備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)分層練習(xí)第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第1講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布原理

第1講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布原理1.高鐵動車車廂禁止吸煙。高鐵裝有的離子式煙霧傳感器具有穩(wěn)定性好、靈敏度高的特點，其主體是一個放有镅（95241Am）放射源的電離室。下列關(guān)于

95241Am的說法不正確的是A.質(zhì)子數(shù)為95 B.中子數(shù)為146C.質(zhì)量數(shù)為241 D.核外電子數(shù)為146解析依據(jù)原子中核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)可知，95241Am的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝95，質(zhì)量數(shù)為241，中子數(shù)＝241－95＝146，故2.[2024模擬組合]下列化學(xué)用語正確的是（B）A.[貴陽摸底考試]基態(tài)氮原子的軌道表示式：B.[浙江名校聯(lián)考]Cr3＋的最外層電子排布式：3s23p63d3C.[惠州模擬]Be原子最外層電子的電子云輪廓圖為D.[南京六校聯(lián)考]基態(tài)S原子核外價電子的軌道表示式為解析由泡利原理和洪特規(guī)則知，基態(tài)氮原子的軌道表示式為，A項錯誤；Cr的核外電子排布式為[Ar]3d54s1，Cr失去3個電子得到Cr3＋，所以Cr3＋的最外層電子排布式為3s23p63d3，B項正確；Be原子最外層電子為2s能級的電子，其電子云輪廓圖為球形，C項錯誤；基態(tài)S原子核外價電子的軌道表示式為，D項錯誤。3.[2024太原名?？荚嚫木嶿《GreenChemistry》報道了我國學(xué)者獨創(chuàng)的低壓高效電催化還原CO2的新方法，其反應(yīng)為NaCl＋CO2通電CO＋NaClO。下列敘述錯誤的是（D）A.鈉原子核外電子有11種運動狀態(tài)B.Na和Cl形成離子鍵的過程為C.與C同主族的Ge價電子排布式為4s24p2D.基態(tài)Cl原子價電子的軌道表示式為解析鈉原子核外有11個電子，每個電子的運動狀態(tài)不同，故有11種運動狀態(tài)，A項正確；鈉原子失電子形成鈉離子，氯原子得電子形成氯離子，二者通過靜電作用，形成離子鍵，B項正確；Ge為第四周期第ⅣA族元素，價電子排布式為4s24p2，C項正確；基態(tài)Cl原子的價電子排布式為3s23p5，則價電子的軌道表示式為，D項錯誤。4.下列說法正確的是（A）A.[浙江高考]818O表示中子數(shù)為B.[浙江高考]金剛石和石墨互為同素異形體，兩者之間不能相互轉(zhuǎn)化C.[2024浙江]14N2和15N2互為同位素D.[2024浙江]Fe2C和Fe3C互為同素異形體解析金剛石和石墨在確定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，B項錯誤；14N2和15N2均為氮氣分子，不能互稱為同位素，C項錯誤；Fe2C和Fe3C均為化合物，不能互稱為同素異形體，D項錯誤。5.[2024廣東佛山部分學(xué)校考試改編]現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3、④1s22s22p5。下列有關(guān)比較正確的是（A）A.第一電離能：④＞③＞②＞①B.原子半徑：④＞③＞②＞①C.電負(fù)性：①＞②＞③＞④D.最高正化合價：③＞②＞①解析由題給基態(tài)原子的電子排布式可知，①為Si，②為P，③為N，④為F。同主族元素從上到下第一電離能漸漸降低，同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，因此第一電離能：F＞N＞P＞Si，A項正確；同主族元素從上向下，原子半徑漸漸增大，同周期元素從左向右，原子半徑漸漸減小，因此原子半徑：Si＞P＞N＞F，B項錯誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，則電負(fù)性越大，同周期主族元素從左到右電負(fù)性漸漸增加，同主族元素從上到下電負(fù)性漸漸減弱，因此電負(fù)性：F＞N＞P＞Si，C項錯誤；一般狀況下，元素的最高正化合價等于其族序數(shù)，最高正化合價：Si＜P＝N，D項錯誤。6.[全國Ⅲ高考]下列敘述正確的是（B）A.24g鎂與27g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)B.