第一章 章末质量检测(课件 练习)高中化学人教版(2019)选择性必修2

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第一章 章末质量检测(课件 练习)高中化学人教版(2019)选择性必修2

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章末质量检测(一) 原子结构与性质
(分值:100分)
  
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·惠州模拟)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是(  )
A.基态Mg原子的核外电子排布图:
B.原子核内有10个中子的氧原子O
C.As原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p3
D.过氧化氢的电子式:H+[︰︰︰]2-H+
2.(2024·宝鸡高二检测)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是(  )
A.4p电子的能量高于3p电子
B.形状相同的原子轨道,其电子能量不一定相同
C.1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高
D.同一原子中,2px、2py、2pz能量依次升高
3.下列说法不正确的是(  )
A.元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的
B.2s与5s轨道皆为球形
C.Co2+的价层电子排布为3d54s2
D.钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
4.(2024·常州高二检测)已知115号元素的中文名为“镆”,它有多种原子,如McMc等。下列说法正确的是(  )
A.Mc位于周期表的第七周期第ⅥA族
BMc和Mc的化学性质不同
C.在镆原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f,故Mc位于周期表中的f区
D.在周期表中,假设第八周期按照现有规则填满,则115号元素正下方的将是165号元素
5.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(  )
A.位于同一轨道内的电子的运动状态也不相同
B.位于d区和ds区的元素都是金属元素
C.前四周期基态原子未成对电子数最多的元素位于第ⅥB族
D.基态原子最外层电子排布为ns1的元素均在第ⅠA族或第ⅠB族
6.下列关于第一电离能和电负性的说法不正确的是(  )
A.第一电离能:Mg>Al
B.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C.Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D.第一电离能:Al<Si
7.(2024·龙岩高二检测)下列有关原子结构与性质的叙述中,不正确的是(  )
A.3p和4p轨道形状均为哑铃形
B.第三周期元素中第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种
C.第四能层有4个能级,最多可容纳32个电子
D.主族元素处于元素周期表的s区和p区,s区元素都是金属元素
8.(2024·郑州高二检测)LiFePO4常作为锂离子电池的正极材料,电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+形成Li1-xFePO4。下列说法正确的是(  )
A.Fe元素位于元素周期表第ⅦB族
B.P原子核外有5个未成对电子
C.基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5种
D.充电时阳极反应式为LiFePO4+xe-Li1-xFePO4+xLi+
9.短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态原子的价层电子排布为nsnnpn+1,下列说法不正确的是(  )
A.X元素的电负性大于Y
B.X元素的第一电离能大于Y
C.X在周期表中位于第二周期第ⅢA族
D.原子半径:Mg>Y
10.X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z是短周期中金属性最强的元素,W的单质为黄绿色气体。下列说法不正确的是(  )
A.第一电离能:Y>W>X>Z
B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
C.Z可与Y形成化合物Z2Y2
D.X的氢化物中可能存在非极性共价键
11.(2024·潍坊高二检测)下列有关轨道表示式的表述正确的是(  )
A. 只能表示基态Ne的电子排布图
B. 违背了洪特规则
C. 表示基态N原子的价层电子的轨道表示式
D. 表示处于激发态的B原子的轨道表示式
12.(2024·沧州模拟)下列各组元素中,彼此的化学性质一定相似的是(  )
选项 (Ⅰ)基态原子结构信息 (Ⅱ)基态原子结构信息
A 最外层电子排布式:1s2 最外层电子排布式:2s2
B 核外有12个电子 K、L层电子数之和与M、N层电子数之和相等
C 2p能级上有1个未成对电子 核外电子共有17种运动状态
D L层上只有一个空轨道 M层上有3个p电子
13.(2024·太原模拟)某化合物A除在有机合成中有广泛的应用外,还可用作聚合引发剂、煤油抗氧化剂、杀菌剂、抗癌药和脑肿瘤的中子俘获疗法,其结构如图所示。W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素,原子半径为Y>Z>N>X>W,X、Y基态电子排布中未成对电子数相同,下列说法不正确的是(  )
A.最简单氢化物水溶液的pH:Z>Y>W
B.第一电离能:W>Y>N
C.该结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
D.W元素的最高价态为+5
14.(2024·湖南师大附中模拟)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X元素的某种同位素可用于测定文物年代,Y原子中有7个运动状态不同的电子,Z原子最外层电子数是内层的3倍,W在Z的下一周期,且其简单阴离子半径是同周期主族元素中最小的,R的基态原子核外未成对电子数是前四周期中最多的。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能:I1(Y)>I1(Z)>I1(X)
B.简单氢化物的沸点:Z<W
C.含氧酸的酸性:W>X
D.同周期元素的基态原子中,与R元素原子最外层电子排布式相同的元素只有1种
15.(2024·菏泽模拟)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是(  )
A.X元素基态原子的价层电子排布式为3d104s24p3
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质在氧气中不能燃烧
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(7分)(2024·成都高二检测)人造卫星所使用的合金的成分之一钛元素(Ti)被称为“21世纪的金属”。
(1)钛元素的原子结构示意图是      ,其核外电子排布式为         。
(2)钛元素的原子中所含有的未成对电子数为   ,其中能量最高的原子轨道是     。
(3)金属钛的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能,所以,钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。工业上冶炼金属钛的过程是以钛铁矿(FeTiO3)、焦炭、氯气为原料,在高温条件下制取TiCl4,其反应的化学方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO。然后用镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁。
