【高考突破方案】第五章 第1讲 原子结构 核外电子排布 -强化训练（解析版） 高考化学一轮复习

第五章 物质结构 元素周期律
第1讲 原子结构 核外电子排布
1.下列有关放射性核素氚(H)的表述不正确的是(　　)
A.H原子核外电子数为1
B.H原子核内中子数为3
C.H2与H2化学性质基本相同
D.H2O具有放射性
【答案】B
2.钍是一种放射性金属元素，有钢灰色光泽，质地柔软，化学性质较活泼，广泛分布在地壳中。230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U，因此它是潜在的核燃料。下列有关Th的说法正确的是(　　)
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同
【解析】D　Th有质量数为230、232的两种核素，不能说Th元素的质量数为232，A项错误；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其在自然界中的百分含量求得的平均值，B项错误；232Th转换成233U，不是化学变化，C项错误；同位素的物理性质差异较大，但化学性质几乎完全相同，D项正确。
3.下列说法正确的是(　　)
A．Be原子最外层电子的电子云轮廓图为
B．基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2
C．Fe3+的价电子的轨道表示式：
D．砷原子的原子结构示意图：
【解析】C　Be原子最外层电子2s电子云轮廓图为球形，A错误；基态Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，B错误；Fe3+的价电子为3d5，其轨道表示式为，C正确；砷元素位于第四周期第ⅤA族，其原子结构示意图为，D错误。
4.下列电子排布式中,表示的是激发态原子的是(　　)
A.1s22s22p6
B.1s22s22p63s23p63d104s2
C.1s22s22p33s1
D.1s22s22p63s23p63d54s1
【解析】C　1s22s22p33s1的2p轨道最多可填充6个电子,2p轨道填充3个电子,3s轨道填充1个电子,则该原子处于激发态,C正确。
5.（2023·湖南醴陵一中月考）我国限制稀有金属对外出口,此举对我国战略安全具有重要意义,稀土元素钕Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是 (　)
A.　Nd和Nd是不同核素,互为同素异形体
B.　Nd和Nd的核外电子排布相同,化学性质相同
C.　Nd原子的中子数与质子数之差为80
D.14 g钕元素含有6 mol电子
【解析】B Nd和Nd是同种元素的不同核素,互为同位素,A错误Nd和Nd的核外电子数均为60,核外电子排布相同,化学性质相同,B正确Nd原子的中子数为80、质子数为60,二者之差为20,C错误;元素的相对原子质量是按照该元素的各种天然同位素所占的一定百分比计算出的平均值,则14 g钕元素对应的钕原子的物质的量并非0.1 mol,含有的电子也不是6 mol,D错误。
6.(2023 湖南重点中学协作体联考改编)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法不正确的是(　　)
A.基态X原子核外有3种不同能量的电子
B.基态Y原子中电子占据的最高能级轨道呈球形
C.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
D.6Y和7Y互为同位素
【解析】C　根据核反应为He可知,X的质量数N为4+7-1=10,又因为Y在化合物中呈+1价,则推知Y位于第ⅠA族,质量数=质子数+中子数,Y的质量数为7,故Y为Li,X为B元素。基态Li原子核外电子排布式为1s22s1,2s能级轨道呈球形,B正确;Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,C错误;6Li和7Li两者的质子数均为3,中子数不同,两者互为同位素,D正确。
7.下列说法错误的是(　　)
A．2px所代表的含义是第二能层沿x轴方向伸展的p轨道
B．节日里燃放的烟花焰火是金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来
C．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则该元素原子核外有4个能级
D．在电子云示意图中，小点越密，表明概率密度越大
【解析】C　p能级有三个轨道，沿着x、y、z三个方向延伸，因此2px所代表的含义是第二能层沿x轴方向伸展的p轨道，故A选项正确；焰色试验是指金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，故B选项正确；核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2的原子，其原子核外有7个能级，故C选项错误；在电子云示意图中，小点越密，表明概率密度越大，故D选项正确。
8.(2024 山东日照校际联考改编)某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是(　　)
A.基态碳原子的空间运动状态有4种
B.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子
C.基态原子中未成对电子数:Al>C>N>O>H
D.基态O原子的价电子轨道表示式:
【解析】C　基态碳原子核外电子占据1s、2s轨道和2个2p轨道,故碳原子的空间运动状态有4种,A正确;基态N原子核外有7个电子,其运动状态均不相同,故核外有7种运动状态不同的电子,B正确;基态原子中未成对电子数:N>C=O>Al=H,C错误;基态O原子的价电子排布式为2s22p4,故其价电子轨道表示式为,D正确。
9.现有部分元素的原子结构特点如下表所示：
X L层电子数是K层电子数的3倍
Y 核外电子层数等于原子序数
Z L层电子数是K层和M层电子数之和
G 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
(1)画出G原子结构示意图：_______________________。
(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是_______(填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式：________________________。
(3)X、Y、Z、G四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为____________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比为1∶1形成的化合物Q，元素G和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：______________________________________________________。
【答案】(1)
(2)氧　2H2S＋O2===2H2O＋2S↓(答案合理即可)
(3)NH4HSO4
(4)N2H4＋2H2O2N2↑＋4H2O
【解析】X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，根据核外电子排布规律，可知L层为6个电子，所以X为氧元素；Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y只能是氢元素；Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和，L层有8个电子，K层有2个电子，则其M层电子数为6，所以Z是硫元素；G元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，其次外层只能是K层，有2个电子，所以G为氮元素。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成的离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性，则应是强酸的酸式盐，故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1形成的化合物为H2O2，共有18个电子，则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4，根据信息写出化学方程式即可。
10.(1)基态Zn2+的核外电子排布式为　　　　　　　　　　,基态锌原子核外电子的空间运动状态比基态K原子核外电子的空间运动状态多　　　　　种;钾、钠元素常用的检验方法是焰色试验,焰色试验产生的光谱属于　　　　　(填“发射”或“吸收”)光谱,钾、钠元素中第一电离能较大的是　　　　　(填元素名称)。
(2)基态锌原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的锌原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为　　　　。
(3)基态锰原子的价层电子排布式为　　　　　　　　。
(4)基态硫原子价电子排布式为　　　　　。
(5)对于基态Cr原子,下列叙述正确的是　　　　　(填字母)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
【答案】(1)[Ar]3d10　5　发射　钠
(2)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2　0　(3)3d54s2　(4)3s23p4　(5)A
【解析】(1)锌是第30号元素,基态Zn2+的核外电子排布式为[Ar]3d10,基态钾原子的核外电子排布式为[Ar]4s1,一个原子轨道就是一种空间运动状态,故基态锌原子比基态钾原子多5种空间运动状态;焰色试验是电子由高能级跃迁到低能级时发射出的光谱,属于发射光谱;同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,钾、钠元素中第一电离能较大的是钠。(2)Zn为第30号元素,原子核外有30个电子,其核外电子排布为[Ar]3d104s2;若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,3d和4s轨道都排满电子,每个轨道电子自旋状态相反,则Zn的价电子3d104s2自旋磁量子数的代数和为0。
(5)基态原子满足能量最低原理,Cr有24个核外电子,轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布式应为[Ar]3d54s1,A正确;Cr核外电子排布式为[Ar]3d54s1,由于能级交错,3d轨道的能量高于4s轨道的能量,即3d电子能量较高,B错误。