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一、選擇題(本題包括15小題，每題只有一個選項符合題意，每題3分，共45分)

1.有5個電子填充在d軌道時，其電子排布為

↑ ↑ ↑ ↑ ↑

而不是

↑↓ ↑↓ ↑

最直接的依據是(　　)

A.能量最低原理 B.泡利不相容原理

C.洪特規則 D.原子軌道能量順序

解析　原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態相同。

答案　C

2.下列有關電子云的敘述中，正確的是(　　)

A.電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內出現的概率

B.電子云直觀地表示了核外電子的數目

C.電子在p軌道上運動是電子繞核做∞形運動

D.電子云是電子繞核運動好像形成了一團帶正電荷的云霧

解析　用電子云形象地描繪電子在原子核外空間出現的機會的大小。

答案　A

3.某元素原子的3d軌道上有1個電子，其第4電子層中電子數目為(　　)

A.0 B.2

C.3 D.8

解析　原子軌道的能量：4s<3d<4p，根據能量最低原理和泡利不相容原理，4s軌道已占有兩個自旋狀態不同的電子。

答案　B

4.下列有關多電子原子的敘述中，正確的是(　　)

A.在一個多電子原子中，不可能有兩個運動狀態完全相同的電子

B.在一個多電子原子中，不可能有兩個能量相同的電子

C.在一個多電子原子中，N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高

D.某一多電子原子的3p軌道上僅有兩個電子，它們必然自旋狀態不同

解析　若兩個電子處在同一電子層，原子軌道的形狀及空間伸展方向都相同，則兩個電子的自旋狀態必不相同。

答案　A

5.主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子，下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是(　　)

A.Ca2+　1s22s22p63s23p6

B.Cr　[Ar]3d44s2

C.Cl-　1s22s22p63s23p6

D.Fe　[Ar]3d64s2

解析　根據洪特規則，Cr原子的電子排布式應為：[Ar]3d54s1。

答案　B

A.硅原子由激發態變為基態

B.硅原子由基態變為激發態

C.硅原子即不放出能量，也不吸收能量

D.硅原子要向外界環境釋放能量

解析　根據電子填入軌道順序，應填滿3s軌道再填入3p軌道，故碳原子的基態3p軌道上只有2個電子，當3s軌道上1個電子受到激發進入3p軌道時，是由能量低的軌道進入能量高的軌道，故要向外界環境中吸收能量。

答案　B

7.下列說法正確的是(　　)

A.p區元素原子的最外層電子排布均為ns2np1～6

B.電負性越大的元素的原子越容易獲得電子

C.第一電離能越小的元素的原子越容易獲得電子

D.在CCl4、CBr4、CI4和CH4中，C元素都是+4價

解析　He屬于p區元素，其原子的電子排布式為1s2;第一電離能越小的元素的原子越容易失去電子;C元素比H元素的電負性數值大，故在CH4中C元素為-4價。

答案　B

8.4p軌道填充一半的元素，其原子序數是(　　)

A.15 B.33

C.35 D.51

解析　4p軌道填充一半的元素，其核外的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，即33號元素As。

答案　B

9.下列是某些原子的電子排布式，其中處于基態的是(　　)

A.[Ne]3d34s2 B.1s22s22p63s23p63d2

C.1s22s22p63s23p64s2 D.1s22s22p63s23p63d94s2

解析　A應為[Ar]3d34s2;因4s比3d的能量低，根據能量最低原理，B項錯誤，C項正確;D項應為1s22s22p63s23p63d104s1。

答案　C

10.某元素原子的外圍電子排布為3d54s2，則下列說法正確的是(　　)

A.該原子中共有5個未成對電子

B.該原子的M層共有15個電子

C.該元素屬于ds區

D.該元素最高化合價為+2價

解析　該原子的M層共有13個電子(3s23p63d5);該元素屬于d區，其最高化合價為+7價。

答案　A11.具有如下電子排布的原子，其相應元素一定屬于同一主族的是(　　)

A.最外層電子排布為1s2的原子和最外層電子排布為2s2的原子

B.2p軌道上有2個未成對電子的原子和3p軌道上有2個未成對電子的原子

C.3p軌道上只有1個空軌道的原子和4p軌道上只有1個空軌道的原子

D.電子排布式為1s2的原子和外圍電子排布式為2s22p6的原子

解析　A項中前者是He，后者是Be;B項中分別是兩種元素，前者是C、O，后者是Si、S，C和S不屬于同一主族;而C項中3p軌道上只有1個空軌道的原子是Si,4p軌道上只有1個空軌道的原子是Ge，Si、Ge都屬于第ⅣA族;D項中是He和Ne，屬于零族，不是主族。

答案　C

12.已知1～18號元素的離子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的電子層結構，下列關系正確的是(　　)