①其中TiCl4中金属钛的化合价为    价,该化合物中钛离子核外电子排布式为       。
②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子是    ,钛原子在失去电子时,最先失去的电子是    。
17.(13分)磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池,回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置:      ,其价层电子排布式为     。
(2)用“>”“<”或“=”填空。
离子半径:Li+     H-;
第一电离能:Li     Be;
电负性:O    P。
(3)根据对角线规则,在周期表中,与Li化学性质最相似的邻族元素是    。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为   、   (填字母)。
(5)基态P原子中未成对的电子数为    ,其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为    形。
(6)Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下,由表中两元素的I2和I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难,对此,你的解释是                   。
元素 Mn Fe
电离能/ (kJ·mol-1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
18.(11分)(2024·石家庄高二检测)已知X、Y、Z、W、Q、R六种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如表。
元素 结构或性质信息
X 基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1
Y 基态原子的L层上有2个未成对的p电子
Z 基态原子的M层上s、p电子个数相等
W 位于第四周期第ⅥB族
Q 元素的正三价离子的3d能级半充满
R 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
请根据信息回答有关问题:
(1)元素X原子核外共有     种不同运动状态的电子。
(2)元素X、Y的第一电离能较大的是     (填元素符号)。
(3)元素X、Y、Z中电负性最小的是     (填元素符号)。
(4)元素W的基态原子核外电子排布式为            。
(5)元素Q在周期表中的位置为            ,元素R基态原子的价层电子排布式为          。
19.(13分)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种    (填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是   ,能量最低的是   。(填字母)
a.1s22s22p43s1333
b.1s22s22p33s2333
c.1s22s22p63s13
d.1s22s22p63s2
(3)Ti原子核外共有    种运动状态不同的电子,最高能级电子的电子云轮廓形状为    ,其价层电子的轨道表示式为        。与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中,写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素价层电子排布        。
(4)N、O、Mg元素的前三级电离能如表所示:
元素 I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1)
X 737.7 1 450.7 7 732.7
Y 1 313.9 3 388.3 5 300.5
Z 1 402.3 2 856.0 4 578.1
X、Y、Z中为N元素的是      ,判断理由是              。
(5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是       。
Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+   (填“大于”或“小于”)Fe2+,原因是          。
20.(11分)(1)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。Co基态原子核外电子排布式为        。元素Mn与O中,第一电离能较大的是    ,基态原子核外未成对电子数较多的是    。
(2)我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]。
①氮原子的价层电子排布图为       。
②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态-1价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素E1的变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是       ;氮元素的E1呈现异常的原因是                   。
章末质量检测(一) 原子结构与性质
1.B 基态Mg原子的核外电子数为12,在一个轨道中,只能容纳两个自旋方向相反的电子,则其核外电子排布图为A不正确;O为8号元素,核内质子数为8,原子核内有10个中子的氧原子,其质量数为18,可表示为O,B正确;As位于第四周期第ⅤA族,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子的简化电子排布式:
[Ar]3d104s24p3,C不正确;过氧化氢为共价化合物,由分子构成,原子间形成共用电子对,电子式为H︰︰︰H,D不正确。
2.D 同一能级的不同原子轨道的能量相同,D错误。
3.C 原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所释放或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,用原子光谱可以研究原子结构从而发现元素,A正确;无论是哪一个能层,只要是s能级,原子轨道都为球形,B正确;Co是27号元素,原子的价层电子排布为3d74s2,Co原子失去最外层的2个电子变为Co2+,其价层电子排布为3d7,C错误;钠元素原子的最外层只有1个电子,失去这个电子后形成最外层8个电子的稳定结构,再失去电子比较难,所以第二电离能较大,而Mg原子最外层有2个电子,失去第二个电子后次外层变为最外层,达到8个电子的稳定结构,所以钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能,D正确。
4.D Mc为第115号元素,根据周期表结构,位于元素周期表的第七周期第ⅤA族,A错误Mc和Mc属于同位素,都属于Mc元素,化学性质相同,B错误;Mc为第115号元素,位于第七周期第ⅤA族,最后填入的能级为7p能级,位于p区,C错误;按照现有规则,第八周期的元素种类数应为50种,第八周期按照现有规则填满,则115号元素正下方的将是165号元素,D正确。
5.D 位于同一轨道内的电子,它们的自旋相反,运动状态不相同,A正确;d区和ds区的元素为副族元素,副族元素全部是金属元素,B正确;前四周期元素即1~36号元素,未成对电子数最多的基态原子价层电子排布为3d54s1,共有6个未成对电子,该元素是铬,位于周期表中第四周期第ⅥB族,C正确;基态原子的最外层电子排布是ns1,若为主族元素,则为第ⅠA族元素,若为副族元素,可能位于第ⅠB族或第ⅥB族(Cr或Mo)等,D错误。
