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专题 18 原子结构 原子核外电子排布
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目 录
考点一 原子结构
考点二 原子核外电子排
考点一 原子结构
1．（2023·山东德州·统考三模）在生命科学的研究工作中，氚( )标记化合物是必不可少的研究工具。可
通过核素 或 衰变得到，其衰变过程如下：(1) ；(2) 。下列推
断错误的是
A． 的中子数为3 B． 互为同位素
C． 可用于测定相对原子质量 D．元素第一电离能：
【答案】D
【解析】A．根据 得到X的质量数为3+4−1=6，质子数2+1−0=3，则 的中子数为
6−3=3，故A正确；B． 是质子数相同，中子数不相同的原子，三者互为同位素，故B正确；
C． ，则 的质量数为1+14−3=12，质子数7−1=6，则 可用于测定相对原子质量，
故C正确；D．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第
VIA族，则元素第一电离能： ，故D错误。综上所述，答案为D。
2．（2023·浙江金华·浙江省丽水中学校联考一模）下列说法正确的是
A． 互为同位素
B． 互为同素异形体
C．C H 与C H 一定互为同系物
2 4 4 8
D．甘氨酸(H NCH COOH)与硝基乙烷(C HNO )互为同分异构体
2 2 2 5 2
【答案】D
【解析】A．同位素为同种元素的不同核素， 是单质不是核素，故A错误；B．同素异形体的分
析对象为单质，而 为离子，与单质不能互为同素异形体，故B错误；C．C H 可能为烯烃或环烷烃，
4 8
若为环烷烃时不能与乙烯互为同系物，故C错误；D．硝基乙烷与甘氨酸的分子式均为C HNO ，但结构
2 5 2
不同，互为同分异构体，故D正确；故选D。
3．（2023·全国·模拟预测）用钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素—Og，其反应可表示为
，下列说法错误的是
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A． 原子核内有176个中子，质子数为118 B． 与 的化学性质几乎相同
C．Og是一种性质活泼的金属元素 D．锎为过渡元素
【答案】C
【解析】A．由题给反应可推出x=118，y=294，故 的中子数为294 -118=176，质子数为118，A正确；
B． 与 的质子数相同，中子数不同，为同种元素，化学性质几乎相同，B正确；C．Og的质子数
为118，位于第七周期0族，最外层有8个电子，为性质不活泼的非金属元素，C错误；D．锕系元素质子
数为89～103，锎原子的质子数为98，属于锕系元素，也为过渡元素，D正确；故选C。
4．（2023·广东深圳·红岭中学校考模拟预测）在考古研究中，通过分析铜器中 同位素的比值，可以推
断铜器是否同源。下列说法不正确的是
A． 是第五周期元素 B． 含有中子数为122
C．可用质谱法区分 和 D． 可用于二次电池中做负极材料
【答案】A
【解析】A．Pb是82号元素，是第六周期元素，选项A不正确；B．Pb是82号元素，质子数为82，
含有中子数204-82=122，选项B正确；C．质谱的作用准确测定物质的分子量， 和 质量数
不同，可以用质谱法区分，选项C正确；D．铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是
PbO ，选项D正确；答案选A。
2
5．（2023·广东汕头·统考三模）氧族元素是人类生存的必需元素，下列有关氧族元素及其化合物说法错误
的是
A．羟基的电子式： B．原子核内有46个中子数的硒原子：
C． 的结构示意图： D． 的 模型：
【答案】D
【解析】A．已知羟基是HO分子失去一个氢原子剩余部分，故羟基的电子式： ，A正确；B．已知
2
Se是34号元素，且核素的质量数等于质子数+中子数，故原子核内有46个中子数的硒原子表示为： ，
B正确；C．已知S是16号元素，故 的结构示意图为： ，C正确；D．SO 中心原子周围
3
的价层电子对数为：3+ =3，无孤电子对，故SO 的VSEPR模型为平面三角形，D错误；故答案为：
3
D。
6．（2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测）2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“鿬”，tián)，Ts的最外层电子数是7。下列说法中，不正确的是
A．Ts是第七周期第VIIA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．中子数为176的Ts，其核素符号是
D．Ts在同族元素中非金属性最弱
【答案】C
【解析】A．Ts是117号元素，在元素周期表中位于第七周期第ⅦA族元素，故A正确；B．Ts的同位素
原子都有117个电子，故B正确；C．中子数为176的Ts，质量数=质子数+中子数=117+176=293，其核素
符号是 ，故C错误；D．同主族元素从上到下，非金属性减弱，Ts在同族元素中非金属性最弱，故D
正确；故选：C。
7．（2023·辽宁·统考三模）下列有关化学用语描述正确的是
A． 的空间填充模型：
B．中子数为10的氟原子：
C． 与 互为同位素
D． 固体溶于水， 形成了由6个水分子环绕的水合钠离子
