2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修2 1.2原子结构与元素周期表分层练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修2 1.2原子结构与元素周期表分层练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-14 10:28:00 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
1.2原子结构与元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．CH4分子的球棍模型 B．铍原子最外层的电子云图 C．顺 2 丁烯的分子结构模型 D．该轨道表示式违背了洪特规则
A．A B．B C．C D．D
2．胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(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13种不同运动状态的电子
C．钠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+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
3．下列说法错误的是
A．氮原子的轨道表示式：
B．K+电子排布式 1s22s22p63s23p6
C．L层的p轨道上有一个空轨道和M层的p轨道上有一个空轨道的元素在同一族
D．2p、4p能级的轨道数相等
4．以下列出的是基态原子2p轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的是
A．① B．② C．③ D．①②
5．下列选项中的两种元素易形成离子键的是
A．和 B．和
C．和 D．和
6．下列现象与电子的跃迁无直接关联的是
A．LED灯发光 B．镜子成像 C．节日燃放的烟花 D．夜空中的激光
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是铯
②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
④Li的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有和两种形式
⑦粒子半径：
A．①②③④ B．④⑤⑥⑦ C．②⑥ D．①②③④⑤⑦
8．下列说法不正确的是
A．电子云轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s能级能量不同。p-pπ键电子云轮廓图：
B．基态铜原子的价电子排布图：
C．的离子结构示意图为：
D．s-sσ键与s-pσ键的电子云对称性相同
9．对核外电子运动状态的描述，较为全面的是
A．结构示意图 B．电子式 C．电子排布式 D．电子排布图
10．下列关于化学用语的表示错误的是
A．Na+的电子排布图：
B．氯离子的结构示意图:
C．甲基的电子式：
D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
二、填空题
11．NaNO2是一种白色易溶于水的固体，溶液呈碱性，其外观与氯化钠相似，有咸味，俗称工业盐；是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化，在酸性条件下能氧化亚铁离子； 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
请完成以下填空：
（1）N原子最外层电子的轨道排布式为 ；用一个事实说明氮和氧非金属强弱 。
（2）酸性条件下，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目 。
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，工业上氧化卤水中的I－提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是 。
（4）在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性，则c(Cl-) c(HNO2)（填“<”、“>”或“=”）。
（5）设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。
12．按要求填空：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为 。
(2)基态Ti原子的核外电子排布式为 。
(3)Fe基态核外电子排布式为 。
(4)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
13．根据元素周期律回答下列问题：
(1)B(硼元素)在元素周期表中与同主族，已知：，则的电离方程式为 。酸性： (填“>”或“<”)
(2)和镁粉混合点燃可得单质B，该反应的化学方程式为 。
(3)可用于生产储氢材料。具有强还原性。在碱性条件下，与溶液反应可得和，其中H元素由价升高为价。
①写出基态核外电子排布式 ；基态核外电子排布图
②基态B原子中能量最高的是 电子，其电子云在空间呈现 形
③写出碱性条件下，与溶液反应的离子方程式：
14．下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是 (填序号，下同)，违反能量最低原理的是 ，违反洪特规则的是 ，违反泡利原理的是 。
①：
②：
③：
④：
⑤：
⑥：
⑦：
15．推导下列元素，回答有关问题：
(1)具有1个4p电子的元素为 (写元素名称)。基态Fe原子有 个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为 。
(2)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为 ，原子序数为 。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
(3)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是 ，M能层有 个电子
16．根据要求回答下列问题：
(1)某同学写了基态磷原子的两个价电子的表达形式，分析其分别违背了什么原理。①： ；②： 。
(2)原子位于元素周期表中的 区，最高能层电子的电子云轮廓图的形状为 ，其价电子排布式为 。与同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价电子排布图为 。
(3)的价电子排布图为 ；从轨道结构角度考虑的两种常见价态离子中更稳定的为 （写离子符号），其核外电子排布式为 。
17．短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大，以下是部分元素的信息：
元素 信息
A 形成化合物种类最多的元素
C L层是K层电子数的3倍
D 短周期中金属性最强的元素
E 与A同主族
F 同周期元素中原子半径最小
(1)元素A在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)元素F的简单离子结构示意图为 。
(3)元素A、B、F的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (填化学式，下同)，元素A、B、C的简单气态氢化物的热稳定性最强的是 。
(4)的电子式为 ；的结构式为 。
(5)元素C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(6)元素F的单质，与足量的元素D的最高价氧化物对应水化物充分反应，转移的电子数是 ，该反应的离子方程式是 。
(7)元素A与E同主族，但两者的最高价氧化物的熔沸点、硬度等相差很大，根据它们的晶体结构差异说明原因 。
18．回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为
(2)Fe在周期表中的位置为
(3)基态Cu原子的价电子排布式为
(4)基态Ca2+核外电子排布式为
19．能层、能级与最多容纳的电子数
能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 ……
符号 K L M N O P Q ……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… ……
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… ……
2 8 18 32 …… …… …… 2n2
由表可知：
(1)能层序数 该能层所包含的能级数，如第三能层有 个能级。
(2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 、 、 、 的2倍。
(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是 (n为能层的序数)。
20．回答下列问题：
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(2)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe Sm As F O组成的化合物。回答下列问题：
①Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为 。
②比较离子半径：F O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素基态原子核外M层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
