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第02 讲 原子结构与性质
目录
01 课标达标练
题型01 原子结构
题型02 同位素及应用
题型03 能层与能级
题型04 原子的基态、激发态和光谱
题型05 构造原理与电子排布式
题型06 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 原子结构
1．下列说法正确的是( )
A．CHCl=CH2分子中，C—Cl 键采用的成键轨道是sp2-p
B．
和
互为同系物
1
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C．单晶硅和石英互为同素异形体
D．2py的电子云图为
，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
【答案】A
【解析】A 项，在平面形分子CHCl=CH2中，每个C 原子含有3 个σ 键和1 个π 键，所以价层电子对
个数是3，采用sp2杂化，Cl 原子中未成对电子为3p 电子，C—Cl 键采用成键轨道是sp2-p，故A 正确；B
项，苯酚和苯甲醇虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团-OH 直接连在苯环
上，而苯甲醇的官能团-OH 连在苯环侧链烷基上，二者不互为同系物，故B 错误；C 项，同一元素形成的
性质不同的单质间才为同素异形体，故单晶硅为Si 和石英为SiO2不互为同素异形体，故C 错误；D 项，
2py的电子云图为哑铃形：
，其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹，表示电子
出现的几率的多少，小黑点越密集的地方，电子出现的几率越高，小黑点越稀薄的地方，电子出现的几率
越小，故D 错误；故选A。
2．核反应产生的能量可作为未来新能源，现有两个核反应：①
；②
，其中Y 的核外电子数等于(m+2)。下列说法错误的是( )
A．b=d+1 B．原子半径：M＞X＞Y
C．最高价含氧酸的酸性：X＞M D．M、X 都可与Y 形成多种化合物
【答案】A
【解析】根据质量守恒可知，m=6，n=12 得M 微粒为
12
6C，依据Y 的电子数等于(m+2)，得Y 微粒为
O，从而得出X 微粒为N。A 项，依据质量守恒，4+b=d+1，即b=d-3，故A 说法错误；B 项，C、N、O
为同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，故B 说法正确；C 项，HNO3为强酸，H2CO3
为弱酸，故C 说法正确；D 项，C、N 与O 可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物，故D 说法正确；
2
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故选A。
3．1934 年，约里奥—居里夫妇在核反应中用α 粒子(氦核
)轰击金属铝，得到磷，开创了人工放
射性核素的先河，其核反应为
。下列化学用语正确的是( )
A．基态A1 原子的价层电子轨道表示式为
B．He 没有共价键，不是非极性分子
C．明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O
D．基态P 原子中p 能级的轨道总数为3
【答案】C
【解析】A 项，Al 位于第三周期第ⅢA 族，基态Al 原子的价层电子轨道表示式为
，A 项错误；B 项，He 是单原子分子，虽然没有共价键，但仍属于非极性分子，B 项
错误；C 项，明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，C 项正确；D 项，基态P 原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p3，p 能级的轨道数为6，D 项错误；故选C。
4．短周期主族元素W、X、Y、Q 的原子序数依次增大。W、X 原子的最外层电子数之和为6，且符
合核反应：
+
→
+
；Y 和Q 一样，其原子中s 电子与p 电子数目相同。下列说法正确的是(
)
A．Q 的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全电离
B．X 与Y 只能形成原子个数比为1：1 的化合物
C．原子半径：W>Y>Q
D．X 的最高价氧化物与单质Q 可以发生反应
【答案】D
【解析】短周期主族元素W，X，Y，Q 的原子序数依次增大，W、X 原子的最外层电子数之和为6，
结合反应可知A=9+4-1=12，则W、X 位于第二周期，二者最外层电子数之和为Z-2+Z+2-2=6，解得Z=4，
则W 为Be，X 为C 元素；Y 原子中s 电子与p 电子数目相同，电子排布式为1s22s22p4，则Y 为O，Q 的原
子序数等于X 原子序数的2 倍，则Q 为Mg 元素。A 项，Mg 的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2，
3
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难溶于水且不能完全电离，A 错误；B 项，C 与O 可形成CO、CO2，B 错误；C 项，同一周期从左向右原
子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Mg＞Be＞O，即Q＞W＞Y，故C 错
误；D 项，单质Q 为Mg，X 的最高价氧化物为CO2，镁与CO2在点燃条件下可以发生反应生成MgO 和
C，故D 正确；故选D。
5．新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青，主要由Na、Al、Si、S、O 组成。下列说法正确的
是( )
A．5 种元素都属于p 区元素 B．5 种元素中，电负性最大的是S
C．基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5 D．基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
【答案】C
【解析】A 项，Na 原子价电子排布式为3s1，是s 区元素，故A 错误；B 项，非金属性越强电负性越
大，5 种元素中，非金属性最强的是O，则电负性最大的是O，故B 错误；C 项，基态氧原子核外电子排
布式为1s22s22p4，电子占据轨道数为5，则电子的空间运动状态数为5，故C 正确；D 项，基态钠离子电
子排布式为1s22s22p6，最高能级2p 的轨道形状为哑铃形，故D 错误；故选C。
02 同位素及应用
6．下列说法不正确的是
A．
和
互为同位素 B．石墨烯和丙烯互为同系物
C．氧气和臭氧互为同素异形体 D．乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体
【答案】B
【解析】A 项，
和
质子数相同，中子数不同，互为同位素，A 正确；B 项，石墨烯为碳单质，
丙烯分子式为C3H6，二者不互为同系物，B 错误；C 项，氧气和臭氧均为氧元素组成的不同单质，互为同
素异形体，C 正确；D 项，乙酸甲酯和甲酸乙酯的分子式均为C3H6O2，结构不同，二者互为同分异构体，
D 正确；故选B。
7．下列说法正确的是( )
A．
和
互为同位素
B．石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
C．乙二醇和丙三醇互为同系物
4
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D．
互为同分异构体
【答案】B
【解析】A 项，同位素指质子数相同、中子数不同的原子，
14C 和
14N 的质子数分别为6、7，中子数
分别为8、7，二者不互为同位素，故A 错误；B 项，同素异形体指同种元素形成的不同单质，石墨烯和
碳纳米管均为碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故B 正确；C 项，同系物指结构相似、分子
中相差一个或若干个CH2的化合物，乙二醇和丙三醇中含有羟基的数目不同，二者不互为同系物，故C 错
误；D 项，同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，两者为同种物质，故D 错误；故选B。
8．下列叙述错误的是( )
A．
和
互为同系物 B．
18
8O 和
16
8O 互为同位素
C．S2与S8互为同素异形体 D．丙酸和甲酸乙酯互为同分异构体
【答案】A
【解析】A 项，
含有酚羟基，而
含有醇羟基，二者结构不相
似，故不互为同系物，A 错误；B 项，
18
8O 和
16
8O 是质子数相同、中子数不同的原子，故互为同位素，B
