2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練27原子結構核外電子排布規(guī)律

課時跟蹤練27原子結構核外電子排布規(guī)律[基礎鞏固]1．(2024·珠海試驗中學測試)我國“奮斗者”號載人潛水器下潛深度達10909米。其載人艙球殼材料Ti62A是一種新型鈦合金。下列說法錯誤的是()A．eq\o\al(46,22)Ti、eq\o\al(47,22)Ti、eq\o\al(48,22)Ti、eq\o\al(49,22)Ti、eq\o\al(50,22)Ti互為同位素B．eq\o\al(48,22)Ti的中子數(shù)為22C．該鈦合金的耐壓性能好D．eq\o\al(48,22)Ti的L層有8個電子解析：選B。A.質子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互為同位素，eq\o\al(46,22)Ti、eq\o\al(47,22)Ti、eq\o\al(48,22)Ti、eq\o\al(49,22)Ti、eq\o\al(50,22)Ti均為Ti的原子，互為同位素，故A正確；B.eq\o\al(48,22)Ti的質子數(shù)為22，中子數(shù)為48－22＝26，故B錯誤；C.依據(jù)題意可知，該鈦合金的耐壓性能好，故C正確；D.eq\o\al(48,22)Ti的L層為其次層，Ti原子有四個電子層，故其次層有8個電子，故D正確。2．(2024·湛江模擬)“钚-239”是氫彈的重要原料。下列說法正確的是()A．eq\o\al(239,94)Pu原子核中含有239個質子B．238Pu、239Pu與241Pu屬于不同的核素C．238Pu與238U互為同位素D．eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(241,94)Pu含有不同的電子數(shù)解析：選B。A.eq\o\al(239,94)Pu原子的質量數(shù)為239，質子數(shù)為94，故A錯誤；B.238Pu、239Pu與241Pu是中子數(shù)不同、質子數(shù)相同的原子，屬于不同的核素，故B正確；C.238Pu與238U是不同元素的原子，不互為同位素，故C錯誤；D.eq\o\al(239,94)Pu與eq\o\al(241,94)Pu具有相同的質子數(shù)，二者的核外電子數(shù)相同，故D錯誤。3．科學家利用α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)進行多種核反應：eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,Z)X＋eq\o\al(1,1)H。已知eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H都具有放射性。下列說法錯誤的是()A．X元素位于元素周期表的其次周期第ⅥA族B．eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H互為同位素，化學性質幾乎相同C．eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H都可作為示蹤原子D．核反應產(chǎn)生的能量可用于發(fā)電，屬于化學能轉化為電能解析：選D。A.由質量守恒可推出，Z＝8，所以X是O元素，位于元素周期表中其次周期第ⅥA族，A正確；B.同位素的化學性質幾乎相同，B正確；C.由于eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H都具有放射性，所以均可作為示蹤原子，C正確；D.核反應不屬于化學反應的范疇，利用核反應產(chǎn)生的能量發(fā)電是將核能轉化為電能，D錯誤。4．已知某原子結構示意圖為。下列有關說法不正確的是()A．結構示意圖中x＝2B．該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2C．該原子的軌道表示式為D．該原子結構中共有5個能級上填充有電子解析：選C。由原子結構示意圖可知，K層電子排滿時為2個電子，故x＝2，該元素為硅，故A正確；硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，故B正確；硅原子的軌道表示式為，故C錯誤；該原子結構中共有1s、2s、2p、3s、3p這5個能級上填充有電子，故D正確。5．下列說法錯誤的是()A．電子排布式(23V)1s22s22p63s23p63d5違反了洪特規(guī)則B．違反了泡利不相容原理C．原子核外電子排布遵循“使整個原子處于能量最低的狀態(tài)”為總原則D．同一原子中，2p、3d、4f能級的軌道數(shù)依次增多答案：A6．量子力學原子結構模型中的原子軌道是用來描述核外電子空間運動狀態(tài)的。下列關于原子軌道的敘述正確的是()A．原子軌道就是原子核外電子運動的軌道，這與宏觀物體運動軌道的含義相同B．第n電子層上共有2n2個原子軌道C．隨意電子層上的p能級都有3個伸展方向相互垂直的原子軌道D．處于同一原子軌道上的電子，運動狀態(tài)完全相同解析：選C。原子軌道與宏觀物體的運動軌道不同，它是指電子出現(xiàn)的主要區(qū)域，而不是電子運動的實際軌跡，A項錯誤；第n電子層上共有n2個原子軌道，B項錯誤；原子核外每個電子的運動狀態(tài)都不同，D項錯誤。7．下列說法正確的是()A．金屬鈉的焰色是黃色，它的產(chǎn)生與電子的躍遷吸取能量有關B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠的地方運動C．氫原子核外只有一個電子，它產(chǎn)生的原子光譜中只有一根或明或暗的線D．光譜分析就是利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素解析：選D。