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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构综合训练题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构综合训练题,共7页。试卷主要包含了电子云与原子轨道,下列有关说法正确的是,下列说法不正确的是,下列说法中不正确的是等内容,欢迎下载使用。
题组1.电子云与原子轨道
1.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是( )
A.HB.
C.1s2D.
2.下列化学符号表示明确的一个原子轨道的是( )
A.3sB.px
C.4dD.5f
3.下列有关说法正确的是( )
A.每个能层s能级的原子轨道的形状相同,能层序数越大,轨道半径越大,电子能量越高
B.原子核外电子云是核外电子运动后留下的痕迹
C.教材中说“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云”,这说明原子核外电子云是实际存在的
D.每个能层都有p能级,p能级都有3个原子轨道
4.下列说法不正确的是( )
A.p能级能量不一定比s能级的能量高
B.原子的核外电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱
C.2p、3p、4p能级的轨道数相同
D.2p和3p轨道的形状均为哑铃状
题组2.泡利原理、洪特规则、能量最低原理
5.下列有关碳原子的轨道表示式能量最低的是( )
6.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )
题组3.核外电子运动状态的判断与表示
7.下列关于核外电子排布及运动状态说法错误的是( )
A.基态7N的电子排布式1s22s23p3,违反了能量最低原理
B.电子云图中的小黑点越密表示该核外空间的电子越多
C.基态Fe3+的最外层电子排布式:3s23p63d5
D.电子层数为n的能层具有的原子轨道数为n2
8.刀片式LiFePO4(简称LFP)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是( )
A.基态P原子核外未成对电子数为5
B.基态Li原子核外电子的空间运动状态为球形
C.基态Fe2+的价层电子排布式为3d6
D.基态O原子核外电子空间运动状态有5种
9.(1)写出1~36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布式:
。
(2)某元素的原子序数为33,该元素基态原子的价层电子排布式为 ,该元素基态原子核外有 个能层, 个能级, 个原子轨道,有 个单电子。
B级关键能力提升练
10.下列说法中不正确的是( )
A.电子在3px与3pz轨道上的运动状态不相同
B.基态原子的核外电子排布式1s22s12违背了洪特规则
C.原子结构示意图为的原子,核外电子云有两种不同形状
D.基态Ni原子的价层电子排布图为
11.下列关于价层电子排布式为3s23p4的粒子的描述不正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.可以与H2化合生成常温下呈气态的化合物
D.其轨道表示式为
12.通常情况下,原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则的证据的是( )
①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1
②Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性
③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①②B.②③
C.③④D.①②③④
13.根据相关物质结构理论,回答下列问题:
(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子轨道表示式及Sc的电子排布式。试判断,违反了泡利原理的是 (填序号,下同),违反了洪特规则的是 ,违反了能量最低原理的是 。
⑤(21Sc)1s22s22p63s23p63d3
(2)某种原子的结构示意图为。则该原子的核电荷数x取值范围为 。
14.根据原子核外电子排布规则,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 ,写出基态N原子的轨道表示式: 。
(2)写出基态24Cr原子的价电子排布式: 。
(3)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了 。
(4)某元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,该元素的元素符号为 ,其价层电子轨道表示式为 。
(5)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的价层电子排布式为4s24p4,该元素的名称是 。
C级学科素养拔高练
15.周期表中前20种元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,它们的结构性质等信息如下表所述:
请根据信息回答有关问题:
(1)写出对应元素的名称:
X: ,Y: ,Z: ,W: 。
(2)元素X的原子核外共有 种不同运动状态的电子,其基态原子中最高能量能级轮廓图形状为 。
(3)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 ,其电子云在空间有 种方向。
(4)化合物WZ的电子式为 ,其焰色试验呈紫色,原因是 。
答案:
1.D 解析A、B、C三项的表示方法只能说明氦原子核外第一能层有两个电子,但是不能说明这两个电子的运动状态,而D项说明两个电子均在1s能级,且自旋状态相反。
2.A 解析3s能表示一个明确的原子轨道,A正确;px未明确能层,所以原子轨道不明确,B错误;4d、5f分别表示第4电子层d能级的5个轨道和第5电子层f能级的7个轨道,C、D均错误。
3.A 解析每个能层s能级的原子轨道的形状相同,能层序数越大,轨道半径越大,电子能量越高,故A正确;电子云表示的是电子在核外某处出现的概率,不是电子运动后留下的痕迹,故B错误;电子云是电子在核外运动的概率密度分布的形象化描述,实际不存在,故C错误;第一能层没有p能级,故D错误。
4.B 解析p能级能量与s能级的能量比较还要考虑能层的影响,A项正确;原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种,B项错误;2p、3p、4p能级的轨道数均为3,C项正确;p轨道的形状为哑铃状,D项正确。
5.D 解析根据洪特规则,原子的核外电子在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低。A中2p轨道上两个电子挤在同一个轨道上,B、C中两个轨道上电子的自旋状态相反,均与洪特规则相违背,只有D中的排布符合洪特规则,能量最低。
6.C 解析相同轨道中的两个电子自旋平行,违反了泡利原理,不符合题意,A错误;电子填入简并轨道时,应先单独分占,且自旋平行,违反了洪特规则,不符合题意,B错误;K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1,违反能量最低原理,符合题意,C正确;Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D错误。
7.B 解析基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,A正确;电子云图中小黑点的疏密代表电子在相关区域出现的概率,不代表具体电子的多少,B错误;Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则Fe3+电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5,其最外层电子排布式为3s23p63d5,C正确;电子层数为n的能层具有的原子轨道数为n2,D正确。