【答案】A
【解析】A．HClO中O原子分别与H原子和Cl形成共价键，结构式为H-O-Cl，O原子上还存在2对孤对
电子，O原子是 杂化，空间构型是V形，则HClO的空间填充模型为 ，A项正确；B．F是9
号元素，中子数为10的氟原子质量数=9+10=19，该原子表示为 ，B项错误；C．质子数相同而中子数
不同的同一元素的不同核素互称为同位素， 与 是氧元素的两种单质不互为同位素，C项错误；
D．氯化钠溶于水形成水合钠离子和水合氯离子，由于 半径比 小，所以钠离子形成的由5个水分子
环绕的水合钠离子，而氯离子形成的由6个水分子环绕的水合氯离子，D项错误；答案选A。
8．（2023·浙江·校联考二模）门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质，莫塞莱也曾预测一种“类
锰”元素。现该元素单质是从核燃料裂变产物中提取，它是与锰同为ⅦB族的放射线元素锝( )，其一
种核素在临床医学诊断中应用很广。下列有关推测不正确的是
A． 、 、 三种核素互为同位素，都是放射性元素
B．用于显像的 注射液是处方药，必须有许可证单位才能使用
C．用氘核轰击钼( )靶也能得到 ，此过程属于化学变化
D． 能与水反应，反应后溶液显酸性
【答案】C【解析】A． 、 、 三种核素互为同位素， 是放射性元素，故A正确；B．用于显像的
注射液是处方药，必须有许可证单位才能使用，故B正确；C．用氘核轰击钼( )靶也能得到
，此过程是原子核发生改变，属于物理变化，故C错误；D．Tc与锰同为ⅦB族元素，根据MnO 的
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性质推测，可知 能与水反应，反应后溶液显酸性，故D正确；选C。
9．（2023·河北保定·定州一中校考模拟预测）据北京青年报2022年10月22日报道，我国新一代“人造太
阳”HL-2M“托卡马克”装置近日取得突破性进展，等离子体电流突破1兆安培，距离可控核聚变点火又近
了一步。“人造太阳”中的核聚变反应之一为 H+ H→ He+ n。下列说法错误的是
A．常温同压下，等质量的 H、 H 体积之比为1∶3
2 2
B． HO与 HO化学性质基本相同
2 2
C．1mol H的中子数比1mol H的多1mol
D． HO能稳定存在于自然界中
2
【答案】D
【解析】A．常温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，当气体质量相同时，气体体积之比等于其
相对分子质量之反比，即1∶3，A项正确；B． 、 互为同位素，同位素及其化合物化学性质几乎相同，
B项正确；C． 、 的中子数分别为2、1，则1mol 的中子数比1mol 的多1mol ，C项正确；D．
是放射性核素， 及其化合物 不能稳定存在于自然界中，D项错误；故选：D。
10．（2023·云南保山·统考一模）下列说法正确的是
A． 、 、 是同一种核素
B．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
C． 的半径大于 的半径
D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层
【答案】B
【解析】A． 、 、 质子数相同，中子数不同，是不同种核素，故A错误；B．核外电子排布
中，电子离核越远，能量越高，故B正确；C．电子层结构相同，原子序数越大，离子半径越小，所以
的半径小于 的半径，故C错误；D．M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量，所以先填
充满N能层4s能级后才填充M能层3d能级，故D错误；答案选B。
考点二 原子核外电子排
1．（2023·上海黄浦·一模）关于电子描述不合理的是
A．质量极小 B．运动速度极快
C．活动空间极小 D．能被准确测定位置
【答案】D【解析】A．电子的质量极小，其相对质量为 ，A不合题意；B．电子在原子核外高速运转，其运动
速度极快，B不合题意；C．原子的半径非常小，故电子的活动空间极小，C不合题意；D．由于电子的活
动空间极小，运动速度极快，故不能被准确测定其所在位置，D符合题意；故答案为：D。
2．（2023·上海浦东新·统考二模）电子可以
A．在氧化还原反应中发生转移 B．在电解质溶液中自由移动
C．与阳离子形成离子键 D．在原子核周围聚集成电子云
【答案】A
【解析】A．电子在氧化还原中可发生得失，也可发生偏移，氧化还原反应的本质是电子的转移，A符合
题意；B．电解质溶液中阴阳离子可以自由移动，不存在电子，B不符合题意；C．金属晶体中电子与金属
阳离子形成的是金属键，而不是离子键，C不符合题意；D．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原
子核外空间的概率密度分布的形象化描述，电子不会聚集成电子云，D不符合题意；故选A。
3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）下列表征正确的是
A．乙烯的球棍模型：
B．氯气的共价键电子云轮廓图：
C．用电子式表示 的形成过程：
D． 的结构式：
【答案】B
【解析】A．乙烯球棍模型中碳的原子半径大于氢的原子半径，故A错误；B．氯气分子中两个氯原子形
成p-pσ键，共价键电子云轮廓图正确，故B正确；C．用电子式表示 的形成过程中箭头由镁指向氯，
故C错误；D． 的结构式为 ，故D错误；故选B。