正确；C 项，S2与S8均为硫元素形成的不同单质，故互为同素异形体，C 正确；D 项，丙酸即
CH3CH2COOH 和甲酸乙酯即HCOOCH2CH3，二者分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，D 正确；
故选A。
9．下列说法不正确的是( )
A．C6H6和C7H8互为同系物 B．金刚石和石墨烯互为同素异形体
C．H 和D 互为同位素 D．
丁醇和乙醚互为同分异构体
【答案】A
【解析】A 项，同系物指结构相似，分子式相差n 个CH2的有机化合物，则C6H6为苯或者为
CH2═CH-CH═CH-C≡CH，C7H8为甲苯，二者不属于同系物，A 项错误；B 项，同素异形体指由相同元素
构成的不同单质，则金刚石和石墨烯互为同素异形体，B 项正确；C 项，同位素指质子数相同，中子数不
同的同种元素，则H 和D 都为氢元素互为同位素，C 项正确；D 项，同分异构体指分子式相同，结构不同
的有机化合物，1-丁醇的分子式为C4H10O，官能团为羟基，乙醚的分子式为C4H10O，官能团为醚键，则二
者互为同分异构体；故选A。
5
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10．考古学上常利用
14
6C 测定一些文物年代，下列关于碳元素说法不正确的( )
A．碳元素有
12
6C、
13
6C 和
14
6C 等核素 B．
12
6C、
13
6C 和
14
6C 互为同位素
C．
12
6C、
13
6C 和
14
6C 含有不同的电子数 D．金刚石、石墨和C60都是碳元素的同素异形体
【解析】C
【解析】A 项，因 12
6C、
13
6C 和
14
6C 等质子数均为6，为碳元素的不同核素，A 正确；B 项，
12
6C、
13
6C
和
14
6C 质子数相同，质量数不同即中子数不同，互为同位素，B 正确；C 项，
12
6C、
13
6C 和
14
6C 等质子数均
为6，故原子核外电子数均为6，C 错误；D 项，金刚石、石墨和C60为C 元素形成的不同单质，互为同素
异形体，D 正确；故选C。
11．下列说法不正确的是( )
A．CH3COOCH3与HCOOCH3属于同系物 B．
1H、
2H 和
3H 是不同的核素
C．最简式为CH3的有机物存在多种同分异构体 D．金刚石、石墨互为同素异形体
【答案】C
【解析】A 项，CH3COOCH3与HCOOCH3均为酯，属于同系物，A 正确；B 项，
1H、
2H 和
3H 是不同
的氢原子，为不同的核素，B 正确；C 项，最简式为CH3的有机物为CH3CH3，不存在多种同分异构体，C
错误；D 项，金刚石、石墨均为碳元素的单质，互为同素异形体，D 正确；故选C
12．下列说法不正确的是( )
A．C3H6和C4H8一定互为同系物 B．
16O 和
18O 互为同位素
C．乙醛和环氧乙烷互为同分异构体 D．S4和S8互为同素异形体
【答案】A
【解析】A 项，C3H6和C4H8有同分异构体，有可能不是同一种物质，不一定互为同系物，故A 错误；
B 项，
16O 和
18O 互为同位素，故B 正确；C 项，乙醛和环氧乙烷分子式都为C2H4O，故互为同分异构体，
故C 正确；D 项，同种元素组成的不同单质互为同素异形体，S4和S8互为同素异形体，故D 正确；故选
A。
13．下列说法不正确的是( )
A．HCOOCH3与CH3CH2COOH 互为同系物 B．石墨烯与金刚石互为同素异形体
C．乙醇与二甲醚互为同分异构体 D．干冰与二氧化碳为同一物质
【答案】A
【解析】A 项，甲酸甲酯和丙酸的官能团不同，不是同类物质，不可能互为同系物，故A 错误；B 项，
石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B 正确；C 项，乙醇与二甲醚的分子式
相同，结构不同，互为同分异构体，故C 正确；D 项，干冰是固态二氧化碳，与二氧化碳为同一物质，故
6
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D 正确；故选A。
03 能层与能级
14．下列有关原子轨道图的说法，错误的是( )
A．s 电子的原子轨道是球形的
B．能量大小：1s＜2s＜3s＜4s
C．p 能级有3 个原子轨道，相互垂直，分别以px、py、pz表示
D．2px、2py、2pz轨道的能量不相同
【答案】D
【解析】A 项，s 电子的原子轨道是球形的，故A 正确；B 项，同一原子能层越高，s 电子云半径越大，
电子能量越高，因此能量大小：1s＜2s＜3s＜4s，故B 正确；C 项，每个p 能级都有3 个原子轨道，而且
它们互相垂直，分别称为px、py、pz，故C 正确；D 项，2px、2py、2pz轨道的能量是相同的，故D 错误；
故选D。
15．下列说法中，正确的是( )
A．p 能级能量一定比s 能级的能量高 B．2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多
C．2s 轨道比1s 轨道大，其空间包含了1s 轨道 D．2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量不相等
【答案】C
【解析】A 项，p 能级能量不一定比s 能级的能量高，如2p 的能量小于3s，A 错误；B 项，同一原子
中，各p 能级的轨道数都为3，B 错误；C 项，从空间角度看，2s 轨道空间包含了1s 轨道，比1s 轨道大，
C 正确；D 项，2px、2py、2pz轨道相互垂直，能量相等，D 错误；故选C。
16．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 项，s、p、d 能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A 正确；B 项，s 能级的原子轨道呈
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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 项，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 项，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；故选A。
17．下列说法中正确的是( )
A．1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性
B．因为p 轨道是“8”字形的，所以p 电子也是“8”字形
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
【答案】D
【解析】s 轨道是球形对称的；p 轨道呈哑铃形，px、py、pz分别相对于x、y、z 轴对称；氢原子中只
有一个电子，填充在1s 轨道上，但也存在其他空轨道，使电子跃迁，产生光谱。
18．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．外围电子排布为5s25p1的元素位于第5 周期IA 族
C．基态氧原子核外电子的运动状态有8 种
D．所有p 轨道的形状相同，大小相等
【答案】C
【解析】A 项，镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2，由基态转化成激发态，是吸收能量，A 错误；B
项，外围电子排布为5s25p1的元素是In 元素，最外层3 个电子，位于第5 周期IIIA 族，B 错误；C 项，基
态氧原子核外有8 个电子，电子的运动状态有8 种，C 正确；D 项，不同能层的p 轨道大小不同，形状相
同，D 错误；故选C。
19．下列有关原子结构与性质的叙述中，不正确的是( )
A．原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态
B．电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱
C．2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D．3p 和4p 轨道形状均为哑铃形
【答案】C
【解析】A 项，原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态，A 正确；B 项，电子从激发态
跃迁到基态时能产生发射光谱，B 正确；C 项，2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，C 错误；D 项，
3p 和4p 轨道形状均为哑铃形，D 正确；故选C。
20．下列叙述正确的是( )
A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
