示硫原子的基态(还可写作3p3p3p或3p3p3p)；C项中1个3p电子激发到4s轨道上，属于激发态原子；同理，D项中1个3p电子激发到了4s能级上，属于激发态；B项不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2中2p电子跃迁的结果，是错误的；F项中的“2d”能级是不存在的，也是错误的。
答案：A、E C、D B、F
11．(双选题)A原子示意图为，则x、y及该原子3p能级上的电子数分别为( )
A．18、6、4 B．20、8、6
C．26、14、6 D．15、3、1
解析：因为E3p答案：BC
二、填空题(共56分)
12．(11分)下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题：
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
Sc
Ti
V
Cr
Mn
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正价
＋3
＋4
＋5
＋6
＋7
(1)写出下列元素原子的核外电子排布式：
Sc__________、Ti__________、
V___________、Mn__________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是：__________。
(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是____________；出现这一现象的原因是__________________________________。
答案：(1)Sc：1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2
Ti：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
V：1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2
Mn：1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2
(2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例。
(3)五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和；能量交错使得d电子也参与了化学反应
13．(10分)根据下列叙述，写出元素名称及核外电子排布式。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：________。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________。
(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：________。
(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的：________。
解析：A原子的L层排满有8个电子，故M层有4个电子；B原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3；C元素为F,2F2＋2H2O===4HF＋O2；D元素最外层电子数为8，次外层电子数为2。
答案：(1)硅 1s22s22p63s23p2 (2)硼 1s22s22p1
(3)氟1s22s22p5 (4)氖1s22s22p6
14.(12分)根据原子的核外电子排布式，写出该元素的符号及在周期表中的位置。
(1)1s22s22p63s23p3 __________
(2)1s22s22p63s23p64s2 __________
(3)[Ne]3s23p1 __________
(4)1s22s22p63s23p63d24s2 __________
解析：根据能层数判断在第几周期，由价电子数判断族序数，由核外电子数判断元素种类。
答案：(1)P 第三周期ⅤA族 (2)Ca 第四周期ⅡA族
(3)Al 第三周期ⅢA族
(4)Ti 第四周期ⅣB族
15．(12分)有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子的两倍，C原子最外层上的电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________。写出该物质的一种主要用途：________________________。
(3)写出C元素基态原子的电子排布式：______________________。
(4)写出D元素原子的价电子排布式________________。
解析：B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，所以可得B、D的外围电子层排布为ns2np4，所以B为氧元素、D为硫元素；而A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1，所以A为氢元素，E为钾元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，所以C的外围电子层排布为ns2np1，即C为铝元素。
答案：(1)H O Al S K(写元素名称也可)
(2)KAl(SO4)2·12H2O 净水剂
(3)1s22s22p63s23p1 (4)3s23p4
16．(11分)有A、B、C、D四种元素，其中A元素是1826年一位法国青年科学家发现的，他在研究海水制盐时向剩余的副产物(苦卤)中通入氯气后发现溶液的颜色变深，经过一步提取可得红棕色液体，有刺激性气味；B、C、D的核外电子层数不超过3个，D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们的最外层电子数相等；D原子的最内层电子数是B原子核外电子数的2倍。回答下列问题：
(1)四种元素分别为A.________、B.________、C.________、D.________。
(2)A原子的电子排布式为________，D原子的原子结构简图为________。
(3)写出由上述元素组成的单质和化合物相互作用生成沉淀的两个化学方程式______________________________、__________________________。
解析：红棕色液体为液溴，故A为溴元素。符合题意的C、D分别为氧元素和硫元素，而硫原子的K电子层上有2个电子，故C为氢元素。四种元素形成的化合物中只有H2S具有强还原性，能被Br2、O2氧化为硫单质。
答案：(1)Br(溴) H(氢) O(氧) S(硫)
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p5
(3)2H2S＋O2===2S↓＋2H2O H2S＋Br2===S↓＋2HBr
课时作业3 电子云和原子轨道
一、选择题(共48分)
1．下列表达式错误的是( )
A．甲烷的电子式：
B．氮原子的L层电子的电子排布图：
C．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
D．碳－12原子：C
