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第一章 原子结构与性质
考点卷
核心知识1 能层与能级
核心知识2 基态与激发态 原子光谱
核心知识3 构造原理与电子排布式
核心知识4 电子云与原子轨道
核心知识5 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
核心知识6 原子结构与元素周期表
核心知识7 元素周期律
核心知识1 能层与能级
1．在M能层中，能级数目为
A．1 B．3 C．9 D．18
【答案】B
【解析】M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d，
答案选B。
2．（2022·甘肃·民勤县第一中学高二期中）下列能级符号正确的是
①1s ②2d ③3f ④4p
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
【答案】A
【解析】①s亚层在每一层上都有，因此存在1s能级，故①正确；
②d亚层至少在第三层及以上，第二能层只有2s、2p能级，故②错误；
③f亚层至少在第四层及以上，第三能层只有3s、3p、3d能级，故③错误；
④p亚层至少在第二层及以上，因此存在4p能级，故④正确；故选：A。
3．下列原子轨道中能量最高的是
A．4d B．2s C．4p D．5s
【答案】A
【解析】具体的能级能量高低排列顺序是：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d，是由于电子屏蔽效
应出现的能级交错现象导致能量是5s＜4d，所以原子轨道中能量最高的是4d，故选A选项。
4．下列有关认识中正确的是
A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同
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
D．各能层含有的电子数为
【答案】A
【解析】A．在多电子原子中，同一能层不同能级上的电子具有的能量不同，A正确；B．各能层的能级都是从s能级开始，但不都是至f能级结束，如L能层只有2s、2p两个能级，M能层只
有3s、3p、3d三个能级，B错误；
C．各能层含有的能级数与能层序数相同，C错误；
D．各能层最多容纳电子数为 ，D错误；
故选A。
核心知识2 基态与激发态 原子光谱
5．当原子的电子从3d能级跃迁到4s能级上时，可通过光谱仪直接摄取
A．电子运动轨迹 B．原子的吸收光谱 C．电子云图像 D．原子的发射光谱
【答案】D
【解析】A．电子在原子核外作无规则运动，不能直接摄取运动轨迹，A项错误；
B．由于E ＞E ，电子由3d能级跃迁至4s能级时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，B项错误；
3d 4s
C．电子云是用来描述电子在原子核外空间某处出现机会的大小，不能直接摄取，C项错误；
D．由于E ＞E ，电子由3d能级跃迁至4s能级时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，D项正确；
3d 4s
答案选D。
6．下列有关光谱的说法中不正确的是
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原
因
B．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．电子由低能级跃迁到高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱
【答案】D
【解析】
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式以光的形式体现，电子由基态向激发态跃
迁形成吸收光谱，电子由激发态向基态跃迁形成发射光谱，故A正确；
B．在日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能
量有关，故B正确；
C．原子光谱用于测定原子种类，历史上很多种元素是通过原子光谱发现的，故C正确；
D．电子由低能级跃迁到高能级时，形成吸收光谱，故D错误；
选D。
7．以下现象与核外电子跃迁有关的是
①棱镜分光 ②石油蒸馏 ③凸透镜聚光 ④日光灯通电发光 ⑤冷却结晶
A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④
【答案】C
【解析】①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；
②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；
③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；
④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；
⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；
④符合题意；
答案选C。
核心知识3 构造原理与电子排布式
8．（2022·黑龙江省饶河县高级中学高二期末）氢原子的3d和4s能级的能量高低是
A．3d>4s B．3d<4s C．3d=4s D．无3d、4s能级，无所谓能量高低
【答案】A
【解析】比较能量相对大小，首先看能层序数，大者能量高，然后再看能级，一般s<p<d<f，但要注意能
级交错现象，要根据构造原理判断，如能量3d>4s。
答案：A。
9．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成
A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2
【答案】C
【解析】M层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能级，故第三能
层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2，故答案选C。
10．（2022·陕西西安·高二期末）下列说法不正确的是
A．原子核外电子排布，先排满 层再排 层、先排满 层再排 层
B．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形
D．各能层含有的原子轨道数为 (n为能层序数)
【答案】A
【解析】A．原子核外电子排布，先排满 层再排 层、先排 层再排 层，但不一定要排满 层再排
