第一 二章 揭示物质结构的奥秘 原子结构和元素性质
（满分：100 分 时间：75 分）
一、选择题(本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题意)
1．俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含 20 个质子的钙元素的同位素反复轰击
含 95 个质子的镅元素，结果成功制得 4 个第 115 号元素的原子。其与 N 元素同主族。这 4 个
原子在生成数微秒后衰变成第 113 号元素。前者的一种核素为 218158X。下列有关叙述正确的是
( )
A．115 号元素衰变成 113 号元素是化学变化
B．115 号元素 X 的近似相对原子质量为 288
C．113 号元素的原子最外层有 3 个电子
D．因 115 号元素与 N 元素同主族，所以是非金属元素
2．下列说法中，正确的是( )
①186O 与 818O 是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的 186O2与 188O2化学性质不同
②11H2、12H2、31H2互为同位素
③C 与 12C、1460 C 互为同位素
④科学家已发现了 H3分子，H2与 H3互为同素异形体
⑤稀土元素 16244Sm 与 16520Sm 的质量数不同，属于两种元素
⑥H2O 与 D2O 互称同素异形体
⑦4228Ti 和 5220Ti 质子数相同，互为同位素
A．④⑥ B．③⑦ C．②⑤ D．④⑦
3．下列说法正确的是( )
A．任何一个电子层最多只有 s、p、d、f 四个能级
B．用 n 表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为 2n2
C．核外电子运动的电子云图就是原子轨道的图形描述
D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道 3 个方面进行描述
4．下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是( )
A．电负性最大的元素位于周期表的左下角
B．某基态原子的外围电子排布式为 4s24p1，该元素位于周期表 4 周期第ⅢA 族
C．2s 轨道在空间呈双球形分布
D．基态原子 3p 能级电子半充满的原子第一电离能小于 3p 能级有两个未成对电子的原子
5．下列说法中，正确的是( )
A．s 区元素全部是金属元素
B．金属元素的最外层电子数一定小于 4
C．ns2np4属于 p 区主族元素
D．第ⅦA 族元素从上到下，非金属性依次增强
6．化学是一门从分子、原子的层次上来研究物质的组成、结构、性质、相互变化以及变化过
程中能量关系的自然学科。关于化学研究的意义，下列说法正确的是( )
①保证人类的生存：诸如在解决人类粮食、能源、合理使用自然资源以及保护环境方面所做
的努力和贡献 ②提高人类的生活质量：诸如合成新的材料，物质的净化和纯化等，均使人
类衣、食、住、行的条件有大幅度的改善和提高 ③延长人类的寿命：诸如探明生命过程中
的化学奥秘，合成新的药物等
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
7．已知基态 X 原子的 3p 轨道上有 3 个未成对电子，基态 Y 原子的 2p 轨道上有 2 个未成对电
子，Z 元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于 32。下列说法不正确的是( )
A．Y 元素原子的轨道表示式为
B．X 位于元素周期表中第 3 周期第ⅤA 族
C．电负性：Z>Y>X
D．第一电离能：X8．如图是第 3 周期 11～17 号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是( )
A．y 轴表示的可能是电离能
B．y 轴表示的可能是电负性
C．y 轴表示的可能是原子半径
D．y 轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
9．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量
B．基态 Fe 原子的价电子轨道表示式为
C．因硫元素电负性比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu 在元素周期表中位于 s 区
10．新型光催化剂 Zn2GeO4具有较高的催化活性。下列有关其组成元素的说法正确的是( )
A．Zn 处于元素周期表中的 d 区
B．Ge 的外围电子排布式为 3d104s24p4
C．基态 O 原子中成对电子数是未成对电子数的 2 倍
D．三种元素电负性由大到小的顺序：O>Ge>Zn
11．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J 是 6 种元素的代号，其中 J
为 0 族元素。
下列说法正确的是( )
A．基态 R 原子的轨道表示式为
B．Y2－与 Na＋的半径大小关系为 Y2－>Na＋
C．Y 的第一电离能大于 X 的第一电离能
D．除 J 外电负性最大的元素为 W
12．如图三条曲线表示 C、Si 和 P 元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是( )