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B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
C．1 个原子轨道里最多容纳2 个电子，且自旋方向相同
D．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量
【答案】D
【解析】按照各能级能量的大小顺序原子中电子排满4s 轨道后应排3d 轨道，A 项错误；根据洪特规
则，电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是尽先单独占据一个轨道，而且自旋方向相
同，B 项错误；根据泡利原理，同一轨道上的2 个电子自旋方向相反，C 项错误，故选D。
21．如图甲是氢原子的1s 电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p 能级的电子云轮廓
图。下列有关说法正确的是( )
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p 能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s 能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p 能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3 个伸展方向
【答案】D
【解析】电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念，而是我们常说的原子轨道图，A 项错误；3p2表
示3p 能级中容纳了两个电子，B 项错误；s 能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C 项错误；p 能级的
原子轨道图呈哑铃形，有px、py、pz三个伸展方向，并且互相垂直，D 项正确。
22．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序。若以E 表示某能级的能量，下
列能量大小顺序中不正确的是( )
A．E(3d)>E(3p)>E(3s) B．E(3s)>E(2s)>E(1s) C．E(4f)>E(3d)>E(4s) D．E(5s)>E(3d)>E(4p)
【答案】D
【解析】各能级能量高低顺序为①相同n 而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，②n 不同
时的能量高低：2s＜3s＜4s、2p＜3p＜4p；③不同层不同能级ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np，绝大多数基态原子
核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…。A 项，由以
上分析可知相同能层不同能级的电子能量E(3d)＞E(3p)＞E(3s)，故A 正确；B 项，不同能层相同能级的电
子能量E(3s)＞E(2s)＞E(1s)，故B 正确；C 项，由以上分析可知E(4f)＞E(3d)＞E(4s)，故C 正确；D 项，
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由以上分析可知E(5s)>E(4p)>E(3d)，故D 错误；故选D。
23．甲醛(结构如图所示)的水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本，
下列说法正确的是( )
A．基态碳原子中，电子占据的最高能层符号为p B．基态碳原子中，1s、2s 电子的能量逐渐升高
C．氧元素位于元素周期表第二周期ⅣA 族 D．基态氧原子中，1s、2s 能级的轨道数依次增
多
【答案】B
【解析】A 项，碳元素的原子序数为6，基态C 原子的价电子排布式为2s22p2，则电子占据的最高能
层符号为L，故A 错误；B 项，由构造原理可知，基态碳原子中，1s、2s 电子的能量逐渐升高，故B 正确；
C 项，氧元素的原子序数为8，位于元素周期表第二周期ⅥA 族，故C 错误；D 项，基态氧原子中，1s、
2s 能级的轨道数相同，都为1，故D 错误；故选B。
04 原子的基态、激发态和光谱
24．氯化钠在灼烧过程中，发出黄色的光，下列对此现象的描述正确的是( )
A.发射光谱，物理变化 B．发射光谱，化学变化
C．吸收光谱，物理变化 D．吸收光谱，化学变化
【答案】A
【解析】氯化钠在灼烧过程中，发出黄色的光，是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到
能量较低的激发态或基态时，会以光的形式释放能量，故为发射光谱，该过程没有新物质生成，属于物理
变化，A 正确。
25．原子的吸收光谱是线状的而不是连续的，主要原因是( )
A．原子中电子的能量高低 B．外界条件的影响
C．仪器设备的工作原理 D．原子轨道的能量是量子化的
【答案】D
【解析】原子轨道之间的能量变化是不连续的，是量子化的，从而造成原子的线状吸收光谱。
26．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
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B．原子光谱只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素
D．通过光谱分析可以鉴定某些元素
【答案】B
【解析】电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，主要以光(辐射)的形式体现。电子从基
态跃迁到激发态时，会吸收能量，形成吸收光谱；电子从激发态跃迁到基态时，会放出能量，形成发射光
谱，故B 项错误。
27．
【生活知识与学科知识结合】对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这
一现象的主要原因是( )
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
【答案】A
【解析】氖原子中能量较高轨道上的电子以光的形式向外辐射能量跃迁到能量较低的轨道上，所发出
的光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段。
28．下列有关构造原理的说法错误的是( )
A．原子核外电子填充3p、3d、4s 能级的顺序为3p→4s→3d
B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实
【答案】C
【解析】A 项，3d 轨道能量高于4s，所以原子核外电子填充3p、3d、4s 能级的顺序为3p→4s→3d，
A 正确；B 项，基态铁原子价电子排布式为：3d64s2，符合基态原子电子排布规律，B 正确；C 项，原子的
电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：
3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，C 错误；D 项，构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实，
D 正确；故选C。
29．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p 轨道电子能量一定高于s 轨道电子能量
B．基态Fe 原子的外围电子排布图为：
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C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu 在周期表中属于s 区元素
【答案】B
【解析】A 项，在基态多电子原子中，p 轨道电子能量不一定高于s 轨道电子能量，如2p 轨道电子的
能量小于3s 轨道电子的能量，故A 错误；B 项，基态Fe 原子的外围电子排布图为
，故B 正确；C 项，N 原子2p 能级半充满，结构稳定，氧原子第一电离能比
氮原子第一电离能小，故C 错误；D 项，Cu 在周期表中位于ⅠB 族，属于ds 区元素，故D 错误；故选
B。
05 构造原理与电子排布式
30．氮的化合物种类繁多，应用广泛，下列不同状态的氮原子能量最低的是( )
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A 项，
，遵循能量最低原则、洪特规则、泡利原理，故A 符合题意；
B 项，
，1s 轨道未填充满，处于激发态，故B 不合题意；C 项，
，2s 轨道未填充满，处于激发态，故C 不合题意；D 项，