层，如Ca原子的核外电子排布为2、8、8、2，M层未排满，故A错误；
B．s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，比1s轨道大，故B正确；
C．p轨道无论哪一能层均为哑铃形，故C正确；
D．每个能层容纳的最大电子数为2n2，每个轨道最多容纳2个电子，则各能层含有的原子轨道数为 ，故
D正确；
答案选A。
11．下列电子排布中，原子处于激发状态的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D【解析】 ．电子排布式 符合能量最低原理， 所以原子为基态，故 不选；
B． 符合能量最低原理， 所以为基态，故 不选；
C． 符合能量最低原理，所以为基态，故C不选；
D． 为激发态，根据能量最低原理知，其基态应为 ，
故 选；
故选 。
12．（2022·云南省通海县第三中学高二期末）下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是
A． Na：1s22s22p7 B． Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2
11 47
C． Ca：1s22s22p63s23p63d2 D． Br：[Ar]3d104s24p5
20 35
【答案】D
【解析】A．由泡利不相容原理可知，基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故A错误；
B．由洪特规则特例可知，基态银原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B错误；
C．由能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故C错误；
D．由核外电子排布规律可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D正确；
故选D。
13．某元素的基态原子外层的电子排布为4s1。
(1)若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为_______，写出该元素基态原子的电子排布式_______。
(2)若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为_______，其价电子排布式为_______，位于
周期表中第_______周期_______族。
【答案】(1) K 1s22s22p63s23p64s1
(2) Cr 3d54s1 四 ⅥB
【解析】（1）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为
K，该元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s1。
（2）该元素的基态原子外层的电子排布为4s1，若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素符号为
Cr，其价电子排布式为3d54s1，位于周期表中第四周期ⅥB族。
核心知识4 电子云与原子轨道
14．（2022·天津东丽·高二期末）图A和图B分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关
说法正确的是
A．图A中的每个小黑点表示1个电子
B．图B表示1s电子只能在球体内出现C．图A中的小黑点的疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少
D．图B表明1s电子云轮廓图呈圆形，有无数对称轴
【答案】C
【解析】A．图A中小黑点表示电子出现的几率，小黑点越密集表示电子出现的概率越大，A错误；
B．图B是电子云轮廓图，取电子云的90%的部分即出现概率比较大的部分，界面外出现电子的概率为
10%，即1s电子可能出现在球体外，B错误；
C．图A中小黑点表示电子出现的几率，电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少，C正确；
D．1s轨道呈空间上的球形，而非圆形，D错误；
故选C。
15．下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是
A．一个原子轨道上只有一个电子
B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同
【答案】C
【解析】A．一个原子轨道上可以容纳两个电子，并且自旋方向相反，A不正确；
B．处在同一原子轨道上的电子，运动状态不完全相同，若处于同一能级的不同轨道上，自旋状态可以相
同，若处于同一轨道上，自旋方向必须相反，B不正确；
C．处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，C正确；
D．处于同一能层上的电子(基态)，若在同一能级中，电子的能量相同，D不正确；
故选C。
16．（2022·北京铁路二中高二期中）如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是
A．每个p能级都有3个原子轨道
B．s能级和p能级的原子轨道形状相同
C．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动
D．s能级的原子轨道半径与能层序数无关
【答案】A
【解析】A．每个p能级都有相互垂直的p、p、p3个原子轨道，A正确；
x y z
B．s能级的原子轨道形状为球形，而p能级的原子轨道形状为哑铃形，则不相同，B错误；
C．已知Na是11号元素，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s1，故钠原子的电子在1s、2s、2p、3s
等6个原子轨道上高速运动，C错误；D．s能级的原子轨道半径随着能层序数的递增而增大，形状保持不变，D错误；
故答案为：A。
17．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多
D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
【答案】A
【解析】A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A正确；
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外
运动概率较小，故B错误；