A．电负性：c>b>a
B．最简单氢化物的稳定性：c>a>b
C．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>c
D．I5：a>c>b
13．下表中是 A、B、C、D、E 五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是( )
元素 A B C D E
最低负化合价 －4 －2 －1 －2 －1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E 的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素 A 的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素 B、C 之间不可能形成化合物
D．与元素 B 同周期且第一电离能最小的元素的单质能与 H2O 发生置换反应
14．前四周期元素 X、Y、Z、W、T 的原子序数依次增大，Y、Z、W 位于同一周期，X 的最
简单氢化物分子的空间结构为正四面体，Y 在同周期中电负性最小，二元化合物 E 中元素 Y
和 W 的质量比为 23:16；同周期元素简单离子中，元素 Z 形成的离子半径最小；T 元素的外围
电子排布式为 3d104s1。下列说法正确的是( )
A．简单离子的半径 Y＞Z＞W
B．最高价氧化物对应水化物的酸性 W＞Z＞X
C．W 和 T 的单质混合加热可得化合物 T2W
D．W 的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分)
15．（14 分）原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)指出 31 号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(2)X 原子在第二电子层上只有一个空轨道，则 X 的轨道表示式为________。
(3)被誉为“21 世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的外围电子排布式：________。
(4)写出原子序数最小的ⅠB 族元素原子的核外电子排布式：________。
(5)写出 3p 轨道上有 2 个未成对电子的元素符号： ________。
(6)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式
为 3d54s1，该元素的名称为________。
16．（16 分）(1)以下列出的是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况。试判断，违反
了泡利不相容原理的是________，违反了洪特规则的是_____________________。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。
②电负性：O________F，F________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
17．(12 分)第 4 周期有 14 种金属元素，其中 4 种为主族元素，10 种为过渡元素。
(1)锰元素在属于________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态 Fe 原子中，电子占据的最高能层的符号为__________，该能层具有的原子轨道数为
__________________________________________，电子数为____________。
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ· mol－1) I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主
要原因是____________________________________________________。
18．(16 分)现有六种元素 A、B、C、D、E、F，其中 A、B、C、D、E 为短周期主族元素，F
为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A 元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1
C 元素基态原子 p 轨道有两个未成对电子
D 元素原子的第一至第四电离能分别是 I1＝738 kJ·mol－1；I2＝1 451 kJ·mol－1；I3＝7 733 kJ·mol
－1；I4＝10 540 kJ·mol－1
E 原子核外所有 p 轨道全满或半满
F 在周期表的第 8 纵列
(1)某同学根据上述信息，推断 A 基态原子的轨道表示式为 ，该同学所画的
轨道表示式违背了 。
(2)B 元素的电负性 (填“大于”“小于”或“等于”)C 元素的电负性。
(3)C 与 D 形成的化合物所含有的化学键类型为 。
(4)E 基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个伸展方向。