(4)金属钴(原子序数为27)的核外电子排布式为 。
三、实验探究题
21．在实验室以二氧化锗粗品(含GeO2和Ge及少量无关杂质)为原料制备GeO2的装置图如图(夹持装置已略去)：
i.Ge和GeO2均不溶于盐酸；GeCl4易潮解，沸点为88℃。
ii.Ge2++IO+H+→Ge4++I-+H2O(未配平)；IO+5I-+6H+=3I2+3H2O。
回答下列问题：
(1)基态Ge原子的核外未成对电子数为 ；GeCl4属于 (填“离子”或“共价”)化合物。
(2)仪器a的名称为 。实验时，先将二氧化锗粗品转化为GeCl4，为了防止仪器a中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过分液漏斗不断向装置中滴加浓盐酸，盐酸保持较高浓度的原因为 。
(3)为了更好地收集GeCl4，装置C应采用 (填“热”或“冷”)水浴。
(4)将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)纯度测定
称取mg制得的GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用cmol L-1KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的体积为VmL，需选用的滴定指示剂为 ，样品纯度为 %。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)
22．实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)，已知BF3与BCl3均易与水反应，AlCl3沸点低、易升华。
部分物质的沸点如表所示：
物质 BF3 BCl3 AlCl3
沸点/℃ -101 12.5 180
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 。
(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为 价。基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。
(3)装置F的作用为 。
(4)实验开始时，A、C两处加热装置应先加热A处，原因是 。
(5)装置D采用的是 (填“水浴加热”或“冷水浴”)。
(6)BCl3产品中氯元素含量的测定：称取ag样品置于蒸馏水中完全水解，并配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，向其中加入V1mLc1mol L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀，加入一定量硝基苯用力振荡，静置后，滴加几滴Fe(NO3)3溶液，用c2mol L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色，消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL，则产品中氯元素含量为 (列出计算式即可)。(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)
23．实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，装置如图所示。回答下列问题：
已知：①具有较强还原性，溶液呈棕色；呈橘黄色。②硫酸铵溶液的约为。
(1)基态原子的价电子排布式为 。
(2)实验中将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，除了作反应物之外，还可防止浓度过大，其原理是 ；充分反应后缓慢滴加双氧水，水浴加热，该过程生成的离子方程式为 。
(3)将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却、抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。该过程中冰水冷却的目的是 ，抽滤的优点是 。
(4)产品纯度的测定．实验如下：
取产品加入锥形瓶中，再加入足量溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的溶液，再用标准溶液滴定，反应原理为，。
①滴定时应选用的指示剂为 ，滴定终点的颜色变化为 。
②实验中，消耗了标准溶液，则产品的纯度为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．该模型为CH4的空间填充模型，A项错误；
B．Be最外层电子排布为2s2，其电子云的形状为球形，B项错误；
C．为反 2 丁烯，故C项错误；
D．洪特规则：当电子排布在多个能量相同的轨道时，优先独占且自旋方向相同。违背了洪特规则，故D项正确；
故选：D。
2．D
【详解】A．镁质子数为12，基态原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s2 ，故A正确；
B．原子核外有几个电子就有几种不同的运动状态，所以铝原子核外电子有13种运动状态，故B正确；
C．钠离子和铝离子电子层数相同，而钠原子核电荷数小，所以钠元素离子半径比铝离子半径大，故C正确；
D．钠的最高价氧化物的水化物溶液为氢氧化钠溶液，铝和氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑，故D错误；
故选：D。
3．A
【详解】A．氮原子的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式：，A错误；
B．K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式 1s22s22p63s23p6，B正确；
C．L层的p轨道上有一个空轨道的原子，其价电子排布式为2s22p2，M层的p轨道上有一个空轨道的元素，其价电子排布式为3s23p2，则二种元素都在第ⅣA族，C正确；
D．2p、4p能级的轨道数都为3个，D正确；
故选A。
4．B
【分析】当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，这个规则叫洪特规则。
【详解】①2p轨道上的4个电子的排布符合洪特规则；②2p轨道上的4个电子优先单独占据了一个轨道，但是自旋状态不同，违反了洪特规则；③在一个原子轨道里的2个电子自旋状态应该相反，违反了泡利原理；故选B。
5．B
【详解】A．两种元素分别为Al、Cl，二者不易形成离子键，易形成共价键，故A不符合题意；
B．两种元素分别为Mg、N，Mg3N2属于离子化合物，二者容易形成离子键，故B符合题意；
C．两种元素分别为C、S，CS2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故C不符合题意；
D．两种元素分别为Si、O，SiO2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故D不符合题意；
答案选B。
6．B
【详解】A．LED灯发光是电子发生跃迁的结果，与电子跃迁有关，A不符合题意；
B．镜子成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，B符合题意；
C．节日燃放的烟花是是金属的焰色试验，属于原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，C不符合题意；
D．夜空中的激光与电子跃迁有关，D不符合题意；
故合理选项是B。
7．D
【分析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素，位于同一主族，位置从上到下，依据同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，密度呈增大趋势，阳离子半径逐渐增大，结合元素周期律解析。
【详解】①同主族元素金属性从上到下依次增强，所以金属性最强的是铯，故正确；
②同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故正确；
③碱金属性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故正确；
④碱金属密度从上到下呈增大趋势，所以Li的密度最小，故正确；
⑤铯的金属性最强，与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸，故正确；
⑥锂只有Li2O一种氧化物，故错误；
⑦Rb+、K+、Na+，电子层依次减少，所以半径依次减小，故Rb+＞K+＞Na+，正确，Cs与Cs+具有相同的质子数，但是Cs电子数多，所以半径大，故正确。
综上分析①②③④⑤⑦正确。
故选：D。
8．C
【详解】A．电子云轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s能级能量不同，p-pπ键是两个p轨道“肩并肩”形成的，电子云轮廓图为，故A正确；
B．基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，价电子排布图：，故B正确；
C．基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，的价电子排布式为3d5，离子结构示意图为：，故C错误；
D．s-sσ键与s-pσ键的电子云对称性相同，都是轴对称，故D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．原子结构示意图表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式，并不能表示s、p等轨道分别有多少个电子，A错误；