8.A 解析基态P原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3,未成对电子数为3,A错误;基态Li原子核外电子排布为1s22s1,s轨道为球形,B正确;基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,失去最外层的4s2电子成为Fe2+,故基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,C正确;量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态O原子核外共有1s、2s、2p这3个能级,其中2p能级共有3个原子轨道,因此基态O原子核外电子空间运动状态有5种,D正确。
9.答案(1)C:2s22p2,Si:3s23p2,Ge:4s24p2,O:2s22p4,S:3s23p4,Se:4s24p4,Ti:3d24s2,Ni:3d84s2
(2)4s24p3 4 8 18 3
解析(1)1~36号元素中具有最外层为p2、p4、3d2、3d8结构的原子有2个未成对电子。符合条件的元素价层电子排布式为2s22p2、3s23p2、4s24p2、2s22p4、3s23p4、4s24p4、3d24s2、3d84s2,分别为C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni元素。
(2)先利用能级顺序和排布规律排出其电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3,价层电子排布式为4s24p3,得出该元素原子核外有8个能级,共1+1+3+1+3+5+1+3=18个原子轨道(s:1个轨道;p:3个轨道;d:5个轨道),有3个单电子。
10.B 解析3px与3pz轨道上的电子运动状态不相同,A正确;1s22s12违背了能量最低原理,B错误;原子结构示意图为的原子的核外电子排布式为1s22s22p4,只有s、p两种能级,故只有两种不同形状的电子云,C正确;符合基态Ni原子的价层电子排布,D正确。
11.A 解析价层电子排布式为3s23p4的原子是S原子,O原子的价层电子排布式为2s22p4,A错误;S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,B正确;硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体,C正确;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,且自旋平行,D正确。
12.B 解析①基态He原子的电子排布式为1s2,基态H原子的电子排布式为1s1,不符合洪特规则的特例;②Fe2+的价层电子排布式为3d6,而Fe3+的价层电子排布式为3d5,3d轨道达到半充满状态,比较稳定,所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+,表现出较强的还原性;③基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,3d轨道达到全充满状态,4s轨道达到半充满状态,比较稳定;④激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的能级,则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2,不符合洪特规则的特例。
13.答案(1)② ③ ⑤ (2)20≤x≤30
解析(1),电子排布正确;,违反了两电子在一个轨道内自旋状态相反的原理,即泡利原理;
,违反了电子要优先单独占据一个轨道的原理,即洪特规则;,书写正确;
⑤(21Sc)1s22s22p63s23p63d3,电子排布应3p排布完后先排4s能级,未遵循能量最低原理。
(2)某种原子的结构示意图为。若该原子的第三层为8个电子,则x=20,若第三层排满18个电子,则x=30。
14.答案(1)L
(2)3d54s1
(3)泡利原理
(4)Cu
(5)硒
解析(1)基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,电子占据最高能层的符号是L,其轨道表示式为;
(2)基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,价电子排布式:3d54s1;
(3)同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子,若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了泡利原理;
(4)由该元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,可知其价层电子排布式为3d104s1,所以该元素为Cu元素,其价层电子轨道表示式为;
(5)原子的价层电子排布式为4s24p4,则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,则该元素的原子序数为34,名称是硒。
15.答案(1)碳 氮 氯 钾 (2)6 哑铃状
(3) 4
(4) 电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量或电子发生跃迁,产生发射光谱
解析基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等,则X为C;Y元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1,则Y为N;Z元素构成的单质是一种有毒的黄绿色气体,则Z为Cl;W是前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂,则W为K。
(1)根据前面分析得到对应元素的名称:X为碳,Y为氮,Z为氯,W为钾;(2)元素X(C)原子序数为6,其原子核外共有6种不同运动状态的电子,其基态原子中最高能量能级为2p能级,其能级轮廓图形状为哑铃状;(3)Y(N)元素原子的价层电子排布式为2s22p3,其价层电子的轨道表示式为,2s在空间有1种方向,2p在空间有3种方向,即其电子云在空间有4种方向;(4)化合物WZ(KCl)的电子式为,其焰色试验呈紫色,原因是电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量或电子发生跃迁,产生发射光谱。选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利原理
C
K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d1
错误;违反能量最低原理
D
Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6
错误;违反能量最低原理
元素
结构性质等信息
X
基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等
Y
该元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1
Z
常温常压下,该元素构成的单质是一种有毒的黄绿色气体
W
前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂
相关试卷
这是一份人教版 (2019)第一节 原子结构达标测试,共7页。
这是一份【同步讲义】高中化学(人教版2019)选修第二册--第02讲:电子云与原子轨道、泡利原理、洪特规则、能量最低原理 讲义,文件包含第02讲电子云与原子轨道泡利原理洪特规则能量最低原理学生版docx、第02讲电子云与原子轨道泡利原理洪特规则能量最低原理教师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。
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