A.質子數c>d，離子的還原性Y2->Z-

B.氫化物的穩定性H2Y>HZ

C.原子半徑X

D.電負性Z>Y>W>X

解析　aW3+、bX+、cY2-、dZ-四種離子具有相同的電子層結構，則X、W位于Y、Z的下一周期，X、W、Y、Z分別位于ⅠA、ⅢA、ⅥA、ⅦA族，質子數cZ-，氫化物的穩定性H2YW，第一電離能Z>Y>W>X，電負性Z>Y>W>X。

答案　D

13.具有下列電子層結構的原子和離子，其對應的元素一定屬于同一周期的是(　　)

A.兩原子其核外全部都是s電子

B.最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子

C.原子核外M層上的s、p軌道都充滿電子，而d軌道上沒有電子的兩種原子

D.兩原子N層上都有1個s電子，一個原子有d電子，另一個原子無d電子

解析　A項中前者可以是H，后者可以是Li;B項中前者是Ne，后者可以是Na;C項中前者可以是Ar，后者可以是K;D項中前者是Cr或Cu，后者是K，都屬于第4周期。

答案　D

14.已知X、Y元素同周期，且電負性X>Y，下列說法錯誤的是(　　)

A.X原子比Y原子的最外層電子數多

B.第一電離能可能Y小于X

C.最高價含氧酸的酸性：X對應的酸性弱于Y對應的酸性

D.氣態氫化物的穩定性：HmY小于HnX

解析　因為電負性X>Y，所以非金屬性X>Y，X最高價含氧酸的酸性強于Y最高價含氧酸的酸性。

答案　C

15.A、B、C、D四種元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素;B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數之和等于M、N層電子數之和;C元素是第三周期第一電離能最小的元素;D元素在第三周期中第一電離能最大。下列有關敘述錯誤的是(　　)

A.四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、Ar

B.元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等

C.元素A、C簡單離子的半徑大小關系為A

D.元素B、C電負性大小關系為B>C

解析　自然界含量最多的元素為氧;根據題意可知，B元素K層和L層電子數之和為10，則M層為8個電子，N層為2個電子，故B為鈣;第三周期中第一電離能最小的元素為鈉，第一電離能最大的元素為氬。選項C中，A和C的簡單離子分別為O2-和Na+，離子半徑：O2->Na+。

答案　C

二、非選擇題(共6道題，共55分)

16.(7分)第4周期的A、B、C、D四種元素，其最外層電子數依次為1、2、1、7。其原子序數按A、B、C、D順序增大，已知A與B的次外層電子數均為8，而C與D次外層電子數均為18，根據結構填空：

(1)寫出元素名稱：A________，B________，C________，D________。

(2)D的簡單離子是______________。

(3)元素的氫氧化物堿性最強的是________(填化學式)。

(4)B與D能形成化合物的化學式是________。

(5)寫出A、B的第一電離能順序：________。

(6)寫出C原子的電子排布式________________________。

解析　由A與B(第4周期)的次外層電子數均為8，其最外層電子數分別為

1和2，可知A為鉀，B為鈣;根據題意可知，C的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，是銅，D的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，是溴。

答案　(1)鉀　鈣　銅　溴

(2)Br-

(3)KOH

(4)CaBr2

(5)K

(6)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

17.(9分)原子結構與元素周期表存在著內在聯系。根據已學知識，請你回答下列問題：

(1)元素X的原子外圍電子排布為nsnnpn+1。則外圍電子排布中的n=________;原子中能量最高的是________電子，其電子云在空間有________方向，原子軌道呈現________形。

(2)指出31號元素鎵(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。

(3)被譽為“21世紀的金屬”鈦(Ti)元素原子的價電子排布式為：________。

(4)寫出原子序數最小的Ⅷ族元素原子的核外電子排布式：________________________。

(5)日常生活中廣泛應用的不銹鋼，在其生產過程中添加了某種元素，該元素的外圍電子排布為3d54s1，該元素的名稱為：________。

解析　(1)因為s軌道最多能容納2個電子，故n=2，元素X的原子外圍電子排布為2s22p3，能量最高的是2p電子，其電子云在空間有三種互相垂直的伸展方向，原子軌道呈紡錘形。

(2)Ga位于第4周期ⅢA族。

(3)Ti的價電子排布式為3d24s2。第Ⅷ族原子序數最小的元素是Fe，其電子排布式為[Ar]3d64s2。

(5)根據題給信息可知，該元素的名稱為鉻。

答案　(1)2　2p(寫np也可以)　三種互相垂直的伸展(或三種伸展)　紡錘

(2)4　ⅢA

(3)3d24s2

(4)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(5)鉻

18.(8分)A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高價氧化物的水化物與它的氣態氫化物反應得到離子化合物，1 mol該化合物含有42 mol電子，B原子的最外層電子排布式為nsnnp2n。C、D兩原子的最外層電子數分別是其他層電子總數的一半。C元素是植物生長的營養元素之一。試寫出：

(1)A、B元素形成的AB2型化合物的化學式________________，該化合物是共價化合物還是離子化合物?