，
1s 和2s 均未填充满，处于激发态，故D 不合题意。故选A。
31．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是( )
A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1
C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5
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【答案】C
【解析】S2－的原子核外共有18 个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，选项A 是S 原子的核
外电子排布式，故A 错误；书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，能层高的能级要写在右边，因
此21Sc 原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，故B 错误；D 是F 的最外层电子(价电子)的排布
式，不符合题意。
32．下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A．Na＋的电子排布图：
B．Na＋的结构示意图：
C．基态Na 原子的电子排布式：1s22s22p53s2
D．基态Na 原子的简化电子排布式：[Ne]3s1
【答案】C
【解析】钠离子核外电子数为10 ，核外电子排布式为1s22s22p6 ，电子排布图为
，A 项正确；Na＋的结构示意图为
，B 项正确；基态Na 原子的电子排布式
为1s22s22p63s1，C 项错误；Na 原子的简化电子排布式为[Ne]3s1，D 项正确。
33．某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是( )
A．该元素基态原子中共有25 个电子 B．该元素原子核外有4 个电子层
C．该元素原子最外层共有2 个电子 D．该元素原子M 电子层共有8 个电子
【答案】D
【解析】由该原子基态电子排布式知，其有25 个电子，核外有4 个电子层，最外层有2 个电子，M
电子层有13 个电子，D 项不正确。
34．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H2化合生成液态化合物
D．其轨道表示式为
【答案】B
【解析】价电子排布为3s23p4的粒子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外电子数为
16，为S 元素， A 错误， B 正确；一定条件下，它可与H2生成气态化合物H2S，C 错误；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
，
D 错误。
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35．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．能级能量大小关系：
B．基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：3d94s2
C．Ca 处于激发态的电子排布式可能为：1s22s22p63s23p64s2
D．基态Na+的轨道表示式：
【答案】C
【解析】A 项，由构造原理可知，4f 的能力低于5d，故A 错误；B 项，铜元素的原子序数为29，基
态原子的价层电子排布式为3d104s1，故B 错误；C 项，钙元素的原子序数为20，基态原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p64s2，则发态的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s2，故C 正确；D 项，钠元素的原子序数为
11，基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6，轨道表示式为
，故D 错误；故选
C。
36．铝合金是目前用途广泛的合金之一，铝合金常含有Cu、Mn、Zn、Si 等元素，下列说法正确的是
( )
A．第三周期元素中第一电离能介于Mg 和Si 之间的元素有1 种
B．上述元素位于d 区的有3 种
C．基态Zn 原子最外层电子的电子云轮廓图：
D．基态Cu 原子的价层电子轨道表示式为
【答案】D
【解析】A 项，同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA 族和第ⅤA 族特殊，故第一
电离能介于Mg 和Si 之间的元素有0 种，A 错误；B 项，题中提到的几种元素，位于d 区的只有Mn，B 错
误；C 项，基态锌原子最外层电子排布式为4s2，s 能级电子的电子云轮廓为球形，C 错误；D 项，基态Cu
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原子的价层电子排布式为3d104s1，故基态铜原子的价层电子轨道表示式为
，
D 正确；故选D。
37．下列关于原子结构的说法正确的是( )
A．基态砷(As)原子的价电子排布式为3d104s24p3
B．同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数随电子层数增大依次增多
C．某基态原子3d 能级电子排布为
，违反了泡利不相容原理
D．前4 周期元素中，有5 种元素基态原子未成对电子数与其所在周期序数相同
【答案】D
【解析】A 项，基态砷(As)原子的价电子排布式为4s24p3，A 错误；B 项，同一原子中，2p、3p、4p
能级的轨道数都是3 个，B 错误；C 项，某基态原子3d 能级电子排布为
，违反
了洪特规则，正确的电子排布应该为
C 错误；D 项，前4 周期元素中，第一周期
中H 元素有1 个未成对电子，第二周期中有2 个未成对电子的有C、O 两种元素，第三周期中有3 个未成
对电子的是P 元素，第四周期中有四个未成对电子的有Fe，共有5 种元素基态原子未成对电子数与其所在
周期序数相同，D 正确； 故选D。
38．按要求填空：
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
ⅰ.A 元素原子核外M 层电子数是L 层电子数的一半：________________________。
ⅱ.B 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5 倍：_______________。
ⅲ.基态Ni2＋、Fe3＋、S2－的电子排布式分别为_______________、_______________、____________。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为________。
(3)基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号是______，该能层有______个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式_______________，砷位于元素周期表中第______周期______族。
【答案】
(1)ⅰ.1s22s22p63s23p2 ⅱ.1s22s22p1 ⅲ. [Ar]3d8、[Ar]3d5、1s22s22p63s23p6
(2)Br
(3)M 3
(4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
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【解析】(1)ⅰ.L 层有8 个电子，则M 层有4 个电子，故A 为硅。ⅱ.B 元素原子的最外层电子数是次
外层电子数的1.5 倍，最外层电子数不超过8，故该原子只有2 个电子层，最外层电子数为3，核外电子排
布式为1s22s22p1 为硼元素。ⅲ.Ni 的原子序数为28，根据构造原理，基态Ni 原子的电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d84s2，故Ni2＋的电子排布式为[Ar]3d8；基态Fe 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，
故Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5；硫原子序数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，故S2－的电
子排布式为1s22s22p63s23p6。
