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原子结构习题
化学课外活动习题——原子结构
1．X、Y、Z三种主族元素，已知X和Y的原子核外电子层数相同,Y和Z的原子最外层电子数相同，又知三种元素的原子最外层电子数总和为14、质子数总和为28，符合此条件的元素组的数目为A．1B．2C．3 D．4
2．某电子层当它作为最外层时，最多只能容纳8个电子，当它作为次外层时，最多只能容纳18个电子，该电子层可能是A．M层B．N层C．L层D．Q层
3.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是
A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3p
4.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因
A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
5.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有A．1种B．2种C．3种D．8种
6.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子
B．该元素原子核外共有5个电子层C．该元素原子的M能层共有8个电子
D．该元素原子最外层共有3个电子
7.A原子的结构示意图为
。
则X、Y及该原子3p能级上的电子数分别为
A．18、6、4B．20、8、6C．18、8、6D．15~20、3~8、1~6
8.下图中，能正确表示基态硅原子的是
ABCD
9．下列说法中正确的是
A．第三周期中钠的第一电离能最小B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C．在所有元素中氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大
10．下列能层中，有f能级的是A．KB．LC．MD．N
11．根据电子排布的特点，Cu在周期表属于A．s区B．p区C．d区D．ds区
12．下列元素的电负性最大的是：
A．Na B．S C．O D．C
13．某主族元素的原子,M层上有一个半充满的亚层,这种原子的质子数是
A．只能是7B．只能是15C．是11或15D．是11或13
14.下列基态原子或离子的电子排布式错误的是
A．K：
1s22s22p63s23p64s1B．Fˉ：
1s22s22p6
C．Fe：
1s22s22p63s23p63d54s3D．Kr：
1s22s22p63s23p63d104s24p6
15.下面是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中正确的是d
16．下列各项叙述中，正确的是（）
A、电子层序数越大，s原子轨道的形状相同、半径越大
B、在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同
C、镁原子由1s22s22p63s2→ls22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态
D、原子最外层电子排布是5s1的元素，其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
17．2003年，IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）推荐原子序数为110的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地（Darmstadt，德国）。
下列关于Ds的说法不正确的是
A．Ds原子在周期表中位于第7周期第ⅦB族B．Ds是过渡元素
C．Ds原子的核外电子数为110D．Ds为金属元素
18.a、b、c、d是四种短周期元素.a、b、d同周期，c、d同主族.a的原子结构示意图为
，b与c形成化合物的电子式为
。
下列比较中正确的是
A．原子半径：
a＞c＞d＞b B．电负性a＞b＞d＞c
C．原子序数：
d＞a＞c＞b D．最高价含氧酸的酸性c＞d＞a
19．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：
元素符号
A
B
C
D
E
原子半径（nm）
0.160
0.080
X
0.143
0.074
主要化合价
+2
+2
-2,+4,+6
+3
-2
则X可能的数值为A．0.069B．0.102C．0.145D．0.184
20
（1）同主族的A、B两元素，已知A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素的种类数分别为m和n，如果A和B在第ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为，当B在A的下一周期时，B的原子序数为；如果A和B在第ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为，当B在A的下一周期时，B的原子序数为。
若A的氯化物的分子式为ACly，该分子中各原子最外层电子数之和为26，则y的值为。
（2）已知在酸性条件下有下列反应关系：
①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3，其本身被还原为Br2；②Br2能将I-氧化为I2；③KIO3能将I-氧化为I2，也能将Br-氧化为Br2，其本身被还原为I2。
试写出含等物质的量的KI和KBrO3的两硫酸酸化的溶液反应的化学方程式：
。
1.在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有电子学说的是
A.道尔顿B.卢瑟福C.汤姆生D.玻尔
2.以下能级符号正确的是:
A.6sB.2dC.3fD.7p
3.以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）
A.H3O+B.BF3C.CCl4D.PCl5
4．x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知
A.x的原子半径大于y的原子半径。
B.x的电负性大于y的电负性
C.x阴离子的半径小于y阳离子的半径D.x的第一电离能小于y的第一电离能
5．某元素的原子最外电子层排布是5s25p1,该元素或其化合物不可能具有的性质是
A．该元素单质是导体B．该元素单质在一定条件下能与盐酸反应
C．该元素的氧化物的水合物显碱性D．该元素的最高化合价呈+5价
6．下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是
A.2s22p2和2s22p4B.3s23p4和2s22p4C.3s2和2s22p5D.3s1和3s23p4
7．下列有关认识正确的是
A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为n—1D．各能层含有的电子数为2n2
8.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是
A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3p
9.已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是（）
A.X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价B.第一电离能可能Y小于X
C.最高价含氧酸的酸性：
X对应的酸性弱于于Y对应的
D.气态氢化物的稳定性：
HmY小于HmX
10.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因（）
A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
11.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有A．1种B．2种C．3种D．8种
12.人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。
以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是（）
A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”
