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能力突破特训
时间：60 分钟
一、
选择题（12 个小题，每小题只有一个正确选项，每题5 分，共60 分）
1．侯德榜联合制碱法的原理之一是NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓。下列关于该原理中涉及到的
微粒的叙述正确的是
A．NH3的VSEPR 模型为
B．基态钠离子的电子排布式：1s22s22p63s1
C．NaCl 的形成过程：
D．O 元素2pz电子云图为
【答案】D
【解析】A．
价层电子对数为3+
=4，VSEPR 模型为四面体形，A 错误；
B．Na 是11 号元素，基态钠离子的电子排布式为
，B 错误；
C．NaCl 为离子化合物，书写电子式时注意，左边写钠原子和氯原子电子式，右边写氯化钠的电子式，中
间用箭头连接，形成过程为：
，C 错误；
第18 讲 原子结构与性质
1
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D．2pz 轨道形状为两个椭圆球，又称为哑铃形，电子云图为
，D 正确；
故选D。
2．下列说法正确的是
A．同一个电子层中，s 能级的能量总是大于p 能级的能量
B．2s 原子轨道半径比1s 大，说明2s 的电子云中的电子比1s 的多
C．第二电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等
D．N 电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4 和16
【答案】D
【解析】A．同一电子层中，s 能级的能量小于p 能级的能量，故A 错误；
B．2s 原子轨道半径比1s 大，说明2s 电子在离核更远的区域出现的概率比1s 电子的大，故B 错误；
C．当电子在同一电子层的不同能级上时，其能量不相同，故C 错误；
D．对于N 电子层，n＝4，其轨道类型数为4，轨道数为1+3+5+7=16，故D 正确。
综上所述，答案为D。
3．下列说法正确的是
A．3s2表示3s 能级有2 个轨道
B．p 能级的能量一定比s 能级的能量高
C．在离核越近区域内运动的电子，能量越低
D．1 个原子轨道里，最少要容纳2 个电子
【答案】C
【解析】A．s 能级只有1 个轨道，3s2表示3s 能级容纳2 个电子，A 不正确；
B．p 能级的能量不一定比s 能级的能量高，如2p 能级的能量低于3s 能级的能量，B 不正确；
C．能量较低的电子，在离核较近的区域运动，在离核越近区域内运动的电子，能量越低，C 正确；
D．1 个原子轨道里，最多能容纳2 个电子，也可以容纳1 个电子或不容纳电子，D 不正确；
故选C。
4．三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
2
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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。
5．下列说法错误的是
A．氮原子的轨道表示式：
B．K+电子排布式 1s22s22p63s23p6
C．L 层的p 轨道上有一个空轨道和M 层的p 轨道上有一个空轨道的元素在同一族
D．2p、4p 能级的轨道数相等
【答案】A
【解析】A．氮原子的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式：
，A 错误；
B．K 的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式 1s22s22p63s23p6，B 正确；
C．L 层的p 轨道上有一个空轨道的原子，其价电子排布式为2s22p2，M 层的p 轨道上有一个空轨道的元素，
其价电子排布式为3s23p2，则二种元素都在第ⅣA 族，C 正确；
D．2p、4p 能级的轨道数都为3 个，D 正确；
故选A。
3
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6．关于原子结构的下列说法中不正确的是
A．多电子原子中，2d 能级的能量高于2p
B．C 原子的基态电子排布式写成1s22s12p3，它违背了能量最低原理
C．价电子中有3 个单电子，该元素不一定属于主族元素
D．电子云图中黑点密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大
【答案】A
【解析】A．第2 能级中不存在2d 轨道，故A 错误；
B．C 为6 号元素，核外电子数为6，C 原子的基态电子排布式1s22s22p2，写成1s22s12p3违背了能量最低原
理，故B 正确；
C．价电子为3 个电子的原子可能ⅢA 族元素或某些副族元素，如Sc 的价电子为3 个，故C 正确；
D．电子云图中小黑点的密度并不代表电子数目多少，是代表电子在空间某处出现的概率，密度越大，单
位体积内电子出现的概率越大，故D 正确；
故选：A。
7．下列说法错误的是
A．ns 电子的能量不一定高于(n-1)p 电子的能量
B．6C 的电子排布式1s22s22p 违反了洪特规则
C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则
D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
【答案】A
【解析】A．电子能量与能层和能级都有关，ns 电子的能量一定高于(n- 1) p 电子的能量，A 错误；
B．根据洪特规则知，2p 轨道上的两个电子应排在不同轨道上，B 正确；
C．应先排能量低的4s 轨道，而不是排能量高的3d，违反了能量最低原理，C 正确；
D．根据泡利不相容原理知，3p 轨道最多排6 个电子，D 正确；
故本题选A。
8．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-2
C．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