(2)根据价电子排布式可知该元素有4 个电子层，最外层有7 个电子，位于元素周期表的第四周期ⅦA
族，为Br 元素。
(3)Ti 的原子序数为22，基态Ti 原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，故基态Ti2＋的电子排布式为[Ar]3d2，
电子占据的最高能层符号为M，该能层有3s、3p、3d 3 个能级。
(4)砷的原子序数为33，基态As 原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，位于第四周期ⅤA 族。
06 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
39．下列基态氮原子的轨道表示式违背了( )
A．洪特规则 B．泡利原理 C．能量最低原理 D．以上均不正确
【答案】C
【解析】在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低，该原
子2s 能级轨道未填充满电子，不符合能量最低原理，故选C。
40．20 世纪初，原子结构科学领域群星闪耀。可用以解释基态碳原子存在2 个自旋方向相同的单电子
的是( )
A．洪特规则 B．泡利原理 C．构造原理 D．玻尔原子模型
【答案】A
【解析】A 项，洪特规则指：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且
自旋方向相同，可以用来解释基态碳原子存在2 个自旋方向相同的单电子，A 正确；B 项，泡利原理指：
在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，它们的自旋方向相反，无法解释基态碳原子存在2 个自旋方
向相同的单电子，B 错误；C 项，构造原理指：随核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按
顺序填入核外电子运动轨道，无法解释基态碳原子存在2 个自旋方向相同的单电子，C 错误；D 项，玻尔
原子模型指：玻尔认为电子运行的轨道时不连续的，只能运行在固定半径轨道上，最小半径就是玻尔半径，
而电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会释放能量，无法解释基态碳原子存在2 个自旋方向相同的单电
子，D 错误；故选A。
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41．下列说法正确的是( )
A．2px、2py、2pz轨道相互垂直，能量相等
B．同一族元素的价层电子排布一定相同
C．
符合泡利原理和能量最低原理
D．电子从3s 能级跃迁到3p 能级，产生的原子光谱为发射光谱
【答案】A
【解析】A 项，2p 电子云是哑铃形，有3 个相互垂直的电子云，分别为2px、2py、2pz，三个原子轨道
能量相等，A 项正确；B 项，同一族元素的价层电子排布不一定相同，如第四周期第Ⅷ族的Fe、Co、Ni
的价层电子排布式依次为3d64s2、3d74s2、3d84s2，B 项错误；C 项，能量：2s＜2p，
不符合能量最低原理，C 项错误；D 项，能量：3s＜3p，电子从3s 能级跃迁到3p
能级，吸收能量，产生的原子光谱为吸收光谱，D 项错误；故选A。
42．下列关于原子结构的叙述错误的是( )
A．稀有气体元素都在p 区
B．3s 电子能量较高，总是在比2s 电子离核更远的地方运动
C．若基态铬原子的价层电子轨道表示式写为
，违反了能量最低原理
D．Al 的第一电离能低于Mg，是因为Al 失去的3p 能级电子能量比Mg 失去的3s 能级电子的能量高
【答案】B
【解析】A 项，稀有气体元素原子的电子排布式中最后排入的是p 轨道电子，所有稀有气体元素都在
p 区，A 正确；B 项，电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离3s＞
2s，离原子核越远，层数越大，能量越高，3s 电子能量高，只能说明出现在离核较远区域的几率比2s 电
子高，B 错误；C 项，根据洪特规则特例基态铬原子的价层电子排布式应为
，
违背了能量最低原理，C 正确；D 项，镁的3s 能级有2 个电子，轨道是全充
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满，能量低比较稳定，所以镁元素的第一电离能高于Al 的第一电离能，D 正确；故选B。
43．(1)N 的基态原子核外电子排布式为________；Cu 的基态原子最外层有________个电子。
(2) 钒(23V) 是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为
________________，其价层电子的轨道表示式为________________。
(3)Na 位于元素周期表第________周期第________族；S 的基态原子核外有________个未成对电子；Si
的基态原子核外电子排布式为________。
(4)Cu＋基态核外电子排布式为________________。
(5)基态Fe 原子有________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为________________。
(6)31Ga 基态原子的核外电子排布式是________________。
(7)铝原子核外电子云有________种不同的伸展方向，有________种不同运动状态的电子。
(8)基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。
(9)Se 原子序数为________，其核外M 层电子的排布式为________。
(10)可正确表示原子轨道的是________。
A．2s B．2d C．3pz D．3f
【答案】(1)1s22s22p3 1
(2)第四周期第ⅤB 族
(3)三 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 (4)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(5)4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(6)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
(7)4 13 (8)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(9)34 3s23p63d10 (10)AC
【解析】(1)N 元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布为1s22s22p3；Cu 元素位于第四周期ⅠB
族，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1 个电子；(2)钒在元素周期表中的位置为第
四周期ⅤB 族，其价层电子排布式为3d34s2，根据洪特规则和泡利原理，价层电子的轨道表示式为：
；(3)Na(
)元素位于元素周期表第三周期第ⅠA 族；Si 原子核外电子数为14，基
态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2 ；(4)Cu 为29 号元素，基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s1，Cu＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；(5)基态Fe 原子核外电子排布为
1s22s22p63s23p63d64s2，所以有4 个未成对电子，失去2 个4s 电子、1 个3d 电子形成Fe3＋，其电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5；(7)铝原子核外电子云有s、p，分别有1、3 种共4 种伸展方向；其核外有13 个电子，
则有13 种不同运动状态的电子；(8)Mn 的核外电子数为25 ，基态Mn2 ＋的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；(9)Se 位于第四周期，与S 的原子序数相差18，故其原子序数为34；其核外
M 层有18 个电子，故M 层的电子排布式为3s23p63d10；(10)L 能层只有2s、2p 能级，M 能层只有3s、3p、
3d 能级，故选A、C。
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1．下列说法错误的是( )
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg 原子的电子排布式为1s22s22p63s2