同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同C.1mol重水與1mol水中，中子數(shù)比為2∶1D.1mol乙烷和1mol乙烯中，化學(xué)鍵數(shù)相同解析24g鎂與27g鋁的物質(zhì)的量均為1mol，但Mg、Al的質(zhì)子數(shù)分別為12、13，A項錯誤；1molO2含有16mol電子，1molO3含有24mol電子，質(zhì)量相同（設(shè)為mg）的O2、O3中含有電子的物質(zhì)的量分別為m32×16mol＝m2mol、m48×24mol＝m2mol，B項正確；1molD2O含有10mol中子，1molH2O含有8mol中子，C項錯誤；1molCH3CH3含有7mol共價鍵，1molCH2CH2含有6mol7.下列對原子核外電子運動狀態(tài)的描述正確的是（D）A.電子的運動與行星相像，圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)B.能量低的電子只能在s原子軌道上運動，能量高的電子總是在f原子軌道上運動C.能層序數(shù)越小，s原子軌道的半徑越大D.在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)確定不同解析電子的運動沒有固定的軌道，也不能描繪出它的運動軌跡，A項錯誤。原子軌道能量的凹凸取決于能層序數(shù)和原子軌道的類型，不能只從原子軌道的類型來推斷，例如7s原子軌道的能量比4f原子軌道的能量高，B項錯誤。相同類型的原子軌道，能層序數(shù)越大，能量越高，電子運動的區(qū)域越大，原子軌道的半徑越大，C項錯誤。依據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則可知，一個原子中不存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子，D項正確。8.[電子云和原子軌道的理解誤區(qū)]電子云是處于確定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。下列有關(guān)電子云的說法正確的是（B）A.概率密度的大小體現(xiàn)了電子數(shù)目的多少B.概率密度的大小體現(xiàn)了電子在空間某處出現(xiàn)概率的大小C.基態(tài)C原子的1s電子的電子云和2s電子的電子云完全相同D.基態(tài)Li原子的1s電子的電子云和2s電子的電子云形態(tài)不同解析電子云是處于確定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述，體現(xiàn)了電子在空間某處出現(xiàn)概率的大小，而不是電子數(shù)目的多少，A項錯誤，B項正確。1s、2s電子的電子云形態(tài)相同，都是球形，但球的半徑不同，C、D項錯誤。9.[全國Ⅰ高考]下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為D、C（填標(biāo)號）。A. B.C. D.解析依據(jù)能級能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）推斷，能量最低的為D，能量最高的為C。10.[2024重慶八中模擬等組合]依據(jù)要求回答下列問題：（1）基態(tài)銅原子的價電子排布式為3d104s1，其核外電子占據(jù)的原子軌道有9種伸展方向。（2）鈷及其化合物有重要的用途，探究其結(jié)構(gòu)有重要意義?；鶓B(tài)Co的價電子排布式是3d74s2，價電子軌道表示式是，在元素周期表中，該元素位于d（填“d”或“ds”）區(qū)。解析（1）基態(tài)銅原子的價電子為其3d、4s能級上的電子，其基態(tài)價電子排布式為3d104s1，基態(tài)Cu原子核外電子占據(jù)的軌道有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，其中s軌道有1種伸展方向，p軌道有3種伸展方向，d軌道有5種伸展方向，因此共有9種伸展方向。（2）基態(tài)Co的價電子排布式是3d74s2，依據(jù)構(gòu)造原理，其價電子軌道表示式是↑↓↑↓↑↑↑3d↑↓4s。在元素周期表中，鈷位于第四周期Ⅷ族，即位于d區(qū)。11.[2024河南名校摸底考試等組合]（1）錳酸鋰（LiMn2O4）電池具有原料成本低、合成工藝簡潔等優(yōu)點。原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用＋12表示，與之相反的用－12表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)Li原子，其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為＋12或－12?；鶓B(tài)Mn原子核外價電子的運動狀態(tài)有（2）光電材料[氟代硼鈹酸鉀晶體（KBe2BO3F2）等]是目前科學(xué)家特殊關(guān)注的材料?；鶓B(tài)B原子中有3種能量不同的電子，存在未成對電子的能級電子云有3種伸展方向。（3）基態(tài)碳原子的電子占據(jù)的最高能級的電子云輪廓圖形態(tài)為紡錘形（或啞鈴形）。（4）Ti原子位于元素周期表中的d區(qū)，最高能層電子的電子云輪廓圖形態(tài)為球形。