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，p能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C错误；
D．电子云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D错误；
选A。
核心知识5 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
18．（2022·浙江舟山·高二期末）下列离子中外层d轨道达半充满状态的是
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子；
【解析】A．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，符合半满，选项A符合题意；
B．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，d轨道全空，选项在B不符合题意；
C．Cu+的电子排布式为[Ar]3d10，全满，选项C不符合题意；
D． 的电子排布式为[Ar]4s24p6，d轨道全空，选项D不符合题意；
答案选A。
19．（2022·广东广州·高二期末）下列轨道表示式能表示基态氮原子最外层结构的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据洪特规则，知能量相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量
最低，基态氮原子最外层结构是： ，故选C。
20．下列几种表示电子排布的方法中正确的是A． Ge基态原子核外电子排布式：4s24p2
32
B． Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1
28
C．O原子的电子排布图：
D． Cu+的价层电子排布式：3d94s1
29
【答案】C
【解析】A． Ge基态原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，故A错误；
32
B． Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2，故B错误；
28
C．O原子的电子排布图： ，故C正确；
D． Cu+的价层电子排布式：3d10，故D错误；
29
故答案选C。
21．（2022·辽宁·营口市第二高级中学高二期末）下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是
A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子
B．1s22s12p 2p 2p 违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布
C． 不符合泡利原理，是不存在的排布
D．若某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则其基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为花瓣
形
【答案】C
【解析】该元素原子序数为24，当3d轨道半充满稳定，所以电子排布式应该为[Ar]3d54s1，A错误；
B．1s22s12p 2p 2p 符合能量最低原理，是基态原子的电子排布，B错误；
C．2s电子应该应该自旋相反，不符合泡利原理，是不存在的排布，C正确；
D．某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P，电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子云的形
状为哑铃形，D错误；
故答案选C。
22．下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是
选
化学用语 评价
项
A 错误；违反泡利不相容原理
O原子：
B 错误；违反洪特规则
N原子：C 原子： 错误；违反能量最低原理
D 正确
【答案】C
【解析】A．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，A错误；
B．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，B错误；
C．Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s2，违反能量最低原理，符合题意，C正确；
D．Fe3+的电子排布式 ，错误，评价错误，D错误；
答案为C。
23．（2022·陕西西安·高二期末）某同学将A原子的核外电子排布式写成
，他违背了
A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 C．能量守恒原理 D．洪特规则
【答案】A
【解析】根据分析可知，A原子的核外电子排布式写成
，违背了能量最低原理，正确的排布式是
；
答案选A。
24．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）下列叙述正确的是
A．在一个基态多电子原子中，可以有两个运动状态相同的电子
B．处于激发态的原子都能遵守能量最低原理、泡利原理和洪特规则
C． 1s22s12p02p12p1违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布
x y x
D． Ti电子排布式1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
22
【答案】D
【解析】A．在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原
子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动
状态完全相同的电子，故A错误；
B．基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，基态原子吸收能量变为激发态原子，
所以激发态原子能量大于基态原子能量，故B错误；
C．电子优先排布在能量低的能级，应为1s22s22p1，违背能量最低原理，故C错误；
D．根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，故D正确；
故选：D
25．（2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高二期末）下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H 化合生成液态化合物