4
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【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。
9．下列有关电子排布图的表述正确的是
A．
可表示单核10 电子粒子基态时电子排布
B．
此图错误，违背了泡利原理
C．
表示基态N 原子的价电子排布
D．
表示处于激发态的B 的电子排布图
【答案】A
【解析】A．根据能量最低原理，
可表示单核10 电子粒子基态时电子排布，故A 正确；
B．
此图错误，违背了洪特规则，故B 错误；
C．表示基态N 原子的价电子排布图为
，故C 错误；
D．
表示基态B 的电子排布图，故D 错误；
选A。
10．已知
为原子序数依次增大的前四周期元素，
为同周期相邻元素，
原子的核外电
子数等于
原子的最外层电子数，
原子的核外电子数之和为
原子的核外电子数的3 倍。
的基态
原子最外层只有1 个电子且内层电子全部充满。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．简单氢化物沸点：
C．S、T 可形成一种常用消毒剂
D．元素
的基态原子的电子排布式为
【答案】C
【解析】根据题意，设
原子的核外电子数为
原子的核外电子数为
，则
原子的核外电子数为
5
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，
，
原子的最外层电子数等于
，通过排除法，
只能是7，即
为
为
为
为
。
A．
元素
轨道半充满，则第一电离能：
，A 错误；
B．
分子中存在氢键，简单氢化物沸点：
，B 错误；
C．
可形成
，是一种常用消毒剂，C 正确；
D．元素
的基态原子的电子排布式为
，D 错误；
故选C。
11．根据元素周期律和物质结构知识，下列排序正确的是
A．离子半径：
B．第一电离能：
C．电负性：
D．熔沸点：
【答案】C
【解析】A．电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，所以离子半径：
，故A 错误；
B．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，N 原子的核外电子排布处于半充满状态，结构较稳定，第一
电离能最大，第一电离能：
，故B 错误；
C．同周期从左到右，元素电负性逐渐增强；同族元素从上到下，元素电负性逐渐减弱，所以电负性：
，故C 正确；
D．
结构相似，均不形成分子间氢键，则相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越
高，所以熔沸点：
，故D 错误；
答案选C。
12．冠醚(R，结构如下)是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。冠醚与
发生的反应为如
下，下列说法正确的是
6
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A．常温下，R 易溶于水
B．
元素位于周期表中
区
C．Q 分子中，非金属元素之间的电负性：
D．R 分子中所有的氧原子最外层均达到8 电子稳定结构
【答案】D
【解析】A．R 中没有羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，故A 错误；
B．
是25 号元素，位于元素周期表第四周期第VIIB 族，位于周期表中
区，故B 错误；
C．非金属性越强，元素电负性越大，非金属性：O>C>H，则电负性：
，故C 错误；
D．R 分子中O 原子都连接2 个共价键， 最外层均达到8 电子稳定结构，故D 正确；
故选D。
二、非选择题（共4 小题，共40 分）
13．填空。
(1)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．
(2)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮
廓图为 形。
(3)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
。
(4)Co 基态原子核外电子排布式为 。元素Mn 与O 中，基态原子核外未成对电子数较多的是 。
【答案】(1) D C
(2)
哑铃(纺锤)
7
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(3) N 球形
(4) 1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) Mn
【解析】（1）
根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断，能量最低的为D，能量最高的为C；
故答案为D，C；
（2）
基态Fe 原子核外有26 个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，按照洪特规则，价层电子
3d 上6 个电子优先占据5 个不同轨道，故价层电子的电子排布图为
。基态S
原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p 能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形；
故答案为
，哑铃(纺锤)形；
（3）
基态钾原子核外有4 个能层：K、L、M、N，能量依次增大，处于N 层的1 个电子位于s 轨道，s 电子云轮
廓图形状为球形；
故答案为N，球形；
（4）
根据构造原理可写出Co 基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。Mn 和O 的基态原子
核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d 轨道中5 个电子均未成对，后者的2p 轨
道中有2 个电子未成对，所以Mn 的基态原子核外未成对电子数较多；
故答案为1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)，Mn。