B．电子式，表示原子价电子层电子的数目，B错误；
C．电子排布式是指用能级的符号及能级中容纳电子数表示核外电子运动的状态，可以知道能级和其中容纳的电子数，但是不能表示复杂原子轨道中的电子排布情况及电子的自旋状态，C错误；
D．电子排布图（轨道表达式）用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子；可以反映粒子的电子层、电子亚层和自旋方向，D正确；
故选D。
10．A
【详解】A．Na+核外电子排布式为1s22s22p6，因此其电子排布图为，故A项错误；
B．氯离子质子数为17，核外电子数为18，其结构示意图为，故B项正确；
C．甲基为—CH3，其电子式为，故C项正确；
D．硫离子核外有18个电子，根据构造原理可知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故D正确；
综上所述，表示错误的是A项，故答案为A。
11． 氢化物稳定性：H2O＞NH3，氧强于氮 氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2 = 取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠
【分析】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定；
（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水；
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；
（4）根据亚硝酸钠溶液中水解平衡和酸碱中和解答；
（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分。
【详解】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里，氮原子最外层电子排布轨道表示式为：；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定，氢化物稳定性：H2O＞NH3，非金属性氧强于氮；
（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水，离子反应方程式为：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O，电子转移的方向和数目为：；
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质，故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠；故答案为：氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；
（4）亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性，在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子，即c(OH-)= c(H+)，又因为c (OH-)= c(HNO2)，盐酸溶液中c (H+)= c(Cl-)，所以c(Cl-)=c(HNO2)；
（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分，根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道：亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，而氯化钠溶液时中性，所以可以取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠。
12．(1)4:5
(2)1s22s22p63s23p63d24s2
(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)
【详解】（1）基态的层价电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为4；基态的价层电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4:5，故答案为：4:5；
（2）Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为，故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；
（3）Fe是第26号元素，基态核外电子排布式为或，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；
（4）氮原子价层电子排布式为，价层电子的轨道表达式为，故答案为： 。
13． ＞ 或 2p 哑铃/纺锤
【分析】(1)同主族元素化学性质具有相似性，结合已知信息书写电离方程式；硼酸是为弱酸，为两性氢氧化物；
(2)和镁粉混合反应生成B单质和氧化镁；
(3)①根据构造原理书写Cu的核外电子排布式；H原子得到一个电子形成H-，根据H-的核外电子排布式书写排布图；
②根据基态B原子的核外电子排布式判断；
③根据碱性条件下，与溶液反应生成Cu、NaB(OH)4和水书写。
【详解】(1)同主族元素化学性质具有相似性，B(硼元素)在元素周期表中与同主族，已知：，则的电离方程式为；硼酸是为弱酸，为两性氢氧化物，所以硼酸的酸性大于氢氧化铝；
(2)和镁粉混合反应生成B单质和氧化镁，化学方程式为：；
(3)①根据构造原理，Cu为29号元素，核外电子排布式或；H原子得到一个电子形成H-，H-的核外电子排布式为1s2，其核外电子排布图为；
②硼原子核外电子数为5，基态原子核外电子排布为1s22s22p1，根据核外电子排布规律，电子由低能级向高能级填充，则能量最高的是2p上的电子，其电子云在空间呈现哑铃形；
③碱性条件下，与溶液反应生成Cu、NaB(OH)4和水，则离子反应方程式为：。
【点睛】处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，离原子核越近的轨道能力越低，依次向外能量升高。
14． ①⑤⑥ ② ③④ ⑦
【分析】根据核外电子排布规律，基态原子的核外电子排布式，要遵循能量最低原理，洪特规则，泡利原理，据此作答。
【详解】根据核外电子排布规律判断，①⑤⑥正确，②电子排完轨道后应排能量较低的轨道而不是轨道，正确的电子排布式应为。③没有遵循洪特规则，轨道上正确的轨道表示式应为。④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的电子排布式应为。⑦违反泡利原理，正确的轨道表示式应为。
15．(1) 镓 4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(2) 铜 29 2 M 9 4
(3) 3d84s2 16
【详解】（1）具有1个4p电子，说明其位于第四周期p区，为镓元素；铁为26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe原子有4个未成对，铁原子失去3个电子形成铁离子，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
（2）3d能级全充满，4s能级只有1个电子，则该元素位于第四周期ds区，为铜元素，原子序数为29。14C有6个核外电子，核外电子排布为1s22s22p2，自旋方向相反的电子对有2对。Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9、电子数为4；
（3）原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，两者处于第Ⅷ族，则X和Y分别为Fe和Ni，Y的基态原子的价电子排布式是3d84s2，M能层有16个电子。
16．(1) 能量最低原理 泡利原理
(2) d 球形
(3) （或）
【详解】（1）①根据能量最低原理，在构建基态原子时，电子总是尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低。故违背了能量最低原理，基态磷原子的价电子排布式应写成；故答案为能量最低原理。
②根据泡利原理，在同一能级同一轨道的电子自旋方向相反，即同一方框内两个箭头方向一定相反，故违背了泡利原理，故答案为泡利原理。
（2）是22号元素，其核外电子排布式为，电子最后占据3d能级，故位于元素周期表中的d区；最高能层电子位于4s轨道，其电子云轮廓图的形状为球形；的价电子排布式为，与同周期的过渡元素的基态原子中，未成对电子数最多的是d轨道和s轨道上均充满单电子的情况，即，该价电子排布图表示的是，故答案为d；球形；；。
（3）是29号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，其基态原子核外电子排布式为，则其价电子排布图为；失去4s能级的1个电子形成，失去2个电子形成，由于的3d轨道为全充满稳定状态，则更稳定，其核外电子排布式为（或）；故答案为；；（或）。
17． 二 ⅣA Cl-＞O2-＞Na+ (或) 干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体，而二氧化硅属于原子晶体
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大，由A是形成化合物种类最多的元素，A是C元素，C的L层是K层电子数的3倍，C是O元素，B的原子序数介于C和O之间，B是N元素，D是短周期中金属性最强的元素，D为Na元素，E与A同主族，原子序数大于Na，E是Si元素，F是同周期元素中原子半径最小，原子序数大于Si，F是Cl元素，据此解答。
