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2020 高考化学原子结构与性质练习试题及答案
一、选择题
1、以下能级符号表述正确的是( )
①5s ②1d ③2f ④1p ⑤2d ⑥3f ⑦4f ⑧5d ⑨3p ⑩6s
A．③⑤⑦⑧⑨⑩ B．①⑦⑧⑨⑩
C．①③⑤⑦⑨ D．②④⑥⑧⑩
答案 B
解析 每一个能层都有 s 能级，从第二能层开始出现 p 能级，从第
三能层开始出现 d 能级，从第四能层开始出现 f 能级。综上所述，B
项正确。
2、在 2p 能级上最多只能排布 6 个电子，其依据的规律是( )
A．能量最低原理 B．泡利原理
C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利原理
答案 B
解析 A 中能量最低原理主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的
是排布相同能级电子时尽量占据不同轨道，且自旋方向相同。只有 B
项泡利原理说明一个轨道上最多容纳 2 个电子且自旋方向相反，2p
能级有 3 个轨道，故最多可容纳 6 个电子。
3、(双选)下列说法中错误的是( )
A．所有的非金属元素都分布在 p 区
B．元素周期表中ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行的元素都是金属元素
C．除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是 8
D．同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
答案 AD解析 本题是对原子结构、同位素、元素周期表的结构等知识的考
查。非金属元素中氢在 s 区，其余非金属元素均分布在 p 区；同一
元素的各种同位素的化学性质均相同，但物理性质不同。
4、有 A、B、C、D 四种元素，已知：A 元素是地壳中含量最多的元素；
B 元素为金属元素，它的原子核外 K、L 层上电子数之和等于 M、N 层
电子数之和；C 元素是第三周期第一电离能最小的元素；D 元素在第
三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是( )
A．四种元素 A、B、C、D 分别为 O、Ca、Na、Ar
B．元素 A、B、C 两两组成的化合物可为 CaO、CaO2、Na2O、Na2O2 等
C．元素 A、C 简单离子的半径大小关系为 AC
答案 C
解析 地壳中含量最多的元素是氧元素，则 A 为 O；由 B 元素的原
子核外电子排布可知其为 Ca；第三周期第一电离能最小的元素是钠
元素，故 C 为 Na；0 族元素是同周期第一电离能最大的元素，故 D
元素是 Ar。A、C 的简单离子分别是 O2－、Na＋，二者具有相同的电
子层结构，钠元素的原子序数较大，故离子半径 O2－>Na＋，C 项错
误。
5、若某原子在处于能量最低状态时，价电子排布式为 4d25s2，则下
列说法正确的是( )
A．该元素原子最外层共有 4 个电子
B．该元素原子核外 N 层上共有 10 个不同运动状态的电子
C．该元素处于第五周期第ⅣA 族
D．该元素原子第四电子层上有 4 个空轨道答案 B
解析 原子在处于能量最低状态时，价电子排布式为 4d25s2，该元素
原子最外层共有 2 个电子，A 项错误；该元素原子核外 N 层上共有 10
个不同运动状态的电子，分别为 4s 上 2 个、4p 上 6 个、4d 上 2 个，
B 项正确；该元素为 40 号元素，处于第五周期第ⅣB 族，C 项错误；
该元素原子核外 N 层 4d 轨道上只有 2 个电子，还有 3 个空轨道，D
项错误。
6、某元素原子的最外电子层排布是 5s25p1，该元素或其化合物不可
能具有的性质是( )
A．该元素单质是导体
B．该元素单质在一定条件下能与盐酸反应
C．该元素氧化物对应的水化物显碱性
D．该元素的最高化合价呈＋5
答案 D
解析 由原子核外最外层电子排布可知该元素位于周期表中第五周
期第ⅢA 族，是较活泼的金属元素，它应具有金属的一般性质，其
最高价为＋3 价，故 D 项是不可能的。
7、现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s2sp63s23p4； ②1s22s22p63s23p3； ③1s22s22p3；
④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①
答案 A
解析 由电子排布式可知：①为 S 元素，②为 P 元素，③为 N 元素，
④为 F 元素。根据元素周期律可知：第一电离能为④>③>②>①，A
项正确；原子半径应是②最大，④最小，B 项不正确；电负性应是④
最大，②最小，C 项不正确；F 无正价，②、③最高正化合价为＋5，①
的最高正化合价为＋6，D 项不正确。
8、下列说法正确的是( )
A．因为 p 轨道是“8”字形的，所以 p 电子是“8”字形
B．M 能层有 3s、3p、3d、3f 四个轨道
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能够形象描述电子的运动状态
答案 D
解析 p 轨道为纺锤形，它是电子出现概率高的区域的形状。主量子
数为 3 时，共有 9 个轨道无 3f 轨道。氢原子中只有一个电子，有 1s
轨道，但还存在空轨道。