解析（1）基態(tài)Li原子核外電子排布圖為，故其核外電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為＋12或－12；核外價電子的運動狀態(tài)種類數(shù)＝核外價電子總數(shù)，基態(tài)Mn原子核外價電子數(shù)為7，故基態(tài)Mn原子核外價電子的運動狀態(tài)有7種。（2）基態(tài)B原子的核外電子排布式為1s22s22p1，1s、2s、2p中電子的能量不同，則有3種能量不同的電子。2p能級存在未成對電子，p能級電子云有3種伸展方向，為px、py、pz。（3）基態(tài)碳原子的電子排布式是1s22s22p2，占據(jù)的最高能級是2p，電子云輪廓圖形態(tài)為紡錘形（啞鈴形）。（4）Ti是22號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d24s2，電子最終占據(jù)3d能級，故Ti位于元素周期表中的d區(qū)；最高能層電子位于4s軌道，其電子云輪廓圖形態(tài)12.（1）[2024天津模擬]寫出基態(tài)Zn2＋的電子排布式：1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）。Sn與C均為第ⅣA族元素，基態(tài)Sn原子的價電子中，兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為1∶3（或3∶1）。（2）[2024四川石室中學(xué)模擬]基態(tài)銅原子的核外電子有15種空間運動狀態(tài)。與Cu元素同周期，基態(tài)原子有2個未成對電子的金屬元素有3種。解析（1）基態(tài)Zn原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，失去最外層兩個電子變?yōu)閆n2＋，Zn2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10?；鶓B(tài)Sn原子的價電子排布式為5s25p2，其中兩種自旋相反的電子數(shù)之比為1∶3或3∶1。（2）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，共占據(jù)15個軌道，有15種空間運動狀態(tài)。與Cu同周期，基態(tài)原子有2個未成對電子的金屬元素有Ti（[Ar]3d24s2）、Ni（[Ar]3d84s2）、Ge（[Ar]3d104s24p2）3種。13.（1）[2024寧夏石嘴山一模]基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6），F(xiàn)e3＋有6種能量不同的電子。（2）[2024四川成都三模]①經(jīng)測定滕氏藍(lán)與普魯士藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)相同，測定晶體結(jié)構(gòu)的手段是X－射線衍射試驗；深藍(lán)色是Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）之間價電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果，這些電子是3d能級電子。②[順磁性物質(zhì)]將含有未成對電子的物質(zhì)置于外磁場中，會使磁場強(qiáng)度增大，稱其為順磁性物質(zhì)，下列物質(zhì)中，屬于順磁性物質(zhì)的是BD（填標(biāo)號）。A.[Cu（NH3）2]Cl B.[Cu（NH3）4]SO4C.[Zn（NH3）4]SO4 D.[Cr（H2O）5Cl]Cl2解析（1）Fe為26號元素，F(xiàn)e原子失去2個電子形成Fe2＋，則基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6），F(xiàn)e原子失去3個電子形成Fe3＋，則基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則Fe3＋有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6種能量不同的電子。（2）①可以通過X－射線衍射試驗測定晶體結(jié)構(gòu)。Fe（Ⅱ）的價電子排布式為3d6，F(xiàn)e（Ⅲ）的價電子排布式為3d5，F(xiàn)e（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）之間轉(zhuǎn)移的是3d能級電子。②[Cu（NH3）2]Cl中Cu＋的價電子排布式為3d10，沒有未成對電子，A項不符合題意；[Cu（NH3）4]SO4中Cu2＋的價電子排布式為3d9，有未成對電子，B項符合題意；[Zn（NH3）4]SO4中Zn2＋的價電子排布式為3d10，沒有未成對電子，C項不符合題意；[Cr（H2O）5Cl]Cl2中Cr3＋的價電子排布式為3d3，有未成對電子，D項符合題意。14.[跨學(xué)科/物理][2024山東菏澤模擬改編]居里夫婦用α粒子（24He）轟擊某金屬原子ZAX得到

Z+230Y，基態(tài)Y原子的3p能級半充溢。Z＋230Y具有放射性，很快衰變?yōu)?/p>

Z+1WQ。上述過程可表示為

2A.第一電離能：X＜Q＜YB.自然界中不存在

Z+230Y4C.AZX原