【详解】由上述分析可知，A是C元素，B是N元素，C是O元素，D为Na元素，E是Si元素，F是Cl元素；
（1）A是C元素，C的原子序数为6，质子数为6，核外电子为6，其原子结构示意图为，C元素位于第二周期第IVA族；答案为二，IVA。
（2）F是Cl元素，为17号元素，核内17个质子，核外17个电子，Cl-表示得到一个电子，核外18个电子，各电子层的电子依次为2，8，8，其简单离子结构示意图为；答案为。
（3）A是C元素，B是N元素，F是Cl元素，C、N属于同周期元素，从左到右，非金属性依次增强，即非金属性C＜N，N元素和Cl元素，Cl的电负性大，非金属性更强，故非金属性C＜N＜Cl，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性最强的为HClO4，A是C元素，B是N元素，C是O元素，三元素属于同周期元素，从左到右，非金属性依次增强，非金属性C＜N＜O，非金属性越强，气态氢化物越稳定，H2O最稳定；答案为HClO4，H2O。
（4）A是C元素，C是O元素，D为Na元素，为Na2O2，该结构中钠离子与过氧根形成离子键，过氧根中O原子与O原子形成共价键，其电子式为，为CO2，碳原子与每个O原子形成二对共用电子对，其电子式为，结构式为；答案为，。
（5）C是O元素，D为Na元素，F是Cl元素，形成简单离子后，Cl-离子有三个电子层，O2-，Na+有二个电子层，电子层越多，半径越大，O2-，Na+具有相同的电子层结构，随着原子序数增大，半径减小，离子半径由大到小的顺序为Cl-＞O2-＞Na+；答案为Cl-＞O2-＞Na+。
（6）D为Na元素，F是Cl元素，F的单质为Cl2，35.5g的Cl2物质的量为n(Cl2)==0.5mol，D的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Cl2与NaOH发生反应即Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，1molCl2转移1mol电子，则0.5molCl2转移0.5mol电子即0.5NA(或)个电子，反应的离子方程式为；答案为0.5NA(或)，。
（7）A是C元素，E是Si元素，两者的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，CO2(干冰)属于分子晶体，熔沸点低，SiO2属于原子晶体，熔沸点高；答案为干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体，而二氧化硅属于原子晶体。
18．(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
(2)第四周期第Ⅷ族
(3)3d104s1
(4)1s22s22p63s23p6
【详解】（1）Ti的原子序数为22，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。
（2）Fe的原子序数为26，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。
（3）Cu的原子序数为29，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则价电子排布式为3d104s1。
（4）Ca的原子序数为20，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，Ca失去2个电子后形成Ca2+，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。
19．(1) 等于 3
(2) 1 3 5 7
(3)2n2
【解析】略
20．(1)A
(2) 4s 4f5 小于
(3)相反
(4)或
【详解】（1）A．[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；
B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+；
C．[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；
D．[Ne]3p1属于激发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+；故电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1；
故答案选A；
（2）①Fe为26号元素，基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子首先失去4s轨道电子；Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3+，应先失去能量较高的6s电子，所以Sm3+的价电子排布式为为4f5；②F-和O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径：F-＜O2-；故答案为：4s；4f5；小于；
（3）在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子，故答案为：相反。
（4）钴是27号元素，核外电子排布为2、8、15、2，核外电子排布式为：或，故答案为：或；
21．(1) 2 共价
(2) 三颈烧瓶 保证HCl氛围，防止GeCl4水解
(3)冷
(4)GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl
(5) 淀粉溶液
【分析】装置A中为实验室制取氯气，B中二氧化锗粗品转化为GeCl4，GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴，D吸收水蒸气，E装置吸收过量氯气，据此分析解题。
【详解】（1）基态Ge原子的核外电子排布式为：，核外未成对电子数为2；GeCl4与CCl4相似，属于共价化合物；
（2）仪器a的名称为三颈烧瓶；为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过装置a不断滴加浓盐酸。盐酸保持较高浓度的原因为保证HCI氛围，防止GeCl4水解；
（3）GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴；
（4）将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl；
（5）结合信息可知，滴定终点生成碘，故用淀粉作为指示剂。配平方程 ； ，可得关系为 ，消耗标准液中 ， ，故样品纯度为%。
22．(1)三口烧瓶
(2) +3 5
(3)尾气处理
(4)产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率
(5)冷水浴
(6)%
【分析】装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备 BF3，装置B盛有浓硫酸可干燥气体，装置C中 BF3与AlCl3高温加热制备BCl3，由于BF3沸点低，装置D采用冰水浴得到产品，装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系，导致BCl3潮解，F装置用于尾气处理，据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为三口烧瓶；
（2）根据正负化合价为零的原则可知，氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价；F为9号元素，其电子排布式为1s22s22p5，其核外电子的空间运动状态由1s，2s，2p有3个轨道，一共5个轨道；
（3）该反应用到了BF3，且该物质可和氢氧化钠溶液反应，故装置F的作用为尾气处理；
（4）需要先加热装置A产生BF3气体，将体系中的空气排出，避免影响产率，故答案为：产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率；
（5）装置D是收集产品BCl3，其沸点为12.5℃，故应该采用冷水浴；
（6）由滴定消耗V2mLc2mol/L硫氰化钾溶液可知，25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)mol，则a g样品中氯元素的含量为×100%=；
23．(1)3d74s2
(2) 加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；
(3) 冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出 过滤较快，并且得到的晶体较干燥
(4) 淀粉溶液 蓝色变为无色
【分析】实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，三颈烧瓶中加入、和活性炭，通过恒压分液漏斗加入氨水，防止浓度过大Co2+生成沉淀，反应生成，再通过恒压分液漏斗加入双氧水进行氧化，生成，冷凝管可以冷凝回流增大氨水的利用率，球形干燥管应该放酸性棉球或者P2O5，吸收挥发出的氨气，防止污染空气；反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却降低的溶解度便于晶体析出，抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。
【详解】（1）Co是27号元素，价电子排布式为3d74s2；
（2）加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，说明生成，具有较强还原性，缓慢滴加双氧水，水浴加热，生成，；
