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第一章 物质结构与性质
提升卷
（时间：75分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分）
1．人类对原子结构的认识经历了一个漫长的、不断深化的过程。下列说法错误的是
A．1803年，英国化学家道尔顿提出了原子论，他认为原子是不可被分割的
B．1904年，汤姆孙提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型
C．1911年，卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型
D．1913年，波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型，他认为在不同轨道上
运动的电子具有相同的能量，能量值是连续的
【答案】D
【解析】A．1803年，英国化学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个不
可再分割的实心球体，故A正确；
B．1904年，汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型，开始涉及原子的内部结
构，故B正确；
C．1911年，卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，原子是由原子核和核外电子构成的，
故C正确；
D．1913年，波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型，他认为在不同轨道上运动
的电子具有不同的能量，能量值是不连续的，故D错误；
故选D。
2．下列各能层最多含3个能级的是
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
【答案】C
【解析】A．O能层是第五能层，有s、p、d、f、g共5个能级，A不符合题意；
B．N能层是第四能层，有s、p、d、f共4个能级，B不符合题意；
C．M能层为第三能层，有s、p、d共3个能级，C符合题意；
D．K能层为第一能层，只有1个s能级，D不符合题意；
故选C。
3．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是A．氢原子发光 B．霓虹灯发光 C．燃放烟花 D．钠与水剧烈反应
【答案】D
【解析】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、
燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联，故选D；
答案选D。
4．下列说法正确的是
A．p能级能量不一定比s能级的能量高
B．原子的核外电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱
C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D．2p和3p轨道的形状均为哑铃形
【答案】D
【解析】A．p能级能量与s能级的能量比较还要考虑能层的影响，故A错误；
B．原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种，故B错误；
C．2p、3p、4p能级的轨道数均为3，故C错误；
D．p轨道的形状为哑铃形，故D正确；
故选D。
5．第四周期某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布不可能是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A．若价层电子排布为 ，为20号元素 ，电子排布式为 ，A正确；
B．若价层电子排布为 ，为25号元素 ，电子排布式为 ，B正确；
C．价层电子排布为 ，为29号元素 ，电子排布式为 ，3d轨道上电子处于全满状态，
整个体系能量最低，C错误；
D．若价层电子排布为 ，为35号元素 ，电子排布式为 ，D正确；
故选C。
6．某原子的最外层电子排布为 ，下列对其核外电子运动的说法错误的是
A．有4种不同的伸展方向 B．有5种不同能量的电子
C．有5种不同的运动范围 D．有14种不同运动状态的电子
【答案】C【解析】某原子的最外层电子排布为 ,则该元素是14号Si元素。
A．在Si原子上有s、p两种轨道，s轨道是球形对称的，p轨道有三个不同的伸展方向，因此Si原子有4
种不同的伸展方向，A正确；
B．Si元素的核外电子排布为1s22s22p63s23p2，处于同一能级上的电子的能量相同，在Si原子上有5种不同
的能级，有5种不同能量的电子，B正确；
C．Si的核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子核外有9种不同的原子轨道，则有9种不同的运动范围，C
错误；
D．Si是14号元素，原子核外有14个电子存在，由于在同一个原子中，不存在运动状态完全相同的电子，
因此Si原子有14种不同运动状态的电子，D正确；
故选C。
7．下列表示不正确的是
A．Cu的简化电子排布式：
B． 轨道电子云轮廓图为：
C．核外电子按能量分为不同的能层：如1s、2s、2p、3d等
D．氧的基态原子的轨道表示式：
【答案】C
【解析】A．Cu是29号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1，故
A正确；
B．p轨道是哑铃型，在X轴方向上，所以其电子云轮廓图是正确的，故B正确；
C．能层可表示为K、L、M、N等，能级才用s、p、d等来表示，故C错误；
D．氧是8号元素，电子排布式是1s22s22p4，根据电子在能级上的排布规则可知，其基态原子的轨道表示
式是正确的，故D正确；
故本题选C．
8．短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于基态R原子的描述正确的是
A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形
B．基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n＝2或3)
C．基态R原子的原子轨道总数为9
D．基态R原子的轨道表示式为
【答案】A
