章末测评验收卷(一)
(满分:100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.(2023·长沙期末)下列说法正确的是 ( )
铜原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s2
基态Si原子价电子排布图:
第一电离能:O>N>C
铍原子最外层原子轨道的电子云图:
2.(2023·白山期末)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是 ( )
所含元素种类最多的族是ⅢB族
同一原子中,2p、3p、4p能级的能量依次升高
在元素周期表中,ds区只有6种自然形成的元素,且均为金属元素
基态原子价电子排布式为ns2的元素一定是ⅡA族元素(n为周期数)
3.1817年,瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物质中制得硒。硒是氧族元素,下列关于硒的基态原子说法正确的有 ( )
①位于周期表p区 ②电子占据17个原子轨道 ③有34种不同运动状态的电子 ④占据8个能级 ⑤电子占据的最高电子层符号是4p ⑥价电子排布式为3d104s24p4
3项 4项
5项 6项
4.通常情况下,原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”时更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能证明这个规则的是 ( )
①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能 ②26Fe2+容易失去电子转变为26Fe3+,表现出较强的还原性 ③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳(C)原子的电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
①③ ②③
③④ ①②③④
5.IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),下列有关Ts的说法不正确的是 ( )
Ts的电子所在最高电子层符号是Q
Ts的原子有一个未成对电子
Ts的非金属性在同周期主族元素中最大
Ts原子有7种能量相同的电子
6.(2023·贵港期末)某种离子M2+的价电子排布式为3d5,下列有关M原子的说法中正确的是 ( )
基态M原子的未成对电子数为5
该元素是过渡金属元素V
基态M原子的价电子自旋方向均相同
基态M原子核外电子的运动状态共有26种
7.(2023·宜春丰城中学高二上期中)下列说法正确的是 ( )
轨道表示式能反映钠原子轨道的能级差别和电子的自旋状态
金属Cr基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
基态原子的p能级上半充满的元素不一定位于p区
X、Y元素同周期且电负性X>Y,则第一电离能:Y
8.肯定属于同族元素且性质相似的是 ( )
原子核外电子排布式:A为1s22s2,B为1s2
结构示意图:A为,B为
基态A原于2p轨道上有1个未成对电子,基态B原子3p轨道上也有1个未成对电子
基态A原子2p轨道上有一对成对电子,基态B原子3p轨道上也有一对成对电子
9.(2023·福州高二期末)下列有关轨道表示式的表述正确的是 ( )
A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B. 此图错误，违背了泡利不相容原理
C. 表示基态N原子的价电子排布
D. 表示处于激发态的B原子的核外电子排布图
10.(2023·北京八十中学高二期末)某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4,下列说法中错误的是 ( )
该元素原子核外共有34个运动状态不同的电子
该元素原子的最高能层符号为N
该元素原子核外电子有18种空间运动状态
该元素原子价电子排布式为3d104s24p4
11.(2023·邵阳二中高二期中)下列说法正确的是 ( )
p能级的Px、Py、Pz轨道相互垂直,其能量大小关系为Px钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化为激发态
构造原理告诉我们,随着核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
元素周期表中,s区全部是金属元素
12.如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是 ( )
电负性:Y>Z>M
离子半径:M->Z2->Y-
ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
Z元素基态原子最外层电子轨道表示式为
13.位于三个周期的短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大,Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,M原子的最外层上只有2个电子,Z与X位于同一主族,N与Y位于同一主族。下列叙述正确的是 ( )
原子半径:r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X)
元素的电负性:Y>N>Z>X
元素的第一电离能:I1(M)>I1(Z)>I1(X)
原子中的未成对电子数:N>Y>Z>M
14.m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是 ( )
m、n、p元素第一电离能依次增大
基态n元素原子的轨道表示式为