14．铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如图：
①基态
原子的核外电子排布式为[Ar] 。
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②该新药分子中有 种不同化学环境的C 原子。
③比较键角大小：气态SeO3分子 SeO
离子(填“＞”“＜”或“=”)，原因是 。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中σ 键与π 键的数目比为 。
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
【答案】(1) [Ar]3d104s24p4 6 ＞ SeO3的空间构型为平面三角形，SeO
的空间构型为三
角锥形
(2) 11 3 O
∶
＞C＞H＞Fe
【解析】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，故答案为：
[Ar]3d104s24p4；
②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有6 种化学环境不同的碳原子；③三氧化硒分子
中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°，亚硒酸
根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°；
（2）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ 键，双键中含有1
个σ 键和1 个π 键，则分子中σ 键和π 键的数目比为11 3∶；
②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，
氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为
O＞C＞H＞Fe。
15．非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态F 原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl 电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为 ；OF2的熔、沸点
(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。
【答案】(1)9
(2) F＞O＞Cl V 形 低于 OF2和Cl2O 都是分子晶体，结构相似，Cl2O 的相对分子质量
9
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大，Cl2O 的熔、沸点高
【解析】（1）基态F 原子共有9 个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运
动状态有9 种；
（2）电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径由小到大的
顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR 理论有
，去掉2 对孤对
电子，知OF2分子的空间构型是V 形；OF2和Cl2O 都是分子晶体，结构相似，Cl2O 的相对分子质量大，
Cl2O 的熔、沸点高。
16．碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。
(1)碳与铁可以形成合金。基态碳原子的价电子排布图为 ；基态铁原子核外共有 种
不同空间运动状态的电子。
(2)碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。
①
的空间结构是 。
②类卤素
分子中σ 键与π 键的数目比
，
对应的酸有两种，理论上
硫氰酸(
)的沸点低于异硫氰酸(
)的沸点，其原因是 。
(3)碳也可以形成多种有机化合物。吡咯(
)结构中N 原子的杂化轨道类型为 ；分子中
的大π 键可以用符号
表示，其中m 代表参与形成大π 键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数(如
苯分子中的大π 键可表示为
)，则吡咯中的大π 键应表示为 。
【答案】(1)
15
(2) 平面三角形 5：4 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键
(3)
【解析】（1）碳元素的原子序数为6，基态原子的价电子排布式为2s22p2，价电子排布图为
；
10
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铁元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，核外轨道数为15，则核外共有15
种不同空间运动状态的电子，故答案为：
；15；
（2）①碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为平面三角形，
故答案为：平面三角形；
(SCN)
②
2分子为类卤素，说明分子中各原子最外层电子层都达到稳定结构，则(SCN)2分子的结构式为N≡C
—S—S—C≡N，分子中单键为σ 键，双键中含有1 个σ 键，三键中含有1 个σ 键和2 个π 键，所以σ 键与π
键数之比为5：4；由结构简式可知，异硫氰酸能形成分子间氢键，硫氰酸不能形成分子间氢键，则异硫氰
酸分子的分子间作用力强于硫氰酸，沸点高于硫氰酸，故答案为：5：4；异硫氰酸分子间可形成氢键，而
硫氰酸分子间不能形成氢键；
（3）由结构简式可知，吡咯分子中氮原子与碳原子和氢原子形成3 个σ 键，则分子中氮原子杂化类型为
sp2杂化；五元环分子中氮原子和碳原子都为sp2杂化，则分子中1 个氮原子和4 个碳原子形成了
大π 键，
故答案为：
。
11