9、已知某些元素在周期表中的位置如下图所示，下列说法正确的是
( )
A．表中五种元素位于 5 个不同的区
B．元素 4 的基态原子的价电子排布式为 3d104s2，与它具有的相同最
外层电子数的元素只可能处于 ds 区C．元素 1、2、3 的基态原子中，未成对电子数之比为 1∶3∶5
D．元素 5 的原子结构示意图为 ，其属于准金属
答案 D
解析 元素 2 和 5 均位于 p 区，A 项错误；元素 4 为锌，其基态原
子的价电子排布式为 3d104s2，最外层电子数为 2 的元素还包括 s 区
的 Be、Mg 等，d 区的 Ti、Mn、Fe 等，B 项错误；元素 1、2、3 分
别是 H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为 1s1、
2s22p4、3d54s2，故其未成对电子数之比为 1∶2∶5，C 项错误；元素
5 位于第四周期第ⅣA 族，故原子结构示意图正确，由于其周期序数
等于主族序数，故为准金属，D 项正确。
10、已知 M 元素原子的价电子排布式为 3s23p1，N 元素位于周期表中
第三周期，其原子层外层 p 轨道为半充满状态，下列叙述错误的是
( )
A．M 为金属元素，N 为非金属元素
B．M 与 N 为同周期元素
C．N 的电负性大于 M
D．M 的第一电离能大于 N
答案 D
解析 由已知信息可得 M 为 Al 元素，N 为 P 元素，A、B、C 三项
均正确。第一电离能：P>Al，D 项错误。
二、非选择题
1、五种元素的原子电子排布式为：A.1s22s22p63s23p63d54s2；B．1s22s22p63s2； C．1s22s22p6；
D．[Ne]3s23p2；
E．[Ne]nsn－1npn＋1。
试回答：
(1)________元素是稀有气体元素(填序号)。
(2)A 的元素符号是________，A 原子的简化电子排布式为________。
(3)D 元素的元素名称为________，E 原子的电子排布式为________。
答案 (1)C (2)Mn [Ar]3d54s2 (3)硅 1s22s22p63s23p4
解析 (1)C 原子的最外层(L 层)上有 8 个电子，为稀有气体元素。
(2)A 的原子序数为 25，为 Mn 元素，简化的电子排布式为
[Ar]3d54s2。(3)D 元素的原子序数为 14，为硅(Si)元素；E 原子中，ns
上有 2 个电子，故 n＝3。
2、设 X、Y、Z 代表三种元素。已知：①X＋和 Y－两种离子具有相同
的电子层结构；②Z 元素原子核内质子数比 Y 元素原子核内质子数少
9 个；③Y 和 Z 两种元素可以形成 4 核 42 个电子的负一价阴离子。
据此，请填空：
(1)Y 元素是________，其原子的电子排布式为________，Z 元素是
________，其原子的电子排布式为________。
(2)由 X、Y、Z 三种元素所形成的含 68 个电子的盐类化合物的化学
式是________。
答案 (1)Cl 1s22s22p63s23p5 O 1s22s22p4 (2)KClO4
解析 X＋和 Y－电子层结构相同可推测为 Na＋、F－或 K＋、Cl－，然
后根据 Y 和 Z 可以形成 4 核 42 个电子的负一价阴离子，推测该阴
离子为 ClO3－。X＋与 Y－具有相同的电子层结构说明 X 位于 Y 的下一周期，由于 Y 形成 Y－，又 Z 比 Y 的质子数少 9 个，故 Y 的原子
序数最少为 17，假设 Y 为 Cl，则由③可推知 Z 为 O，由①可推知 X
为 K，满足题意。
3、M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一种过
渡元素。M 基态原子 L 层中 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍，R
是同周期元素中最活泼的金属元素，X 和 M 形成的一种化合物是引起
酸雨的主要大气污染物，Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半充满。请回答
下列问题。
(1)写出 M、R 基态原子的电子排布式：M________、R________，X
和 Y 中电负性较大的是________(填元素符号)。
(2)写出 X、Y 的价电子排布图：X________、Y________。
(3)写出 Z 的核外电子排布式：________，Z 原子的核外未成对电子
数为________。
答案 (1)1s22s22p4 1s22s22p63s1 或[Ne]3s1 Cl
(2)
(3)[Ar]3d54s1 6
解析 根据题意知 M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元
素，Z 是一种过渡元素。M 基态原子 L 层 p 轨道电子数是 s 轨道电子
数的 2 倍，则 M 的核外电子排布式为 1s22s22p4，M 是 O 元素；R 是同
周期元素中最活泼的金属元素，则 R 是 Na 元素；X 和 M 形成的一种
化合物是形成酸雨的主要大气污染物，则 X 是 S 元素，Y 为 Cl 元素；
Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半充满，即价电子排布式为 3d54s1，Z 是
Cr 元素，Z 原子的核外未成对电子数为 6。
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