w元素原子的价电子排布式为3d104s1
w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
Fg 、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第4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。
元素 相关信息
A 元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C 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
D 原子核外所有p轨道全充满或半充满
E 元素的主族序数与周期数的差为4
F 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
(1)(2分)B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,原子轨道呈 形。
(2)(3分)某同学根据上述信息,推断C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 。
(3)(3分)G位于 族 区,价电子排布为 。
(4)(4分)检验F元素的方法是 ,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因: 。
(5)(2分)写出E的单质与水反应的离子方程式: 。
16.(13分)一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同短周期不同主族的元素,Z原子的核外电子排布式为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
回答下列问题:
(1)(2分)写出元素X在周期表中的位置 。
(2)(2分)写出W简单离子的核外电子排布式 。
(3)(4分)Y元素基态原子核外电子的运动状态有
种,占据的原子轨道有 个。
(4)(2分)W、X、Y电负性由大到小的顺序是 。
(5)(3分)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因
。
17.(16分)已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A元素原子1s轨道只有1个电子;B元素原子第2电子层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同;C元素原子的价电子排布是nsnnp2n;D元素原子有三个电子层,能量最高的电子层上只有一个电子;E与D的最高电子层数相同,但其价电子数等于其电子层数;F元素的原子序数为26。请用化学用语或相关叙述按要求回答下列问题:
(1)(2分)A原子的电子式: 。
(2)(2分)B原子的轨道表示式: 。
(3)(3分)A、B、C三种元素的电负性: > > 。
(4)(3分)B、C、D元素的第一电离能: > > 。
(5)(2分)已知E元素原子逐级电离能分别为578 kJ·mol-1、1 817 kJ·mol-1、2 745 kJ·mol-1、11 575 kJ·mol-1。
①E元素原子逐级电离能越来越大的原因: 。
②这些数据说明E的最高正化合价为 。
(6)(4分)关于F元素:
①位于周期表的 (1分)区。
②它的价电子排布式为 (1分)。
③气态的+3价F离子较+2价F离子再失去一个电子更难,其原因是
(2分)。
18.(15分)W、X、Y、Z、N是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素 元素性质或原子结构
W 单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰
X 在Y的上一周期,原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y 元素的离子半径在该周期中最小
Z 原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N 最外层电子数比次外层电子数少1
(1)(4分)W单质的化学式为 ,Z元素原子核外有 个原子轨道填充了电子。
(2)(6分)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号),写出Y3+在过量氨水中反应的离子方程式 。
(3)(3分)用电子式表示W与N构成的化合物的形成过程 。
(4)(2分)Z元素原子共有 种不同运动状态的电子。
章末测评验收卷(一)
1.B [根据洪特规则,基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故A错误;Si为主族元素,价电子为最外层电子数,其价电子轨道式为 ,故B正确;同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但ⅤA族>ⅥA族,因此三种元素第一电离能:N>O>C,故C错误;铍原子最外层电子排布式为2s2,s能级电子云形状为球形,故D错误。]
2.D [所含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素,故A正确;同一原子中,能级的能量:2p<3p<4p,因此2p、3p、4p能级的能量依次升高,故B正确;在元素周期表中,ds区只有6种自然形成的元素(4、5、6三个周期,每个周期2种元素,共6种),且均为金属元素,故C正确;基态原子价电子排布式为ns2的元素可能为ⅡA族元素(n为周期数),也可能是0族元素(比如He),故D错误。]