2
D．其轨道表示式为
【答案】B
【分析】价电子排布为3s23p4的原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核电荷数为16，为
S元素，据此分析解答。
【解析】A．O为8号元素，氧原子的价电子排布为2s22p4，故A错误；
B．S是16号元素，原子核外有16个电子，根据构造原理，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故B正
确；
C．一定条件下，S与H 化合生成HS，常温下为气体，故C错误；
2 2
D．S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为
，故D错误；
答案选B。
26．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。
27．回答下列问题:
(1)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。
(2)基态Ge原子有___________个未成对电子。
(3)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为___________。
(4)基态Fe原子有___________个未成对电子。
(5)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是___________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为
___________。
(6)Cu的价层电子排布图为___________。
【答案】(1)Mn
(2)2
(3)2
(4)4
(5) N 球形
(6)
【解析】(1)基态Mn的价电子排布式为：3d54s2，基态O价电子排布式为：2s22p4，元素Mn与O中，基态
O中未成对电子数为2，基态Mn中未成对电子数为5，故答案为：Mn；
(2)基态Ge原子价电子排布式为：4s24p2，4p轨道有2个未成对电子，故答案为：2；
(3)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为
2，故答案为：2；
(4)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4个未成对电子，故答
案为：4；
(5)K为19号元素，核外电子排布为[Ar]4s1，占据的最高能层为第4层，能层符号为N，占据该能层的电子
为4s电子，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：N；球形；
(6)Cu原子价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为： 。
核心知识6 原子结构与元素周期表28．（2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期中）下列叙述不正确的是
A．元素周期表是呈现元素周期律的表格
B．元素周期表有七个周期，十八个族，可分为四个分区
C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律
D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
【答案】B
【解析】A．元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着
原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确；
B．按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，可分为s、d、ds、p和f五个
区，B错误；
C．随着原子序数(或核电荷数)的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，
C正确；
D．门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一
张元素周期表，D正确；
答案选B。
29．（2022·北京丰台·高二期中）元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是
83 Bi铋
6s26p3
209.0
A．铋元素的质量数是83
B．铋原子的价层电子排布为
C．铋原子6p能级有1个未成对电子
D．铋原子最外层有5个能量相同的电子
【答案】B
【分析】由图可知，Bi元素名称为铋，属于金属元素，其质子数为83，元素的相对原子质量为209.0，原
子的价电子排布式为 。
【解析】A．元素是一类原子的总称，不谈质量数，故A错误；
B．由图可知，铋原子的价层电子排布为 ，故B正确；
C．铋原子的价层电子排布为 ，6p能级3个电子均不成对，故C错误；
D．根据 可知，铋原子最外层有5个能量不相同的电子，故D错误；
答案选B。
30．（2022·黑龙江·汤原县高级中学高二期末）已知某微粒的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，下列判断
错误的是
A．该元素在周期表的位置是第三周期IVA族
B．该元素最高价是+6，最低价是-2C．该微粒原子核外有16种运动状态不同的电子
D．该微粒原子核外有5种能量不同的电子
【答案】A
【分析】该元素为硫元素。
【解析】A．硫元素在第三周期ⅥA族，A错误；
B．硫最高价为+6价，最低价-2价，B正确；
C．硫元素有16个电子，有16种运动状态不同的电子，C正确；
D．该原子的电子占据5个不同电子能级，有5种能量不同的电子，D正确；
故选A。
31．（2022·广东广州·高二期末）已知某些元素在周期表中的位置如图所示，下列说法错误的是
A．元素②和⑤位于同一区
B．元素③的基态原子中，未成对电子数为5
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．s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
【答案】C
【分析】根据元素在周期表的位置，5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge；据此分析；
【解析】A．O的价电子排布式为2s22p4，Ge的价电子排布式为4s24p2，最后一个电子均填充到p能级，两
