2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練14原子結(jié)構(gòu)和核外電子排布

課時(shí)跟蹤練14一、選擇題1．(2024·海南卷)鈉和鉀是兩種常見金屬，下列說法正確的是()A．鈉元素的第一電離能大于鉀B．基態(tài)鉀原子價(jià)層電子軌道表示式為C．鉀能置換出NaCl溶液中的鈉D．鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)相差18解析：同一主族元素的第一電離能從上到下依次減小，金屬性越強(qiáng)的元素，其第一電離能越小，因此，鈉元素的第一電離能大于鉀，A說法正確；基態(tài)鉀原子價(jià)層電子為4s1，其軌道表示式為，B說法不正確；鉀和鈉均能與水發(fā)生置換反應(yīng)，因此，鉀不能置換出NaCl溶液中的鈉，C說法不正確；鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)分別為11和19，兩者相差8，D說法不正確。答案：A2．(2024·天津南開中學(xué)月考)下列科學(xué)家所對(duì)應(yīng)的理論或貢獻(xiàn)正確的是()①湯姆生：在探討陰極射線時(shí)發(fā)覺原子中存在電子②徐光憲：在稀土金屬串級(jí)萃取領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)③鮑林：在一個(gè)原子軌道里最多容納2個(gè)電子且自旋相反④洪特：電子排布同一能級(jí)不同軌道時(shí)，基態(tài)原子總優(yōu)先單獨(dú)分占不同軌道且自旋相同⑤侯德榜：侯氏制堿法，制取NaOH⑥勒夏特列：提出工業(yè)合成氨的方法A．①②③④⑤⑥ B．①②④C．②③④⑤ D．①②⑤⑥解析：湯姆生：在探討陰極射線時(shí)發(fā)覺原子中存在電子，故①正確；徐光憲：在稀土金屬串級(jí)萃取領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)，故②正確；鮑林：提出了雜化軌道理論，而“在一個(gè)原子軌道里最多容納2個(gè)電子且自旋相反”是泡利提出的，故③錯(cuò)誤；洪特：電子排布在相同能量的軌道時(shí)，基態(tài)原子總優(yōu)先單獨(dú)分占不同軌道且自旋相同，故④正確；侯德榜：侯氏制堿法，制取的是純堿(Na2CO3)不是NaOH，故⑤錯(cuò)誤；提出工業(yè)合成氨的方法的不是勒夏特列而是哈伯，故⑥錯(cuò)誤。答案：B3．(2024·呂梁市孝義中學(xué)月考)地表水和地下水都來源于大氣降水，但重水和輕水中同位素含量是不同的，有時(shí)差別還相當(dāng)大，氫包括兩種穩(wěn)定核素：H和D，氧常見的核素：16O、17O和18O，下列有關(guān)說法正確的是()A．H2和D2互為同分異構(gòu)體，其化學(xué)性質(zhì)完全相同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(yīng)C．18O2和18O3互為同素異形體，其密度之比為2∶3D．電解肯定量的Deq\o\al(18,2)O時(shí)，陰、陽兩極所得氣體的質(zhì)量之比約為2∶9解析：同分異構(gòu)體一般指分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物，H2和D2為組成和結(jié)構(gòu)都相同的無機(jī)物，A項(xiàng)錯(cuò)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項(xiàng)錯(cuò)誤；18O2和18O3互為同素異形體，但只有在同溫同壓下，它們的密度之比才為2∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解肯定量的Deq\o\al(18,2)O時(shí)，陰、陽兩極會(huì)收集到物質(zhì)的量之比為2∶1的D2和18O2，其質(zhì)量之比約為2∶9，D項(xiàng)正確。答案：D4．(2024·東莞中學(xué)松山湖學(xué)校月考)2016年IUPAC確認(rèn)了四種新元素，其中一種為Mc，中文名為“鏌”。元素Mc可由反應(yīng)：eq\o\al(243,95)Am＋eq\o\al(48,20)Ca→eq\o\al(288,115)Mc＋3eq\o\al(1,0)n得到。下列有關(guān)說法正確的是()A．Mc(鏌)是長周期元素B．eq\o\al(287,115)Mc與eq\o\al(288,115)Mc互為同素異形體C．eq\o\al(48,20)Ca2＋核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為18D．eq\o\al(243,95)Am原子的核外電子數(shù)為148解析：鏌元素的原子序數(shù)為115，位于元素周期表第七周期第ⅤA族，屬于長周期元素，故A項(xiàng)正確；eq\o\al(287,115)Mc與eq\o\al(288,115)Mc的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(48,20)Ca2＋核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為20，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(243,95)Am原子的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同，都為95，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5．(2024·上海普陀其次次模擬)已知某微粒的核外電子排布式是1s22s22p63s23p4，下列推斷錯(cuò)誤的是()A．該元素在周期表的位置是第三周期第ⅣA族B．該元素最高價(jià)是＋6，最低價(jià)是－2C．該微粒原子核外有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子D．