【分析】由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能
级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，O或S，由此
可知：
【解析】A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形，A正确；B．基态R原子的价层电子排布式还可能为ns2np4，B错误；
C．R元素一共有4种可能，C错误；
D．R元素还有可能为C，D错误；
故选A。
9．以下是一些基态原子 能级上的电子排布图及电子排布式：① ② ③
碳原子： ④钾原子： 。对上述表示方法的评价中，正确的是
A．①违背泡利原理 B．②正确
C．③违背能量最低原理 D．④违背洪特规则
【答案】C
【解析】A．①违背洪特规则，A项错误；
B．②违背泡利原理，B项错误；
C．电子应先排 轨道， 轨道排满后，再排 轨道，③违背能量最低原理，C项正确；
D．④违背了能量最低原理，D项错误；
故选C。
10．下列所述的粒子 1~20号元素 ，按半径由大到小的顺序排列正确的是
基态 原子的结构示意图为
基态 的价电子排布式为
基态 的轨道表示式为
基态 的最高能级的电子对数等于其最高能层序数
A． > B．
C． D．
【答案】C
【解析】①基态X原子的结构示意图为 ，即X的原子序数为9，则基态X原子为F原子；
②基态Y-的价电子排布式为3s23p6，则基态Y-离子为Cl-离子；
③基态Z2-离子为S2-离子；
④基态E+的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，则基态E+为K+离子；
F原子核外电子层数为2层，半径最小，电子层数相同的情况下原子序数越大半径越小，所以S2-＞Cl-＞
K+＞F，即③＞②＞④＞①，故选：C。
11．（2023春·广东茂名·高二统考期中）已知某些元素在周期表中的位置如图所示，下列说法不正确的是A．元素②和⑤位于同一区
B．s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
C．与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D．元素③的基态原子中，价层电子的轨道表示式为：
【答案】C
【解析】A．元素②和⑤分别为O和Ge，位于p区，A正确；
B．s区(除氢元素外)、d区和ds区的元素都是金属元素，B正确；
C．元素④为Zn，最外层有2个电子，与元素④具有相同最外层电子数的元素可能处于ds区，也可能是s
区(第IIA族)，C错误；
D．元素③为Mn，基态原子中价层电子的轨道表示式为： ，D正确；
故答案为：C。
12．（2023春·四川自贡·高二统考期末）若某基态原子的外围电子排布为 ，则下列说法正确的是
A．该元素位于周期表第5周期第IB族
B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子
D．该元素原子位于s区
【答案】B
【解析】A．能级前面数值表示能层，能级右上角数值表示电子数，推出该元素最大能层是5，根据构造原
理，该元素的价电子数为3，说明该元素位于第5周期ⅢB族，故A错误；
B．能级前面数值表示能层，该元素最大能层是5，说明核外有5个电子层，故B正确；
C．根据外围电子排布式，5s为最外层，即最外层有2个电子，故C错误；
D．根据构造原理，最后一个电子填充到d能级上，该元素位于d区，故D错误；
答案为B。
13．（2023春·安徽马鞍山·高二统考期末）铝碳酸镁[Mg Al (OH) CO·4H O]可以用来治疗胃酸过多。铝碳
6 2 16 3 2
酸镁受热易分解：MgAl (OH) CO·4H O 6MgO+Al O+CO ↑+12H O，下列说法正确的是
6 2 16 3 2 2 3 2 2
A．第一电离能大小：I(Al)>I (Mg) B．电负性：O>H>C
1 1
C．离子半径大小：r(O2−)>r(Mg2+) D．碱性：Al(OH) >Mg(OH)
3 2
【答案】C【解析】A．同周期主族元素从左向右第一电离能增大，但Mg最外层电子全满为稳定结构，第一电离能
较大，则第一电离能大小：I(Al)C>H，故B错误；
C．O2-和Mg2+原子结构相同，但Mg2+得核电荷数大，半径小，则离子半径大小：r(O2−)>r(Mg2+)，故C正确；
D．金属性：Al＜Mg，则碱性：Al(OH) ＜Mg(OH) ，故D错误；
3 2
故选：C。
14．（2023春·云南保山·高二龙陵县第一中学校考期末）已知：元素的电负性和元素的化合价一样，也是
元素的一种基本性质；两成键元素间电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，两成键元素间电负性差值
小于1.7时，通常形成共价键。下表给出了14种元素的电负性，则下列说法错误的是
元素 Al B Be C Cl F Li
电负
1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
性
元素 Mg N Na O P S Si
电负
1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
性
A．随着原子序数递增，元素的电负性呈周期性变化
B．元素电负性越大，其非金属性越强
C．根据电负性数据可知MgN 中含有离子键
3 2
D．BeCl 含金属元素铍，故属于离子化合物
2
【答案】D
【解析】A．由表中数据可知，第二周期元素从Li F，随着原子序数递增，元素的电负性逐渐增大，第
三周期元素从Na Cl，随着原子序数递增，元素的电负性也逐渐增大，并呈周期性变化，所以随着原子
⟶
序数递增，元素的电负性呈周期性变化，故A正确；
⟶
B．元素电负性越大，原子对键合电子吸引力越大，则元素非金属性越强，故B正确；
C．MgN 中两成键元素电负性差值为3.0-1.2=1.8，大于1.7，形成离子键，故C正确；
3 2
D．BeCl 中两成键元素电负性差值为3.0-1.5=1.5，小于1.7，形成共价键，故属于共价化合物，而不是离
2
子化合物，故D错误；
答案选D。
15．（2023春·广东茂名·高二统考期末）同一短周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋
势如图所示，下列说法正确的是A． 的氧化物均为离子化合物
B．单质的沸点：
C．电负性