3.A [①硒的价电子排布式为4s24p4,位于周期表p区,故此项正确;②硒的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,一共占据18个原子轨道,故此项错误;③硒原子一共有34个电子,分别处于不同能层和不同能级,同一能级中自旋方向相反,所以一共有34种不同运动状态的电子,故此项正确;④第一能层中有1s 1个能级,第二层中有2s和2p 2个能级,第三层中有3s、3p、3d 3个能级,第四层有4s、4p 2个能级,共占据8个能级,故此项正确;⑤4p为能级符号,不是电子层符号,故此项错误;⑥主族元素的价电子为最外层电子,应为4s24p4,故此项错误,故选A。]
4.B [氦(He)、氢(H)均没有p能级、d能级,①错误;Fe2+的价电子排布式为3d6,而Fe3+的价电子排布式为3d5,3d5属于半充满状态,体系较稳定,故Fe2+易失去电子变为稳定的Fe3+,②正确;[Ar]3d104s1显然符合d能级全充满状态,为稳定结构,③正确;基态原子2s能级上一个电子获得能量,跃迁到2p能级上,而激发态不稳定,易变为基态,放出能量,④错误。]
5.D [Ts原子核外有7个电子层,最外层7个电子位于能量最高的Q电子层,故A正确;Ts的价电子排布为7s27p5,p能级上有一个未成对电子,故B正确;同周期元素,从左到右非金属性依次增强,所以Ts的非金属性在同周期主族元素中最大,故C正确;同一能级的电子能量是相等的,Ts原子有19个能级,所以Ts的基态原子有19种能量不同的电子,故D错误。]
6.A [由题干信息可知,某种离子M2+的核外电子排布式为[Ar]3d5,则其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2,是Mn元素。基态M原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2,未成对电子数为5,A正确;由分析可知,该元素是过渡金属元素Mn,B错误;基态M原子的价电子排布式为3d54s2,4s能级的2个电子自旋方向相反,C错误;D.M原子核外电子的运动状态共有25种,D错误。]
7.A [在轨道排布图中包含了电子层、电子亚层;小方框表示了能级差别,方框中的箭头表示了电子的自旋状态,A正确;Cr是24号元素,根据构造原理和洪特规则可知基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,B错误;基态原子的p能级上半充满的元素,电子最后填充p能级上,因此一定属于p区元素,C错误;一般情况下同一周期元素的第一电离能和元素的电负性都随原子序数的增大而增大,但若元素处于ⅡA族、ⅤA族,则其第一电离能大于同一周期相邻元素。X、Y元素同周期且电负性:X>Y,若Y为ⅡA族或ⅤA族元素,则由于原子核外电子排布处于原子轨道的全满或半满的稳定状态,其第一电离能就大于相邻元素,此时第一电离能:Y>X,D错误。]
8.D [1s22s2为Be,为ⅡA族元素,1s2为He,为0族元素,故A不符合题意;A为Ne,B为钠离子,Ne与Na+不是同族元素,故B不符合题意;基态时,A原子2p轨道上有1个未成对电子,最外层电子排布为2s22p1或2s22p5,为B元素或F元素,B原子3p轨道上也有1个未成对电子,最外层电子排布为3s23p1或3s23p5,为Al元素或Cl元素,二者不一定处于同一主族,故C不符合题意;基态时,A原子2p轨道上有1对成对电子,最外层电子排布为2s22p4,是O元素,B原子3p轨道上也有1对成对电子,最外层电子排布为3s23p4,是S元素,二者处于同一主族,性质相似,故D符合题意。]
9.A [可表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确；此图错误，违背了洪特规则，故B错误；基态N原子的价电子排布表示为，故C错误；表示处于基态的B原子的核外电子排布图，故D错误。]
10.D [由基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4可知,该元素的原子序数为34,是位于元素周期表第4周期ⅥA族的硒元素。由泡利不相容原理可知,同一原子核外不可能有运动状态完全相同的电子,则硒原子的原子核外共有34个运动状态不同的电子,故A正确;由电子排布式可知,硒原子的最高能层符号为N,故B正确;由电子排布式可知,硒原子的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p轨道,核外电子有18种空间运动状态,故C正确;硒元素位于元素周期表第4周期ⅥA族,价电子排布式为4s24p4,故D错误。]
11.C [p能级的Px、Py、Pz轨道相互垂直,其能量相同,A错误;1s22s22p63p1时,电子能量增大,基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态需要吸收能量,B错误;构造原理告诉我们,随着核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层,如M层排满了3p轨道后再排4s轨道,4s轨道排满再排3d轨道,C正确;元素周期表中,氢元素属于s区,D错误。]
12.C [由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。元素的电负性关系为F>Cl>S，故A项不正确；离子半径关系为S2－>Cl－>F－，故B项不正确；SCl2的电子式为，故C项正确；S元素基态原子最外层电子轨道表示式为，故D项不正确。]
