高中人教版 (2019)第一节 原子结构第2课时习题

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第2课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特规则、能量最低原理1.下列对原子核外电子运动的描述正确的是(　　)。A.根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置B.用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道C.核外电子的运动有确定的轨道D.核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述2.在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是(　　)。A.1s B.2pxC.2py D.2pz3.关于基态氮原子核外2p轨道中的电子，下列说法错误的是(　　)。A.能量相同B.电子云形状相同C.自旋平行D.电子云伸展方向相同4.“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的2倍”，支撑这一结论的理论是(　　)。A.构造原理 B.泡利原理C.洪特规则 D.能量最低原理5.下列有关化学用语中不能体现氮原子核外电子能量有差异的是(　　)。A.·· B.C. D.1s22s22p36.下列基态原子或离子的相关轨道表示式正确的是(　　)。A.基态Fe3+的价层电子：B.基态Cr原子的价层电子：C.基态N原子的核外电子：D.基态S2-的L层电子：7.下列有关核外电子排布的式子不正确的是(　　)。A.基态25Mn的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s2B.基态K的简化电子排布式：[Ar]4s1C.基态O原子的轨道表示式：D.基态S原子的轨道表示式：8.江苏苏州相城高二下校级月考)下列说法错误的是(　　)。A.ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量B.基态6C的电子排布式1s22s22，违反了洪特规则C.基态21Sc的电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D.基态22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了泡利原理9.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价层电子排布不可能是(　　)。A.3d104s1 B.3d54s1C.3p64s1 D.4s110.(1)金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。基态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。(2)基态铁原子有　　　　个未成对电子，基态三价铁离子的电子排布式为　　　　　　　。(3)基态29Cu+的价层电子排布式为　　　　。11.(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有　　　　种；氟原子的最外层电子排布式为　　　　　　　　　。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出基态Sn2+的最外层电子排布式：　　　　　　　；基态Cl-中有　　　个填充电子的能级。(3)基态硼原子的核外电子排布式为　　　　　　　　，有　　　　种不同能量的电子。12.龋齿是有机酸溶解牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)形成的。用化学用语表示Ca5(PO4)3(OH)中的相关粒子，其中正确的是(　　)。A.Ca2+的结构示意图：B.OH-的电子式：H]-C.中子数为15的磷原子PD.基态O原子价层电子的轨道表示式：13.下列说法正确的是(　　)。A.不同能级的原子轨道形状一定不相同B.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形C.2p能级有3个原子轨道D.氢原子的电子运动轨迹呈球形14.下列对核外电子运动状况的描述错误的是(　　)。A.同一原子中，2p、3p、4p能级的原子轨道数相同且轨道的能量依次升高B.当碳原子的核外电子排布由转变为时，这一过程中释放能量C.3p2表示3p能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同15.根据核外电子的排布特点推断元素。(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为　　　　；其价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　。(2)B元素的正三价基态离子的3d能级为半充满，B的元素符号为　　　　　　，其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　，其原子的结构示意图为　　　　　　　　。(3)C元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，C的元素符号为　　　　，其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　。(4)D元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，则n=　　　　；原子中能量最高的是　　　　电子，价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　。16.已知A元素基态原子中只含1个电子；B元素基态原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C元素基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反；D元素基态原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E元素基态原子的价层电子排布式为3s23p6。按要求回答下列问题。(1)B元素基态原子的结构示意图：　　　　　　　　；(2)C元素基态原子的轨道表示式：　　　　　　　　；(3)D元素基态原子的核外电子排布式：　　　　　　　；(4)写出由上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出2个)。