D．基态b原子价层电子的轨道表示式为 或3
【答案】B
【分析】根据同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，第IIA族与第IIIA族、第 族与第ⅥA
族反常可知， 为 或 ， 为 或 ，c为C或 ， 为 或 ，e为 或 。
【解析】A． 不是离子化合物，A项错误；
B． c为C或 ， 为 或 ，共价晶体中相对分子质量越大其沸点越高，单质沸点： ，B项正确；
C．非金属性越强其电负性越大，同周期主族元素从左到右非金属性增强，则电负性 ，C项错误；
D． 为 或 ，基态 原子价层电子的轨道表示式应为 或3，D项错误；
故选：B。
16．（2023秋·广西贵港·高二统考期末）四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其结构信息
如表所示。
元素 结构信息
X 基态原子核外s能级的电子数等于p能级的电子数
Y 基态原子的M能层只有1种自旋电子
Z 在元素周期表中，族序数等于周期数
W 基态原子核外p能级只有1个未成对电子
下列说法中正确的是
A．电负性：X>Y>W>Z
B．离子半径：W>Y>Z>X
C． 中含有的离子总数为4mol
D．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应
【答案】D
【分析】X基态原子核外s能级电子数等于p能级电子数，电子排布为1s2s22p4，故X为O元素，基态Y原
子的M能层只有1种自旋电子，电子排布为1s2s22p63s1，故Y为Na元素，Z元素在周期表中族序数等于周
期数，原子序数大于氧，处于处于第三周期，故Z为Al，基态W原子核外p能级只有1个未成对电子，则
W为Cl元素；
【解析】由上述分析可知，元素X、Y、Z、W分别为O、Na、Al、Cl；
A．非金属性越强其电负性越强，同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞Cl＞Na＞Al，故A错误；
B．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径：Cl-＞O2-＞
Na+＞Al3+，故B错误；
C．1个NaO 由2个钠离子和1个过氧根离子构成，1mol Na O 含有的离子总数为3mol，故C错误；
2 2 2 2
D．Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH) 、HClO，Al(OH) 具有两性，能与
3 4 3
NaOH或HClO 都能反应，故D正确；故选：D。
4
二、非选择题（本题共4小题，共52分）
17．（12分）回答下列问题：
(1)基态Mn原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
(3)基态Ge原子有 个未成对电子。
(4)镍元素基态原子的电子排布式为 。
(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
(6)基态 与 离子中未成对的电子数之比为 。
(7)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是 。
(8)Se的基态原子中电子占据的原子轨道总数为 。
【答案】(1)25
(2)相反
(3)2
(4)[Ar]3d84s2
(5)
(6)4：5
(7)M
(8)18
【解析】（1）一个电子就是一种运动状态，Mn是25号元素，则基态Mn原子核外有25种运动状态不同
的电子；故答案为：25。
（2）基态镁原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，则核外M层电子即3s2电子，同一个轨道中两个电子自旋
状态相反；故答案为：相反。
（3）基态Ge价电子排布式为4s24p2，则基态Ge原子有2个未成对电子；故答案为：2。
（4）Ni为28号元素，则镍元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d84s2；故答案为：[Ar]3d84s2。
（5）氮原子价层电子为2s22p3，则价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 ；故答案为：
。（6）基态 价电子排布式为3d6，基态 价电子排布式为3d5，则基态 与 离子中未成对的电
子数之比为4：5；故答案为：4：5。
（7）基态K原子价电子排布式为3s1，则核外电子占据的最高能层的符号是M；故答案为：M。
（8）Se的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，则Se的基态原子中电子占据的原子轨道总
数为18；故答案为：18。
18．（12分）根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：
(1)基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状
为 。
(2)写出基态 Cr原子的价电子排布式： ；
24
(3)写出基态N的原子核外电子排布图： ；
(4)若将基态 Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了 ；
14
(5)Fe3+比Fe2+的稳定性更 (填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是 ；
(6)元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名
称是 。
【答案】(1) 2p 哑铃/纺锤
(2)3d54s1
(3)
(4)泡利不相容原理
(5)强 Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5、Fe3+的3d轨道是半充满、处于稳定结构
(6)硒
【解析】（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能层电
子的电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。
（2）基态 Cr原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1、价电子排布式： 3d54s1；
24
