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第25讲　原子结构　原子核外电子排布
(说明:选择题每小题3分)
层次1基础性
1.(2025·山东青岛58中摸底)下列化学用语表述正确的是(　　)
A.基态Ni2+的最外层电子排布式:3d8
B.基态Cl原子的价层电子轨道表示式:
C.HCl的形成过程:
D.CaC2的电子式:Ca2+]2-
2.下列叙述正确的是(　　)
A.任一能层都含ns、np能级,不一定含nd、nf能级
B.钠的焰色试验呈黄色,是电子由基态转化为激发态时吸收能量产生的
C.一个电子从3p能级跃迁到3s能级,产生的原子光谱为吸收光谱
D.同一原子中,相同能层的不同能级电子的能量高低不同
3.(2025·河北保定十校联考)化学上,将质子数相同、质量数不同的核素称为同位素。某核聚变方程为Hen。下列说法错误的是 (　　)
A.X的金属性比Y的强
BX和Y的质量数相同
CX与Mg互为同位素
D.X、Y最外层电子数之比为1∶3
4.下面是第二周期部分元素基态原子的轨道表示式,据此下列说法错误的是(　　)
A.每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B.电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C.每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D.N原子核外有5种运动状态的电子
5.(2025·广东佛山南海区调研)三甲基镓[(CH3)3Ga]是应用最广泛的一种金属有机化合物,可通过如下反应制备:GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列说法错误的是(　　)
A.Al原子的核外电子有7种空间运动状态
B.电负性大小:χ(Al)<χ(Cl)
C.Cl-的核外电子最高能层为3p
D.基态Ga原子有31种不同运动状态的电子
6.(2024·辽宁锦州期初联考)由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法不正确的是 (　　)
A.基态O原子核外电子的空间运动状态有5种
B.基态F原子核外电子排布式为1s22s22p5
C.基态As原子的简化电子排布式为
[Ar]4s24p3
D.基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2
层次2综合性
7.(2024·湖南师大附中月考)用α粒子He)分别轰击X和Y,发生核反应HeZ和HeNe,其中基态Z原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法不正确的是 (　　)
A.用α粒子轰击X发生的是化学变化
B.基态Y原子核外有9种运动状态不同的电子
C.基态X和基态Y原子核外未成对电子数之比为1∶1
D.Y、Z简单氢化物的还原性:Z>Y
8.(2025·山东枣庄期初调研)过渡元素(如25Mn、26Fe、27Co、28Ni等)常用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金。下列有关说法中不正确的是(　　)
A.基态Mn原子核外电子的空间运动状态有15种
B.基态Ni原子核外电子占据最高能级的原子轨道形状为哑铃形
C.基态Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5
D.基态Co原子的价电子排布式为3d74s2
9.(2024·福建南平四校联考)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”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则证据的是(　　)
A.元素氦(He)比元素氢(H)的化学性质稳定
B.26Fe3+得到电子转变成26Fe2+,表现出氧化性
C.基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D.某种激发态碳原子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
10.(2024·辽宁盘锦二模)已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素,其原子结构如表:
A 原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
B 原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同
C 电子排布式为1s22s22p5
D 位于周期表中第4纵列
E 基态原子M层全充满,N层只有一个电子
下列说法错误的是(　　)
A.B有3个未成对电子
B.A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序:A>B>C
C.D元素基态原子的价电子排布图为
D.E的基态原子的简化电子排布式为[Ar]4s2
11.(2024·黑吉辽卷改编)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 (　　)
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A.五种元素中,有4种短周期元素
B.基态X原子的价电子轨道表示式为
C.五种元素中,X、Y、Z均处于p区
D.基态Q2+的稳定性比Q+的稳定性强
12.(2025·湖北黄石期初联考)X、Y、Z、W、P五种元素,其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等;Z原子的核外电子有8种运动状态;Z与W元素位于同一族;P原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法正确的是(　　)
A.基态X原子最外层有三个未成对电子
B.Y基态原子的轨道表示式:
C.P原子的价层电子排布为4s1
D.P单质分别与Z、W单质反应,产物中P的化合价一定相同
层次3创新性
13.(10分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A是形成化合物种类最多的元素;B与A同周期,其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;C为第三周期元素,其离子半径在该周期元素中最小;D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;E的单质为紫红色金属。回答下列问题:
(1)基态D原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　。
(2)基态A原子核外电子共有　　　　　　种不同空间运动状态;B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈　　　形。
(3)C元素的离子与过量氨水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。
(4)基态E原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　,其基态原子核外填充有电子的能量最高的能层的符号为　　　　　　　　　　,该能层上含有的原子轨道数为　　　　　　　。
第25讲　原子结构　原子核外电子排布
1.B　解析:镍元素的原子序数为28,基态镍离子的最外层电子排布式为3s23p63d8,A错误;氯化氢是共价化合物,表示氯化氢形成过程为H·+·,C错误;碳化钙为离子化合物,阴离子中存在碳碳三键,其电子式为Ca2+C ]2-,D错误。