（3）冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出；抽滤的优点是过滤较快，并且得到的晶体较干燥；
（4）①用滴定生成的I2时应选用淀粉溶液做指示剂；滴定终点的颜色由蓝色变为无色且半分钟不变色即达到终点；
②根据反应可得到关系式为，，
则产品的纯度为；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
1.2原子结构与元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．CH4分子的球棍模型 B．铍原子最外层的电子云图 C．顺 2 丁烯的分子结构模型 D．该轨道表示式违背了洪特规则
A．A B．B C．C D．D
2．胃舒平的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(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13种不同运动状态的电子
C．钠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+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
3．下列说法错误的是
A．氮原子的轨道表示式：
B．K+电子排布式 1s22s22p63s23p6
C．L层的p轨道上有一个空轨道和M层的p轨道上有一个空轨道的元素在同一族
D．2p、4p能级的轨道数相等
4．以下列出的是基态原子2p轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的是
A．① B．② C．③ D．①②
5．下列选项中的两种元素易形成离子键的是
A．和 B．和
C．和 D．和
6．下列现象与电子的跃迁无直接关联的是
A．LED灯发光 B．镜子成像 C．节日燃放的烟花 D．夜空中的激光
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是铯
②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
④Li的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有和两种形式
⑦粒子半径：
A．①②③④ B．④⑤⑥⑦ C．②⑥ D．①②③④⑤⑦
8．下列说法不正确的是
A．电子云轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s能级能量不同。p-pπ键电子云轮廓图：
B．基态铜原子的价电子排布图：
C．的离子结构示意图为：
D．s-sσ键与s-pσ键的电子云对称性相同
9．对核外电子运动状态的描述，较为全面的是
A．结构示意图 B．电子式 C．电子排布式 D．电子排布图
10．下列关于化学用语的表示错误的是
A．Na+的电子排布图：
B．氯离子的结构示意图:
C．甲基的电子式：
D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
二、填空题
11．NaNO2是一种白色易溶于水的固体，溶液呈碱性，其外观与氯化钠相似，有咸味，俗称工业盐；是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化，在酸性条件下能氧化亚铁离子； 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
请完成以下填空：
（1）N原子最外层电子的轨道排布式为 ；用一个事实说明氮和氧非金属强弱 。
（2）酸性条件下，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目 。
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，工业上氧化卤水中的I－提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是 。
（4）在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性，则c(Cl-) c(HNO2)（填“<”、“>”或“=”）。
（5）设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。
12．按要求填空：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为 。
(2)基态Ti原子的核外电子排布式为 。
(3)Fe基态核外电子排布式为 。
(4)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
13．根据元素周期律回答下列问题：
(1)B(硼元素)在元素周期表中与同主族，已知：，则的电离方程式为 。酸性： (填“>”或“<”)
(2)和镁粉混合点燃可得单质B，该反应的化学方程式为 。
(3)可用于生产储氢材料。具有强还原性。在碱性条件下，与溶液反应可得和，其中H元素由价升高为价。
①写出基态核外电子排布式 ；基态核外电子排布图
②基态B原子中能量最高的是 电子，其电子云在空间呈现 形
③写出碱性条件下，与溶液反应的离子方程式：
14．下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是 (填序号，下同)，违反能量最低原理的是 ，违反洪特规则的是 ，违反泡利原理的是 。
①：
②：
③：
④：
⑤：
⑥：
⑦：
15．推导下列元素，回答有关问题：
(1)具有1个4p电子的元素为 (写元素名称)。基态Fe原子有 个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为 。
(2)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为 ，原子序数为 。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
(3)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是 ，M能层有 个电子
16．根据要求回答下列问题：
(1)某同学写了基态磷原子的两个价电子的表达形式，分析其分别违背了什么原理。①： ；②： 。
(2)原子位于元素周期表中的 区，最高能层电子的电子云轮廓图的形状为 ，其价电子排布式为 。与同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价电子排布图为 。
(3)的价电子排布图为 ；从轨道结构角度考虑的两种常见价态离子中更稳定的为 （写离子符号），其核外电子排布式为 。
17．短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大，以下是部分元素的信息：
元素 信息
A 形成化合物种类最多的元素
C L层是K层电子数的3倍
D 短周期中金属性最强的元素
E 与A同主族
F 同周期元素中原子半径最小
(1)元素A在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)元素F的简单离子结构示意图为 。
(3)元素A、B、F的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (填化学式，下同)，元素A、B、C的简单气态氢化物的热稳定性最强的是 。
(4)的电子式为 ；的结构式为 。
(5)元素C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(6)元素F的单质，与足量的元素D的最高价氧化物对应水化物充分反应，转移的电子数是 ，该反应的离子方程式是 。
(7)元素A与E同主族，但两者的最高价氧化物的熔沸点、硬度等相差很大，根据它们的晶体结构差异说明原因 。
18．回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为
(2)Fe在周期表中的位置为
(3)基态Cu原子的价电子排布式为
(4)基态Ca2+核外电子排布式为
19．能层、能级与最多容纳的电子数
能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 ……
符号 K L M N O P Q ……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… ……
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… ……
2 8 18 32 …… …… …… 2n2
由表可知：
(1)能层序数 该能层所包含的能级数，如第三能层有 个能级。
(2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 、 、 、 的2倍。
(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是 (n为能层的序数)。
20．回答下列问题：
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(2)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe Sm As F O组成的化合物。回答下列问题：
①Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为 。
②比较离子半径：F O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素基态原子核外M层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