_____________________________________________________。

(2)D元素在周期表中的位置，______周期______族。

(3)A、C元素氣態氫化物的穩定性大小：________<________(用分子式表示)。

(4)A、B、C、D四種元素中電負性最大的是________(用元素符號表示，下同)，第一電離能最小的是________。

解析　根據題意可知，A、B、C、D分別是N、O、P、Li。

答案　(1)NO2　共價化合物

(2)2　ⅠA

(3)PH3　NH3

(4)O　Li

19.(8分)X、Y、Z是ⅠA～ⅦA族的三種非金屬元素(稀有氣體元素除外)，它們在周期表中的位置關系如下圖所示。請回答：

X

Y

Z

(1)X元素單質的化學式是________。

(2)Y元素的原子結構示意圖是________________________，Y與Na形成的化合物的化學式為________。

(3)Z元素的名稱是________，從元素原子得失電子的角度看，Z元素具有________________性;若從Z元素在周期表中所處的位置來看，它具有這種性質的原因是_________________________。其價電子排布式為________。

解析　根據周期表中金屬和非金屬的分布情況分析，X、Y、Z分別是F、S、As而不能是Cl、Se、Sb(金屬)。

答案　(1)F2

(2)S　 　Na2S

(3)砷　非金屬性和金屬性

Z元素處于周期表中金屬與非金屬的分界線附近　4s24p320.(10分)下表列出了前20號元素中的某些元素性質的一些數據：

元素性質 A B C D E F G

H I J

原子半徑(10-10m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17

最高價態 +6 +1 — +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4

最低價態 -2 — -2 — -4 -3 -1 — -3 -4

試回答下列問題：

(1)以上10種元素中第一電離能最小的是________(填編號)。

(2)寫出下列有關反應的化學方程式：

①E的單質與I元素的最高價氧化物對應的水化物反應：______。

②B2C2與EC2反應：________________________________。

(3)比元素B原子序數大11的元素的原子的電子排布式是____。

(4)C和I相比較，非金屬性較弱的是________(填元素名稱)，可以驗證你的結論的是下列中的________(填編號)。

a.氣態氫化物的穩定性

b.兩元素的電負性

c.含氧酸的酸性

d.最高化合價

解析　根據題給信息可推知，A～J依次為S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si，其中第一電能最小的是K(B)，K2O2(B2C2)與CO2(EC2)的反應原理和Na2O2與CO2的反應類同;非金屬性：O(C)>N(I)，因為O無正價，也無含氧酸，故不能用c、d比較O和N的非金屬性。

答案　(1)B

(2)①C+4HNO3(濃)=====△CO2↑+4NO2↑+2H2O

②2K2O2+2CO2===2K2CO3+O2

(3)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2

(4)氮　a、b

21.W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數X>W>Z>Y。W原子的最外層沒有p電子，X原子核外s軌道電子數與p軌道電子數之比為1:1，Y原子最外層s軌道電子數與p軌道電子數之比為1:1，Z原子核外電子中p軌道電子數比Y原子多2個。

(1)X元素的單質與Z、Y所形成的化合物反應，其化學方程式：________________________。

(2)W、X元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱為________<____________(用化學式表示)。

(3)四種元素原子半徑的大小為____________>____________>____________>____________(填元素符號)。

(4)四種元素的第一電離能由小到大的順序為______________。

解析　W、X、Y、Z都是短周期元素，所以原子序數均小于18。Y原子最外層s軌道電子與p軌道電子數之比為1:1，所以Y原子的電子排布式可能是1s22s22p2(碳)或1s22s22p63s23p2(硅);Z原子核外電子中p軌道電子數比Y原子多2個，所以其核外電子排布式可能是1s22s22p4(氧)或1s22s22p63s23p4(硫);由于原子序數W大于Z和Y，且W原子的最外層無P電子，所以W原子不可能為核外電子數小于或等于4的原子，其電子排布式只可能為1s22s22p63s1(鈉)或1s22s22p63s2(鎂);由于X原子序數最大，其核外s軌道電子數與p軌道電子數之比為1:1，所以其原子核外電子排布式只能是1s22s22p63s2。綜上所述，X、W、Z、Y原子分別為Mg、Na、O、C。

答案　(1)2Mg+CO2=====點燃2MgO+C

(2)Mg(OH)2　NaOH

(3)Na　Mg　C　O

(4)Na>Mg>C>O