(5)下列关于 F 原子的外围电子轨道表示式正确的是 (填字母)。
(6)基态 Fe3＋核外电子排布式为 。过量单质 F 与 B 的最高价氧化物对应的水
化物的稀溶液完全反应，生成 BC 气体，该反应的离子方程式为 。第一 二章 揭示物质结构的奥秘 原子结构和元素性质
（满分：100 分 时间：75 分）
一、选择题(本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题意)
1．俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含 20 个质子的钙元素的同位素反复轰击
含 95 个质子的镅元素，结果成功制得 4 个第 115 号元素的原子。其与 N 元素同主族。这 4 个
原子在生成数微秒后衰变成第 113 号元素。前者的一种核素为 128185X。下列有关叙述正确的是
( )
A．115 号元素衰变成 113 号元素是化学变化
B．115 号元素 X 的近似相对原子质量为 288
C．113 号元素的原子最外层有 3 个电子
D．因 115 号元素与 N 元素同主族，所以是非金属元素
【答案】C
【解析】115 号元素衰变成 113 号元素，为原子核之间的核变化，不是化学变化，A 错误；核
素 218158X 的质量数与相对原子质量近似相等，即为 288，元素的相对原子质量要根据核素原子质
量与丰度进行计算得到，B 错误；113 号元素位于ⅢA 族，则 113 号元素最外层有 3 个电子，C
正确；115 号元素与 N 元素位于同一主族，所以位于ⅤA 族，从锑开始为金属元素，所以 115
号元素属于金属元素，D 错误。
2．下列说法中，正确的是( )
①816O 与 188O 是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的 186O2与 188O2化学性质不同
②11H2、12H2、31H2互为同位素
③C 12 1460与 C、 C 互为同位素
④科学家已发现了 H3分子，H2与 H3互为同素异形体
⑤稀土元素 16244Sm 与 16520Sm 的质量数不同，属于两种元素
⑥H2O 与 D2O 互称同素异形体
⑦2482Ti 和 2502Ti 质子数相同，互为同位素
A．④⑥ B．③⑦ C．②⑤ D．④⑦
【答案】D
【解析】①186O 与 818O 是不同的核素，原子核外电子数相同，最外层电子数相同，因此分别由
这两种原子构成的 186O2与 188O2化学性质相同，①错误；②11H2、21H2、13H2不是原子，不能互为
同位素，②错误；③C60是单质，12C、14C 互为同位素，③错误；④科学家已发现了 H3分子，
H2与 H3是氢元素的不同单质，互为同素异形体，④正确；⑤稀土元素 16424Sm 与 16520Sm 的质量
数不同，质子数相同属于同种元素，⑤错误；⑥H2O 与 D2O 是化合物，不能互称同素异形体，⑥
错误；⑦4282Ti 和 5202Ti 质子数相同，中子数不同互为同位素，⑦正确。
3．下列说法正确的是( )
A．任何一个电子层最多只有 s、p、d、f 四个能级
B．用 n 表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为 2n2
C．核外电子运动的电子云图就是原子轨道的图形描述
D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道 3 个方面进行描述
【答案】B
【解析】能级数等于电子层数，电子层除有 s、p、d、f 四个能级外，可能还有其他能级存在，
A 说法错误；用 n 表示电子层序数，则每一电子层最多可容纳的电子数为 2n2，B 说法正确；
电子云的轮廓图是原子轨道的图形描述，即电子在核外空间出现概率为 90%的空间轮廓，C 说
法错误；电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道在空间的伸展取向、电子的自旋状态 4
个方面进行描述，D 说法错误。
4．下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是( )
A．电负性最大的元素位于周期表的左下角
B．某基态原子的外围电子排布式为 4s24p1，该元素位于周期表 4 周期第ⅢA 族
C．2s 轨道在空间呈双球形分布
D．基态原子 3p 能级电子半充满的原子第一电离能小于 3p 能级有两个未成对电子的原子
【答案】B
【解析】非金属性越强，则电负性越大，电负性最大的元素位于元素周期表的右上角，A 说法
错误；某基态原子的外围电子排布式为 4s24p1，可知最外层为第四层，且含有 3 个电子，该元
素位于元素周期表第 4 周期第ⅢA 族，B 说法正确；s 能级的轨道为球形，则 2s 轨道在空间呈
球形分布，C 说法错误；核外电子半充满为稳定结构，则基态原子 3p 能级电子半充满的原子
第一电离能大于 3p 能级有两个未成对电子的原子，D 说法错误。
5．下列说法中，正确的是( )
A．s 区元素全部是金属元素
B．金属元素的最外层电子数一定小于 4
C．ns2np4属于 p 区主族元素
D．第ⅦA 族元素从上到下，非金属性依次增强
【答案】C
【解析】s 区元素不一定是金属元素，还有非金属氢元素，故 A 错误；Pb 元素的最外层电子