【答案】A
【解析】A 项，根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A 错误；
B 项，1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B 正确；C 项，基态溴原子的核外有35 个电子，分4 层排布，基
态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C 正确；D 项，Mg 原子的核外电子数为12，电子排布式为
1s22s22p63s2，D 正确；故选A。
2．下列有关叙述正确的是( )
A．
和
是同一种核素
B．
和
互为同素异形体
C．由于氢键的作用，H2O 的稳定性强于H2S
D．硫原子核外电子轨道表示式为：
【答案】B
【解析】A 项，
和
的质子数均为92、但中子数不等，是U 元素的不同核素，故A 错误；B
项，O2和O3是氧元素形成的不同的单质，互为同素异形体，故B 正确；C 项，氢键只能影响物质的物理
性质，H2O 的稳定性强于H2S，是因为O-H 键的键能高于S-H 键的键能，故C 错误；D 项，硫原子核外电
子轨道表示式为：
，故D 错误；故选B。
3．下列有关原子结构的说法正确的是( )
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A．霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B．氖原子与钠离子两粒子的2p 能级上的电子离核的距离相同
C．M 能层中有3s、3p、3d、3f 四个能级，共16 个轨道
D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为
【答案】A
【解析】A 项，电子获得能量，跃迁至外层能量更高的原子轨道，不稳定，会重新跃迁回原有原子轨
道，以光能形式释放多余能量，霓虹灯发光原理即为此原理，A 正确；B 项，钠离子核电荷数更多，对电
子吸引能力更强，所以钠离子2p 能级上的电子离核更近，B 错误；C 项，M 能层只有3s、3p、3d 能级，
共9 个轨道，C 错误；D 项，基态镁原子核外电子的轨道表示式为
，3s 能级电子排布不符和泡利原理，D 错误；故选
A。
4．下列化学用语的应用表示正确的是( )
A．
分子中C 原子杂化轨道示意图：
B．
的结构式(不考虑空间结构)：
C．
的电子云图：
，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
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D．
表示处于激发态的B 原子的电子排布图
【答案】B
【解析】A 项，CO2中C 原子为sp 杂化，则杂化轨道电子云轮廓图：
，A 错误；B 项，
BF4
-中有一个配位键，故结构式为
，B 正确；C 项，
的电子云图为哑铃形：
，其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹，表示电子出现的几率的多少，小黑
点越密集的地方，电子出现的几率越高，小黑点越稀薄的地方，电子出现的几率越小，C 错误；D 项，硼
元素的原子序数为5，基态原子的电子排布图为
，D 错误。故选B。
5．新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青，主要由Na、Al、Si、S、O 组成。下列说法正确的
是( )
A．5 种元素都属于p 区元素
B．5 种元素中，电负性最大的是S
C．基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5
D．基态钠离子最高能级的轨道形状为球形
【答案】C
【解析】A 项，Na 原子价电子排布式为3s1，是s 区元素，故A 错误；B 项，非金属性越强电负性越
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大，5 种元素中，非金属性最强的是O，则电负性最大的是O，故B 错误；C 项，基态氧原子核外电子排
布式为1s22s22p4，电子占据轨道数为5，则电子的空间运动状态数为5，故C 正确；D 项，基态钠离子电
子排布式为1s22s22p6，最高能级2p 的轨道形状为哑铃形，故D 错误；故选C。
6．下列化学用语或图示表达正确的是( )
A．溴的简化电子排布式：
B．基态24Cr 原子的价层电子轨道表示式为
C．1-丁醇的键线式：
D．NH3分子的VSEPR 模型为
【答案】B
【解析】A 项，溴的简化电子排布式：
，A 错误；B．根据洪特规则特例，基态24Cr 原
子的价层电子轨道表示式为
，B 正确；C 项，1-丁醇的键线式：
，
C 错误；D 项，NH3分子中氮原子是sp3杂化，VSEPR 模型为四面体，不是三角锥，D 错误；故选B。
7．(2025·北京东城二模)已知X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的前四周期元素，其基态原子的结构
信息如下。
元素
X
Y
Z
W
结构
信息
价层电子排布
为nsnnpn
2p 能级有3
个单电子
有16 个不同运
动状态的电子
最外层有1 个电子，内层
原子轨道全部排满电子
下列说法正确的是( )
A．电负性：X>Y B．第一电离能：Y>Z
C．X 和Z 的所有单质均为分子晶体 D．W 的最高价氧化物对应的水化物为强碱
【答案】B
【解析】根据已知，X 的价层电子排布为nsnnpn，满足条件的n=2，则为C；Y 的2p 能级有3 个单电
子，即核外电子排布为1s22s22p3，则为N；Z 有16 个不同运动状态的电子，即核外有16 个电子，则为S；
根据已知：W 最外层有1 个电子，内层原子轨道全部排满电子，则W 为第四周期元素，电子数为
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2+8+18+1=29，则为Cu。A 项，同周期元素，原子序数越大，电负性越大，即电负性N>C，故A 错误；B
项，同一周期，从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N 元素2p 能级电子半满更稳定，第一电离能大于
相邻元素，故N>O，同一主族，从上到下，第一电离能减小，所以O>S，因此第一电离能：N>S，故B 正
确；C 项，C 单质中金刚石为共价晶体，石墨属于混合型晶体，S 单质为分子晶体，故C 错误；D 项，W
的最高价氧化物对应的水化物为Cu(OH)2，是弱碱，故D 错误；故选B。
8．N、P、As 均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题：
(1)下列状态的N 原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未
成对电子最多的是 。
a． ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3
(2)Si、P 与S 是同周期中相邻的元素，Si、 P、S 的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由
大到小的顺序是 。
(3)吡啶为含N 有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A 与
Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B 具有优异的催化性能。
吡啶类化合物A 中N 原子的杂化类型是 ，化合物A 易溶于水，原因是 ，含Zn 有机物
B 的分子结构中含 (填序号)。
A．离子键 B．配位键 C．π 键 D．σ 键 E．氢键
【答案】(1) c d
(2)S>P>Si P>S>Si
(3)sp2 化合物A 与水分子间存在氢键 BCD
【解析】(1)发射光谱是电子从高能量的能级跃迁到低能量的能级，以光的形式释放能量，
a．是基态N 原子电子排布式，能量最低，有3 个未成对电子；b．是基态N3+的电子排布式，能量最
低，无未成对电子；c．2s 上的1 个电子跃迁到2p 上，该电子排布式是激发态的N 原子，跃迁到基态，可
捕捉到发射光谱，有3 个未成对电子；d．2s 上失去1 个电子，有4 个未成对电子；综上所述，用光谱仪
可捕捉到发射光谱的是c；未成对电子最多的是d；故选c；d；
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(2)同周期从左向右电负性逐渐增大，即电负性强弱顺序是S＞P＞Si；根据第一电离能规律：同周期
元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但ⅤA 中p 轨道处于半充满状态，第一电离能大于ⅥA，第一电