6.B 镁的3p轨道全空,比较稳定,所以镁元素的第一电离能高于Al元素的第一电离能,A正确;同主族元素,其第一电离能、电负性随着原子序数的增大而减小,所以锗的第一电离能、电负性都低于碳,B错误;Ni的价层电子排布为3d84s2,有2个未成对电子,第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小,C正确;同周期元素,从左向右元素的第一电离能整体呈增大趋势,所以第一电离能:Al<Si,D正确。
7.D 3p和4p轨道形状均为哑铃形,但是能量不相等,3p的能量小于4p,A正确;在第三周期的元素中,介于Mg与S之间的元素有Al、Si、P元素,第一电离能:Al<Mg,P>S,所以第一电离能介于Mg与S之间的元素只有Si元素,B正确;第四能层为N层,有s、p、d、f 4个能级,最多可容纳的电子数不超过32个,C正确;主族元素由短周期和长周期元素组成,位于周期表的s区和p区,但s区的H元素不是金属元素,D错误。
8.C Fe元素位于第四周期第Ⅷ族,A错误;P原子核外有15个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p3,原子核外有3个未成对电子,B错误;基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,核外电子的空间运动状态有5种,C正确;充电时阳极失去电子,反应式为LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+,D错误。
9.C X基态原子的价层电子排布为nsnnpn+1,则n=2,可知n+1=3,即X的价层电子排布为2s22p3,X为N,结合元素在周期表中的相对位置可知Y为Si。非金属性:N>Si,则X元素的电负性大于Y,A正确;X元素的第一电离能大于Y,B正确;X为N,在周期表中位于第二周期第ⅤA族,C不正确;同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:Mg>Y,D正确。
10.B 由题意可知,X为C,Y为O,Z为Na,W为Cl。一般来讲,非金属性越强,第一电离能越大,金属性越强,第一电离能越小,则第一电离能:Y>W>X>Z,A正确;同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,一般来讲,电子层越多原子半径越大,则原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),B错误;O、Na可形成化合物Na2O2,C正确;C的氢化物为烃,含有2个或2个以上C原子的烃分子中含有C—C非极性共价键,D正确。
11.B 单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内容纳2个电子,且自旋方向相反,A错误;
违背了洪特规则,B正确;基态N原子的价层电子的轨道表示式为,C错误;该轨道表示式中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,D错误。
12.B 最外层电子排布式为1s2,对应元素为He,最外层电子排布式为2s2,对应的元素为Be,两者化学性质不相似,A不合题意;基态原子核外有12个电子的元素为Mg,K、L层排满时共有10个电子,故M层有8个电子,N层有2个电子,该元素为Ca,两者为同一主族元素,故性质一定相似,B符合题意;2p能级上有一个未成对电子,对应元素可能为B或F,核外有17种运动状态电子的元素为Cl,F和Cl为同一主族元素,性质相似,B与Cl不同主族,性质不相似,C不合题意;L层上只有一个空轨道,对应元素为C,M层上有3个p电子,对应元素为P,两者位于不同主族,性质不相似,D不合题意。
13.A W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素,原子半径为Y>Z>N>X>W,由化合物A的结构可知,化合物中W、X、Y、Z、N形成的共价键数目分别为4、4、2、1、4,X、Y基态电子排布中未成对电子数相同,则W为N元素、X为C元素、Y为S元素、Z为Cl元素、N为B元素。氨气的水溶液氨水呈碱性,溶液pH大于7,而硫化氢和氯化氢的水溶液均呈酸性,溶液pH均小于7,则氨水的pH最大,A错误;同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则磷元素的第一电离能大于硫元素,同主族元素,从上到下第一电离能依次增大,则氮元素的第一电离能大于磷元素,且硫元素的第一电离能大于硼元素,则三种元素的第一电离能大小顺序为N>S>B,B正确;由化合物A的结构可知,化合物中N、C、S、Cl、B均满足8电子稳定结构,C正确;氮元素原子序数为7,最外层电子数为5,最高正化合价为+5价,D正确。
14.A X元素的某种同位素可用于测定文物年代,X为C;Y原子中有7个运动状态不同的电子,Y为N;Z原子最外层电子数是内层的3倍,Z为O;W在Z的下一周期,且其简单阴离子半径是同周期主族元素中最小的,W为Cl;R的基态原子核外未成对电子数是前四周期中最多的,R为Cr。X为C,Y为N,Z为O,同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故第一电离能:N>O>C,A正确;Z为O,W为Cl,其简单氢化物分别为H2O和HCl,水分子间存在氢键,沸点:H2O>HCl,B错误;X为C,W为Cl,最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2CO3,C错误; 同周期元素的基态原子中,与Cr元素原子最外层电子排布式相同的元素有2种:K、Cu,D错误。
15.B X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,则Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X与Y可形成化合物X2Y3,故Y为氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的原子序数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意。X为As,As元素基态原子的价层电子排布式为4s24p3,A错误;As元素是第四周期第ⅤA族元素,B正确;Y为O元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,轨道表示式为C错误;Z为H元素,H2能在O2中燃烧,D错误。
16.(1) 1s22s22p63s23p63d24s2 
(2)2 3d (3)①+4 1s22s22p63s23p6 ②3d 4s
解析:(1)Ti为22号元素,位于第四周期第ⅣB族,原子结构示意图是;其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)由核外电子排布式可知,钛元素的原子中所含有的未成对电子数为2;其中能量最高的原子轨道是3d。(3)①TiCl4中Cl显-1价,金属钛的化合价为+4价;钛离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6;②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子是能级能量最高的3d,钛原子在失去电子时,最先失去最外层电子即4s。
17.(1)第四周期第Ⅷ族 3d64s2 (2)< < >
(3)Mg(镁) (4)D C (5)3 哑铃 (6)由于Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,Mn2+的3d轨道处于半充满稳定状态,难失电子
解析:(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为3d64s2。(2)根据同电子层结构核多径小原则,则离子半径:Li+<H-;Li、Be同周期,但Be位于第ⅡA族,其第一电离能大于第ⅠA族和第ⅢA族元素,因此第一电离能:Li<Be;根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,因此电负性:O>P。(3)在周期表中,根据对角线规则,与Li化学性质最相似的邻族元素是Mg。(4)D是基态电子排布式,能量最低,A、B、C都是激发态电子排布式,但C中1s上的两个电子都跃迁到2p轨道上,能量最高,因此能量最低和最高的分别为D、C。(5)基态P原子价层电子排布式为3s23p3,未成对的电子数为3,其原子核外电子占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓图为哑铃形。(6)由于Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,Mn2+的3d轨道处于半充满稳定状态,难失电子,故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难。