数为 4，故 B 错误；ns2np4是第ⅥA 族元素，属于 p 区主族元素，故 C 正确；同主族元素从上
到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐
减弱，故 D 错误。
6．化学是一门从分子、原子的层次上来研究物质的组成、结构、性质、相互变化以及变化过
程中能量关系的自然学科。关于化学研究的意义，下列说法正确的是( )
①保证人类的生存：诸如在解决人类粮食、能源、合理使用自然资源以及保护环境方面所做
的努力和贡献 ②提高人类的生活质量：诸如合成新的材料，物质的净化和纯化等，均使人
类衣、食、住、行的条件有大幅度的改善和提高 ③延长人类的寿命：诸如探明生命过程中
的化学奥秘，合成新的药物等
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】D
【解析】①化学研究化肥、农药，使粮食增产，研究能源，减少人类对化石燃料的依赖，研
究自然资源的合理利用和环境保护等，从而保证人类的生存，①正确；②化学研究新材料，
合成防腐剂、添加剂，从而提高人类的生活质量，②正确；③化学研究、合成新药物，制造
人体的某些器官，探明生命过程中的化学奥秘，从而延长人类的寿命，③正确。
7．已知基态 X 原子的 3p 轨道上有 3 个未成对电子，基态 Y 原子的 2p 轨道上有 2 个未成对电
子，Z 元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于 32。下列说法不正确的是( )
A．Y 元素原子的轨道表示式为
B．X 位于元素周期表中第 3 周期第ⅤA 族
C．电负性：Z>Y>X
D．第一电离能：X【答案】A
【解析】基态 X 原子的 3p 轨道上有 3 个未成对电子，则其核外电子排布为 1s22s22p63s23p3，
所以为 P 元素；基态 Y 原子的 2p 轨道上有 2 个未成对电子，则其核外电子排布为 1s22s22p2
或 1s22s22p4，为 C 或 O 元素，Z 元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于 32，
若 Y 为 C 元素，则 Z 的原子序数为 32－15－6＝11，为 Na 元素，钠元素不能形成负价离子，
故不符合题意，若 Y 为 O 元素，则 Z 的原子序数为 32－15－8＝9，为 F 元素，可以形成 F－，
满足题意，综上所述 X 为 P 元素，Y 为 O 元素，Z 为 F 元素。Y 为 O 元素，原子核外有 8 个
电子，轨道表示式为 ，故 A 错误；X 为 P 元素，位于第 3 周期第ⅤA 族，故
B 正确；非金属性越强，元素的电负性越大，所以电负性 F>O>P，即 Z>Y>X，故 C 正确；同
周期自左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能减小，所以第一电离能
P8．如图是第 3 周期 11～17 号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是( )
A．y 轴表示的可能是电离能
B．y 轴表示的可能是电负性
C．y 轴表示的可能是原子半径
D．y 轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
【答案】B
【解析】对于第 3 周期 11～17 号元素，Mg、P 特殊，Mg 的 3s 轨道电子全满为稳定结构，P
的 3p 轨道电子半满为稳定结构，则第一电离能大于同周期相邻的元素，即第一电离能不是随
着原子序数的递增而增大，A 错误； 同周期随原子序数的增大，元素的非金属性增强，则元
素的电负性增强，B 正确；同周期随原子序数的增大，原子半径减小，C 错误；形成基态离子
转移的电子数依次为 Na 为 1，Mg 为 2，Al 为 3，Si 不易形成离子，P 为 3，S 为 2，Cl 为 1，
D 错误。
9．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量
B．基态 Fe 原子的价电子轨道表示式为
C．因硫元素电负性比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu 在元素周期表中位于 s 区
【答案】B
【解析】同电子层中的 p 轨道电子能量一定比 s 轨道电子能量高，但外层 s 轨道电子比内层 p
轨道电子能量高，A 项错误；Fe 元素原子价电子排布式为 3d64s2，结合泡利不相容原理、洪特
规则可知，基态铁原子的价电子轨道表示式为 ，B 项正确；磷原子
的 3p 轨道处于半充满状态，更稳定，因此磷元素的第一电离能大于硫元素，C 项错误；Cu 的
外围电子排布式为 3d104s1，位于元素周期表的 ds 区，D 项错误。
10．新型光催化剂 Zn2GeO4具有较高的催化活性。下列有关其组成元素的说法正确的是( )
A．Zn 处于元素周期表中的 d 区
B．Ge 的外围电子排布式为 3d104s24p4
C．基态 O 原子中成对电子数是未成对电子数的 2 倍
D．三种元素电负性由大到小的顺序：O>Ge>Zn
【答案】D
【解析】基态 Zn 原子的外围电子排布式为 3d104s2，位于元素周期表的 ds 区，故 A 错误；Ge