离能由大到小顺序是P＞S＞Si，故故选S＞P＞Si；P＞S＞Si；
(3)从化合物A 结构示意图知，分子内N 形成碳氮双键(吡啶中六元环为平面结构)，N 的杂化类型为
sp2，化合物A 中含有N 原子和羟基，能与水分子形成分子间氢键，增加A 在水中的溶解度；根据结构简
式，含Zn 有机物B 含有单键、双键、N→Zn、O→Zn 配位键，含有配位键、π、σ 键，选项BCD 符合题意；
故选sp2；化合物A 与水分子间存在氢键；BCD。
9．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
V
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正化合价
+3
+4
+5
+6
+7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式。
___________；
___________；V___________；
___________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，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)对比上述五种元素基态原子的核外电子排布式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___________。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d14s2 (或[Ar]3d14s2)
1s22s22p63s23p63d24s2 (或[Ar]3d24s2)
1s22s22p63s23p63d34s2 (或[Ar]3d34s2)
1s22s22p63s23p63d54s2 (或[Ar]3d54s2)
(2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)
(3)五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最外层s 能级和次外层d 能级电子数目之和
能级交错使得次外层d 能级上的电子也参与化学反应
【解析】(1)
Sc
①
是第21 号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有3 个电子，因为第4 层的s
轨道的能量比第3 层的d 轨道低，所以电子先排第4 层s 轨道的两个位置，再排第3 层d 轨道的一个位置，
Sc 的基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2 (或[Ar]3d14s2)；②Ti 是第22 号元素，位于第四周期，
有四个电子层，最外层有4 个电子，因为第4 层的s 轨道的能量比第3 层的d 轨道低，所以电子先排第4
层s 轨道的两个位置，再排第3 层d 轨道的2 个位置，Ti 的基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2
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(或[Ar]3d24s2)；③V 是第23 号元素，位于第四周期，有四个电子层，最外层有5 个电子，因为第4 层的s
轨道的能量比第3 层的d 轨道低，所以电子先排第4 层s 轨道的两个位置，再排第3 层d 轨道的3 个位置，
V 的基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2 (或[Ar]3d34s2)；④Mn 是第24 号元素，位于第四周期，
有四个电子层，最外层有7 个电子，因为第4 层的s 轨道的能量比第3 层的d 轨道低，所以电子先排第4
层s 轨道的两个位置，剩余5 个电子再排第3 层d 轨道的5 个位置，Mn 的基态原子的电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d54s2 (或[Ar]3d54s2)；
(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，当遇到这样的问题时，态度应该是： 尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握
特例；
(3)对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，可以发现五种元素的最高正化合价
数值等于各元素基态原子的最外层s 电子和次外层d 电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d
电子也参与了化学反应。
1．(2025·甘肃卷，2，3 分)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主要成分为
硅酸盐，下列有关表述错误的是( )
A．基态Si 原子的价层电子排布图：
B．
的同位素
可作为有机反应示踪原子
C．
的电子式为：
D．
的球棍模型为：
【答案】D
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【解析】A 项，Si 为14 号元素，其基态价电子排布式为3s23p2，故其基态价电子排布图为
，A 项正确；B 项，
16O 和
18O 为氧元素的两种同位素，
18O 常用作同位素标记，可作
为有机反应的示踪原子，B 项正确；C 项，SiCl4为分子晶体，Si 与Cl 形成一对共用电子对，故SiCl4的电
子式为
，C 项正确；D 项，SiO2为共价晶体，其球棍模型应为立体网状结构，
不能
表示SiO2，D 项错误；故选D。
2．(2024·北京卷，1，3 分)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca 原子束流中直接俘获
41Ca 原子，实
现了对同位素
41Ca 的灵敏检测。
的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10
万年，是
14C 的17 倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( )
20
钙
40.08
A．
41Ca 的原子核内有21 个中子
B．
41Ca 的半衰期长，说明
41Ca 难以失去电子
C．
41Ca 衰变一半所需的时间小于
14C 衰变一半所需的时间
D．从Ca 原子束流中直接俘获
41Ca 原子的过程属于化学变化
【答案】A
【解析】A 项，
41Ca 的质量数为41，质子数为20，所以中子数为41-20=21，A 正确；B 项，
41Ca 的半
衰期长短与得失电子能力没有关系，B 错误；C 项，根据题意
41Ca 衰变一半所需的时间要大于
14C 衰变半
所需的时间，C 错误；D 项，从Ca 原子束流中直接俘获
41Ca 原子的过程没有新物质产生，不属于化学变
化，D 错误；故选A。
3．(2024·湖北卷，12，3 分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是(
)
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A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键
C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在
【答案】D
【解析】A 项，O2和O8是O 元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A 正确；B 项，O8分子为
平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B 正确；
C 项，O2转化为O8可表示为4O2
O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C 正确；D 项，
O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D 错误；故选D。
4．(2024·江苏卷，4，3 分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是( )
A．半径：
B．电负性：
C．沸点：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH
【答案】B
【解析】A 项，Al3+有2 个电子层，而K+有3 个电子层，因此，K+的半径较大，A 错误；B 项，同一