該微粒原子核外有5種能量不同的電子解析：該元素為16硫元素，在第三周期第ⅥA族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫最高價(jià)為＋6價(jià)，最低價(jià)－2價(jià)，B項(xiàng)正確；硫元素有16個(gè)電子，有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，C項(xiàng)正確；該原子的電子占據(jù)5個(gè)不同電子能級(jí)，有5種能量不同的電子，D項(xiàng)正確。答案：A6．(2024·江蘇泰州模擬)硼酸和乙醇可以發(fā)生酯化反應(yīng)：B(OH)3＋3C2H5OHeq\o(→,\s\up14(濃H2SO4),\s\do5(△))(C2H5O)3B＋3H2O。生成的硼酸三乙酯點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生綠色火焰，可通過該現(xiàn)象鑒定硼酸。下列表示正確的是()A．中子數(shù)為8的O原子：eq\o\al(8,8)OB．乙醇分子的比例模型：C．基態(tài)C原子核外價(jià)電子的軌道表達(dá)式：D．硼酸在水中的電離方程式：B(OH)3＋H2O=B(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋解析：中子數(shù)為8的O原子的質(zhì)量數(shù)為8＋8＝16，該核素為eq\a\vs4\al(eq\o\al(16,8)O)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH，并且原子大小：C＞O＞H，則乙醇分子的比例模型為，故B項(xiàng)正確；基態(tài)C原子的核外電子排布式為1s22s22p2，價(jià)電子排布式為2s22p2，依據(jù)洪特規(guī)則可知C原子的價(jià)電子的軌道表達(dá)式為，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；硼酸是一元弱酸，部分電離，電離方程式：B(OH)3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B7．(2024·山東省試驗(yàn)中學(xué)模擬)含有Neq\o\al(－,3)、Neq\o\al(＋,5)的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于制炸藥。下列說法正確的是()A．Pb屬于d區(qū)元素B．基態(tài)As原子的d軌道與p軌道上的電子數(shù)之比為3∶2C．Neq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型為直線形D．基態(tài)F原子中，核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種解析：鉛元素的原子序數(shù)為82，價(jià)電子排布式為6s26p2，處于元素周期表的p區(qū)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；砷元素的原子序數(shù)為33，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，則原子的d軌道與p軌道上的電子數(shù)之比為10∶15＝2∶3，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；等電子體具有相同的空間構(gòu)型，Neq\o\al(－,3)離子與二氧化碳分子的原子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電子數(shù)都為16，互為等電子體，二氧化碳的空間構(gòu)型為直線形，則Neq\o\al(－,3)離子的空間構(gòu)型為直線形，故C項(xiàng)正確；核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與原子軌道的數(shù)目相同，氟元素的原子序數(shù)為9，電子排布式為1s22s22p5，氟原子的原子軌道數(shù)目為5，則核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C8．(2024·遼寧渤海高校附屬高級(jí)中學(xué)模擬)反應(yīng)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可用于呼吸面具。下列相關(guān)微粒的說法正確的是()A．中子數(shù)為8的碳原子：eq\o\al(8,6)CB．X射線衍射法確定CO2分子空間結(jié)構(gòu)為直線形C．基態(tài)鈉原子的電子排布圖為1s22s22p63s1D．Na2O2的電子式：解析：eq\o\al(A,Z)X中A為質(zhì)量數(shù)＝中子數(shù)＋質(zhì)子數(shù)，Z為質(zhì)子數(shù)。則中子數(shù)為8的碳原子為eq\o\al(14,6)C，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2中C為sp雜化，分子空間構(gòu)型為直線形，B項(xiàng)正確；基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p63s1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2為離子化合物，其電子式為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B9．(2024·赤峰二中高三)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大?；鶓B(tài)X原子核外電子僅占據(jù)5個(gè)原子軌道且有3個(gè)未成對(duì)電子，Y在周期表中位于第ⅢA族，Z與X屬于同一主族，基態(tài)W原子的核外有1個(gè)未成對(duì)電子。下列說法錯(cuò)誤的是()A．原子半徑：Y＞Z＞W(wǎng)B．最高價(jià)含氧酸的酸性：W＞X＞ZC．簡潔氫化物的還原性：X＞ZD．