18.(1)7 (2)N (3)Si (4)1s22s22p63s23p63d54s1 
(5)第四周期第Ⅷ族 3d104s1
解析:由表格的信息可知,满足基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1的只有N元素,所以X为N元素;满足基态原子L层有2个未成对p电子的可能为C或O,其中O的原子序数比N大,所以Y为O元素;满足基态原子的M层上s与p电子个数相等的,只有Si元素,所以Z为Si元素;由周期表中的位置可知,W为Cr元素;满足元素的正三价离子的3d能级半充满的只有Fe,所以Q为Fe元素;满足基态原子M层全充满,N层只有一个电子的只能是Cu,所以R为Cu元素。(1)X为N元素,核外电子数为7,即原子内有7种不同运动状态的电子。(2)N位于第二周期第ⅤA
族,核外电子排布为半充满的较稳定结构;O位于第二周期第ⅥA族,则第一电离能中比较大的是N元素。(3)元素周期表中,同一周期从左到右电负性依次增大,同一主族从上到下依次减小,则N、O、Si中电负性最小的为硅元素。(4)根据分析,W为Cr元素,Cr的原子序数为24,基态原子核外电子排布符合洪特规则特例,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。(5)Q为Fe元素,Fe元素位于第四周期第Ⅷ族;R为Cu元素,原子序数为29,基态原子核外电子排布符合洪特规则特例,即基态原子价层电子排布式为3d104s1。
19.(1)B (2)b d (3)22 球形  3d54s1(或3d104s1) (4)Z 金属元素的I1小于非金属元素的I1,且N原子价层电子排布为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满稳定状态,故失去第一个电子较难,I1较大
(5)Fe3+的3d5半充满状态更稳定 小于 二者核电荷数相同,但是Fe3+核外电子少
解析:(4)金属元素的I1小于非金属元素的I1,则I1最小的X为Mg元素;N原子价层电子排布为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满稳定状态,故失去第一个电子较难,I1较大,则I1较大的Z为N元素。(5)Fe2+价层电子排布为3d6,易失去1个电子形成更稳定的3d5半充满结构,导致Fe2+易被氧化成Fe3+;因为Fe3+与Fe2+核电荷数相同,但是Fe3+核外电子少,所以原子核对核外电子吸引作用大,半径小。
20.(1)[Ar]3d74s2 O Mn (2)①
②同周期主族元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,得电子的能力增强,故结合一个电子所释放的能量依次增大 氮原子的2p轨道处于半充满状态,相对稳定,故不易结合一个电子
解析:(1)Co是27号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,故Mn的第一电离能小于Se,同主族元素从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,故Se的第一电离能小于O,则第一电离能:Mn<O。O基态原子的价层电子排布式为2s22p4,其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子的价层电子排布式为3d54s2,其核外未成对电子数是5,故核外未成对电子数较多的是Mn。(2)①N为7号元素,基态氮原子的价层电子排布式为2s22p3,故氮原子的价层电子排布图为。②由题意可知,元素的基态气态原子越容易得到一个电子,所放出的能量越大,即第一电子亲和能(E1)越大。同周期主族元素随核电荷数的增大,原子半径逐渐变小,原子核对核外电子的吸引力增大,得电子的能力增强,故结合一个电子所释放的能量逐渐增大。基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,氮原子的2p轨道处于半充满状态,相对稳定,不易得电子。
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章末质量检测(一) 原子结构与性质
(分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个
选项符合题目要求)
1. (2024·惠州模拟)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列
化学用语的书写正确的是(  )
A. 基态Mg原子的核外电子排布图:
C. As原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p3
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解析: 基态Mg原子的核外电子数为12,在一个轨道中,只能
容纳两个自旋方向相反的电子,则其核外电子排布图
为 A不正确;O为8号元素,核内质子数为8,原
子核内有10个中子的氧原子,其质量数为18,可表示为 O,B正
确;As位于第四周期第ⅤA族,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子的简化电子排布式:
[Ar]3d104s24p3,C不正确;过氧化氢为共价化合物,由分子构成,
原子间形成共用电子对,电子式为H︰ ︰ ︰H,D不正确。
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2. (2024·宝鸡高二检测)在基态多电子原子中,关于核外电子能量
的叙述错误的是(  )
A. 4p电子的能量高于3p电子
B. 形状相同的原子轨道,其电子能量不一定相同
C. 1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高
D. 同一原子中,2p x 、2p y 、2p z 能量依次升高
解析: 同一能级的不同原子轨道的能量相同,D错误。
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3. 下列说法不正确的是(  )
A. 元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的
B. 2s与5s轨道皆为球形
C. Co2+的价层电子排布为3d54s2
D. 钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
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解析: 原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所释放或吸收
的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,用原
子光谱可以研究原子结构从而发现元素,A正确;无论是哪一个能
层,只要是s能级,原子轨道都为球形,B正确;Co是27号元素,
原子的价层电子排布为3d74s2,Co原子失去最外层的2个电子变为
Co2+,其价层电子排布为3d7,C错误;钠元素原子的最外层只有1
个电子,失去这个电子后形成最外层8个电子的稳定结构,再失去
电子比较难,所以第二电离能较大,而Mg原子最外层有2个电子,
失去第二个电子后次外层变为最外层,达到8个电子的稳定结构,
所以钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能,D正确。
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4. (2024·常州高二检测)已知115号元素的中文名为“镆”,它有多