（3）基态N的原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，原子核外电子排布图： ；
（4）同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子，若将基态 Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，
14
则它违背了泡利不相容原理；
（5）Fe3+比Fe2+的稳定性更强，从结构上分析原因是：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为
3d5、Fe3+的3d轨道是半充满、处于稳定结构。
（6）原子的价层电子排布式为4s24p4，则核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p4、则该元素的原子序
数为34、名称是硒。
19．（15分）A、B、C、D、 E、F代表6种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ，C
的元素符号为 。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为
(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，则n= ；原子中能量最高的是 电子。
(6)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 ， (填标号)
A． B．
C． D．
(7)Li+与H-具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H-)，原因是 ，某原子的电子排布式为
[Ne]3s23p1，则该原子的元素符号为 ，最高正价为 ，该原子位于元素周期表第
周期第 族，位于元素周期表 区。
【答案】(1)N
(2) Cl K
(3)Fe
(4)Cu
(5) 2 2p
(6) D C
(7) Li+核电荷数较大 Al +3 三 ⅢA p
【解析】（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则该元素位于第二周期，
电子排布式为1s22s22p3，即该元素为N；故答案为N；
（2）负一价B的核外电子排布与Ar相同，则B为Cl，正一价C的核外电子排布与Ar相同，则C为K；
故答案为Cl；K；
（3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满，即为3d5，原子失去电子，先失最外层，根据构造原理，该
元素的价电子排布式为3d64s2，即D元素为Fe；故答案为Fe；
（4）M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，该元素为Cu；故
答案为Cu；
（5）s能级只有一个原子轨道，最多容纳2个电子，根据构造原理，推出n为2，原子中能量最高的是2p
能级上的电子；故答案为2；2p；
（6）A、B、C为Li的激发态，D为Li的基态，因此选项D的轨道式能量最低，根据能量E ＜E ＜E ，
1s 2s 2p
能量最高的是C；故答案为D；C；
（7）Li+与H-具有相同的电子构型，Li+核电荷数为3，H-核电荷数为1，Li+的原子核对核外电子的吸引能
力大于H-，半径小；根据电子排布式，该原子最大能级为3p，说明位于第三周期，价电子数为3，说明位
于第ⅢA族，即该元素为Al，最高正价为+3，最后一个电子填充到p能级上，即位于p区；故答案为
Li+核电荷数较大；Al；+3；三；ⅢA；p。
20．（13分）回答下列问题：
(1)氟原子激发态的电子排布式有 (填标号，后同)，其中能量较高的是 。a． b． c． d．
(2)某元素原子位于周期表的第四周期，该原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道电子均成对。
写出该基态原子电子排布式为 。
(3)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图
是图 (填标号)，判断的根据是 ；第三电离能的变化图是图 (填标号)。
(4)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物
溶液对应的 1.00 13.00 1.57 0.70
①元素的电负性：Z (填“大于”“小于”或“等于”)W。
②简单离子半径：W (填“大于”“小于”或“等于”)Y。
③氢化物的稳定性：X (填“大于”“小于”或“等于”)Z。
【答案】(1) ad d
(2)
(3) a 同一周期第一电离能的总体趋势是升高的，但由于N元素的 能级为半充满状态，因此N元素
的第一电离能较C、O两种元素高 b
(4)小于 大于 大于
【解析】（1）氟原子激发态的电子数与基态原子电子数相同，应为9个， b电子数为10，c电子数为8，
不符合，ad电子数均为9，均为氟原子的激发态；其中a为1个2p电子激发到3s轨道，d为2个2p电子激
发到3p轨道；d的能量较高；
（2）该元素原子位于周期表的第四周期，该原子的最外层只有一个电子，即4s上只有1个电子，其次外
层内的所有轨道电子均成对，则内层电子排布为 。该基态原子电子排布式为 ；
（3）C、N、O和F为同周期元素，同一周期第一电离能的总体趋势是升高的，但由于N元素的 能级为
半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高，因此图a为C、N、O和F的第一电离能变化
图；C、N、O和F失去2个电子后，电子排布分别为： 、 、 、 ，第三电
离能也呈增大趋势，但C2+处于全满稳定状态，故碳的第三电离能大于氮原子的第三电离能，故图b满足第
三电离能的变化；（4）根据Z的最高价氧化物水化物化学式 ，可知其最高正价为+5， 溶液pH为
1.57，可知该酸非强酸，则Z为P；W原子序数大于P，且 W最高价氧化物水化物pH为0.7，可
知W的最高价氧化物水化物为多元强酸，W为S； X的最高价氧化物水化物溶液pH为1，可知
为一元强酸，X为N， Y的最高价氧化物水化物溶液pH为13，可知为一元强碱，Y为Na，P和
Cl同周期，电负性：P小于Cl；Cl-核外有3个电子层，Na+核外有2个电子层，电子层数越多离子半径越
大，则Cl-半径大于Na+半径；N的非金属性大于P，非金属性越强气态氢化物越稳定，则稳定性：NH 大
3
于PH 。
3