主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O 和S 都是ⅥA 的元素，O 元素的电负性较大，B 正确；C 项，
虽然H2S 的相对分子质量较大，但是H2O 分子间可形成氢键，因此H2O 的沸点较高，C 错误；D 项，元素
的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K 的金属性强于Al，因此KOH 的碱性较强，D
错误；故选 B。
5．(2024·甘肃卷，2，3 分)下列化学用语表述错误的是( )
A．Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为
B．PH3和H2S 的电子式分别为
和
C．CH2=CHCH2CH2CH3的分子结构模型为
D．
12
6C、
13
6C 和
14
6C 互为同位素
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【答案】B
【解析】A 项，Ca2+和Cl-的核外电子数都是18，最外层电子排布图均为
，
故A 正确；B 项，PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子，中心原子P 原子价层电子对数为3+
×(5-
3×1)=4，孤电子对数为1，PH3的电子式为
，故B 错误；C 项，CH2=CHCH2CH2CH3分子中存
在1 个碳碳双键，位于1 号碳原子与2 号碳原子之间，存在3 个碳碳单键，无支链，且氢原子半径小于碳
原子半径，其分子结构模型表示为
，故C 正确；D 项，
12
6C、
13
6C 和
14
6C 是质子
数相同、中子数不同的碳原子，是碳元素的不同核素，互为同位素，故D 正确；故选B。
6．(2024·山东卷，3，3 分)下列化学用语或图示正确的是( )
A．
的系统命名：2-甲基苯酚
B．O3分子的球棍模型：
C．激发态H 原子的轨道表示式：
D．
键形成的轨道重叠示意图：
【答案】A
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【解析】A 项，
含有的官能团为羟基，甲基与羟基相邻，系统命名为：2-甲基苯酚，故
A 正确；B 项，臭氧中心O 原子的价层电子对数为：
，属于sp2杂化，有1 个孤电子对，
臭氧为V 形分子，球棍模型为：
，故B 错误；C 项，K 能层只有1 个能级1s，不存在1p 能级，
故C 错误；D 项，p-pπ 键形成的轨道重叠示意图为：
，故D 错误；故选A。
7．(2024· 海南卷，11，4 分)某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是( )
A．I 转化为Ⅱ后，N1-C2键长变短 B．基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p3
C．I 具备在热敏指示剂方面的应用前景 D．加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开
【答案】BD
【解析】A 项，由图可知，化合物I 中碳氮单键转化为Ⅱ中碳氮双键，所以I 转化为Ⅱ后，N1-C2键长
变短，故A 正确；B 项，氮元素的原子序数为7，基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p2，故B 错误；C
项，由图可知，I 与氢离子共热反应生成Ⅱ，说明I 具备热敏性，在热敏指示剂方面的应用前景，故C 正
确；D 项，由图可知，加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开，故D 错误；故选BD。
8．(2024·河北卷，8，3 分)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释
不符的是( )
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选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大
于成键电子对之间的斥力
C
CsCl 晶体中Cs+与8 个Cl-配位，而NaCl 晶体中
Na+与6 个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
D
逐个断开CH4中
C-H 键，每步所需能量不同
各步中的C-H 键所处化学环境不
同
【答案】B
【解析】A 项，原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，
故A 正确；B 项，CO2中心C 原子为sp 杂化，键角为180°，CH2O 中心C 原子为sp2杂化，键角大约为
120°，CH4中心C 原子为sp3杂化，键角为109°28′，三种物质中心C 原子都没有孤电子对，三者键角大小
与孤电子对无关，故B 错误；C 项，离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越
大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8 个Cl-，Na+周围最多能排布6 个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，故C
正确；D 项，断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能
量较小，断开C-H 键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量
变大，所以各步中的C-H 键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D 正确；故选B。
9．(2023•海南卷，4)下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是( )
A．P4分子呈正四面体，键角为
B．NaCl 焰色试验为黄色，与Cl 电子跃迁有关
C．Cu 基态原子核外电子排布符合构造原理 D．OF2是由极性键构成的极性分子
【答案】D
【解析】A 项，P4分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为600，A 错误；B 项，
NaCl 焰色试验为黄色，与Na 电子跃迁有关，B 错误；C 项，Cu 基态原子核外电子排布不符合构造原理，
考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C 错误；D 项，OF2的构型
是V 形，因此是由极性键构成的极性分子，D 正确；故选D。
10．(2023•江苏卷，5，3 分)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
1
1H、
2
1H、
3
1H 是
氢元素的3 种核素，基态H 原子1s1的核外电子排布，使得H 既可以形成H+又可以形成H-，还能形成
H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气
法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1mol H2(g)和1mol CO(g)吸收131.3kJ 的热量。H2在金属冶炼、
新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO3
-在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学
30
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家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是( )
A．
1
1H、
2
1H、
3
1H 都属于氢元素
B．NH4
+和H2O 的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D．CaH2晶体中存在Ca 与H2之间的强烈相互作用
【答案】A
【解析】A 项，
1
1H、
2
1H、
3
1H 都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A 正确；B 项，
NH4
+和H2O 的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B 错误；C 项，H2O2分子中的化学键既存在O-H 极性共价
键，也存在O-O 非极性共价键，C 错误；D 项，CaH2晶体中存在Ca2+与H-之间的离子键，为强烈相互作
用，D 错误。故选A。
31