种原子,如 Mc Mc等。下列说法正确的是(  )
A. Mc位于周期表的第七周期第ⅥA族
C. 在镆原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f,故Mc位于周期表
中的f区
D. 在周期表中,假设第八周期按照现有规则填满,则115号元素正下
方的将是165号元素
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解析: Mc为第115号元素,根据周期表结构,位于元素周期表
的第七周期第ⅤA族,A错误 Mc和 Mc属于同位素,都属
于Mc元素,化学性质相同,B错误;Mc为第115号元素,位于第七
周期第ⅤA族,最后填入的能级为7p能级,位于p区,C错误;按照
现有规则,第八周期的元素种类数应为50种,第八周期按照现有规
则填满,则115号元素正下方的将是165号元素,D正确。
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5. 下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(  )
A. 位于同一轨道内的电子的运动状态也不相同
B. 位于d区和ds区的元素都是金属元素
C. 前四周期基态原子未成对电子数最多的元素位于第ⅥB族
D. 基态原子最外层电子排布为 n s1的元素均在第ⅠA族或第ⅠB族
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解析: 位于同一轨道内的电子,它们的自旋相反,运动状态不
相同,A正确;d区和ds区的元素为副族元素,副族元素全部是金
属元素,B正确;前四周期元素即1~36号元素,未成对电子数最
多的基态原子价层电子排布为3d54s1,共有6个未成对电子,该元
素是铬,位于周期表中第四周期第ⅥB族,C正确;基态原子的最
外层电子排布是 n s1,若为主族元素,则为第ⅠA族元素,若为副族
元素,可能位于第ⅠB族或第ⅥB族(Cr或Mo)等,D错误。
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6. 下列关于第一电离能和电负性的说法不正确的是(  )
A. 第一电离能:Mg>Al
B. 锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C. Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数
与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D. 第一电离能:Al<Si
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解析: 镁的3p轨道全空,比较稳定,所以镁元素的第一电离能
高于Al元素的第一电离能,A正确;同主族元素,其第一电离能、
电负性随着原子序数的增大而减小,所以锗的第一电离能、电负性
都低于碳,B错误;Ni的价层电子排布为3d84s2,有2个未成对电
子,第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性
小,C正确;同周期元素,从左向右元素的第一电离能整体呈增大
趋势,所以第一电离能:Al<Si,D正确。
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7. (2024·龙岩高二检测)下列有关原子结构与性质的叙述中,不正
确的是(  )
A. 3p和4p轨道形状均为哑铃形
B. 第三周期元素中第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种
C. 第四能层有4个能级,最多可容纳32个电子
D. 主族元素处于元素周期表的s区和p区,s区元素都是金属元素
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解析: 3p和4p轨道形状均为哑铃形,但是能量不相等,3p的能
量小于4p,A正确;在第三周期的元素中,介于Mg与S之间的元素
有Al、Si、P元素,第一电离能:Al<Mg,P>S,所以第一电离能
介于Mg与S之间的元素只有Si元素,B正确;第四能层为N层,有
s、p、d、f 4个能级,最多可容纳的电子数不超过32个,C正确;
主族元素由短周期和长周期元素组成,位于周期表的s区和p区,但
s区的H元素不是金属元素,D错误。
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8. (2024·郑州高二检测)LiFePO4常作为锂离子电池的正极材料,电
池充电时,LiFePO4脱出部分Li+形成Li1- x FePO4。下列说法正确的
是(  )
A. Fe元素位于元素周期表第ⅦB族
B. P原子核外有5个未成对电子
C. 基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5种
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解析: Fe元素位于第四周期第Ⅷ族,A错误;P原子核外有15
个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p3,原子核外有3个未成对电
子,B错误;基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,核外电子
的空间运动状态有5种,C正确;充电时阳极失去电子,反应式为
LiFePO4- x e- Li1- x FePO4+ x Li+,D错误。
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9. 短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态
原子的价层电子排布为 n s nn p n+1,下列说法不正确的是(  )
A. X元素的电负性大于Y
B. X元素的第一电离能大于Y
C. X在周期表中位于第二周期第ⅢA族
D. 原子半径:Mg>Y
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解析: X基态原子的价层电子排布为 n s nn p n+1,则 n =2,可知
n +1=3,即X的价层电子排布为2s22p3,X为N,结合元素在周期
表中的相对位置可知Y为Si。非金属性:N>Si,则X元素的电负性
大于Y,A正确;X元素的第一电离能大于Y,B正确;X为N,在周
期表中位于第二周期第ⅤA族,C不正确;同周期元素从左到右,
原子半径逐渐减小,则原子半径:Mg>Y,D正确。
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10. X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的
一种核素可用于测定文物的年代,基态Y原子的电子总数是其最
高能级电子数的2倍,Z是短周期中金属性最强的元素,W的单质
为黄绿色气体。下列说法不正确的是(  )
A. 第一电离能:Y>W>X>Z
B. 原子半径: r (Z)> r (W)> r (Y)> r (X)
C. Z可与Y形成化合物Z2Y2
D. X的氢化物中可能存在非极性共价键
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解析: 由题意可知,X为C,Y为O,Z为Na,W为Cl。一般来
讲,非金属性越强,第一电离能越大,金属性越强,第一电离能
越小,则第一电离能:Y>W>X>Z,A正确;同周期主族元素
从左向右原子半径逐渐减小,一般来讲,电子层越多原子半径越
大,则原子半径: r (Z)> r (W)> r (X)> r (Y),B错
误;O、Na可形成化合物Na2O2,C正确;C的氢化物为烃,含有2
个或2个以上C原子的烃分子中含有C—C非极性共价键,D正确。
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11. (2024·潍坊高二检测)下列有关轨道表示式的表述正确的是( )
A. 只能表示基态Ne的电子排布图
B. 违背了洪特规则