(4)金属钴(原子序数为27)的核外电子排布式为 。
三、实验探究题
21．在实验室以二氧化锗粗品(含GeO2和Ge及少量无关杂质)为原料制备GeO2的装置图如图(夹持装置已略去)：
i.Ge和GeO2均不溶于盐酸；GeCl4易潮解，沸点为88℃。
ii.Ge2++IO+H+→Ge4++I-+H2O(未配平)；IO+5I-+6H+=3I2+3H2O。
回答下列问题：
(1)基态Ge原子的核外未成对电子数为 ；GeCl4属于 (填“离子”或“共价”)化合物。
(2)仪器a的名称为 。实验时，先将二氧化锗粗品转化为GeCl4，为了防止仪器a中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过分液漏斗不断向装置中滴加浓盐酸，盐酸保持较高浓度的原因为 。
(3)为了更好地收集GeCl4，装置C应采用 (填“热”或“冷”)水浴。
(4)将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为 。
(5)纯度测定
称取mg制得的GeO2样品，在加热条件下溶解，用NaH2PO2将其还原为Ge2+，用cmol L-1KIO3标准溶液滴定，消耗KIO3标准溶液的体积为VmL，需选用的滴定指示剂为 ，样品纯度为 %。(实验条件下，NaH2PO2未被KIO3氧化)
22．实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)，已知BF3与BCl3均易与水反应，AlCl3沸点低、易升华。
部分物质的沸点如表所示：
物质 BF3 BCl3 AlCl3
沸点/℃ -101 12.5 180
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 。
(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为 价。基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。
(3)装置F的作用为 。
(4)实验开始时，A、C两处加热装置应先加热A处，原因是 。
(5)装置D采用的是 (填“水浴加热”或“冷水浴”)。
(6)BCl3产品中氯元素含量的测定：称取ag样品置于蒸馏水中完全水解，并配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，向其中加入V1mLc1mol L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀，加入一定量硝基苯用力振荡，静置后，滴加几滴Fe(NO3)3溶液，用c2mol L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色，消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL，则产品中氯元素含量为 (列出计算式即可)。(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)
23．实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，装置如图所示。回答下列问题：
已知：①具有较强还原性，溶液呈棕色；呈橘黄色。②硫酸铵溶液的约为。
(1)基态原子的价电子排布式为 。
(2)实验中将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，除了作反应物之外，还可防止浓度过大，其原理是 ；充分反应后缓慢滴加双氧水，水浴加热，该过程生成的离子方程式为 。
(3)将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却、抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。该过程中冰水冷却的目的是 ，抽滤的优点是 。
(4)产品纯度的测定．实验如下：
取产品加入锥形瓶中，再加入足量溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的溶液，再用标准溶液滴定，反应原理为，。
①滴定时应选用的指示剂为 ，滴定终点的颜色变化为 。
②实验中，消耗了标准溶液，则产品的纯度为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．该模型为CH4的空间填充模型，A项错误；
B．Be最外层电子排布为2s2，其电子云的形状为球形，B项错误；
C．为反 2 丁烯，故C项错误；
D．洪特规则：当电子排布在多个能量相同的轨道时，优先独占且自旋方向相同。违背了洪特规则，故D项正确；
故选：D。
2．D
【详解】A．镁质子数为12，基态原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s2 ，故A正确；
B．原子核外有几个电子就有几种不同的运动状态，所以铝原子核外电子有13种运动状态，故B正确；
C．钠离子和铝离子电子层数相同，而钠原子核电荷数小，所以钠元素离子半径比铝离子半径大，故C正确；
D．钠的最高价氧化物的水化物溶液为氢氧化钠溶液，铝和氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑，故D错误；
故选：D。
3．A
【详解】A．氮原子的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式：，A错误；
B．K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式 1s22s22p63s23p6，B正确；
C．L层的p轨道上有一个空轨道的原子，其价电子排布式为2s22p2，M层的p轨道上有一个空轨道的元素，其价电子排布式为3s23p2，则二种元素都在第ⅣA族，C正确；
D．2p、4p能级的轨道数都为3个，D正确；
故选A。
4．B
【分析】当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，这个规则叫洪特规则。
【详解】①2p轨道上的4个电子的排布符合洪特规则；②2p轨道上的4个电子优先单独占据了一个轨道，但是自旋状态不同，违反了洪特规则；③在一个原子轨道里的2个电子自旋状态应该相反，违反了泡利原理；故选B。
5．B
【详解】A．两种元素分别为Al、Cl，二者不易形成离子键，易形成共价键，故A不符合题意；
B．两种元素分别为Mg、N，Mg3N2属于离子化合物，二者容易形成离子键，故B符合题意；
C．两种元素分别为C、S，CS2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故C不符合题意；
D．两种元素分别为Si、O，SiO2属于共价化合物，不含离子键，不易形成离子键，故D不符合题意；
答案选B。
6．B
【详解】A．LED灯发光是电子发生跃迁的结果，与电子跃迁有关，A不符合题意；
B．镜子成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，B符合题意；
C．节日燃放的烟花是是金属的焰色试验，属于原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，C不符合题意；
D．夜空中的激光与电子跃迁有关，D不符合题意；
故合理选项是B。
7．D
【分析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素，位于同一主族，位置从上到下，依据同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，密度呈增大趋势，阳离子半径逐渐增大，结合元素周期律解析。
【详解】①同主族元素金属性从上到下依次增强，所以金属性最强的是铯，故正确；
②同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故正确；
③碱金属性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故正确；
④碱金属密度从上到下呈增大趋势，所以Li的密度最小，故正确；
⑤铯的金属性最强，与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸，故正确；
⑥锂只有Li2O一种氧化物，故错误；
⑦Rb+、K+、Na+，电子层依次减少，所以半径依次减小，故Rb+＞K+＞Na+，正确，Cs与Cs+具有相同的质子数，但是Cs电子数多，所以半径大，故正确。
综上分析①②③④⑤⑦正确。
故选：D。
8．C
【详解】A．电子云轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s能级能量不同，p-pπ键是两个p轨道“肩并肩”形成的，电子云轮廓图为，故A正确；
B．基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，价电子排布图：，故B正确；
C．基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，的价电子排布式为3d5，离子结构示意图为：，故C错误；
D．s-sσ键与s-pσ键的电子云对称性相同，都是轴对称，故D正确；
故选C。
9．D
【详解】A．原子结构示意图表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式，并不能表示s、p等轨道分别有多少个电子，A错误；
B．电子式，表示原子价电子层电子的数目，B错误；
C．电子排布式是指用能级的符号及能级中容纳电子数表示核外电子运动的状态，可以知道能级和其中容纳的电子数，但是不能表示复杂原子轨道中的电子排布情况及电子的自旋状态，C错误；
D．电子排布图（轨道表达式）用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子；可以反映粒子的电子层、电子亚层和自旋方向，D正确；
