第14讲　原子结构与核外电子排布 (时间：45分钟　满分：100分) 考　点 题　号  核外电子排布规律及其表示方法 3、4、5、6、7、11  原子结构与元素判断 1、2、8、9、10  一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。每个小题只有一个选项符合题意) 1．据新闻网报道：科学家首次合成第117号元素，被美国《时代》周刊评选为当年十大科学发现。假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于Up和Up的说法中正确的是 (　　)。 A.Up和Up是两种元素 B.Up和Up互为同位素 C.Up和Up质子数不同、中子数相同 D.Up和Up质量数相同、电子数不同 解析　Up和Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；Up和Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为293、294，中子数分别为176、177，C、D选项均错误。 答案　B 2．(2013·广元模拟)下列叙述中，正确的是 (　　)。 A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同 解析　Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、Ne的核外电子排布均完全相同，但化学性质不同，A不正确；单原子形成的离子如H＋、Fe2＋、Fe3＋等均不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B不正确；阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，而主族元素阳离子的核外电子排布才与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D不正确。 答案　C 3．图1和图2分别是1s电子的概率分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是 (　　)。 A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 解析　A、D项，小黑点只表示概率分布；B项，电子在球体内出现机会多，在球体外也出现，但机会较少。 答案　C 4．下列关于能层与能级的说法中不正确的是 (　　)。 A．原子的核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2 B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同 D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同 解析　根据原子的核外电子排布规律可知，每个电子层最多容纳的电子数为2n2，所以A正确；B正确；同是s能级，在任一能层中都最多只能容纳2个电子，所以C正确；D选项中要注意1个原子轨道里排满2个电子时，其自旋状态相反。 答案　D 5．下列关于钠元素的几种表达式错误的是 (　　)。 A．Na＋的电子排布图： B．Na＋的结构示意图： C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1 D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1 解析　Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。即上一周期的稀有气体[元素符号]＋该原子的价电子排布。 答案　D 6．下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是 (　　)。 A．X原子和Y原子最外层都只有1个电子 B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2 C．X原子的2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子 D．X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上仅有2个电子 解析　A项，如H和Na性质不同，A项错误；B项，X为He，Y为Be，两者性质不同，B项错误；C项，X为N，Y为P，同主族元素性质相似，C项正确；D项，X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类很多，D项错误。 答案　C 7．(2013·南充模拟)肯定属于同族元素且性质相似的是 (　　)。 A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B．结构示意图：A为，B为 C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子 D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子 解析　C中，由于p能级有三个轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况：即np5 ，所以A、B两种元素不一定属于同一族元素。 答案　D 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 8．(14分)A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系： ①A＋＋C－D＋E↑ ②B＋＋C－―→2D (1)写出①的离子方程式 _________________________________________________________________。 写出②的离子方程式_________________________________________________________________。 (2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子 _________________________________________________________________。 (3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子 _________________________________________________________________。 解析　具有10个电子的微粒为气体且需加热才能生成的一定是NH3，则A＋为NH，C－为OH－，B＋为H3O＋。 答案　(1)NH＋OH－H2O＋NH3↑ H3O＋＋OH－===2H2O (2)CH4、HF、Ne(任写两种) (3)Na＋、Mg2＋、Al3＋(任写两种) 9．(14分) (2013·眉山联考)A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，C是金属元素；A、C元素原子的最外层都只有一个电子；B和D元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；E元素原子最外层电子数比次外层电子数少1。回答下列问题： (1)写出五种元素的元素符号： (1)写出五种元素的元素符号： A._________，B._________，C._________，D._________， E．________。 (2)画出B的原子结构示意图：________，C元素原子基态时的电子排布图为：________；D元素原子基态时的电子排布式为：________________。 (3)从原子核外电子排布的角度分析C元素的化合价为什么为＋1价？ 解析　由A为最外层电子数为1的非金属元素，知A为氢元素；由B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，知B为氧元素；又D和B元素原子的最外层电子数相同，核电荷数小于20，知D为硫元素；由C的核电荷数介于B(O)与D(S)之间，其原子的最外层电子数为1，知C为钠元素；由E的核电荷数大于D(S)小于20，且该元素最外层电子数比次外层电子数少1，知E为氯元素。 答案　(1)H　O　Na　S　Cl  (3)钠元素原子的最外层只有1个电子，易失去而形成最外层为8个电子的稳定结构，故表现为＋1价。 10．(15分)有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知： ①X与Z、Y与W分别具有相同的最外层电子数； ②X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物； ③Y的阴离子(单核)与Z的阳离子的核外电子数都为10； ④W原子的最外层电子数为K层电子数的3倍。 请根据以上叙述填空： (1)W的原子结构示意图为________；X、Y与Z形成的化合物的电子式为________。 (2)Z与W的离子半径大小为Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)Z与W形成的化合物溶于水显________性(填“酸”或“碱”)，原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。 解析　X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物，则X为氢，Y为氧，Z为钠，W为硫。 答案　(1)　Na＋[H]－　(2)< (3)碱　S2－＋H2OHS－＋OH－ 11．(15分) (2013·自贡质检)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跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： (1)X元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的符号是________。 (2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________，该元素的名称是________。 (3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由 ________________________________________________________________________。 解析　本题考查物质结构基础知识，意在考查考生的分析推理能力。由题中X原子的4p轨道上有3个未成对电子，可知其价层电子排布式是4s24p3，即为As元素；同理推知Y为O元素，Z为H元素。(4)NH3、PH3、AsH3均为结构相似的共价化合物．其稳定性取决于N、P、As的非金属性和共价键的强弱，故有稳定性：NH3>PH3>AsH3；而沸点的高低主要看是否能够形成氢键，分子间能形成氢键的物质沸点高，若不能形成氢键则比较它们的相对分子质量的大小，因N的非金属性很强，NH3分子间存在氢键，故沸点：NH3>AsH3>PH3。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3　As (2) 　氧 (3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4(稀)===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O (4)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定 沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高
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