13.A [位于三个周期的短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大,Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,则Y为O;N与Y位于同一主族,则N为S;M原子的最外层上只有2个电子,其原子序数大于O,小于S,故M为Mg;Z与X位于同一主族,Z的原子序数小于Mg、大于O,则Z为Na,X为H。所有元素原子中H半径最小,同周期主族元素自左向右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,所以原子半径:r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X),A正确;元素非金属性越强,电负性越大,所以电负性Y(O)>N(S)>X(H)>Z(Na),B错误;第一电离能:I1(H)>I1(Mg)>I1(Na),故C错误;O、Na、Mg、S原子中的未成对电子数分别为2、1、0、2,故D错误。]
14.A [m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大，m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，其原子核外电子排布式为1s22s22p2，为C元素；w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，为Cu元素；p、q元素位于同一族，它们的原子序数大于C而小于Cu，只能处于第2、3周期，且两者核电荷数之和为24，可推知p为O、q为S；n的原子序数介于C、O之间，则为N。同周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能C＜O＜N，A错误；N的基态原子轨道表示式，故B正确；Cu的价电子排布式为3d104s1，故C正确；Cu单质与氧气反应生成CuO，与硫单质反应生成Cu2S，产物中Cu元素的化合价分别为＋2、＋1，故D正确。]
15.(1)3 哑铃 (2)泡利不相容原理 (3)ⅦB d 3d54s2 (4)焰色试验 基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高的能级,变成激发态电子,电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量 (5)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
解析 A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,B有2个电子层,电子排布式为1s22s22p3,故B为N元素;由C第三电离能突然增大,故C表现+2价,处于ⅡA族,原子序数大于N元素,为Mg元素;D处于第3周期,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,最外层排布式为3s23p3,故D为P元素;E处于第3周期,主族序数与周期数的差为4,E处于ⅦA族,故E为Cl元素;F是前四周期中电负性最小的元素,F为第4周期元素,故F为K元素;G在周期表第4周期的第7列,G为Mn元素。(1)基态N原子中能量最高的电子排布在2p能级上,其电子云在空间有px、py、pz 3个伸展方向,原子轨道呈哑铃形。(2)该同学所画的轨道表示式中3s轨道2个电子自旋方向相同,违背了泡利不相容原理。(3)G为Mn元素,是25号元素,位于第4周期ⅦB族,最后填充的为d电子,为d区元素,价电子排布为3d54s2。(4)当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高的能级,变成激发态电子,电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量;含有K元素的溶液在酒精灯火焰上灼烧时,透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰,检验K元素的方法是焰色试验。(5)E是Cl元素,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式是Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
16.(1)第2周期ⅥA族 (2)1s22s22p6 (3)5 3
(4)O>B>Mg (5)基态Mg的核外电子排布式为1s22s22p63s2,处于稳定状态,失去1个电子后,处于不稳定状态;基态Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,失去1个电子,处于稳定状态
解析 Z原子的核外电子排布式为1s1,为H元素;W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,所以W为Mg元素、X为O元素,Y处于第2周期;由于W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,所以Y原子的最外层电子数为3,Y为B元素。(1)O元素位于第2周期ⅥA族。(2)Mg2+的核外电子排布式为1s22s22p6。(3)Y元素基态原子核外有5个电子,所以其核外电子的运动状态有5种;电子排布式为1s22s22p1,占据1s、2s和2p 3个原子轨道。(4)元素的非金属性越强,电负性越大,所以Mg、O、B元素电负性由大到小的顺序为O>B>Mg。(5)Mg原子核外轨道全充满、能量低,比较稳定。
17.(1)H· (2)
(3)O N H (4)N O Na
(5)①Al随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越多,再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多 ②+3
(6)①d ②3d64s2 ③Fe2+的价电子排布式为3d6,容易失去一个电子变为Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态,故较稳定状态的Fe3+再难失去电子