X、Y、Z均可與W形成共價(jià)化合物解析：基態(tài)X原子核外電子僅占據(jù)5個(gè)原子軌道且有3個(gè)未成對(duì)電子，則其核外電子排布式為1s22s22p3，為N元素；Z與X屬于同一主族，則Z為P元素；Y在周期表中位于第ⅢA族，且原子序數(shù)大于N，則Y為Al元素；基態(tài)W原子的核外有1個(gè)未成對(duì)電子，且原子序數(shù)大于P，則W為Cl元素。同周期主族元素自左至右原子半徑依次減小，所以原子半徑：Al＞P＞Cl，即Y＞Z＞W(wǎng)，A項(xiàng)正確；非金屬性越強(qiáng)最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，非金屬性：Cl(W)＞N(X)＞P(Z)，所以最高價(jià)含氧酸的酸性：W＞X＞Z，B項(xiàng)正確；非金屬性越強(qiáng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，簡潔氫化物的還原性越弱，非金屬性：N(X)＞P(Z)，則簡潔氫化物的還原性：Z＞X，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N可以和Cl形成共價(jià)化學(xué)物NCl3，Al可以和Cl形成共價(jià)化合物AlCl3，P可以和Cl形成共價(jià)化合物PCl3、PCl5，D項(xiàng)正確。答案：C10．(2024·南京外國語學(xué)校階段練習(xí))X、Y、Z、W四種短周期元素，原子半徑依次增大，X和Y位于同一周期，可組成多種化合物，其中一種是紅棕色的大氣污染物。Z元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)依次為738、1451、7733、10540、13630……下列有關(guān)說法正確的是()A．簡潔氫化物的沸點(diǎn)：Y>XB．簡潔離子半徑：X>Z>WC．電負(fù)性：X>Y>ZD．Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性大于W解析：X、Y、Z、W四種短周期元素，原子半徑依次增大，X和Y位于同一周期，可組成多種化合物，其中一種是紅棕色的大氣污染物，該紅棕色的物質(zhì)為二氧化氮，則X為O，Y為N；Z元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)依次為738、1451、7733、10540、13630……，Z的第三電離能劇增，說明其最外層有2個(gè)電子，位于第ⅡA族，且Z的原子核外電子數(shù)多于4個(gè)，則Z為Mg；W的原子半徑大于Mg，則W為Na。常溫下水為液態(tài)，氨為氣態(tài)，則簡潔氫化物的沸點(diǎn)：Y＜X，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則簡潔離子半徑：X＞W(wǎng)＞Z，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；同一周期主族元素從左向右電負(fù)性呈增大的趨勢(shì)，故N<O，同主族從上到下電負(fù)性漸漸減小，則電負(fù)性：X＞Y＞Z，故C項(xiàng)正確；Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物氫氧化鎂的堿性小于W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物氫氧化鈉，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題11．(2024·重慶試驗(yàn)外國語學(xué)校月考)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗稱摩爾鹽。(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子的電子排布圖為______________________，其最外層電子的電子云形態(tài)為________________。(2)Fe元素在周期表中位置是___________________________________________________，屬于______(填“s”“p”“d”或“ds”)區(qū)元素。(3)O、S兩元素的電負(fù)性由大到小的依次為________(用元素符號(hào)表示)。(4)N、O兩元素的第一電離能由大到小的依次為________________(用元素符號(hào)表示)。(5)摩爾鹽的水溶液中，各離子濃度的大小關(guān)系為__________________。(6)稱取3.920g含有雜質(zhì)的摩爾鹽樣品(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，溶于適量稀硫酸中，轉(zhuǎn)入100mL容量瓶定容，每次用移液管取25.00mL溶液放入錐形瓶中，用0.02000mol·L－1的KMnO4溶液滴定(還原產(chǎn)物為Mn2＋)，三次平均消耗24.30mL的KMnO4溶液。則產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(已知(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為392)。解析：(1)Fe元素為26號(hào)元素，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布圖為，因該原子最外層為4s能級(jí)，則其最外層電子云形態(tài)為球形。(2)Fe為26號(hào)元素，在周期表中位置為第四周期第Ⅷ族，屬于d區(qū)元素。(3)O與S同一主族，且O在S的上一周期，同主族元素的電負(fù)性從上而下漸漸減小，所以電負(fù)性大小依次為O>S。(4)同一周期自左向右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但是N處于第ⅤA族，其最外層p能級(jí)處于半充溢狀態(tài)，較為穩(wěn)定，則第一電離能比O高，即N>O。