②当角量子数相同，主量子数n越大，轨道能量越高。
③磁量子数m、自旋磁量子数ms与轨道能量大小无关。
7．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是（ ）
A．两种原子的电子层上全部都是s电子
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子
[答案]B
[解析]此题考查核外电子排布与元素在周期表中位置判断的关系。
A项中电子层上全部为s电子的有H（1s1），He（1s2），Li（1s22s1），Be（1s22s2）不一定在同一周期；B项中3p能级只有一个空轨道的为1s22s22p63s23p2，只有一个未成对电子的为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，一定在同一周期；C项中最外层为2s22p6的原子为Ne，离子为2s22p6可能为阳离子也可能为阴离子，若为阳离子不在同一周期，若为阴离子在同一周期；D项电子排布可能为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，不一定在同一周期。
8．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（ ）
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
[答案]C
[解析]A项，原子核外电子排布式为1s2的X原子是稀有气体，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是ⅡA族，化学性质不同；B项，原子核外M层上仅有两个电子的X原子是ⅡA主族的元素原子，而原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是副族或Ⅷ族元素原子，故性质不一定相似；C项，2p轨道上只有2个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有2个电子的Y原子是Si原子，两者化学性质相似；D项，最外层只有一个电子的原子可能是ⅠA族元素原子，也可能是过渡金属原子，故化学性质不一定相似。
9．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。
请根据下表数据判断，错误的是（ ）
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X的常见化合价是＋1
B．元素Y是ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
[答案]D
[解析]此题通过逐级电离能综合考查元素价电子、化合价、在周期表中位置和有关化学性质。
根据各级电离能的变化，知道元素X的I1、I2差别很大，故X常显＋1价，A、C两项正确。
元素Y的I3、I4有极大变化，所以Y应是ⅢA族元素，B正确。
若Y在ⅢA族且为第三周期，则Y为Al，它不可能和冷水剧烈反应，D项错误。
10．下列各组元素性质的递变情况错误的是（ ）
A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高
C．N、O、F电负性依次增大
D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大
[答案]D
11．具有如下电子层结构的电子，其相应元素一定属于同一主族的是（ ）
A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子
B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子
C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子
D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
[答案]B
[解析]p能级有3个原子轨道，最多可以容纳6个电子，根据核外电子排布的泡利原理和洪特规则，当p能级上有2个电子和4个电子时，p能级上有2个未成对电子，所以相应元素可能是ⅣA族，也可能是ⅥA族，故A不符合题意；p能级上有1个空轨道，说明另外两个轨道各容纳了1个电子，加上s能级上的2个电子，最外层是4个电子，所以不管哪个能层都一样，最外层为4个电子，属于ⅣA族，故B符合题意；最外层电子排布为1s2的原子是He，最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne，两者属于0族，故C不符合题意；最外层电子排布为2s2的原子是Be属于第ⅡA族，而最外层电子排布为1s2的原子是He属于0族，故D也是错误的。
12．下列各项表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是（ ）
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子
[答案]C
[解析]A选项：
3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同一种元素的原子；B选项：
2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：
M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10与后者不是同一元素的原子；D选项：
最外层电子数是核外电子总数1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外层电子数与核外电子总数可能的组合为：
1和5、2和10、3和15,4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素，符合题意，与后者为同一元素的原子。
二、非选择题（共52分）
13．（6分）下面是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：
（1）s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有______个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。
（2）s电子的原子轨道、p电子的原子轨道的半径与______有关，二者之间的关系为__________________。
[答案]
（1）球 1 纺锤 3
（2）能层序数n 能层序数n越大，原子轨道的半径越大
[解析]s电子原子轨道是球形的，随着能层序数的增大，其半径也逐渐增大。
p电子原子轨道是纺锤形的，每个p能级有3个相互垂直的原子轨道，p电子原子轨道的平均半径也随着能层序数的增大而增大。
14．（15分）有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素
结构、性质等信息
A
是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C
元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息填写：
（1）A原子的核外电子排布式________________________________________________________________________。
（2）B元素在周期表中的位置________________________________________________________________________；
离子半径：
B________A（填“大于”或“小于”）。
（3）C原子的轨道排布式是________，其原子核外有______个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。
（4）D原子的电子排布式为________，D－的结构示意图是________。
（5）B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为__________________，与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
[答案]
（1）1s22s22p63s1
（2）第三周期第ⅢA族 小于
（3）
3 p 纺锤
（4）1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
（5）NaOH＋Al（OH）3===NaAlO2＋2H2O
3HCl＋Al（OH）3===AlCl3＋3H2O
[解析]根据题中信息可推出A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。
（1）A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。
（2）B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r（Al3＋）（3）C为N，其轨道排布式为
，其中有3个未成对电子，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈纺锤形。
（4）D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为
。
（5）本题考查Al（OH）3与NaOH和HCl反应的方程式，Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。
15．（15分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y
常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z
Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
（1）Y位于元素周期表第________周期第________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________（写化学式）。
（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在__________个σ键。
在H－Y、H－Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。
（3）W的基态原子核外电子排布式是________________。
W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是__________________。
（4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。
已知：
XO（g）＋
O2（g）＝XO2（g） ΔH＝－283.0kJ·mol－1
Y（s）＋O2（g）＝YO2（g） ΔH＝－296.0kJ·mol－1
此反应的热化学方程式是________________________。
[答案]
（1）三 ⅥA HClO4
（2）2 H－Cl H－S
（3）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1） 2Cu2S＋3O2
2Cu2O＋2SO2
（4）2CO（g）＋SO2（g）
S（s）＋2CO2（g） ΔH＝－270.0kJ·mol－1
[解析]本题考查了元素推断、元素周期律、物质结构与性质以及热化学方程式书写等知识。
由表中信息分析可知，X为C元素，Y为S元素，Z为Cl元素，W为Cu元素。
硫元素位于周期表的第3周期，ⅥA族。
高氯酸是自然界中的最强酸。
CS2是一种常用的溶剂，分子内存在碳硫双键，双键由一个σ键一个π键构成，故双键有两个。
氯的非金属性强于硫，键的极性强，硫原子半径大于氯，键长较长。
铜基态原子核外电子排布式是：
[Ar]3d104s1。
煅烧硫化亚铜的化学方程式为：
2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2。
根据盖斯定律，将方程式一乘以2，减去方程式二，反应热进行相应运算，可得2CO（g）＋SO2（g）
S（s）＋2CO2（g） ΔH＝－270.0kJ/mol。
16．（16分）现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表
元素编号
元素性质或原子结构
R
基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子
S
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
T
基态原子3d轨道上有1个原子
X
（1）R元素的第一电离能要大于其同期相邻的元素，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）S元素的化合价是否有正价？
________，原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________，
最外层电子排布式为___________________________________。
（3）T元素的原子N能层上电子数为________，其原子结构示意图为________。
（4）X的核外电子排布图违背了________。
用X单质、碱金属盐及碱土金属等可以做成焰火。
燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：
___________________________________________________________
_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案]
（1）原子2p轨道半充满，能量低，稳定
（2）否 F的电负性最强，只能得电子 2s22p5
（3）2
（4）能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光（子）的形式释放能量
[解析]
（1）R元素基态原子的轨道表示式可表示为
，可知R为N，N原子2p轨道半充满，能量低，稳定，所以其电离能较大。
（2）由题知S为氟元素，F的电负性最强，只能得电子，无正价。
（3）由构造原理可知核外电子排布规律为1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s再排3d，则N能层只有2个电子。
（4）X元素的核外电子排布先应排能量低的3s轨道。
发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。
升级会员 