解析 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子1s轨道只有1个电子,则A为H;B元素原子第二电子层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同,则其价电子排布式为2s22p3,B为N;C元素原子的价电子排布是nsnnp2n,即2s22p4,则C为O;D元素原子有三个电子层,能量最高的电子层上只有一个电子,则其为Na;E与D的最高电子层数相同,但其价电子数等于其电子层数,则其价电子排布式为3s23p1、E为Al;F元素的原子序数为26,则其为Fe。(1)H原子的电子式为H·。(2)N原子的电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为: 。(3)电负性:O>N>H。(4)B、C、D元素分别为N、O、Na,N的2p轨道呈半充满状态,第一电离能:N>O>Na。(5)①对于同一元素的微粒,核外电子数越少,电子间的排斥作用越小,原子核对外层电子的吸引力越强,失去电子越难。②从电离能数据看,第四电离能与第3电离能相比,显得特别大,则表明失去第四个电子非常困难,这些数据说明Al的最高正化合价为+3。(6)③Fe2+的价电子排布式为3d6,容易失去一个电子变成Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态。
18.(1)H2 8
(2)Cl>Si>Al Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(3)H·+·︰ (4)14
解析 W的单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,则W为H元素;X在Y的上一周期,X、Y是短周期元素,且其基态原子p能级上存在电子,所以X处于第2周期、Y处于第3周期,X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,其原子核外电子排布式为1s22s22p4,所以X为O元素,而Y元素的离子半径在所在周期中最小,所以Y为Al。由W、X、Y、Z、N的核电荷数依次增大可知,Z、N均处于第3周期,而Z原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,所以Z为Si元素,N元素原子的最外层电子数比次外层电子数少1,其最外层电子数为7,所以N为Cl元素。(1)W单质的化学式为H2;Z元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,核外有8个原子轨道填充了电子。(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能总体上呈增大趋势,Al、Si和Cl三种元素第一电离能由大到小的顺序为Cl>Si>Al;Al3+与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。(3)用电子式表示HCl的形成过程:H·+·︰。(4)核外没有运动状态相同的电子,Si原子核外有14种不同运动状态的电子。(共48张PPT)
章末测评验收卷(一)
(满分：100分)
第 章 原子结构与元素性质
1
B
2.(2023·白山期末)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A.所含元素种类最多的族是ⅢB族
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的能量依次升高
C.在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素，且均为金属元素
D.基态原子价电子排布式为ns2的元素一定是ⅡA族元素(n为周期数)
D
解析 所含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素，故A正确；同一原子中，能级的能量：2p＜3p＜4p，因此2p、3p、4p能级的能量依次升高，故B正确；在元素周期表中，ds区只有6种自然形成的元素(4、5、6三个周期，每个周期2种元素，共6种)，且均为金属元素，故C正确；基态原子价电子排布式为ns2的元素可能为ⅡA族元素(n为周期数)，也可能是0族元素(比如He)，故D错误。
3.1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物质中制得硒。硒是氧族元素，下列关于硒的基态原子说法正确的有( )
①位于周期表p区 ②电子占据17个原子轨道 ③有34种不同运动状态的电子 ④占据8个能级 ⑤电子占据的最高电子层符号是4p ⑥价电子排布式为3d104s24p4
A.3项 B.4项 C.5项 D.6项
A
解析 ①硒的价电子排布式为4s24p4，位于周期表p区，故此项正确；②硒的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，一共占据18个原子轨道，故此项错误；③硒原子一共有34个电子，分别处于不同能层和不同能级，同一能级中自旋方向相反，所以一共有34种不同运动状态的电子，故此项正确；④第一能层中有1s 1个能级，第二层中有2s和2p 2个能级，第三层中有3s、3p、3d 3个能级，第四层有4s、4p 2个能级，共占据8个能级，故此项正确；⑤4p为能级符号，不是电子层符号，故此项错误；⑥主族元素的价电子为最外层电子，应为4s24p4，故此项错误，故选A。
4.通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”时更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能证明这个规则的是( )