1.【答案】D【解析】核外电子的运动不具有宏观物体的运动规律，只能用统计规律来描述。我们不能测定或计算出它们在某一时刻所在的位置，也不能描画它们的运动轨迹。2.【答案】A3.【答案】D【解析】基态氮原子的核外电子排布为1s22s22p3，2p轨道中2px、2py和2pz上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋平行，但电子云伸展方向不相同，D项错误。4.【答案】B5.【答案】A6.【答案】A【解析】基态Fe3+的价层电子排布式为3d5，价层电子的轨道表示式为，A项正确。基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，价层电子的轨道表示式为，B项错误。依据洪特规则，填入简并轨道的电子优先分占且自旋平行，基态N原子核外有7个电子，其轨道表示式为，C项错误。基态S2-的L层电子排布式为2s22p6，L层的轨道表示式为，D项错误。7.【答案】D【解析】D项中基态S的轨道表示式违反了洪特规则，正确的应是。8.【答案】A【解析】电子的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项错误。p能级有3个轨道，基态6C的2p能级有2个电子，电子应优先分占且自旋平行，2px填充2个电子违反了洪特规则，B项正确。3d能级的能量高于4s能级，没有填充4s能级，就填充3d能级，违背能量最低原理，C项正确。p能级有3个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋相反，3p能级最多填充6个电子，而填充10个电子违反了泡利原理，D项正确。9.【答案】C【解析】A项为29号元素Cu，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，A项正确。B项为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，B项正确。C项为19K，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，价层电子排布应为4s1，C项错误，D项正确。10.【答案】(1)4　13　(2)4　1s22s22p63s23p63d5　(3)3d10【解析】(1)基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，原子中存在s、p两种形状的电子云，s电子云呈球形，有1种伸展方向，而p电子云呈哑铃形，有3种伸展方向，则铝原子核外电子云共有4种不同的伸展方向。由于每个核外电子的运动状态都不完全相同，所以铝原子核外共有13种不同运动状态的电子。(2)26号元素Fe的基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，则基态Fe原子有4个未成对的电子，基态Fe原子失去2个4s电子和1个3d电子，就得到了基态Fe3+，因此基态Fe3+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d5。(3)29号元素Cu的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，原子失去电子时首先失去最外层电子，即基态Cu+的简化电子排布式为[Ar]3d10，则其价层电子排布式为3d10。11.【答案】(1)2　2s22p5(2)5s2　5(3)1s22s22p1　3【解析】(1)基态氟原子核外含有s轨道和p轨道，共2种原子轨道，则其电子的电子云形状有2种；基态氟原子的最外层含有7个电子，故其最外层电子排布式为2s22p5。(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则基态Sn2+的最外层电子排布式为5s2；基态Cl-的电子排布式为1s22s22p63s23p6，有1s、2s、2p、3s、3p5个填充电子的能级。(3)基态硼原子的核外电子数为5，其核外电子排布式为1s22s22p1，不同能级上的电子具有不同的能量，故有3种不同能量的电子。12.【答案】B【解析】Ca2+的结构示意图为，A项错误。中子数为15的磷原子，质量数为30，应表示为P，C项错误。基态O原子的价层电子排布式为2s22p4，价层电子的轨道表示式为，D项错误。13.【答案】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空间运动状态，B、D项错误。任何能层的p能级都有3个原子轨道，C项正确。14.【答案】C【解析】同一原子中，不同能层、字母代号相同的能级的原子轨道数相同，且轨道的能量随能层序数增大依次升高，A项正确。为激发态碳原子的核外电子排布，能量较高，为基态碳原子的核外电子排布，原子由激发态变为基态要释放出能量，B项正确。3p2表示3p能级上有2个电子，C项错误。在同一能级上运动的电子，其运动状态不同，D项正确。15.【答案】(1)N　(2)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2　(3)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(4)2　2p　【解析】(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成，则该元素原子核外有7个电子，A为氮元素，其元素符号为N。(2)B元素基态原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价基态离子，则B元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则B元素为26号元素铁。(3)C元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故C为Cu。16.【答案】(1)(2)(3)1s22s22p63s23p64s1(4)2H2O2H2↑+O2↑　2K+2H2O===2KOH+H2↑(其他合理答案也可)【解析】由题意知，A元素基态原子中只有1个电子，A为H；B元素基态原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C元素基态原子的2p轨道上有4个电子，则C为O；D元素基态原子的价层电子排布式为4s1，则D为K；由E元素基态原子的价层电子排布式可知E为Ar。(4)A的单质为H2，可以用电解水、电解KOH溶液或K和水反应等方法来制取  。