2019_2020学年高中化学第1章原子结构与性质第1节原子结构第2课时基态原子的核外电子排布原子轨道课后限时作业含解析新人教版选修3.doc

第2课时 基态原子的核外电子排布 原子轨道
(建议用时：35分钟)
知识点
基础训练
能力提升
1.基态与激发态
1,5,6
15,16,17，18,19
2.电子云与原子轨道
2,8,10,11,12
3.泡利原理与洪特规则
3,4,7,9,13,14
[基础训练]
1．下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是(　　)

A．平面镜成像　　　　　 B．霓虹灯广告

C．蜡烛燃烧　　　　　　 D．燃放焰火
A　解析 平面镜成像只是光的反射原理，与电子的跃迁无关，故选A项。
2．下列说法正确的是(　　)
A．不同的原子轨道形状一定不相同
B．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形
C．2p能级有3个p轨道
D．氢原子的电子运动轨迹呈球形
C　解析 不同能级的原子轨道形状可以相同，如1s、2s能级的原子轨道都是球形，只是半径不同，A项错误；现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹，原子轨道只是体现电子的运动状态，B、D项错误。
3．下列有关表述正确的是(　　)
A．次氯酸的电子式为H
B．硫原子的价电子排布式为3s23p4
C．氮化硅的分子式为Si4N3
D．N原子的电子排布图为
答案 B
4．第三周期元素的基态原子中不可能出现d电子，主要依据是(　　)
A．能量守恒原理
B．泡利不相容原理
C．洪特规则
D．构造原理示意图中的顺序：3d轨道能量比4s轨道高
D　解析 核外电子排布遵循能量最低原理，第三周期排满3p后紧接排4s，然后再排3d，因此D项正确。
5．下列电子排布中，原子处于激发状态的是(　　)
A．1s22s22p5　　 B．1s22s22p43s2
C．1s22s22p63s23p63d54s1　　 D．1s22s22p63s23p63d34s2
B　解析 A、C、D项电子排布均符合能量最低原理，为基态；B项为激发态，基态电子排布式应为1s22s22p6。
6．若将基态P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了(　　)
A．泡利原理　　 B．能量守恒原理
C．构造原理　　 D．洪特规则
D　解析 基态P原子的电子排布式应写成1s22s22p63s23p3p3p，写成1s22s22p63s23p3p违背了洪特规则，故选D项。
7．在能量相同的d轨道中电子排布成，而不排布成，最直接的根据是(　　)
A．能量最低原理　　 B．泡利原理
C．构造原理　　 D．洪特规则
D　解析 根据洪特规则定义可知D项正确。
8．某元素X，其原子的能层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法正确的是(　　)
A．X可能是金属元素
B．由X形成的含氧酸均为强酸
C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐
D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水
D　解析 由原子核外最外层电子数不超过8可知，2n－1≤8，则n≤4.5。当n＝1或2时，不符题意；n＝3时，能层数为3－1＝2，最外层电子数为2×3－1＝5，为N元素；n＝4时，能层数为4－1＝3，最外层电子数为2×4－1＝7，为Cl元素。A项，X为N或Cl，均为非金属元素，错误；B项，由X形成的含氧酸不一定是强酸，如HClO，错误；C项，元素X的最高价氧化物的水化物为硝酸或高氯酸，高氯酸钾的化学式为KXO4，错误；D项，元素X的气态氢化物为氨气或氯化氢，都极易溶于水，正确。
9．下列化学用语的书写正确的是(　　)

D　解析 A项，基态Mg原子的核外电子排布图要符合泡利原理，应为，错误；B项， H2O2是共价化合物，错误；C项， As原子的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p3，错误；D项，OH－的电子式：[ H]－，正确。
10．元素X和元素Y位于第二周期，其中X的原子最外层中具有最多的未成对电子，Y的原子只有两种形状的电子云，且两种形状的电子云的电子数相等，则由X、Y组成的微粒中，不可能存在的是(　　)
A．X2Y5　　 B．XY
C．XY 　　 D．XY
B　解析 根据题意可推出X是N元素；Y是O元素。N元素的最高价是＋5，可形成N2O5、NO、NO，不可能形成NO(＋6价)，故选B项。
11．下面有关“核外电子的运动状态”的说法错误的是 (　　)
A．各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B．只有在能层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋都确定时，电子运动状态才能被确定下来
C．原子核外既不可能有两个电子的运动状态完全相同，也不可能有两个电子的能量完全相同
D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
C　解析 原子核外不可能有运动状态相同的两个电子，但有能量相同的电子，如在同一种轨道的电子，C项错误。
12．下列说法中正确的是(　　)
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
C．ns能级的原子轨道图可表示为
D．3d3表示3d能级有3个原子轨道
C　解析 电子云是用小黑点表示电子在原子核外空间出现的概率，不能表示电子的运动轨迹；小黑点不代表电子，疏密表示的是电子出现概率的大小，A、B项错误；3d3表示第三能层d能级有3个电子，D项错误。
13．以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。

违反泡利不相容原理的有____________，违反洪特规则的有________________。
答案 (1)　(2)(4)(5)
14．某元素原子的核电荷数是能层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为________，其电子排布式为________________，请你根据洪特规则画出该元素基态原子的最外层电子排布图：__________________________________。
解析 设该元素的核电荷数＝质子数＝a，元素的能层数为x，最外层电子数为y，则有a＝3y，x＝＝，因原子核外的最外层电子数不超过8，即1≤y≤8，且y为整数，只有当y＝5、x＝3时才合理。由此推出该元素的核电荷数为15。
答案 　1s22s22p63s23p3　
[能力提升]
15．下列关于能层、能级和轨道之间的关系不正确的是(　　)
A．每个能层上所有的能级数与能层的序数相等
B．每个能层(K、L、M…)上所有的轨道数对应为1、3、5…
C．每个能级(s、p、d…)上所有的轨道数分别为1、3、5…
D．每个能层(n)上所有的轨道总数为n2
B　解析 每个能层所包含的轨道数等于该层各能级的轨道数之和，即是能层序数的平方(n2)，B项错误，C、D项正确。
16．下列各能级中轨道数最多的是(　　)
A．7s　　 B．6p
C．5d　　 D．4f
D　解析 7s、6p、5d、4f的原子轨道数分别为1、3、5、7，因此轨道数最多的为4f。
17．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
B　解析 B项，np3处于半充满结构，较稳定，失去一个电子吸收能量多。
18．某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价高于b的化合价)。则：
(1)写出A原子的电子排布式：_________________________________；
a的最外层电子排布图是_____________________________。
(2)a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子；a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。
解析 根据题意可得A原子的L层有8个电子，M层有14个电子，A的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即A为Fe元素。Fe能形成两种常见的阳离子Fe2＋和Fe3＋。根据题意，a为Fe3＋，b为Fe2＋，根据洪特规则的特例，a的3d轨道处于半充满状态，所以a比b稳定。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2　
(2)13　6　大于
19．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2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________，其基态原子的电子排布式为____________________________________。
(5)F元素的原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子。
解析 (1)A元素基态原子的次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个能层，由题意可写出其电子排布图为。(2)B－、C＋的能层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即为26号元素铁。(4)根据题意，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。
(5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子的最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；根据核外电子排布按能量由低到高的顺序可知，氮原子核外电子中的2p能级能量最高。
答案 (1)C或O　(2)Cl　K　(3)Fe　(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)2　2p

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