C. 表示基态N原子的价层电子的轨道表示式
D. 表示处于激发态的B原子的轨道表示式
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解析: 单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6,每个
轨道内容纳2个电子,且自旋方向相反,A错
误; 违背了洪特规则,B正确;基态N原子的价
层电子的轨道表示式为 C错误;该轨道表示式中的
电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,D错误。
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12. (2024·沧州模拟)下列各组元素中,彼此的化学性质一定相似的
是(  )
选项 (Ⅰ)基态原子结构信息 (Ⅱ)基态原子结构信息
A 最外层电子排布式:1s2 最外层电子排布式:2s2
B 核外有12个电子 K、L层电子数之和与M、N层电
子数之和相等
C 2p能级上有1个未成对电子 核外电子共有17种运动状态
D L层上只有一个空轨道 M层上有3个p电子
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解析: 最外层电子排布式为1s2,对应元素为He,最外层电子
排布式为2s2,对应的元素为Be,两者化学性质不相似,A不合题
意;基态原子核外有12个电子的元素为Mg,K、L层排满时共有
10个电子,故M层有8个电子,N层有2个电子,该元素为Ca,两
者为同一主族元素,故性质一定相似,B符合题意;2p能级上有
一个未成对电子,对应元素可能为B或F,核外有17种运动状态电
子的元素为Cl,F和Cl为同一主族元素,性质相似,B与Cl不同主
族,性质不相似,C不合题意;L层上只有一个空轨道,对应元素
为C,M层上有3个p电子,对应元素为P,两者位于不同主族,性
质不相似,D不合题意。
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13. (2024·太原模拟)某化合物A除在有机合成中有广泛的应用外,
还可用作聚合引发剂、煤油抗氧化剂、杀菌剂、抗癌药和脑肿瘤
的中子俘获疗法,其结构如图所示。W、X、Y、Z、N均为短周
期主族元素,原子半径为Y>Z>N>X>W,X、Y基态电子排布
中未成对电子数相同,下列说法不正确的
是(  )
A. 最简单氢化物水溶液的pH:Z>Y>W
B. 第一电离能:W>Y>N
C. 该结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
D. W元素的最高价态为+5
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解析: W、X、Y、Z、N均为短周期主族元素,原子半径
为Y>Z>N>X>W,由化合物A的结构可知,化合物中W、
X、Y、Z、N形成的共价键数目分别为4、4、2、1、4,X、Y
基态电子排布中未成对电子数相同,则W为N元素、X为C元
素、Y为S元素、Z为Cl元素、N为B元素。氨气的水溶液氨水
呈碱性,溶液pH大于7,而硫化氢和氯化氢的水溶液均呈酸
性,溶液pH均小于7,则氨水的pH最大,A错误;
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同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p
轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则
磷元素的第一电离能大于硫元素,同主族元素,从上到下第一电
离能依次增大,则氮元素的第一电离能大于磷元素,且硫元素的
第一电离能大于硼元素,则三种元素的第一电离能大小顺序为N>
S>B,B正确;由化合物A的结构可知,化合物中N、C、S、Cl、
B均满足8电子稳定结构,C正确;氮元素原子序数为7,最外层电
子数为5,最高正化合价为+5价,D正确。
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14. (2024·湖南师大附中模拟)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增
大的前四周期元素,X元素的某种同位素可用于测定文物年代,Y
原子中有7个运动状态不同的电子,Z原子最外层电子数是内层的
3倍,W在Z的下一周期,且其简单阴离子半径是同周期主族元素
中最小的,R的基态原子核外未成对电子数是前四周期中最多
的。下列说法正确的是(  )
A. 第一电离能: I1(Y)> I1(Z)> I1(X)
B. 简单氢化物的沸点:Z<W
C. 含氧酸的酸性:W>X
D. 同周期元素的基态原子中,与R元素原子最外层电子排布式相同的
元素只有1种
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解析: X元素的某种同位素可用于测定文物年代,X为C;Y
原子中有7个运动状态不同的电子,Y为N;Z原子最外层电子数
是内层的3倍,Z为O;W在Z的下一周期,且其简单阴离子半径是
同周期主族元素中最小的,W为Cl;R的基态原子核外未成对电
子数是前四周期中最多的,R为Cr。X为C,Y为N,Z为O,同周
期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道半充满,
第一电离能大于O,故第一电离能:N>O>C,A正确;Z为O,
W为Cl,其简单氢化物分别为H2O和HCl,水分子间存在氢键,沸
点:H2O>HCl,B错误;X为C,W为Cl,最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2CO3,C错误; 同周期元素的基态原子中,与Cr元素原子最外层电子排布式相同的元素有2种:K、Cu,D错误。
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15. (2024·菏泽模拟)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于
42,X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外
层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素
可形成负一价离子。下列说法正确的是(  )
A. X元素基态原子的价层电子排布式为3d104s24p3
B. X元素是第四周期第ⅤA族元素
C. Y元素原子的轨道表示式为
D. Z元素的单质在氧气中不能燃烧
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解析: X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子
的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第
ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对
电子,则Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧
元素,X与Y可形成化合物X2Y3,故Y为氧元素;X、Y和Z三种元
素的原子序数之和等于42,则Z的原子序数为42-8-33=1,则Z
为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意。X为As,As
元素基态原子的价层电子排布式为4s24p3,A错误;
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As元素是第四周期第ⅤA族元素,B正确;Y为O元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,轨道表示式为 C错误;Z为H元素,H2能在O2中燃烧,D错误。
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二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. (7分)(2024·成都高二检测)人造卫星所使用的合金的成分之