种元素均位于p区，故A说法正确；
B．Mn元素价电子排布式为3d54s2，d能级有5个原子轨道，根据洪特规则，d能级上的5个电子，分别填
充到5个原子轨道，因此Mn元素基态原子，未成对电子数为5，故B说法正确；
C．元素④的价电子排布式为3d104s2，最外层有2个电子，最外层有2个电子：第ⅡA族元素、He，还有
部分ds区的元素，第ⅡA族元素位于s区，He位于p区，故C说法错误；
D．d区和ds区均为金属元素，故D说法正确；
答案为C。
32．（2022·山西运城·高二期中）某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，则下列说法正确的是
A．该元素为Ni元素 B．该元素属于ds区元素
C．该元素原子最外层共有9个电子 D．该元素位于第四周期第Ⅷ族
【答案】D
【解析】A．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，则该元素为27号Co元素，A错误；
B．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素为27号Co元素，属于元素周期表d区元素，B
错误；
C．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素原子最外层为N层，该元素原子最外层共有2个电子，C错误；
D．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素为27号Co元素，属于第四周期第Ⅷ族元素，
D正确；
故合理选项是D。
33．下列各项叙述中，正确的是
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IA族，是s区元素
C．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向可以相同
D．基态原子核外电子排布时，总是先排入ns能级再排入(n-1)d能级
【答案】C
【解析】A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，为基态向激发态转化，需要吸收能量，故A错误；
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，故B错误；
C．在同一电子层上运动的电子，当在同一个轨道中时，其自旋方向不同，在不同的轨道中，其自旋方向
可以相同，故C正确；
D．基态原子核外电子排布时，由于ns能级能量低于(n-1)d能级，所以先排入ns能级再排(n-1)d能级，但
Cu和Cr原子排布分别处于全充满和半充满状态，整个原子能量更低，并不是先排入ns能级再排(n-1)d能
级，故D错误；
故答案选C。
34．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市第八中学校高二开学考试）根据题给信息回答问题
(1)某元素原子的价电子构型为4s24p1，它属于第___________周期第___________族，属于___________区元
素。
(2)在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是___________(用元素符号表示，下同)，
第三周期原子半径最小的主族元素的价电子排布式为___________。
(3)写出Cu＋的核外电子排布式：___________。按电子排布，可将周期表中的元素划分成五个区域，第四
周期元素中属于s区的元素有___________种，
(4)某元素原子的3p轨道有1个未成对电子，该元素为___________(用元素符号表示)。
【答案】 四 ⅢA p Na 3s23p5 [Ar]3d10 2 Al或Cl
【分析】根据核外电子排布确定原子结构的特点，确定元素在周期表中的位置；Cu的原子序数为29，核
外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu原子失去4s能级电子形成Cu+；结合元素周期表的分区方法分析
解答；原子基态时3p轨道有1个未成对，电子排布式为3p1或3p5，据此分析解答。
【解析】(1)某元素的原子的价电子构型为4s24p1，它在周期表中位于第4周期ⅢA族，属于p区元素，故
答案为：四；ⅢA；p；
(2)在1～18号元素中，除稀有气体元素外，原子半径最大的元素是Na，所以第三周期原子半径最小的元
素为Cl，其价电子排布式为3s23p5，故答案为：Na；3s23p5；
(3)Cu的原子序数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu+失去最外层电子，即失去了4s轨道
的电子，Cu＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；s区包括第ⅠA、ⅡA族，第四周期只有K、Ca两
种元素，故答案为：1s22s22p63s23p63d10；2；(4)原子基态时3p轨道有1个未成对电子的元素的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，为Al或
Cl元素的原子，故答案为：Al或Cl。
核心知识7 元素周期律
35．（2022·浙江大学附属中学高二期末）下列说法正确的是
A．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量
B．从左到右，同周期元素原子的电负性逐渐增大
C．所有元素中氟的第一电离能最大
D．价电子排布为5s25p4的元素位于第五周期第ⅣA族，是p区元素
【答案】A
【解析】A．原子核外电子从低能级跃迁到高能级时，原子要吸收光子(吸收能量)，从高能级跃迁到低能级
时，原子要放出光子(放出能量)，A正确；
B．同周期元素从ⅠA~ⅦA族，原子的电负性逐渐增大，但稀有气体的电负性很小，B不正确；
C．氟的第一电离能很大，但比稀有气体的第一电离能小，C不正确；
D．价电子排布为5s25p4的元素，价电子数为6，位于第五周期第ⅥA族，D不正确；
故选A。
36．下列各组比较正确的是
A．第一电离能：B>Al>Ga B．电负性：F>N>O
C．离子半径：K+>Cl->S2- D．原子半径：P>O>N
【答案】A
【解析】A．同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：B＞Al＞Ga，故A正
确；
B．同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：F＞O＞N，故B错误；