2.D　解析:第一能层(K层)只含1s能级,不含其他能级,A错误;钠的焰色试验呈黄色,是电子由激发态转化为基态时放出能量产生的,B错误;一个电子从3p能级跃迁到3s能级时释放能量,产生的原子光谱为发射光谱,C错误;同一原子中,相同能层的不同能级电子的能量,按ns、np、nd、nf……的顺序逐渐升高,D正确。
3.C　解析:根据质量守恒,则有24+4=b+4,b=24,Y的质子数为13,则Y为Al元素;根据质子守恒有a+2=13,a=11,则X为Na元素。X为Na,Y为Al,同周期元素从左到右金属性减弱,金属性:Na>Al,A正确Na与Al的质量数都是24,质子数分别为11、13,B正确Na和Mg的质子数不同、质量数不同,不是同位素,C错误;X为Na,核外电子排布为2、8、1,Y为Al,核外电子排布为2、8、3,最外层电子数之比为1∶3,D正确。
4.D　解析:由题目所给的四种元素原子的轨道表示式可知,在一个原子轨道里,最多能容纳2个电子,符合泡利不相容原理,A正确;电子排在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,符合洪特规则,B正确;任意能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,C正确;N原子核外有7种运动状态的电子,D错误。
5.C　解析:Cl-核外电子最高能层为M层,C错误。
6.C　解析:基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,电子占据1s、2s和2p共5个原子轨道,故其核外电子的空间运动状态有5种,A正确;F原子核外有9个电子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5,B正确;基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,C错误;基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,则其价层电子排布式为3d64s2,D正确。
7.A　解析:基态Z原子的能级数与未成对电子数相等,Z原子质量数为11+4-1=14,则Z为N,N的质量数为14,X为B,Y的质量数为22+1-4=19,则Y为F。用α粒子轰击X发生的是原子核的变化,不属于化学变化,A错误;Y为F,基态原子核外有9个电子,各个电子的运动状态均不同,B正确;X为B,Y为F,基态B原子和基态F原子核外未成对电子数之比为1∶1,C正确;元素非金属性越强,其简单氢化物还原性越弱,则Y、Z简单氢化物的还原性:Z>Y,D正确。
8.B　解析:基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,电子占据原子轨道总数为1+1+3+1+3+5+1=15,故电子的空间运动状态有15种,A正确;基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2,电子占据的最高能级是4s,原子轨道呈球形,B错误。
9.C　解析:H、He原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布均为“全空”,H原子核外只有一个电子,未达到稳定结构,He原子核外有2个电子,已经达到稳定结构,不能作为题目所给规则的证据,A错误;基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,基态Fe3+的价层电子排布式为3d5,Fe3+得电子生成Fe2+是价层电子由3d5到3d6,不能作为题目所给规则的证据,B错误;基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,[Ar]3d104s1中d轨道处于全充满,s轨道处于半充满,能作为题目所给规则的证据,C正确;激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的,不能作为题目所给规则的证据,D错误。
10.D　解析:五种前四周期元素A、B、C、D、E且原子序数依次增大。周期表中A元素原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,故A为碳元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同,核外电子排布为1s22s22p3,故B为氮元素;C元素电子排布式为1s22s22p5,为9号元素,故C为氟元素;D位于周期表中第4纵列,且处于第四周期,结合原子序数,则D为Ti元素;E基态原子M层全充满,N层只有一个电子,则外围电子排布为3d104s1,E为Cu。B为N元素,核外电子排布为1s22s22p3,则有3个未成对电子,A正确;E为Cu元素,Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1,D错误。
11.D　解析:Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第二周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,故Y不可能为C。若Y、Z为第三周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的S才能形成CuZY4,则Y、Z分别为O、S元素,X只能为N;W能与X形成XW3,则W为第ⅠA族或ⅦA族元素,但W原子序数小于N,W为H元素。综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。基态X(N)原子的价电子排布为2s22p3,故其价电子轨道表示式为,B正确;基态Cu2+、Cu+的价电子排布分别为3d9、3d10,后者3d轨道处于全充满的稳定状态,故Cu+更稳定,D错误。
12.B　解析:X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,为1s22s22p2,为C元素;Z原子的核外电子有8种运动状态,Z为O元素,Y为N元素,Z与W元素位于同一族,W为S元素;P原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,为Cu元素。X为C元素,最外层有2个未成对电子,A错误;Y为N元素,基态原子的轨道表示式:,B正确;P为Cu元素,价层电子排布为3d104s1,C错误;Cu和O2反应生成CuO,Cu元素的化合价为+2价,Cu和S反应生成Cu2S,Cu元素的化合价为+1价,D错误。
13.答案 (1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
(2)4　哑铃
(3)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(4)3d104s1　N　16
解析:前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A是形成化合物种类最多的元素,则A为碳元素。B与A同周期(第二周期),B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,则基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p4,则B为氧元素。C为第三周期元素,其离子半径在该周期元素中最小,则C为铝元素。D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,且D的核电荷数大于13,则基态D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,D为硅元素。E的单质为紫红色金属,则E为铜元素。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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