①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能 ②26Fe2＋容易失去电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳(C)原子的电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①③ B.②③ C.③④ D.①②③④
B
解析 氦(He)、氢(H)均没有p能级、d能级，①错误；Fe2＋的价电子排布式为3d6，而Fe3＋的价电子排布式为3d5，3d5属于半充满状态，体系较稳定，故Fe2＋易失去电子变为稳定的Fe3＋，②正确；[Ar]3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，③正确；基态原子2s能级上一个电子获得能量，跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易变为基态，放出能量，④错误。
D
解析 Ts原子核外有7个电子层，最外层7个电子位于能量最高的Q电子层，故A正确；Ts的价电子排布为7s27p5，p能级上有一个未成对电子，故B正确；同周期元素，从左到右非金属性依次增强，所以Ts的非金属性在同周期主族元素中最大，故C正确；同一能级的电子能量是相等的，Ts原子有19个能级，所以Ts的基态原子有19种能量不同的电子，故D错误。
6.(2023·贵港期末)某种离子M2＋的价电子排布式为3d5，下列有关M原子的说法中正确的是( )
A.基态M原子的未成对电子数为5
B.该元素是过渡金属元素V
C.基态M原子的价电子自旋方向均相同
D.基态M原子核外电子的运动状态共有26种
A
解析 由题干信息可知，某种离子M2＋的核外电子排布式为[Ar]3d5，则其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，是Mn元素。基态M原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，未成对电子数为5，A正确；由分析可知，该元素是过渡金属元素Mn，B错误；基态M原子的价电子排布式为3d54s2，4s能级的2个电子自旋方向相反，C错误；D.M原子核外电子的运动状态共有25种，D错误。
A
解析 在轨道排布图中包含了电子层、电子亚层；小方框表示了能级差别，方框中的箭头表示了电子的自旋状态，A正确；Cr是24号元素，根据构造原理和洪特规则可知基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级上，因此一定属于p区元素，C错误；一般情况下同一周期元素的第一电离能和元素的电负性都随原子序数的增大而增大，但若元素处于ⅡA族、ⅤA族，则其第一电离能大于同一周期相邻元素。X、Y元素同周期且电负性：X＞Y，若Y为ⅡA族或ⅤA族元素，则由于原子核外电子排布处于原子轨道的全满或半满的稳定状态，其第一电离能就大于相邻元素，此时第一电离能：Y＞X，D错误。
D
A
10.(2023·北京八十中学高二期末)某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，下列说法中错误的是( )
A.该元素原子核外共有34个运动状态不同的电子
B.该元素原子的最高能层符号为N
C.该元素原子核外电子有18种空间运动状态
D.该元素原子价电子排布式为3d104s24p4
D
解析 由基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4可知，该元素的原子序数为34，是位于元素周期表第4周期ⅥA族的硒元素。由泡利不相容原理可知，同一原子核外不可能有运动状态完全相同的电子，则硒原子的原子核外共有34个运动状态不同的电子，故A正确；由电子排布式可知，硒原子的最高能层符号为N，故B正确；由电子排布式可知，硒原子的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p轨道，核外电子有18种空间运动状态，故C正确；硒元素位于元素周期表第4周期ⅥA族，价电子排布式为4s24p4，故D错误。
11.(2023·邵阳二中高二期中)下列说法正确的是( )
A.p能级的Px、Py、Pz轨道相互垂直，其能量大小关系为PxB.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化为激发态
C.构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
D.元素周期表中，s区全部是金属元素
C
解析 p能级的Px、Py、Pz轨道相互垂直，其能量相同，A错误；1s22s22p63p1时，电子能量增大，基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1，由基态转化成激发态需要吸收能量，B错误；构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，如M层排满了3p轨道后再排4s轨道，4s轨道排满再排3d轨道，C正确；元素周期表中，氢元素属于s区，D错误。
C
13.位于三个周期的短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，M原子的最外层上只有2个电子，Z与X位于同一主族，N与Y位于同一主族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径：r(Z)＞r(M)＞r(N)＞r(Y)＞r(X)
B.元素的电负性：Y＞N＞Z＞X
C.元素的第一电离能：I1(M)＞I1(Z)＞I1(X)
D.原子中的未成对电子数：N＞Y＞Z＞M
A
