高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构第3课时习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构第3课时习题，共13页。
题组一 泡利原理、轨道表示式
1.(2021海南儋州第二中学高二月考)3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是( )
A.洪特规则
B.泡利原理
C.能量最低原理和洪特规则
D.能量最低原理和泡利原理
2.某原子核外价电子排布式为ns2np7,它违背了( )
A.泡利原理 B.能量最低原理
C.洪特规则 D.构造原理
3.(2020吉林公主岭第一中学高二期中考试)下列轨道表示式不符合泡利原理的是( )

4.(2021天津南开高三期末)某基态原子的轨道表示式为,从中得到的信息错误的是( )
A.有2个电子层
B.有3种能量不同的电子
C.有7种运动状态不同的电子
D.最外层有3个电子
题组二 洪特规则、能量最低原理
5.在d轨道中电子排布成,而不排布成,遵循的是( )
A.能量最低原理 B.泡利原理
C.构造原理 D.洪特规则
6.以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况,违背洪特规则的是( )
① ②
③ ④
⑤ ⑥
A.①②③ B.④⑤⑥
C.②④⑥ D.③④⑥
7.(2020河南洛阳高二期末)下列电子排布图正确且能表示氮原子的最低能量状态的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2020山东潍坊高二期末)下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A.
B.
C.
D.
9.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
A.
B.
C.
D.
10.下列原子或离子的电子排布表示方法中,正确的是 ,违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
能力提升练
题组一 对原子核外电子排布规律的理解及应用
1.(2021天津耀华中学期末,)下列叙述正确的是( )
A.可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子
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
2.(2021海南儋州鑫源中学高二月考,)某元素原子质量数为60,中子数为35,其基态原子未成对电子数为 ( )
A.0 B.1 C.5 D.3
3.(2021四川绵阳高二期末,)下列N原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A. B.
C. D.
题组二 原子核外电子排布表示形式的综合考查
4.(2020天津静海一中高二上期末,)下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是(深度解析)
A.碳原子轨道表示式为
B.P原子价层电子轨道表示式为
C.Cr原子的价层电子排布式为3d44s2
D.Fe2+价层电子排布式为3d44s2
5.(2021辽宁盘锦高二段考,)下列关于钠元素的微粒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.Na的电子排布式:1s22s22p53s2
D.Na的简化的电子排布式:[Ne]3s1
6.(2021海南儋州第二中学高二月考,)下列有关核外电子排布的表述正确的是( )
A.基态碳原子最外层电子排布图为
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为
C.基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D.F-的结构示意图为
7.(2020山东济宁高三上期末,)下列各微粒的电子排布式或外围电子排布图不符合能量最低原理的是( )
A.Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
B.S 1s22s22p63s24p4
C.F
D.Na+
8.()已知某原子结构示意图为,下列有关说法正确的是(深度解析)
A.原子结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上有电子
9.()下列各项叙述错误的是( )
A.如果硫原子核外电子排布图为 ,则违反了泡利原理
B.如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,则违反了能量最低原理
C.氮原子的核外电子排布图为 ,符合洪特规则和泡利原理
D.泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则
10.()已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的价层电子轨道表示式为 ,该元素的名称是 。
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是 。
答案全解全析
基础过关练
1.B 3d能级上有5个能量相等的原子轨道,每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,所以最多只能排布10个电子,其依据的规律是泡利原理,B正确。
2.A p能级有三个轨道,根据泡利原理,每个轨道最多排2个电子,故p能级最多排6个电子,不可能排7个,ns2np7违背了泡利原理。
3.C 2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋方向相同,不符合泡利原理,C项符合题意。
4.D 由轨道表示式可知,有2个电子层,每层的电子数分别为2、5,A正确;有三种能量不同的轨道,分别为1s、2s、2p,则有3种能量不同的电子,B正确;由轨道表示式可知共有7个电子,故有7种不同运动状态的电子,C正确;最外层有5个电子,D错误。
5.D 洪特规则表明,当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优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。
6.C ①符合洪特规则和泡利原理,故不符合题意;②电子排布图违背洪特规则,故符合题意;③违背泡利原理,故不符合题意;④违背洪特规则,故符合题意;⑤电子排布图符合洪特规则和泡利原理,故不符合题意;⑥违背洪特规则,故符合题意;综上所述,选项C符合题意。
7.A A项,符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则,正确;B项,2p轨道上的3个电子的自旋状态不同,不符合洪特规则,错误;C项,2p轨道上的3个电子应分别占据1个轨道,不符合洪特规则,错误;D项,2p轨道上只有1个电子,不是氮原子的电子排布图,错误。
