高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 原子核外电子的运动练习题

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[基础过关练]
1．下列说法正确的是( )
①构造原理是所有原子随原子序数递增，核外电子排布遵循的规律；②4s轨道的能量一定比3d轨道的能量低；③如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理
A．①② B．②③
C．②D．①③
B [①原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但有些过渡金属元素基态原子的电子排布不符合构造原理，如Cu的价层电子排布为3d104s1，①错误；②3d轨道的能量大于4s轨道的能量，所以4s轨道的能量一定比3d轨道的能量低，②正确；③25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理，③正确。]
2．下列各项叙述错误的是( )
A．如果硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利不相容原理
B．如果26号Fe元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d8，则违反了构造不相容原理
C．氮原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利不相容原理
D．泡利不相容原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求
A [A．如果硫原子核外电子排布图为，则违反了洪特规则，A错误；B．26号Fe元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，如果26号Fe元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d8，则违反了构造原理，B正确；C．氮原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利不相容原理，C正确；
D．泡利不相容原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求，D正确。]
3．下列说法错误的是( )
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p……
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
A [A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……A错误；B．1s22s12p1为激发态，B正确；C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确。]
4．下列说法错误的是( )
A．电子排布式1s22s22p63s3违反了泡利不相容原理
B．基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理
C．根据构造原理可知原子核外电子填充顺序为……4p、4d、4f、5s、5p……
D．8 O的电子排布式为1s22s22peq \\al(2,x)2peq \\al(2,y)，违反了洪特规则
C [A．根据泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，可知3s轨道最多排2个电子，A正确；B．依据构造原理，根据能量最低原理可知该基态原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d34s2，B正确；C．根据构造原理可知原子核外电子的填充顺序为……4p、5s、4d、5p、6s、4f……C错误；D．根据洪特规则可知，同一能级不同轨道时，基态原子中的电子优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，则基态8 O原子的电子排布式应为1s22s22peq \\al(2,x)2peq \\al(1,y)2peq \\al(1,z)，D正确。 ]
[拓展培优练]
5．下列有关构造原理的说法错误的是( )
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序一般为3p→4s→3d
B．某基态原子部分核外电子的排布式为3s24s2
C．在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级
D．从第三能层开始出现能级交错现象，即电子填入能级的顺序与能层顺序不同
B [A．根据构造原理判断，A项正确；B．根据构造原理可知，3s与4s能级之间还有3p能级，B项错误；C．电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级，如某些过渡元素，C项正确；D．从M能层开始，电子填入的顺序是3s→3p→4s→3d……与能层的顺序不同，D项正确。]
6．下列有关光谱的说法中不正确的是( )
A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因
B．原子光谱只有发射光谱
C．通过原子光谱可以发现新的元素
D．通过光谱分析可以鉴定某些元素
B [A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，A正确；B．原子光谱既有发射光谱，也有吸收光谱，B不正确；C．电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。通过原子光谱可以发现新的元素，C正确；D．通过光谱分析可以鉴定某些元素，选项D正确。]
7．如图中的代表原子序数为1～18的元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分)，代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是( )
A． B．
C． D．
C [A项，氨气分子中N与H形成三对共价键，剩余一对孤电子对，A正确；B项，乙炔分子中C与C之间形成碳碳三键，是直线形结构，B正确；C项，四氯化碳分子中Cl原子核外最外层有7个电子，只有1个电子形成了共价键，还有6个电子未形成共用电子对，故CCl4的正确图式为，C错误；D项，二氧化碳中C分别与两个O形成2对共价键，O剩余2对孤电子对，D正确。 ]
8．(1)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________。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是________。
(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s ②3d ③4s ④3s ⑤4p ⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是________。
[解析] (1)在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，称为泡利不相容原理，所以违反泡利不相容原理的有③；当电子排布在同一个能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道，而且自旋状态相同，称为洪特规则，所以违反洪特规则的有②④⑥。
(2)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，为S元素；根据能量最低原理，其基态原子核外电子排布是1s22s22p63s23p4；S元素最外层有6个电子，所以最高价是＋6价，最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
(3)相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd；形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……多电子原子的原子轨道按轨道能量大小由低到高顺序是①④⑥③②⑤。
[答案] (1)③ ②④⑥ (2)1s22s22p63s23p4 H2SO4 (3)①④⑥③②⑤
9．下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利不相容原理的是________。
①Ca2＋：1s22s22p63s23p6
②F－：1s22s23p6
④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2＋：1s22s22p6
[解析] 根据核外电子排布规律判断，①⑤⑥正确，②电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道，正确的电子排布式应为1s22s22p6。③没有遵循洪特规则，3p轨道上正确的轨道表示式应为。④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。⑦违反泡利不相容原理，正确的轨道表示式应为。
[答案] ①⑤⑥ ② ③④ ⑦
10．比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低(填“”或“＝”)：
①2s________3s
②2s________3d
③2px________2py
④4f________6f。
[解析] 相同电子层上原子轨道能量的高低顺序：ns