4．（2023·上海黄浦·统考二模）电子亚层2p的三个轨道之间具有不同的
A．能量 B．形状 C．空间伸展方向 D．可容纳电子数
【答案】C
【解析】A．同一能级，能量相等，A错误；B．2p能级的三个轨道都是哑铃形，B错误；C．2p的三个轨
道分别沿着x轴、y轴、z轴三个伸展方向延伸，所以具有不同的空间伸展方向，C正确；D．2p的三个轨
道分别能容纳的电子数都是2个电子，D错误；选C。
5．（2023·重庆·统考模拟预测）三星堆遗址出土了大量的青铜器，其主要成分为Cu、Sn、Pb，还含少量
Fe、As、O等元素。对上述有关元素，下列说法正确的是
A．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Fe原子最高能级的轨道形状为哑铃形C．第一电离能最大的是As
D．电负性最大的是O
【答案】D
【解析】A．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
，A错误；B．基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最高能
级为3d，轨道形状为花瓣形，B错误；C．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的第一电离能最大，C错误；
D．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的电负性最大，D正确；故答案选D。
6．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）下列化学用语使用正确的是
A．氯气的共价键电子云轮廓图
B．基态 的价层电子排布图
C． 的结构示意图：
D．空间充填模型 可以表示 和
【答案】A
【解析】A．氯气的电子云轮廓图为该图，A正确；B．Fe的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，因此
基态 的价电子排布式为3d6，所以其价电子排布图为： ，B错误；C． 的
结构示意图中最外层电子数应该为8，C错误；D． 中S原子的原子半径大于C原子，所以该图不能表
示 的空间填充模型，D错误；故选A。
7．（2023·北京西城·北师大实验中学校考三模）下列图示或化学用语表示正确的是
A． B．基态 的价层电子 C． 的结构 D． 的轨道的电子云
的电子式 轨道表示式 示意图 轮廓图
【答案】B
【解析】A．NaCl由钠离子和氯离子构成，是离子化合物，其电子式为 ，A错误；B．基态 Ag
47的价电子排布式为4d105s1，根据洪特规则和泡利不相容原理可知，其价电子的轨道表示式为
，B正确；C．Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，结构示意图为 ，C错
误；D．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，为 图示形状，D错误；故答案选B。
8．（2023·重庆渝中·重庆巴蜀中学校考模拟预测）荣昌陶器为中国四大名陶，其主要成分为O、Si、Al、
Fe，还含有少量Ca、Ti等元素。对于上述有关元素，下列说法正确的是
A．基态Fe原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Ca原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．Ti最稳定的化合价为 价
D．第一电离能：O>Si>Al
【答案】D
【解析】A．Fe是26号元素，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，价层电子轨道表示式为
，故A错误；B．基态Ca原子最高能级为4s，轨道形状为球形，故B错误；
C．钛元素的原子序数为22，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，Ti原子失去4个电子后得到
Ti4+，电子排布式为1s22s22p63s23p6，p轨道是全充满较稳定，则Ti最稳定的化合价为+4价，故C错误；
D．同周期自左而右，元素的第一电离能成增大的趋势，故第一电离能：Al＜Si，O难失去电子，第一电
离能大于Si，则第一电离能：O>Si>Al，故D正确；故选D。
9．（2023·湖北·校联考模拟预测）硫的下列4种微粒，若失去一个电子所需要能量最多的是
A．[Ne] B．[Ne] C．[Ne] D．[Ne]
【答案】B
【解析】A、B、C、D四项中的微粒分别对应基态S、 、激发态 、激发态S，激发态上电子能量高，
不稳定，易失去，故需要能量最多的是基态的 ；答案选B。
10．（2023·海南海口·校联考一模）我国研发出了超薄铷( )原子钟，每三千万年误差仅1秒。下列有关
说法正确的是
A．第一电离能：Rb>K B．铷原子核外电子运动状态有37种
C．单质沸点：Rb>Na D．Rb是第五周期第ⅠA族元素
【答案】BD
【解析】A．同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：Rb＜K；故A错误；B．一个电子是
一种运动状态，因此铷原子核外电子运动状态有37种，故B正确；C．碱金属熔沸点从上到下逐渐降低，因此单质沸点：Rb＜Na，故C错误；D．Rb元素是37号元素，其核外电子排布为2、8、18、8、1，则
Rb是第五周期第ⅠA族元素，故D正确。综上所述，答案为BD。