原子核外有 32 个电子，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2，则外围电子排布式为 4s24p2，
故 B 错误；基态 O 原子轨道表示式为 ，成对电子数为 6，未成对电子数为 2，
故 C 错误；非金属性越强，元素电负性越大，同周期主族元素从左到右非金属性依次增强，
同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以三种元素电负性由大到小的顺序是 O>Ge>Zn，
故 D 正确。
11．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J 是 6 种元素的代号，其中 J
为 0 族元素。
下列说法正确的是( )
A．基态 R 原子的轨道表示式为
B．Y2－与 Na＋的半径大小关系为 Y2－>Na＋
C．Y 的第一电离能大于 X 的第一电离能
D．除 J 外电负性最大的元素为 W
【答案】B
【解析】由 J 为 0 族元素及元素在周期表的位置可知，X、Y、Z 位于第 2 周期，R 位于第 3
周期，W 位于第 4 周期，J 为第 5 周期的 Xe，则 X 为 N、Y 为 O、Z 为 F、R 为 S、W 为 Br。
基态 R 原子 3p 轨道上的电子轨道表示式应为 ，A 错误；O2－与 Na＋具有相同的电子
层结构，原子序数越小离子半径越大，故 O2－的半径大于 Na＋的半径，B 正确；N 原子的 2p
能级处于半充满状态，N 的第一电离能大于 O 的第一电离能，C 错误；除 J 外电负性最大的元
素为 F，D 错误。
12．如图三条曲线表示 C、Si 和 P 元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是( )
A．电负性：c>b>a
B．最简单氢化物的稳定性：c>a>b
C．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>c
D．I5：a>c>b
【答案】D
【解析】同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P 元素 3p 能级为半充满稳定状态，第一
电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，故 Si 的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，
c 为 Si，P 原子第四电离能为失去 3s2中 1 个电子，3s2为全充满稳定状态，不易失去电子，故
与第三电离能相差较大，可知 b 为 P、a 为 C。D 项，C、Si 失去 4 个电子为全充满状态，能
量更低，再失去 1 个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P 失去 4 个电子为 3s1 状态，
第四电离能与第五电离能均失去 3s 能级电子，二者能量相差不大，故第五电离能：C>Si>P，
正确。
13．下表中是 A、B、C、D、E 五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是( )
元素 A B C D E
最低负化合价 －4 －2 －1 －2 －1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E 的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素 A 的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素 B、C 之间不可能形成化合物
D．与元素 B 同周期且第一电离能最小的元素的单质能与 H2O 发生置换反应
【答案】D
【解析】根据表中信息可知：A 为 C 元素，B 为 S 元素，C 为 Cl 元素，D 为 O 元素，E 为 F
元素。非金属性：F＞O＞Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，A 错误；A 为 C
元素，外围电子排布式为 2s22p2，p 轨道有 2 个电子，自旋状态相同，B 错误；元素 B、C 之
间可形成化合物 S2Cl2等，C 错误；与元素 B 同周期且第一电离能最小的元素的单质为 Na，为
活泼金属，能与 H2O 发生置换反应生成氢气，D 正确。
14．前四周期元素 X、Y、Z、W、T 的原子序数依次增大，Y、Z、W 位于同一周期，X 的最
简单氢化物分子的空间结构为正四面体，Y 在同周期中电负性最小，二元化合物 E 中元素 Y
和 W 的质量比为 23:16；同周期元素简单离子中，元素 Z 形成的离子半径最小；T 元素的外围
电子排布式为 3d104s1。下列说法正确的是( )
A．简单离子的半径 Y＞Z＞W
B．最高价氧化物对应水化物的酸性 W＞Z＞X
C．W 和 T 的单质混合加热可得化合物 T2W
D．W 的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸
【答案】C
【解析】X 的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体，该氢化物为甲烷，即 X 为 C，Y、Z、
W 位于同一周期，原子序数依次增大，即 Y、Z、W 位于第 3 周期，Y 的电负性最小，推出 Y