光的產(chǎn)生與電子的躍遷釋放能量有關，A錯誤；能層和能級只是表明電子在該處出現(xiàn)的概率大小，與電子運動的位置無關，B錯誤；氫原子核外只有一個電子，但它的激發(fā)態(tài)存在多種狀況，當電子躍遷到較低狀態(tài)時釋放能量，發(fā)出多種不同波長的光，故它產(chǎn)生的原子光譜中不會只有一根或明或暗的線，C錯誤；光譜分析就是利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，D正確。8．工業(yè)上通常利用反應2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))4Al＋3O2↑來獲得單質鋁，該反應還須要添加Na3AlF6(冰晶石)以降低氧化鋁的熔點。下列表示相關微粒的化學用語錯誤的是()A．質子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子：eq\o\al(18,9)FB．AlFeq\o\al(3－,6)的中心離子的結構示意圖：C．基態(tài)鈉原子的價層電子排布式：3s1D．基態(tài)氟原子的軌道表示式：解析：選D。氟原子的質子數(shù)為9，質子數(shù)與中子數(shù)相等的氟原子的質量數(shù)為18，原子符號表示為eq\o\al(18,9)F，故A項正確；鋁離子的結構示意圖為，故B項正確；基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p63s1，價層電子排布式為3s1，故C項正確；基態(tài)氟原子的軌道表示式為，故D項錯誤。9．前四周期元素X、Y、Z、M、R的原子序數(shù)依次增大，X、Z位于其次周期，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)都是2；基態(tài)M原子的核外電子占據(jù)10個原子軌道，且全充溢；R3＋的價層電子排布式為3d5?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Z原子的軌道表示式為________________________________________________________。(2)X形成的單質中能導電的物質名稱是_____________________________________________________。(3)Y的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與成對電子數(shù)之比為________。(4)在X、Y、Z的簡潔氫化物中，穩(wěn)定性最強的氫化物是__________(填化學式)。(5)MZ2常用于長途運輸海鮮產(chǎn)品，它與水反應的化學方程式為____________________________________________________。(6)R的含氧酸鉀鹽的化學式為K2RO4，具有強氧化性。在它的溶液中滴加稀硫酸，溶液變黃色，并產(chǎn)生無色氣泡，寫出該反應的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________。答案：(1)(2)石墨(或石墨烯)(3)3∶4(4)H2O(5)2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑(6)4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O10．現(xiàn)有六種元素，其中A、B、C、D為短周期主族元素，E、F為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少3B元素形成的物質種類繁多，其形成的一種固體單質工業(yè)上常用作切割工具C元素基態(tài)原子p軌道有3個未成對電子續(xù)上表D原子核外全部p軌道全充溢或半充溢E是所在周期中未成對電子數(shù)最多的F能形成紅色(或磚紅色)的F2O和黑色的FO兩種氧化物依據(jù)上述信息，完成下列各題。(1)畫出基態(tài)A原子的核外電子軌道表示式：_________________________________________________________。(2)某同學畫的基態(tài)B原子的核外電子軌道表示式為，該軌道表示式違反了___________________________。(3)基態(tài)D原子中能量最高的電子，其電子云在空間有________個伸展方向，呈________形。(4)寫出C原子的電子排布式：______________；寫出E原子的簡化電子排布式：_________________________________________。(5)寫出F元素原子的價層電子排布式：____________________________________________________________。解析：A、B、C、D為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少3，電子排布式為1s22s22p1，即A為硼元素；B元素形成的物質種類繁多，其形成的一種固體單質工業(yè)上常用作切割工具，即B為碳元素；C元素基態(tài)原子p軌道有3個未成對電子，價層電子排布式為ns2np3，由D原子核外全部p軌道全充溢或半充溢可知，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，即D為磷元素，結合原子序數(shù)可知，C元素原子的價層電子排布式為2s22p3，即C為氮元素；E是所在周期中未成對電子數(shù)最多的，又因為E為第四周期元素，第四周期元素中未成對電子數(shù)最多的原子應當是3d能級容納5個電子、4s能級容納1個電子，其價層電子排布式為3d54s1，即E為鉻元素；F能形成紅色(或磚紅色)的F2O和黑色的FO兩種氧化物，即F為銅元素。