13.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（）
14.科学研究证明：
核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。
下列说法正确的是
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
15.A原子的结构示意图为
。
则X、Y及该原子3p能级上的电子数分别为（）
A．18、6、4B．20、8、6C．18、8、6D．15~20、3~8、1~6
16.下图中，能正确表示基态硅原子的是（）
ABCD
17.根据下列五种元素的电离能数据（单位：
kJ/mol），回答下面各题。
（1）在周期表中，最可能处于同一族的是
A.Q和RB.S和TC.T和UD.R和TE.R和U
（2）电解它们的熔融氯化物，阴极电极反应式最可能正确的是
A.Q2＋＋2e－→QB.R2＋＋2e－→RC.S3＋＋3e－→SD.T3＋＋3e－→TE.U2＋＋2e－→U
（3）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TClE.UCl4
（4）S元素最可能是A.S区元素B.稀有气体元素C.p区元素D.准金属E.d区元素
（5）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是
A.硼（1s22s22p1）B.铍（1s22s2）C.锂（1s22s1）D.氢（1s1）E氦（1s2）
18.x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知A.x的原子半径大于y的原子半径。
B.x的电负性大于y的电负性。
C.x的氧化性大于y的氧化性。
D.x的第一电离能大于y的第一电离能。
19.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是
A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子
B．该元素原子核外共有5个电子层C．该元素原子的M能层共有8个电子
D．该元素原子最外层共有3个电子
20.根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是（ ）．
A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
二、填空题
21.X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是；其轨道表示式为；
R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R原子可能是、；
Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布是，其在元素周期表中的位置是，是属于区的元素。
22．已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。
回答下列问题：
（1）若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式____________________、
______________________、____________________、_______________________等。
（2）若X原子的外围电子层排布为3d104s2，Y可能是____________元素或___________
元素（写元素符号）。
（3）若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，则X的原子外围电子层排布构型有：
_____________________、_______________________、_____________________、
_____________________、_______________________、_____________________。
23.判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？
（1）Al：
1s22s22p63s13p2__________________
（2）Cl：
1s22s22p63s23p5___________________
（3）S：
1s22s22p63s33p3___________________（4）K：
1s22s22p63s23p63d1________________
（5）24Cr：
1s22s22p63s23p63d44s2_________________________
24.以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
（1）
（2）（3）
（4）（5）（6）
违反泡利不相容原理的有，违反洪特规则的有。
25.下列原子的外围电子排布中，那一种状态的能量较低？
试说明理由。
（1）氮原子：
A．B．
2s2p2s2p
；
（2）钠原子：
A．3s1B．3p1；
（3）铬原子：
A．3d54s1B．3d44s2。
26.下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价，回答下列问题：
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
Sc
Ti
V
Cr
Mn
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正价
+3
+4
+5
+6
+7
（1）写出下列元素基态原子的核外电子排布式：
Sc____________________________Ti_______________________________
V____________________________Mn______________________________
（2）已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。
人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是：
___
________________________________________________________________________
（3）对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律
是_______________；出现这一现象的原因是_________________。
27.按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。
A的原子中只有一个能层且只含1个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。
（1）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式（至少写出5个）：
；
（2）写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式（至少写出2个）：
、；
（3）检验某溶液中是否含有D+的离子，可通过______________反应来实现；
检验某溶液中是否含有B—的离子，通常所用的试是_________和_______。
（4）写出E的元素符号____，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是__________。
28.下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。
其中图_____________是原子由基态转化为激发态时的光谱，图________是原子由激发态转化为基态时的光谱。
不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。
29.下面是s能级p能级的原子轨道图，试回答问题：
⑴s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。
⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与什么因素有关？
是什么关系？