为 Na，二元化合物 E 中元素 Y 和 W 的质量比为 23:16，推出该二元化合物为 Na2S，即 W 为
S，同周期元素简单离子中，元素 Z 形成的离子半径最小，即 Z 为 Al，T 元素的外围电子排布
式 3d104s1，推出 T 元素为 Cu。Y、Z、W 简单离子分别是 Na＋、Al3＋、S2－，因此简单离子半
径大小顺序是 r(S2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，故 A 错误；三种元素最高价氧化物对应水化物分别是
H2CO3、Al(OH)3、H2SO4，硫酸酸性最强，氢氧化铝为两性，因此酸性强弱顺序是
H2SO4>H2CO3>Al(OH)3，故 B 错误；Cu 与 S 在加热条件下发生反应，因为 S 的氧化性较弱，
△
因此将 Cu 氧化成较低价态，得到产物是 Cu2S，化学反应方程式：2Cu＋S ===== Cu2S，故 C 正确；
S 在足量的氧气中燃烧生成 SO2，SO2溶于水后生成 H2SO3，亚硫酸为中强酸，故 D 错误。
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分)
15．（14 分）原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)指出 31 号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(2)X 原子在第二电子层上只有一个空轨道，则 X 的轨道表示式为________。
(3)被誉为“21 世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的外围电子排布式：________。
(4)写出原子序数最小的ⅠB 族元素原子的核外电子排布式：________。
(5)写出 3p 轨道上有 2 个未成对电子的元素符号： ________。
(6)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式
为 3d54s1，该元素的名称为________。
[答案] (1)4 ⅢA
(2)
(3) 3d24s2
(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)Si 或 S
(6)铬
[解析] (1)由 31－2－8－8＝13，所以 31 号元素镓(Ga)位于元素周期表中第 4 周期ⅢA 族。
(2)X 原子在第二电子层上只有一个空轨道，则外围电子排布式为 2s22p2，则 X 是 C 元素，轨
道表示式为 。
(3)钛为 22 号元素，则其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2，所以其外围电子排布式为
3d24s2。
(4)原子序数最小的ⅠB 族元素为 29 号 Cu 元素，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 或
[Ar]3d104s1。
(5)3p 轨道上有 2 个未成对电子，则其外围电子排布式为 3s23p2 或 3s23p4，若外围电子排布为
3s23p2，是 Si 元素；若外围电子排布为 3s23p4，是 S 元素。
(6)该元素的外围电子排布式为 3d54s1，则电子排布为[Ar]3d54s1，可知原子序数为 24，该元素
的名称为铬。
16．（16 分）(1)以下列出的是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况。试判断，违反
了泡利不相容原理的是________，违反了洪特规则的是_____________________。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。
②电负性：O________F，F________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
[答案] (1)② ③⑤ (2)①＜ ＞ ② ＜ ＞ ③＜ ＜
[解析] (1)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳 2 个自旋状态相反的电子；洪特规
则是指在同一个电子层中排布的电子，总是尽可能先占据不同的轨道，且自旋方向相同；所以
违反泡利不相容原理的有②，违反洪特规则的有③⑤。
(2)①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但ⅡA 族元素大于相
邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：
Na＜Mg，Mg＞Ca。
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着
原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl。
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按 s、p、d 能量逐渐增大所以能量高低为
ns＜(n＋1)s，ns＜np。
17．(12 分)第 4 周期有 14 种金属元素，其中 4 种为主族元素，10 种为过渡元素。