故选D。
10．A
【详解】A．Na+核外电子排布式为1s22s22p6，因此其电子排布图为，故A项错误；
B．氯离子质子数为17，核外电子数为18，其结构示意图为，故B项正确；
C．甲基为—CH3，其电子式为，故C项正确；
D．硫离子核外有18个电子，根据构造原理可知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故D正确；
综上所述，表示错误的是A项，故答案为A。
11． 氢化物稳定性：H2O＞NH3，氧强于氮 氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2 = 取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠
【分析】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定；
（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水；
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；
（4）根据亚硝酸钠溶液中水解平衡和酸碱中和解答；
（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分。
【详解】（1）氮原子最外层有5个电子，先排2s轨道，另外3个排在3个2p轨道里，氮原子最外层电子排布轨道表示式为：；元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定，氢化物稳定性：H2O＞NH3，非金属性氧强于氮；
（2）亚硝酸钠具有氧化性，碘离子具有还原性，酸性条件下，二者发生氧化还原反应生成一氧化氮、碘和水，离子反应方程式为：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O，电子转移的方向和数目为：；
（3）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质，故工业上氧化卤水中I-选择了价格并不便宜的亚硝酸钠；故答案为：氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等氧化性太强，还能继续氧化碘单质；
（4）亚硝酸钠溶液中发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-而呈碱性，在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性说明亚硝酸钠水解产生的氢氧根等于盐酸溶液中的氢离子，即c(OH-)= c(H+)，又因为c (OH-)= c(HNO2)，盐酸溶液中c (H+)= c(Cl-)，所以c(Cl-)=c(HNO2)；
（5）根据亚硝酸钠和氯化钠的不同性质来进行区分，根据所给的信息及我们所学的氯化钠的性质可以知道：亚硝酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，而氯化钠溶液时中性，所以可以取样溶于水，分别测定它们的pH值， 一种pH值大于7，一种pH值等于7， pH值大于7的为亚硝酸钠，pH值等于7的为氯化钠。
12．(1)4:5
(2)1s22s22p63s23p63d24s2
(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)
【详解】（1）基态的层价电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为4；基态的价层电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4:5，故答案为：4:5；
（2）Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为，故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；
（3）Fe是第26号元素，基态核外电子排布式为或，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；
（4）氮原子价层电子排布式为，价层电子的轨道表达式为，故答案为： 。
13． ＞ 或 2p 哑铃/纺锤
【分析】(1)同主族元素化学性质具有相似性，结合已知信息书写电离方程式；硼酸是为弱酸，为两性氢氧化物；
(2)和镁粉混合反应生成B单质和氧化镁；
(3)①根据构造原理书写Cu的核外电子排布式；H原子得到一个电子形成H-，根据H-的核外电子排布式书写排布图；
②根据基态B原子的核外电子排布式判断；
③根据碱性条件下，与溶液反应生成Cu、NaB(OH)4和水书写。
【详解】(1)同主族元素化学性质具有相似性，B(硼元素)在元素周期表中与同主族，已知：，则的电离方程式为；硼酸是为弱酸，为两性氢氧化物，所以硼酸的酸性大于氢氧化铝；
(2)和镁粉混合反应生成B单质和氧化镁，化学方程式为：；
(3)①根据构造原理，Cu为29号元素，核外电子排布式或；H原子得到一个电子形成H-，H-的核外电子排布式为1s2，其核外电子排布图为；
②硼原子核外电子数为5，基态原子核外电子排布为1s22s22p1，根据核外电子排布规律，电子由低能级向高能级填充，则能量最高的是2p上的电子，其电子云在空间呈现哑铃形；
③碱性条件下，与溶液反应生成Cu、NaB(OH)4和水，则离子反应方程式为：。
【点睛】处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，离原子核越近的轨道能力越低，依次向外能量升高。
14． ①⑤⑥ ② ③④ ⑦
【分析】根据核外电子排布规律，基态原子的核外电子排布式，要遵循能量最低原理，洪特规则，泡利原理，据此作答。
【详解】根据核外电子排布规律判断，①⑤⑥正确，②电子排完轨道后应排能量较低的轨道而不是轨道，正确的电子排布式应为。③没有遵循洪特规则，轨道上正确的轨道表示式应为。④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的电子排布式应为。⑦违反泡利原理，正确的轨道表示式应为。
15．(1) 镓 4 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(2) 铜 29 2 M 9 4
(3) 3d84s2 16
【详解】（1）具有1个4p电子，说明其位于第四周期p区，为镓元素；铁为26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe原子有4个未成对，铁原子失去3个电子形成铁离子，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
（2）3d能级全充满，4s能级只有1个电子，则该元素位于第四周期ds区，为铜元素，原子序数为29。14C有6个核外电子，核外电子排布为1s22s22p2，自旋方向相反的电子对有2对。Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9、电子数为4；
（3）原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，两者处于第Ⅷ族，则X和Y分别为Fe和Ni，Y的基态原子的价电子排布式是3d84s2，M能层有16个电子。
16．(1) 能量最低原理 泡利原理
(2) d 球形
(3) （或）
【详解】（1）①根据能量最低原理，在构建基态原子时，电子总是尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低。故违背了能量最低原理，基态磷原子的价电子排布式应写成；故答案为能量最低原理。
②根据泡利原理，在同一能级同一轨道的电子自旋方向相反，即同一方框内两个箭头方向一定相反，故违背了泡利原理，故答案为泡利原理。
（2）是22号元素，其核外电子排布式为，电子最后占据3d能级，故位于元素周期表中的d区；最高能层电子位于4s轨道，其电子云轮廓图的形状为球形；的价电子排布式为，与同周期的过渡元素的基态原子中，未成对电子数最多的是d轨道和s轨道上均充满单电子的情况，即，该价电子排布图表示的是，故答案为d；球形；；。
（3）是29号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，其基态原子核外电子排布式为，则其价电子排布图为；失去4s能级的1个电子形成，失去2个电子形成，由于的3d轨道为全充满稳定状态，则更稳定，其核外电子排布式为（或）；故答案为；；（或）。
17． 二 ⅣA Cl-＞O2-＞Na+ (或) 干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体，而二氧化硅属于原子晶体
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大，由A是形成化合物种类最多的元素，A是C元素，C的L层是K层电子数的3倍，C是O元素，B的原子序数介于C和O之间，B是N元素，D是短周期中金属性最强的元素，D为Na元素，E与A同主族，原子序数大于Na，E是Si元素，F是同周期元素中原子半径最小，原子序数大于Si，F是Cl元素，据此解答。
【详解】由上述分析可知，A是C元素，B是N元素，C是O元素，D为Na元素，E是Si元素，F是Cl元素；
（1）A是C元素，C的原子序数为6，质子数为6，核外电子为6，其原子结构示意图为，C元素位于第二周期第IVA族；答案为二，IVA。
（2）F是Cl元素，为17号元素，核内17个质子，核外17个电子，Cl-表示得到一个电子，核外18个电子，各电子层的电子依次为2，8，8，其简单离子结构示意图为；答案为。