解析：C项是硫原子的核外电子排布式，而不是硫离子的，硫离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。
答案：C
2．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：Mg原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2(基态)变为1s22s22p63p2(激发态)，A对，B错；转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道，且自旋方向相同，C错；硅原子有14个电子，处于激发态的镁原子的电子数为12个，D错。
答案：A
3．下列各组表述中，两种微粒不属于同种元素原子的是( )
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和最外层电子排布式为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子
解析：A中3p能级有一个空轨道，根据洪特规则，只能为，又根据能量最低原理，能量低于3p能级的轨道均已充满，即电子排布式为1s22s22p63s23p2，故二者为同种元素原子；B中2p能级有一个未成对电子且无空轨道，即为，其电子排布式为1s22s22p5，故二者也为同种元素原子；C中M层有s、p、d三个能级，全充满应为3s23p63d10，与核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子不属于同种元素的原子；D中最外层电子排布式为4s24p5，其原子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数为7，核外电子总数为35，故二者为同种元素原子。故正确答案为C。
答案：C
4．下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( )
A．Cr3＋ B．Fe3＋
C．Co3＋ D．Cu＋
解析：A.电子排布式：[Ar]3d3，d轨道3个电子不是半充满。B.电子排布式：[Ar]3d5(d轨道最多排满10个电子，此时5个电子为半充满)。C.Co为27号元素，Co原子电子排布式为[Ar]3d74s2，Co3＋电子排布式为[Ar]3d6。D.Cu为29号元素，Cu原子电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu＋电子排布式为[Ar]3d10，即d轨道为全充满状态。
答案：B
5．某基态原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，在下列L层分布中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析：A项错误，2s轨道应排满2个电子，且自旋方向相反；B项错误，2p轨道的2个电子自旋方向要相同；C项错误，2p轨道的2个电子应分占2个轨道，且自旋方向相同；D项正确，2p的3个轨道能量是相同的。
答案：D
6．下列元素能形成XY2型化合物的是( )
①原子序数分别为6和16的元素 ②核内质子数分别为14和8的元素 ③外围电子排布式分别是3s2和3s23p5的基态原子 ④轨道表示式分别为如下图所示的两种元素的基态原子
A．①②③④ B．①②③
C．②③ D．①
解析：①中的两种元素分别为C和S，可以形成CS2；②中两元素分别为Si和O，可以形成SiO2；③中两种元素分别是Mg和Cl，可以形成MgCl2；④中两元素分别为Ne和Mg，不能形成化合物。
答案：B
7．某元素质量数为51，中子数为28，其基态原子未成对电子数为( )
A．0 B．1
C．2 D．3
解析：质子数＝质量数－中子数＝51－28＝23，该原子为V，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2，其中只有3d能级未充满电子，其余全充满，3d能级有5个原子轨道，，其中3个轨道各有1个电子。
答案：D
8．下列微粒中，未成对电子数最多的是( )
A．C：1s22s22p2
B．S：1s22s22p63s23p4
C．Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
D．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
解析：A.C有2个未成对电子。B.S有2个未成对电子。C.Cr有6个未成对电子。D.Fe有4个未成对电子。
答案：C
9．(双选题)X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是( )
A．X：3s23p1 Y：3s23p5
B．X：2s22p3 Y：2s22p4
C．X：3s23p1 Y：3s23p4
D．X：3s2 Y：2s22p3
解析：A项元素为Al与Cl，可形成AlCl3；B项元素为N与O，可形成N2O3；C项元素为Al与S，可形成Al2S3；D项元素为Mg与N，可形成Mg3N2。
答案：BC
10．最外层为N层的元素中，未成对电子数最多的原子的未成对电子数是( )
A．4 B．5
C．6 D．7
解析：价电子排布为3d54s1的原子(Cr)的未成对电子数最多，是6个。
答案：C
11．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
解析：本题考查电子排布的轨道表示式，基态原子的电子排布应该使原子的能量最低。A项，E4s>E3d，且3d5不符合洪特规则，错误；B项，E4s>E3d，且ns2的电子排布不符合泡利原理，错误；C项，3d5电子排布不符合洪特规则，错误。
答案：D
12．(双选题)A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若元素A的原子序数为a，则元素B的原子序数为( )
A．a－4 B．a－5
C．a＋3 D．a＋4
解析：各主族元素的外围电子轨道表示式如下：
从中可以看出硼和铝、氧和硫符合题意要求，即其成对电子占据的轨道数和不成对电子占据的轨道数相等。设A为硼，原子序数为5，B可能为氧、硫，原子序数分别为a＋3、a＋11；若A为铝，原子序数为13，B可能为氧、硫，原子序数为a－5、a＋3。
答案：BC
二、填空题(共52分)
13．(10分)下图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答问题：
(1)s电子的原子轨道呈______状，每个s能级有______个原子轨道；p电子的原子轨道呈________状，每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是____________，它的氢化物的电子式是__________。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号应为__________，核外电子排布图为__________。
解析：(1)ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃状的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。
(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，有n－1＝2，则n＝3，那么X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，X是硫元素。