30.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。
电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.7
2.1
2.3
3.0
0.8
请仔细分析，回答下列有关问题：
①预测周期表中电负性最大的元素应为____________；估计钙元素的电负性的取值范围：
___________＜X＜___________。
②根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是；简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系。
③经验规律告诉我们：
当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。
试推断AlBr3中形成的化学键的类型为，其理由是。
31.按所示格式填写下表有序号的表格：
原子序数
电子排布式
价层电子排布
周期
族
17
①
②
③
④
⑤
1s22s22p6
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
3d54s1
⑾
ⅥB
32.第一电离能I1是指气态原子X（g）失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量。
下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
⑴认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na——Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。
⑵从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是______________；
⑶上图中5号元素在周期表中的位置是_____________、_______________；
⑷上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是：
_________________________________________________。
33.现代原子结构理论认为，在同一电子层上，可有s、p、d、f、g、h……等亚层，各亚层分别有1、3、5、……个轨道。
试根据电子填入轨道的顺序预测：
（1）第8周期共有种元素；
（2）原子核外出现第一个6f电子的元素的原子序数是；（3）根据“稳定岛”假说，第114号元素是一种稳定同位素，半衰期很长，可能在自然界都可以找到。
试推测第114号元素属于周期，族元素，原子的外围电子构型是
34.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：
元素编号
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
原子半径（10－10m）
1.52
2.27
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.86
0.75
0.71
最高价态
+1
＋1
/
＋3
＋4
＋5
＋7
＋1
＋5
/
最低价态
/
/
－2
/
－4
－3
－1
/
－3
－1
试回答下列问题：
（1）以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是（填编号）。
（2）上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是（写分子式）。
某元素R的原子半径为1.02×10－10m，该元素最高价氧化物的水化物化学式为；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你尝试写出该化合物的电子式。
35.下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表某一化学元素。
试回答下列问题
（1）元素“O”在周期表中的位置是。
（2）画出“c”的简化电子排布式。
（3）第三周期8种元素按单质熔点大小顺序的柱形图如上，其中序列“1”代表（填字母，下同），“7”代表。
（4）b、c、d、e、f的氢化物的沸点（℃）直角坐标图如右，序列“5”氢化物的化学式为：
；序列“1”氢化物的电子式为：
。
1．法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子组成的微粒，这种微粒称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。
它与天体中的中子星构成类似。
有关“四中子”微粒的说法正确的
A．该微粒不显电性B．该微粒的质量数为2
C．在元素周期表中与氢元素占同一位置D．它与普通中子互称为同位
2．两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3，在Y的原子序数为m时，X的原子序数为：
①m－4 ②m＋4 ③m＋8 ④m－2 ⑤m＋6．其中正确的组合是
A．①②④ B．①②③④⑤C．①②③⑤ D．①②⑤
3．短周期元素中，若两种元素的原子序数相差3，周期数相差1，它们形成化合物时原子数之比为1∶2，那么这些化合物共有A．1种B．2种C．3种D．4种
4．SCl6是一种无色的很稳定的物质，可用于灭火。
SCl6的分子结构如图所示，呈正八面体型。
如果氯元素有两种稳定的同位素，则SCl6的不同的分子种数为A．6B．7C．10D．12
5．已知硅在自然界中有3种同位素，
，
，
．硅的近似相对原子质量为28.1，下列关于
原子的含量的说法，正确的是
A．大于90％ B．小于90％C．等于90％ D．无法判断
6．不同元素的气态原子失去最外层第1个电子成为+1价阳离子所需要的能量称为第1电离能（E1）；+1价阳离子再失去1个电子所需要的能量称为第2电离能（E2）。
下表是第二周期元素及钠、钾的第1电离能数据：
元素
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
K
E1（KJ/mol）
520
900
801
1086
1402
1314
1681
2080
496
419
分析表中数据回答下列问题：
（1）同主族不同元素的E1变化规律是。
（2）同周期内随核电荷数的增加，不同元素的E1值呈逐渐的趋势，这种趋势体现了元素性质的变化规律。
引起这种变化的原因是。
（3）从表中数据可判断镁元素的第1电离能数据的最小范围是：
（4）氖元素第1电离能较大的原因是。
（5）锂和铍的第2电离能的关系为：
E2（Li）E2（Be）（填>、<、=）
7．第一电离能I1是指气态原子X（g）失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量。
下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
⑴认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na——Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。
⑵从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________
_____________________________；
⑶上图中5号元素在周期表中的位置是_____________、_______________；
⑷上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是：
_________________________________________________。
8．X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是；其轨道表示式为；R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R原子可能是、；Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布是，其在元素周期表中的位置是，是属于区的元素。
9．已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成X
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