（3）A是C元素，B是N元素，F是Cl元素，C、N属于同周期元素，从左到右，非金属性依次增强，即非金属性C＜N，N元素和Cl元素，Cl的电负性大，非金属性更强，故非金属性C＜N＜Cl，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性最强的为HClO4，A是C元素，B是N元素，C是O元素，三元素属于同周期元素，从左到右，非金属性依次增强，非金属性C＜N＜O，非金属性越强，气态氢化物越稳定，H2O最稳定；答案为HClO4，H2O。
（4）A是C元素，C是O元素，D为Na元素，为Na2O2，该结构中钠离子与过氧根形成离子键，过氧根中O原子与O原子形成共价键，其电子式为，为CO2，碳原子与每个O原子形成二对共用电子对，其电子式为，结构式为；答案为，。
（5）C是O元素，D为Na元素，F是Cl元素，形成简单离子后，Cl-离子有三个电子层，O2-，Na+有二个电子层，电子层越多，半径越大，O2-，Na+具有相同的电子层结构，随着原子序数增大，半径减小，离子半径由大到小的顺序为Cl-＞O2-＞Na+；答案为Cl-＞O2-＞Na+。
（6）D为Na元素，F是Cl元素，F的单质为Cl2，35.5g的Cl2物质的量为n(Cl2)==0.5mol，D的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Cl2与NaOH发生反应即Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，1molCl2转移1mol电子，则0.5molCl2转移0.5mol电子即0.5NA(或)个电子，反应的离子方程式为；答案为0.5NA(或)，。
（7）A是C元素，E是Si元素，两者的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，CO2(干冰)属于分子晶体，熔沸点低，SiO2属于原子晶体，熔沸点高；答案为干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体，而二氧化硅属于原子晶体。
18．(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
(2)第四周期第Ⅷ族
(3)3d104s1
(4)1s22s22p63s23p6
【详解】（1）Ti的原子序数为22，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。
（2）Fe的原子序数为26，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。
（3）Cu的原子序数为29，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则价电子排布式为3d104s1。
（4）Ca的原子序数为20，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，Ca失去2个电子后形成Ca2+，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。
19．(1) 等于 3
(2) 1 3 5 7
(3)2n2
【解析】略
20．(1)A
(2) 4s 4f5 小于
(3)相反
(4)或
【详解】（1）A．[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；
B．[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+；
C．[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；
D．[Ne]3p1属于激发态Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态Mg+；故电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1；
故答案选A；
（2）①Fe为26号元素，基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子首先失去4s轨道电子；Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3+，应先失去能量较高的6s电子，所以Sm3+的价电子排布式为为4f5；②F-和O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径：F-＜O2-；故答案为：4s；4f5；小于；
（3）在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等，所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子，故答案为：相反。
（4）钴是27号元素，核外电子排布为2、8、15、2，核外电子排布式为：或，故答案为：或；
21．(1) 2 共价
(2) 三颈烧瓶 保证HCl氛围，防止GeCl4水解
(3)冷
(4)GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl
(5) 淀粉溶液
【分析】装置A中为实验室制取氯气，B中二氧化锗粗品转化为GeCl4，GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴，D吸收水蒸气，E装置吸收过量氯气，据此分析解题。
【详解】（1）基态Ge原子的核外电子排布式为：，核外未成对电子数为2；GeCl4与CCl4相似，属于共价化合物；
（2）仪器a的名称为三颈烧瓶；为了防止烧瓶中盐酸浓度下降，实验过程中需要通过装置a不断滴加浓盐酸。盐酸保持较高浓度的原因为保证HCI氛围，防止GeCl4水解；
（3）GeCl4易潮解，沸点为88℃，沸点较低，故了更好地收集GeCl4，装置C应采用冷水浴；
（4）将装置C中收集的GeCl4与蒸馏水按一定比例进行混合，静置12h，可得到GeO2 nH2O晶体，此过程中发生反应的化学方程式为GeCl4+(n+2)H2OGeO2·nH2O↓+4HCl；
（5）结合信息可知，滴定终点生成碘，故用淀粉作为指示剂。配平方程 ； ，可得关系为 ，消耗标准液中 ， ，故样品纯度为%。
22．(1)三口烧瓶
(2) +3 5
(3)尾气处理
(4)产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率
(5)冷水浴
(6)%
【分析】装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备 BF3，装置B盛有浓硫酸可干燥气体，装置C中 BF3与AlCl3高温加热制备BCl3，由于BF3沸点低，装置D采用冰水浴得到产品，装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系，导致BCl3潮解，F装置用于尾气处理，据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为三口烧瓶；
（2）根据正负化合价为零的原则可知，氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价；F为9号元素，其电子排布式为1s22s22p5，其核外电子的空间运动状态由1s，2s，2p有3个轨道，一共5个轨道；
（3）该反应用到了BF3，且该物质可和氢氧化钠溶液反应，故装置F的作用为尾气处理；
（4）需要先加热装置A产生BF3气体，将体系中的空气排出，避免影响产率，故答案为：产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率；
（5）装置D是收集产品BCl3，其沸点为12.5℃，故应该采用冷水浴；
（6）由滴定消耗V2mLc2mol/L硫氰化钾溶液可知，25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)mol，则a g样品中氯元素的含量为×100%=；
23．(1)3d74s2
(2) 加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；
(3) 冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出 过滤较快，并且得到的晶体较干燥
(4) 淀粉溶液 蓝色变为无色
【分析】实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，三颈烧瓶中加入、和活性炭，通过恒压分液漏斗加入氨水，防止浓度过大Co2+生成沉淀，反应生成，再通过恒压分液漏斗加入双氧水进行氧化，生成，冷凝管可以冷凝回流增大氨水的利用率，球形干燥管应该放酸性棉球或者P2O5，吸收挥发出的氨气，防止污染空气；反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却降低的溶解度便于晶体析出，抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。
【详解】（1）Co是27号元素，价电子排布式为3d74s2；
（2）加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，说明生成，具有较强还原性，缓慢滴加双氧水，水浴加热，生成，；
（3）冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出；抽滤的优点是过滤较快，并且得到的晶体较干燥；
（4）①用滴定生成的I2时应选用淀粉溶液做指示剂；滴定终点的颜色由蓝色变为无色且半分钟不变色即达到终点；
②根据反应可得到关系式为，，
则产品的纯度为；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)