C．具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：K+<Cl-<S2-，故C错误；
D．同周期从上到下原子半径逐渐增大，同周期从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞N＞O，
故D错误；
故答案选A。
37．（2022·上海交大附中高二开学考试）元素X的各级电离能数据如下：
181
578 2745 11578 14831 18378
7
则元素X的常见化合价是
A．+1 B．+2 C．+3 D．+6
【答案】C
【解析】由电离能可知，I 突然大幅度增大，说明X最外层有3个电子，可失去3个电子，最高化合价为
4
+3价，故选C。
38．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是元素最高价氧化物的水化
X Y Z W
物
分子式 HZO
3 4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性： Z<W
B．简单离子半径： W<Y
C．元素第一电离能： Z<W
D．简单氢化物的还原性： X>Z
【答案】A
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，0.1mol/LX的最高价含氧酸的pH为1.00，Y对
应的pH为13.00，可知X为N、Y为Na；Z的分子式为HZO，结合原子序数可知Z为P；W的最高价含
3 4
氧酸的pH小于1，W为S，以此来解答。
【解析】由上述分析可知，X为N、Y为Na、Z为P、W为S，
A．非金属性越强、电负性越大，则元素电负性：Z＜W，故A正确；
B．电子层越多、离子半径越大，则简单离子半径：W＞Y，故B错误；
C．P的3p电子半满为稳定结构，则元素第一电离能：Z＞W，故C错误；
D．非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，因而相简单氢化物的还原性：X＜Z，故D错误；
故选：A。
39．（2022·山东潍坊·高二期末）已知X、Y是主族元素，表中数据 为逐级电离能(单位 )。下
列说法错误的是
元素
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2700 11600
A．元素Y是ⅢA族元素
B．X单质还原性比Y的强
C．元素X的常见化合价是 价
D．若元素Y处于第3周期，其单质可与冷水剧烈反应
【答案】D
【分析】X的第二电离能与第一电离能相差较大，则说明X原子核外最外层有1个电子，则X属于ⅠA族
元素；Y Y的第三电离能和第四电离能相差较大，说明Y原子核外最外层有3个电子，则Y是ⅢA族元素，
据此分析解答。
【解析】A．Y的第三电离能和第四电离能相差较大，说明Y原子核外最外层有3个电子，则Y是ⅢA族
元素，故A正确；
B．根据上述分析可知，X第一电离能较小，失电子能力更强，即X的还原性大于Y的，故B正确；C．X、Y都是主族元素，I是电离能，X的第一电离能和第二电离能相差较大，说明X原子核外最外层只
有一个电子，X为ⅠA族元素，则其常见化合价为+1，故C正确；
D．如果Y是第3周期元素，最外层有3个电子，则Y为 ，单质 和冷水不反应，故D错误；
答案选D。
40．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。
下列说法正确的是
A．R元素基态原子的核外电子的轨道表示式为
B．Y2—与Na+的半径大小关系为Y2—<Na+
C．X的第一电离能大于Y的第一电离能
D．表中电负性最大的元素为W
【答案】C
【分析】由题给表格为元素周期表前五周期的一部分和J为0族元素可知，J为Xe元素；由各元素在元素
周期表中的相对位置可知，X为N元素、Y为O元素、Z为F元素、R为S元素、W为Br元素。
【解析】A．硫元素的原子序数为16，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，轨道表示式为
，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的离子半径大于钠离子，故B错误；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电
离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C正确；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性最大的元素为氟元素，故D错误；
故选C。
41．元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。如图是第三周期各元素第一
电离能与原子序数的关系。
回答下列问题：(1)I (Mg)>I (Al)的原因是_______。
1 1
(2)同一周期由左向右元素第一电离能的变化特点是_______ ；第二周期元素(原子序数3-10)具有类似的变
化规律，可见各周期元素第一电离能的这种变化特点体现了元素性质的_______变化规律。
(3)在同周期元素中氩元素的第一电离能最大的原因是_______。
(4)根据上述变化特点，推测As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序是_______。
(5)已知第三周期某元素各级电离能数据如下，该元素是_______(填元素符号)。
电离能 I I I I …
1 2 3 4
57
I/kJ·mol-1 1817 2745 11578 …
n
8
【答案】(1)镁原子的各能级处于全充满状态，比较稳定
(2) 呈增大趋势 周期性
(3)氩原子的最外层达到8电子稳定结构
(4)Br>As>Se
(5)Al
【解析】(1)基态镁原子价电子排布式为3s2，而基态铝原子价电子排布式为3s23p1，可见镁原子的3p轨道
处于全空状态，比较稳定，而铝原子3p轨道只有一个电子，没有镁稳定，导致I(Mg)>I (Al)，故答案为：
1 1
镁原子的各能级处于全充满状态，比较稳定；
(2)由图中数据可知，同周期元素由左向右元素第一电离能第一电离能增大，体现元素性质的周期性变化规
律，故答案为：呈增大趋势；周期性；
(3)在同周期元素中氩元素的第一电离能最大的原因是氩原子的最外层达到8电子稳定结构，故答案为：氩
原子的最外层达到8电子稳定结构；
(4)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，As元素原子4p轨道为半充满稳定状态，第一
电离能高于同周期相邻元素的，故三种元素第一电离能由大到小的顺序为：Br>As>Se，故答案为：
Br>As>Se；