一钛元素(Ti)被称为“21世纪的金属”。
(1)钛元素的原子结构示意图是 ,其核外电子排布式
为 。
1s22s22p63s23p63d24s2 
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解析:Ti为22号元素,位于第四周期第ⅣB族,原子
结构示意图是 ;其核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d24s2。
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(2)钛元素的原子中所含有的未成对电子数为 ,其中能量最
高的原子轨道是 。
解析:由核外电子排布式可知,钛元素的原子中所含
有的未成对电子数为2;其中能量最高的原子轨道是3d。
2 
3d 
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(3)金属钛的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能,所以,
钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。工业上冶炼金
属钛的过程是以钛铁矿(FeTiO3)、焦炭、氯气为原料,在
高温条件下制取TiCl4,其反应的化学方程式为2FeTiO3+6C
+7Cl2 2TiCl4+2FeCl3+6CO。然后用镁与TiCl4在高温
条件下反应生成金属钛和氯化镁。
①其中TiCl4中金属钛的化合价为 价,该化合物中钛
离子核外电子排布式为 。
①+4 
1s22s22p63s23p6 
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②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子
是 ,钛原子在失去电子时,最先失去的电子是 。
解析:①TiCl4中Cl显-1价,金属钛的化合价为+4价;钛离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6;②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子是能级能量最高的3d,钛原子在失去电子时,最先失去最外层电子即4s。
3d 
4s 
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17. (13分)磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电
池,回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置: ,其价层电
子排布式为 。
解析:Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期第
Ⅷ族,其价层电子排布式为3d64s2。
第四周期第Ⅷ族 
3d64s2 
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(2)用“>”“<”或“=”填空。
离子半径:Li+ H-;
第一电离能:Li Be;
电负性:O P。
< 
< 
> 
解析:根据同电子层结构核多径小原则,则离子半径:Li+<H-;Li、Be同周期,但Be位于第ⅡA族,其第一电离能大于第ⅠA族和第ⅢA族元素,因此第一电离能:Li<Be;根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,因此电负性:O>P。
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(3)根据对角线规则,在周期表中,与Li化学性质最相似的邻族
元素是 。
解析:在周期表中,根据对角线规则,与Li化学性质
最相似的邻族元素是Mg。
Mg(镁) 
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(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分
别为 、 (填字母)。
解析:D是基态电子排布式,能量最低,A、B、C都
是激发态电子排布式,但C中1s上的两个电子都跃迁到2p轨
道上,能量最高,因此能量最低和最高的分别为D、C。
D 
C 
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(5)基态P原子中未成对的电子数为 ,其原子核外电子占据的
最高能级的电子云轮廓图为 形。
解析:基态P原子价层电子排布式为3s23p3,未成对的电子数为3,其原子核外电子占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓图为哑铃形。
3 
哑铃 
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(6)Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下,由表中两元素的 I2
和 I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一
个电子更难,对此,你的解释是


元素 Mn Fe
电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
由于Fe2+的电子排布式为
[Ar]3d6,Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,Mn2+的3d轨道处
于半充满稳定状态,难失电子 
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解析:由于Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,Mn2+的3d轨道处于半充满稳定状态,难失电子,故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难。
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18. (11分)(2024·石家庄高二检测)已知X、Y、Z、W、Q、R六
种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如表。
元素 结构或性质信息
X 基态原子的最外层电子排布式为 n s nn p n+1
Y 基态原子的L层上有2个未成对的p电子
Z 基态原子的M层上s、p电子个数相等
W 位于第四周期第ⅥB族
Q 元素的正三价离子的3d能级半充满
R 元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
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请根据信息回答有关问题:
(1)元素X原子核外共有 种不同运动状态的电子。
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解析:由表格的信息可知,满足基态原子最外层电子排布式为 n s nn p n+1的只有N元素,所以X为N元素;满足基态原子L层有2个未成对p电子的可能为C或O,其中O的原子序数比N大,所以Y为O元素;满足基态原子的M层上s与p电子个数相等的,只有Si元素,所以Z为Si元素;由周期表中的位置可知,W为Cr元素;满足元素的正三价离子的3d能级半充满的只有Fe,所以Q为Fe元素;满足基态原子M层全充满,N层只有一个电子的只能是Cu,所以R为Cu元素。(1)X为N元素,核外电子数为7,即原子内有7种不同运动状态的电子。
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(2)元素X、Y的第一电离能较大的是 (填元素符号)。
解析: N位于第二周期第ⅤA族,核外电子排布为半充满的较稳定结构;O位于第二周期第ⅥA族,则第一电离能中比较大的是N元素。
N 
(3)元素X、Y、Z中电负性最小的是 (填元素符号)。