解析 位于三个周期的短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Y为O；N与Y位于同一主族，则N为S；M原子的最外层上只有2个电子，其原子序数大于O，小于S，故M为Mg；Z与X位于同一主族，Z的原子序数小于Mg、大于O，则Z为Na，X为H。所有元素原子中H半径最小，同周期主族元素自左向右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，所以原子半径：r(Z)＞r(M)＞r(N)＞r(Y)＞r(X)，A正确；元素非金属性越强，电负性越大，所以电负性Y(O)＞N(S)＞X(H)＞Z(Na)，B错误；第一电离能：I1(H)＞I1(Mg)＞I1(Na)，故C错误；O、Na、Mg、S原子中的未成对电子数分别为2、1、0、2，故D错误。
A
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(14分)现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第4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。
元素 相关信息
A 元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C 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
元素 相关信息
D 原子核外所有p轨道全充满或半充满
E 元素的主族序数与周期数的差为4
F 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
(1)B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，原子轨道呈________形。
3
哑铃
解析 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，电子排布式为1s22s22p3，故B为N元素；由C第三电离能突然增大，故C表现＋2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，为Mg元素；D处于第3周期，D原子核外所有p轨道全充满或半充满，最外层排布式为3s23p3，故D为P元素；E处于第3周期，主族序数与周期数的差为4，E处于ⅦA族，故E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，F为第4周期元素，故F为K元素；G在周期表第4周期的第7列，G为Mn元素。基态N原子中能量最高的电子排布在2p能级上，其电子云在空间有px、py、pz 3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。
泡利不相容原理
ⅦB
d
3d54s2
解析 (2)该同学所画的轨道表示式中3s轨道2个电子自旋方向相同，违背了泡利不相容原理。(3)G为Mn元素，是25号元素，位于第4周期ⅦB族，最后填充的为d电子，为d区元素，价电子排布为3d54s2。
(4)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
焰色试验
基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态电子，电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量
解析 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态电子，电子从能量较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量；含有K元素的溶液在酒精灯火焰上灼烧时，透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰，检验K元素的方法是焰色试验。
(5)写出E的单质与水反应的离子方程式：_________________________________。
16.(13分)一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同短周期不同主族的元素，Z原子的核外电子排布式为1s1，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
回答下列问题：
(1)写出元素X在周期表中的位置________________。
第2周期ⅥA族
解析 Z原子的核外电子排布式为1s1，为H元素；W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同，所以W为Mg元素、X为O元素，Y处于第2周期；由于W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，所以Y原子的最外层电子数为3，Y为B元素。O元素位于第2周期ⅥA族。
(2)写出W简单离子的核外电子排布式_________________________________。
(3)Y元素基态原子核外电子的运动状态有____________种，占据的原子轨道有______个。
1s22s22p6
5
3
解析 (2)Mg2＋的核外电子排布式为1s22s22p6。(3)Y元素基态原子核外有5个电子，所以其核外电子的运动状态有5种；电子排布式为1s22s22p1，占据1s、2s和2p 3个原子轨道。
(4)W、X、Y电负性由大到小的顺序是______________________________。
(5)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
O>B>Mg
基态Mg的核外电子排布式为1s22s22p63s2，处于稳定状态，失去1个电子后，处于不稳定状态；基态Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，失去1个电子，处于稳定状态