答案：(1)球 1 哑铃 3
(2)2p 三个互相垂直的伸展 氮 H?HH? S
14．(10分)某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。则：
(1)a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子。a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。
(2)写出A的电子排布式：__________________________________ ______________________________________；
a的最外层电子排布图为__________________________________ ___________________________________。
解析：本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称。由于第一、二层电子排布不出现能级交错，由题意可知A元素的L层已填满，共有8个电子，可得A的M层上有14个电子，则A的第三层电子排布为3s23p63d6，即可得A的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即A为Fe原子，其两种阳离子为Fe3＋和Fe2＋，阳离子a的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，阳离子b的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，再根据洪特规则，a的3d轨道处于半充满状态，a比b稳定。
答案：(1)13 6 大于
(2)1s22s22p63s23p63d64s2
15．(10分)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________；
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________；
(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________；
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。
解析：(1)A元素原子核外共有7个电子，则其核内有7个质子，因此A元素为N。(2)B、C分别为17,19号元素即Cl、K。(3)D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，因此其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)E元素原子核外共有29个电子，为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案：(1)N (2)Cl K (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
16．(11分)已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四电子层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。
(1)按要求书写下列图式。
①B原子的结构示意图：________；
②C原子的电子排布图：________；
③D原子的核外电子排布式：________；
④B离子的电子式：________。
(2)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式：__________________________(至少写出5种)。
(3)写出由上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式：________、________(至少写出2个)。
(4)写出E的元素符号：________，要证明太阳光中含有E元素，可采用的方法是________。
解析：由题意可知，A原子中只有1个电子，A为H；B原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C原子的2p轨道上有4个电子，则C为O；D原子的价电子排布式为4s1，则D为K；由E原子的价电子排布式可知E为Ar。
(1)本题要求同学们对常见的化学用语准确理解，熟练书写。原子结构示意图可简明地表示原子的组成和电子在原子核外的分层排布情况；电子排布式能表明电子在各电子层不同原子轨道上的排布情况；电子排布图可进一步表明电子在各原子轨道上的自旋状态；电子式可以表明与元素性质密切相关的原子最外层的电子数。
(2)由H、Cl、O、K中的三种元素组成的化合物可以是酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4；也可以是碱，如KOH；还可以是盐，如KClO、KClO2、KClO3、KClO4。
(3)A的单质为H2，可以用电解水、电解KOH溶液或K和水反应等方法来制取。
(4)对太阳光进行光谱分析，便可确定太阳光中所含元素的种类。
答案：(1)① ②
③1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1
④[::]－
(2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(其他合理答案也可)
(3)2H2O2H2↑＋O2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑(其他合理答案也可)
(4)Ar 对太阳光进行光谱分析
17．(11分)有A、B、C、D四种元素，其中A和B原子都有1个未成对电子，A＋比B－少一个电子层。B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满。C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物的水溶液的pH在同族氢化物中最大。D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D 40%，且其核内质子数等于中子数。据此判断：
(1)A是________，B是________，C是________，D是________。(填元素名称)
(2)B－的电子排布式________，A＋的结构示意图______，D原子的轨道表示式____________。
(3)在A、B、D三种元素的简单离子中，半径最小的是________，其离子还原性最强的是________。(填离子符号)
(4)用电子式表示化合物AB的形成过程________。
解析：B原子的3p轨道应有5个电子，B的电子排布式为1s22s22p63s23p5，B为氯，则A为钠。C原子的np轨道含有3个电子，为ⅤA族中的原子核外电子构型，由其气态氢化物的水溶液的pH在同族氢化物中最大，可知C为氮，D为ⅥA族元素，相对原子质量为32，质子数等于中子数，其质子数为16，D为硫。
答案：(1)钠 氯 氮 硫 (2)1s22s22p63s23p6
(3)Na＋ S2－
(4)