(1)锰元素在属于________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态 Fe 原子中，电子占据的最高能层的符号为__________，该能层具有的原子轨道数为
__________________________________________，电子数为____________。
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ· mol－1) I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主
要原因是____________________________________________________。
[答案] (1)d (2)K、Cu (3) N 16 2 (4)Cu 原子失去一个电子后，核外电子排布式为
[Ar]3d10，而锌原子失去 1 个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，
所以 Cu 的第二电离能相对较大
[解析] (1)Mn 的原子序数为 25，价电子排布式为 3d54s2，属于 d 区元素。
(2)基态铬原子最外层电子数为 1，其他的原子还有 K、Cu。
(3)基态 Fe 原子核外有 4 个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为 N；该能层有 s、
p、d、f 四个能级，原子轨道数为 1＋3＋5＋7＝16，其外围电子排布式为 3d64s2，故 N 层的电
子数为 2。
(4)见答案。
18．(16 分)现有六种元素 A、B、C、D、E、F，其中 A、B、C、D、E 为短周期主族元素，F
为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A 元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 1
C 元素基态原子 p 轨道有两个未成对电子
D 元素原子的第一至第四电离能分别是 I －1 －11＝738 kJ·mol ；I2＝1 451 kJ·mol ；I3＝7 733 kJ·mol
－1；I4＝10 540 kJ·mol－1
E 原子核外所有 p 轨道全满或半满
F 在周期表的第 8 纵列
(1)某同学根据上述信息，推断 A 基态原子的轨道表示式为 ，该同学所画的
轨道表示式违背了 。
(2)B 元素的电负性 (填“大于”“小于”或“等于”)C 元素的电负性。
(3)C 与 D 形成的化合物所含有的化学键类型为 。
(4)E 基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个伸展方向。
(5)下列关于 F 原子的外围电子轨道表示式正确的是 (填字母)。
(6)基态 Fe3＋核外电子排布式为 。过量单质 F 与 B 的最高价氧化物对应的水
化物的稀溶液完全反应，生成 BC 气体，该反应的离子方程式为 。
【答案】(1)洪特规则 (2) 小于 （3）离子键 (4) 3 (5) c
(6) [Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5 3Fe＋8H＋＋2NO－3 ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
【解析】根据题目所给信息，A 是 C 元素，C 元素能形成大量有机物，碳单质之一金刚石常用
作工业切割工具；B 是 N 元素，N 元素基态原子电子排布式是 1s22s22p3，p 轨道 3 个电子，s
轨道上共 4 个电子；C 是 O 元素，O 元素基态原子电子排布式是 1s22s22p4，p 轨道上 2 个电子
成对，2 个电子各自未成对；D 元素是 Mg 元素，其原子的第二电离能与第三电离能差异很大，
说明该原子易失去两个电子，说明最外层有两个电子；E 是 P 元素，P 元素基态原子电子排布
式是 1s22s22p63s23p3，3p 轨道半满，其余原子轨道均是全充满；元素周期表中第 4 周期第 8 列
元素是 Fe 元素，所以 F 是 Fe 元素。(1)可知 A 为 C 元素，其基态原子的轨道表示式应为
，该同学所画的轨道表示式违背了“洪特规则”。
(2)B 是 N 元素，C 是 O 元素，N 元素的电负性小于 O 元素的。
(3)两元素形成的化合物是 MgO 是典型的离子化合物，所含化学键是离子键。
(4)E 为 P 元素，其原子中能量最高的电子在 3p 轨道上，p 能级三个轨道在空间中有 3 个伸展
方向。
(5)F 是 Fe 元素，该元素基态原子外围电子排布式为 3d64s2，根据泡利不相容原理和洪特规则，
所以其外围电子轨道表示式应选填 c。
(6)Fe 原子基态电子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，失去 3 个电子形成 Fe3＋，所以 Fe3＋的电子
排布式是 1s22s22p63s23p63d5；过量单质铁与稀硝酸反应，Fe 先被氧化为 Fe3＋，过量的 Fe 再在
溶液中将 Fe3＋还原为 Fe2＋，所以总反应的离子方程式是 3Fe＋8H＋＋2NO－===3Fe2＋3 ＋2NO↑＋
4H2O。