解析 (4)元素的非金属性越强，电负性越大，所以Mg、O、B元素电负性由大到小的顺序为O>B>Mg。(5)Mg原子核外轨道全充满、能量低，比较稳定。
17.(16分)已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A元素原子1s轨道只有1个电子；B元素原子第2电子层的最高能级不同轨道上都有电子，并且自旋状态相同；C元素原子的价电子排布是nsnnp2n；D元素原子有三个电子层，能量最高的电子层上只有一个电子；E与D的最高电子层数相同，但其价电子数等于其电子层数；F元素的原子序数为26。请用化学用语或相关叙述按要求回答下列问题：
(1)A原子的电子式：______________________________________________。
H·
解析 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子1s轨道只有1个电子，则A为H；B元素原子第二电子层的最高能级不同轨道上都有电子，并且自旋状态相同，则其价电子排布式为2s22p3，B为N；C元素原子的价电子排布是nsnnp2n，即2s22p4，则C为O；D元素原子有三个电子层，能量最高的电子层上只有一个电子，则其为Na；E与D的最高电子层数相同，但其价电子数等于其电子层数，则其价电子排布式为3s23p1、E为Al；F元素的原子序数为26，则其为Fe。H原子的电子式为H·。
(2)B原子的轨道表示式：_________________________________________。
(3)A、B、C三种元素的电负性：____________＞____________＞____________。
(4)B、C、D元素的第一电离能：____________＞____________＞____________。
O
N
H
N
O
Na
(5)已知E元素原子逐级电离能分别为578 kJ·mol－1、1 817 kJ·mol－1、2 745 kJ·mol－1、11 575 kJ·mol－1。
①E元素原子逐级电离能越来越大的原因：__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②这些数据说明E的最高正化合价为______________。
Al随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越多，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多
＋3
解析 ①对于同一元素的微粒，核外电子数越少，电子间的排斥作用越小，原子核对外层电子的吸引力越强，失去电子越难。②从电离能数据看，第四电离能与第3电离能相比，显得特别大，则表明失去第四个电子非常困难，这些数据说明Al的最高正化合价为＋3。
(6)关于F元素：
①位于周期表的________区。
②它的价电子排布式为_______________________________。
③气态的＋3价F离子较＋2价F离子再失去一个电子更难，其原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
d
3d64s2
Fe2＋的价电子排布式为3d6，容易失去一个电子变为Fe3＋，达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态，故较稳定状态的Fe3＋再难失去电子
解析 ③Fe2＋的价电子排布式为3d6，容易失去一个电子变成Fe3＋，达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态。
18.(15分)W、X、Y、Z、N是短周期元素，它们的核电荷数依次增大。
元素 元素性质或原子结构
W 单质在氯气中燃烧，产生苍白色火焰
X 在Y的上一周期，原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y 元素的离子半径在该周期中最小
Z 原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N 最外层电子数比次外层电子数少1
(1)W单质的化学式为________，Z元素原子核外有________个原子轨道填充了电子。
H2
8
解析 W的单质在氯气中燃烧，产生苍白色火焰，则W为H元素；X在Y的上一周期，X、Y是短周期元素，且其基态原子p能级上存在电子，所以X处于第2周期、Y处于第3周期，X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，其原子核外电子排布式为1s22s22p4，所以X为O元素，而Y元素的离子半径在所在周期中最小，所以Y为Al。由W、X、Y、Z、N的核电荷数依次增大可知，Z、N均处于第3周期，而Z原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，所以Z为Si元素，N元素原子的最外层电子数比次外层电子数少1，其最外层电子数为7，所以N为Cl元素。W单质的化学式为H2；Z元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，核外有8个原子轨道填充了电子。
(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (填元素符号)，写出Y3＋在过量氨水中反应的离子方程式_________________________________。
Cl＞Si＞Al
(3)用电子式表示W与N构成的化合物的形成过程________________________。
(4)Z元素原子共有____________种不同运动状态的电子。
14