【新高考领航】新高考化学大一轮复习配套练习：第11章-第1讲 原子结构与性质(含解析)

课时规范训练
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1.美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质，下列关于Al、Na 原子结构的分析中正确的是()
A.原子半径：Al＞Na
B.第一电离能：Al＞Na
C.电负性：Na＞Al
D.基态原子未成对电子数：Na＞Al
解析：选B。

根据元素周期律，原子半径Na＞Al，电负性Na＜Al，Al的基态原子电子排布式为[Ne]3s23p1，Na的基态原子电子排布式为[Ne]3s1，故未成对电子数相等。

2.下列有关说法正确的是()
A.C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O>N>C
B.根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
C.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
D.Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2
解析：选D。

同一周期自左向右，元素的第一电离能呈现增大趋势，但由于p轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定，这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能N>O，Mg>Al，A、B不正确；F的电负性最大，没有正化合价，C不正确。

3.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()
A.He B．
C.1s2
D.
解析：选D。

A项只表示元素符号，B项只表示核外的电子分层排布情况，C项只表示电子在原子轨道上的排布情况，而D项包含了电子层数、原子轨道上的电子排布以及轨道内电子的自旋方向，故该项正确。

4.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是()
A.碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
B.第一电离能：Na＜Mg＜Al
C.电负性：Na＞Mg＞Al
D.还原性：Na＞Mg＞Al
解析：选D。

同一周期元素从左到右电负性增大，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，镁的3s轨道全充满属稳定状态，所以第一电离能大小顺序为镁＞铝＞钠。

5.下列说法错误的是()
A.n s电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22p2x违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
解析：选A。

A项，各原子轨道的能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s……，n s电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量；B项，对于C原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则；C项，根据轨道能量高低顺序可知E4s＜E3d，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原理；D项，对于
Ti来说，3p轨道共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利22
原理。

6.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()
A.最外层有8个电子的原子
B.最外层电子排布为n s2的原子
C.次外层无未成对电子的原子
D.最外层有3个未成对电子的原子
解析：选D。

最外层有8个电子的原子为0族元素；第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等原子的最外层电子排布均为4s2；次外层无未成对电子的原子如Cu、Zn为副族元素，故C错误；最外层有3个未成对电子的元素的价层电子排布一定是n s2n p3，位于ⅤA族。

7.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
C.外围电子排布为n s2n p6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D.对于同一元素而言，原子的电离能I1＜I2＜I3＜……
解析：选B。

第一电离能越小，表明该元素原子越易失去电子，活泼性越强，A项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能一般来说依次增大，但有反常，如第一电离能：N＞O、Mg＞Al，B项错；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大。

8.下图表示元素X的五级电离能(符号为“I”)数值，试推测X元素可能是()
A.ⅠA族
B.ⅡA族
C.ⅢA族
D.ⅣA族
解析：选B。

对比坐标中给出的元素X的五级电离能数值，可以得出失去第2和第3
个电子时电离能的变化幅度明显大于其他相邻电离能之间的变化幅度。

说明该元素X原子最外层应有2个电子，而继续失去的第3～5个电子是次外层的电子，这样才能很好地解释电离能数据的变化。

B项正确。

9.如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是()
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
解析：选B。

对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。

10.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。

下列关于元素R的判断中一定正确的是()
①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A.①② B．②③
C.③④D．①④
解析：选B。

由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(n s2n p0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。

11.下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有(填元
素名称)。

(2)写出Cr3＋的电子排布式。

(3)Fe3＋的化学性质比Fe2＋稳定，其原因
是。

(4)试比较：第一电离能I1(Cr) I1(Co)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

解析：(1)由核外电子排布轨道能量顺序可知，4s轨道只有1个电子，则3d轨道可能为0(全空)、5(半充满)、10(全充满)，则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。

(2)Cr失去3个电子生成Cr3＋，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。

(3)Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，半充满结构更稳定。

(4)铬元素的价电子排布式为3d54s1，钴元素的价电子排布为3d74s2，前者第一电离能更小。

答案：(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
(3)Fe3＋的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态
(4)＜
12.请完成下列各题：
(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有
种。

(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，基态Ga原子的电子排布式为。

(3)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为。

(用元素符号表示)
(4)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，该元素价电子排布图，在周期表中的位置，属于区。

解析：(1)第一周期中，有一个未成对电子的是氢原子，第二周期未成对电子有两个的有碳和氧，第三周期中未成对电子是三个的元素是磷，第四周期未成对电子是四个的元素是铁，所以总共有5种元素。

(2)Ga 在元素周期表中是第四周期，第ⅢA族，原子序数为31，根据核外电子的排布规律可以写出电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p1或([Ar]3d104s24p1)。

(3)共用电子对偏向电负性大的原子，甲烷中共用电子对偏向碳，则电负性碳大于氢，在四氢化硅中共用电子对偏向氢，则电负性氢大于硅，所以电负性顺序为碳大于氢大于硅。

(4)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，说明价电子排布为3d14s2，其元素价电子排布图为：
，原子序数为21，处于第四周期ⅢB族，d 区。

答案：(1)5
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或([Ar]3d104s24p1)
(3)C＞H＞Si
(4) 第四周期ⅢB族 d。