8.D A项中的价层电子排布图是基态Si原子的,不符合题意;B项中的价层电子排布图也是基态的,但是3p轨道的两个电子自旋状态不同,不符合洪特规则,也不符合题意;C项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道,D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道,故二者相比,D项表示的状态能量最高,符合题意。
9.D 根据洪特规则知,电子在能量相同的原子轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同,故排除A、C两项;根据泡利原理知,一个原子轨道最多容纳2个电子,且自旋状态相反,故排除B项。
10.答案 ①⑤⑥ ②④ ③ ⑦
解析 根据核外电子排布规律知,②中电子排完2s能级后应排2p能级,而不是3p能级,F-电子排布式应为1s22s22p6;③中没有遵循洪特规则——基态原子的电子在同一能级的不同轨道上排布时,总是优先单独占据一个轨道并且自旋状态相同;④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时体系的能量较低,原子较稳定,Cr原子电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑦违反泡利原理,正确的电子排布图应为 。
能力提升练
1.D 3d轨道的能量高于4s轨道但低于4p轨道,所以电子会排满3d轨道后才排4p轨道,不存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子,A错误;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,且自旋方向相同,B错误;根据泡利原理,1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相反,C错误;基态原子获得能量变为激发态原子,而激发态原子要变为基态原子必须向外放出能量,D正确。
2.C 根据质量数=质子数+中子数,可知该原子的质子数为60-35=25,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,3d能级上的5个电子均为未成对电子,C正确。
3.D 原子核外电子排布式中,电子所占的轨道能量越高,该原子的能量就越高,对于N原子,轨道的能量2p>2s>1s,因此2p轨道的电子越多,能量越高。A项,该图是基态N原子的电子排布图,2p轨道有3个电子;B项,该图中1s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道,2p轨道有4个电子,且4个电子占据2个原子轨道;C项,该图中2s轨道有1个电子激发后跃迁到2p轨道,2p轨道有4个电子;D项,该图中1s、2s轨道各有1个电子激发后跃迁到2p轨道,2p轨道有5个电子。综上可知D项所示状态的N原子能量最高。
4.A 碳是6号元素,6个电子分别排在1s、2s、2p能级上,碳原子轨道表示式为 ,故A正确;3p能级上三个电子自旋状态相同,P原子价层电子轨道表示式为 ,故B错误;Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,故C错误;Fe原子失去4s能级上两个电子,形成Fe2+,Fe2+的价层电子排布式为3d6,故D错误。
归纳总结 基态原子核外电子排布的表示方法
5.C 钠离子的核电荷数为11,核外电子数为10,核外电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为,A正确;Na+的结构示意图为,B正确;基态Na原子的电子排布式应为1s22s22p63s1,C错误;Na的简化的电子排布式为[Ne]3s1,D正确。
6.C 基态碳原子的2s能级比2p能级能量低,先填满2s能级再填2p能级,正确的最外层电子排布图为 ,A错误;基态铜原子的价层电子轨道表示式为,B错误;基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4,C正确;F-的最外层电子数是8,D错误。
7.B Fe2+核外电子数为24,由能量最低原理,可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,故A符合能量最低原理;S的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4,故B不符合能量最低原理;F原子最外电子层为第2电子层,有7个电子,外围电子排布式为2s22p5,由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知,外围电子排布图为 ,故C符合能量最低原理;Na+最外电子层为第2电子层,有8个电子,外围电子排布式为2s22p6,由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知,Na+外围电子排布图为 ,故D符合能量最低原理。
8.D 由原子结构示意图可知,K层排满时为2个电子,故x=2,该元素为硅,故A选项错误;该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,故B选项错误;硅原子的电子排布图为 ,故C选项错误;该原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p 5个能级上有电子,故D选项正确。
方法指导 本题将x=2推断出来以后就可确定该元素为硅,之后进行电子排布式和电子排布图的判断,注意电子排布图中电子的分布。
9.A 如果硫原子核外电子排布图为 ,则违反了洪特规则,故A错误;25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,如果Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,则违反了能量最低原理,故B正确;氮原子的核外电子排布图为 ,符合洪特规则和泡利原理,故C正确;泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则,故D正确。
10.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2) 氧
(3)As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
解析 (1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则X是第四周期ⅤA族元素,即X为As,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,且As跟Y可形成化合物As2Y3,可推知Y为O;又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,可得到Z为H。(3)X2Y3为As2O3,XZ3为AsH3,As2O3与稀硫酸和Zn反应的化学方程式为As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
表示方法
以硫原子为例
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式
[Ne]3s23p4
电子排布图
(或轨道表示式)
价层电子排布式
3s23p4