解析:元素周期表中,同一周期从左到右电负性依次增大,同一主族从上到下依次减小,则N、O、Si中电负性最小的为硅元素。
Si 
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(4)元素W的基态原子核外电子排布式
为 。
解析:根据分析,W为Cr元素,Cr的原子序数为24,基态原子核外电子排布符合洪特规则特例,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
1s22s22p63s23p63d54s1 
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(5)元素Q在周期表中的位置为 ,元素R基态
原子的价层电子排布式为 。
第四周期第Ⅷ族 
3d104s1 
解析: Q为Fe元素,Fe元素位于第四周期第Ⅷ族;R为Cu元素,原子序数为29,基态原子核外电子排布符合洪特规则特例,即基态原子价层电子排布式为3d104s1。
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19. (13分)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进
行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列
问题:
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种 (填字母)。
A. 吸收光谱 B. 发射光谱
B 
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(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是 ,能量
最低的是 。(填字母)
a.1s22s22p43s13 3 3
b.1s22s22p33s23 3 3
c .1s22s22p63s13
d.1s22s22p63s2
b 
d 
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(3)Ti原子核外共有 种运动状态不同的电子,最高能级电子
的电子云轮廓形状为 ,其价层电子的轨道表示式
为 。与Ti同周期的所有过渡元素的基态
原子中,写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素价层电
子排布 。
22 
球形 
3d54s1(或3d104s1) 
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(4)N、O、Mg元素的前三级电离能如表所示:
元素 I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1)
X 737.7 1 450.7 7 732.7
Y 1 313.9 3 388.3 5 300.5
Z 1 402.3 2 856.0 4 578.1
X、Y、Z中为N元素的是 ,判断理由是


Z 
金属元素的 I1小
于非金属元素的 I1,且N原子价层电子排布为2s22p3,N与O相比,
2p轨道处于半充满稳定状态,故失去第一个电子较难, I1较大 
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解析:金属元素的 I1小于非金属元素的 I1,则 I1最小的X为Mg元素;N原子价层电子排布为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满稳定状态,故失去第一个电子较难, I1较大,则 I1较大的Z为N元素。
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(5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,
临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是

Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+ (填“大于”
或“小于”)Fe2+,原因是

Fe3+的
3d5半充满状态更稳定 
小于 
二者核电荷数相同,但是Fe3+
核外电子少 
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解析:Fe2+价层电子排布为3d6,易失去1个电子形成更稳定的3d5半充满结构,导致Fe2+易被氧化成Fe3+;因为Fe3+与Fe2+核电荷数相同,但是Fe3+核外电子少,所以原子核对核外电子吸引作用大,半径小。
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20. (11分)(1)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2
CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催
化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。Co基态原子核外电子
排布式为 。元素Mn与O中,第一电离能较大的
是 ,基态原子核外未成对电子数较多的是 。
[Ar]3d74s2 
O 
Mn 
解析:Co是27号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
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同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,故Mn的第一
电离能小于Se,同主族元素从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,
故Se的第一电离能小于O,则第一电离能:Mn<O。O基态原子的价
层电子排布式为2s22p4,其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子的
价层电子排布式为3d54s2,其核外未成对电子数是5,故核外未成对电
子数较多的是Mn。
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(2)我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐[(N5)6
(H3O)3(NH4)4Cl]。
①氮原子的价层电子排布图为 。
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②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态-1价离子时
所放出的能量称作第一电子亲和能( E1)。第二周期部分
元素 E1的变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素
的 E1自左而右依次增大的原因是


同周期主族元素随核电荷
数依次增大,原子半径逐渐变小,得电子的能力增强,故结
合一个电子所释放的能量依次增大 
氮元素的 E1呈现异常的原因是

氮原子的2p轨道处于半充满状态,
相对稳定,故不易结合一个电子 
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解析:①N为7号元素,基态氮原子的价层电子排布式为2s22p3,故氮原子的价层电子排布图为 。②由题意可知,元素的基态气态原子越容易得到一个电子,所放出的能量越大,即第一电子亲和能( E1)越大。
同周期主族元素随核电荷数的增大,原子半径逐渐变小,原子核对核外电子的吸引力增大,得电子的能力增强,故结合一个电子所释放的能量逐渐增大。基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,氮原子的2p轨道处于半充满状态,相对稳定,不易得电子。
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