(1)A為硼元素，基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1，其核外電子軌道表示式為。(2)B為碳元素，基態(tài)碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2，由洪特規(guī)則可知，基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，故該同學所畫的核外電子軌道表示式違反了洪特規(guī)則。(3)D為磷元素，基態(tài)磷原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，3p能級上電子能量最高，3p電子云在空間有3個伸展方向，呈啞鈴形。(4)C為氮元素，氮原子的電子排布式為1s22s22p3；E為鉻元素，鉻原子的簡化電子排布式為[Ar]3d54s1。(5)F為銅元素，銅原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s1，其價層電子排布式為3d104s1。答案：(1)(2)洪特規(guī)則(3)3啞鈴(4)1s22s22p3[Ar]3d54s1(5)3d104s1[素養(yǎng)提升]11．核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列說法正確的是()A．兩粒子的1s能級上電子的能量相同B．兩粒子的3p能級上的電子離核的距離相同C．兩粒子的電子發(fā)生躍遷時，產(chǎn)生的光譜不同D．兩粒子都達8電子穩(wěn)定結構，化學性質相同答案：C12．短周期元素R基態(tài)原子最外層的p能級上有2個未成對電子。下列關于基態(tài)R原子的描述正確的是()A．基態(tài)R原子核外電子的電子云輪廓圖有兩種：球形和啞鈴形B．基態(tài)R原子的價層電子排布式為ns2np2(n＝2或3)C．基態(tài)R原子的原子軌道總數(shù)為9D．基態(tài)R原子的軌道表示式為解析：選A。由“短周期元素R基態(tài)原子最外層的p能級上有2個未成對電子”可知，可能有兩種狀況：p能級上只有2個電子，R為第ⅣA族元素，為C或Si；p能級上有4個電子，R為第ⅥA族元素，為O或S，故只有A正確。13．(2024·茂名高三質檢)鉬元素為人體及動植物必需的微量元素，也在鋼鐵工業(yè)中有著重要的作用，鉬作為鋼的合金化元素，可以提高鋼的強度，特別是高溫強度和韌性。我國鉬元素的儲量豐富，在世界上占其次位。如圖所示是鉬元素的相關信息，下列有關鉬的說法錯誤的是()A．1個95Mo18Oeq\o\al(2－,4)(鉬酸根離子)中含有76個電子B．Mo元素是第五周期的主族元素C．92Mo、95Mo、98Mo互為同位素，化學性質幾乎相同D．98Mo的原子核內(nèi)中子數(shù)比質子數(shù)多14解析：選B。由題圖可知，Mo原子的核外電子數(shù)為42，O原子的核外電子數(shù)為8，故1個95Mo18Oeq\o\al(2－,4)(鉬酸根離子)中含有的電子數(shù)為42＋8×4＋2＝76，故A正確；Mo元素位于元素周期表中第五周期第ⅥB族，屬于副族元素，故B錯誤；92Mo、95Mo、98Mo的質子數(shù)相同、中子數(shù)不同，三者互為同位素，由于原子最外層電子數(shù)相同，因此化學性質幾乎相同，故C正確；98Mo的質子數(shù)為42，中子數(shù)為98－42＝56，原子核內(nèi)中子數(shù)比質子數(shù)多56－42＝14，故D正確。14．地表水和地下水都來源于大氣降水，但重水(D2O)和輕水(H2O)中同位素含量是不同的，有時差別還相當大，氧常見的核素有16O、17O和18O。下列有關說法正確的是()A．H2和D2互為同分異構體，二者的化學性質幾乎相同B．Heq\o\al(16,2)O、Heq\o\al(17,2)O、Heq\o\al(18,2)O互為同位素，都能與金屬鈉發(fā)生反應C．18O2和18O3互為同素異形體，二者的密度之比為2∶3D．電解確定量的Deq\o\al(18,2)O時，陰、陽兩極所得氣體的質量之比約為2∶9解析：選D。H2和D2為同一種物質，A錯誤；16O、17O、18O互為同位素，Heq\o\al(16,2)O、Heq\o\al(17,2)O、Heq\o\al(18,2)O既不互為同位素，也不互為同素異形體，B錯誤；相同狀況下密度之比等于摩爾質量之比，題中未說明相同狀況，無法計算，C錯誤；電解確定量的Deq\o\al(18,2)O時，陰、陽兩極會收集到物質的量之比約為2∶1的D2和18O2，質量之比約為2∶9，D正確。15．元素周期表前四周期A、B、C、D、E五種元素，A元素原子的最外層電子排布式為ns1；B元素原子的價層電子排布式為ns2np2；C元素位于其次周期且原子中p能級與s能級電子總數(shù)相等；D元素原子的M層的p能級中有3個未成對電子；E元素原子有5個未成對電子。(1)寫出元素名稱：C________；D________；E________。(2)基態(tài)C原子的軌道表示式為___________________________________________________。(3)當n＝2時，B的最簡潔氣態(tài)氫化物的電子式為____________________，BC2分子的結構式是__________；當n＝3時，B與C形成的化合物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是_____________________________________________________。(4)若A元素原子的最外層電子排布式為2s1，B元素原子的價層電子排布式為3s23p2，A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的依次是____________________(用元素符號表示)。(5)E元素原子的價層電子排布式是_