(5)摩爾鹽的化學(xué)式為(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，由于NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋水解顯酸性，因此溶液中離子濃度大小依次為c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Fe2＋)>c(H＋)>c(OH－)。(6)依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋，則有5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)～5e－515n0.02000×24.30×10－3則(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(392n×\f(100,25),3.920)×100%＝eq\f(100×100×5×0.02×24.30×10－3,25)×100%＝97.20%。答案：(1)球形(2)第四周期第Ⅷ族d(3)O>S(4)N>O(5)c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Fe2＋)>c(H＋)>c(OH－)(6)97.20%12．(2024·汾陽中學(xué)月考)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(zhì)種類繁多，其形成的一種固體單質(zhì)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(gè)未成對(duì)電子D原子核外全部p軌道全充溢或半充溢E在該周期中未成對(duì)電子數(shù)最多F能形成紅色(或磚紅色)的F2O和黑色的FO兩種氧化物某同學(xué)依據(jù)上述信息，完成下列各題：(1)畫出A基態(tài)原子的核外電子軌道表示式：____________________________。(2)某同學(xué)所畫的B基態(tài)原子的核外電子軌道表示式為，則該同學(xué)所畫的軌道表示式違反了________________。(3)D基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有________個(gè)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(jià)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B(硼)元素；B元素形成的物質(zhì)種類繁多，其形成的一種固體單質(zhì)工業(yè)上常用作切割工具，則B為C(碳)元素；C元素基態(tài)原子p軌道有3個(gè)未成對(duì)電子，價(jià)層電子排布式為ns2np3，D原子核外全部p軌道全充溢或半充溢，結(jié)合原子序數(shù)可知，價(jià)層電子排布式為3s23p3符合題意，即C為N(氧)元素、D為P(磷)元素；E在該周期中未成對(duì)電子數(shù)最多，又E為第四周期元素，則第四周期元素中未成對(duì)電子數(shù)最多的原子應(yīng)當(dāng)是3d能級(jí)容納5個(gè)電子、4s能級(jí)容納1個(gè)電子，其價(jià)層電子排布式為3d54s1，則E為Cr(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Cu(銅)元素。據(jù)此分析解答。(1)A為硼元素，基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1，則核外電子軌道表示式為。(2)B為碳元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p2，由洪特規(guī)則可知，電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋平行，則題給基態(tài)原子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(jí)上電子能量最高，3p電子云在空間有3個(gè)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，銅原子的電子排布式為[Ar]3d104s1，則價(jià)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)3d104s113．(2024·賀蘭景博中學(xué)月考)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五種元素，A元素的原子最外層電子排布式為ns1；B元素的原子價(jià)電子排布式為ns2np2；C元素位于其次周期且原子中p能級(jí)與s能級(jí)電子總數(shù)相等；D元素原子的M能層的p能級(jí)中有3個(gè)未成對(duì)電子；E元素原子有5個(gè)未成對(duì)電子。(1)寫出元素名稱：C____________；D____________；E__________。(2)C基態(tài)原子的電子排布圖為__________________________________________________。(3)當(dāng)n＝2時(shí)，B的最簡潔氣態(tài)氫化物的電子式為__________________，BC2分子的結(jié)構(gòu)式是________________________________________________________________________；當(dāng)n＝3時(shí)，B與C形成的化合物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是____________________。(4)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1，B元素的原子價(jià)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(hào)表示)。(5)E元素原子的價(jià)電子排布式是_____