高中化学第1章原子结构与性质第1节第1课时能层与能级构造原理练习含解析 人教版选修 5页

第1课时　能层与能级 构造原理 ‎1．在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有原子核的科学家是(　　)‎ 解析：选C　汤姆生最早提出了电子学说，道尔顿最早提出了原子学说，卢瑟福最早提出了原子核，玻尔最早提出了原子的行星模型。‎ ‎2．下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述，其中正确的是(　　)‎ A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动 C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．同一能层的电子能量相同 解析：选A　根据电子的能量高低不同，核外电子分层运动；能量高的电子在离核远的区域运动；同一能层内能级不同的电子能量不相同。‎ ‎3．下列关于能层与能级的说法中正确的是(　　)‎ A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同 B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 解析：选A　同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量2s＞1s，A正确；能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个，C错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。‎ ‎4．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能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2‎ C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序 解析：选B　根据构造原理示意图判断，故A项正确；根据构造原理可知，3s与4s能级之间还有3p能级，故B项错误；绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu和Ag，故C项正确；构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序，故D项正确。‎ 5‎ ‎5．下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是(　　)‎ A．1s、2p、3d　　　　　 B．1s、2s、3s C．2s、2p、2d D．3p、3d、‎‎3f 解析：选A　从M层开始有d能级，即3d，不存在2d，故C项错误；同理从N层开始有f能级，即‎4f，故D项错误；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B项错误。‎ ‎6．“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢，钒元素的原子序数为23，则钒原子的价电子排布式正确的是(　　)‎ A．3s23p6 B．3d34s2‎ C．3d64s2 D．4s2‎ 解析：选B　钒元素的原子序数为23，可根据电子排布规律写出钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，钒元素为副族元素，所以其价电子排布为3d34s2。‎ ‎7．根据下列叙述，写出元素名称及核外电子排布式。‎ ‎(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：______________________。‎ ‎(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________________。‎ ‎(3)C元素单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：________________。‎ ‎(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的：________________。‎ 解析：A原子的L层排满有8个电子，故M层有4个电子；B原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3；C元素为F,‎2F2＋2H2O===4HF＋O2；D元素最外层电子数为8，次外层电子数为2。‎ 答案：(1)硅　1s22s22p63s23p2　(2)硼　1s22s22p1‎ ‎(3)氟　1s22s22p5　(4)氖　1s22s22p6‎ ‎8．按要求填空：‎ ‎(1)基态C原子的电子排布式为________________。‎ ‎(2)基态N原子的价电子排布式为________________。‎ ‎(3)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________________。‎ ‎(4)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________________。‎ ‎(5)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式___________________________。‎ 解析：(1)C的核外有6个电子，电子排布式为1s22s22p2或[He]2s22p2。(2)N原子最外层有5个电子，最高能层为2，价电子排布式为2s22p3。(3)Se与O同主族，原子序数为34，N能层有6个电子，故其M层排满，电子排布式为3s23p63d10‎ 5‎ ‎。(4)N原子电子排布式为2s22p3，N原子得到3个电子所得N3－的电子排布式为2s22p6。(5)Ga为第四周期第ⅢA族元素，故其原子最外层电子排布式为4s24p1，Ga原子电子排布式为[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1。‎ 答案：(1)1s22s22p2(或[He]2s22p2)　(2)2s22p3‎ ‎(3)34　3s23p63d10　(4)1s22s22p6‎ ‎(5)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)‎ ‎9．支撑“宇宙爆炸”理论的重要事实之一是(　　)‎ A．宇宙原子总数的88.6%是氢 B．地球上的元素绝大多数是金属 C．普鲁特“氢是元素之母”的预言 D．宇宙中存在极少量稀有气体分子 解析：选A　现代大爆炸宇宙学理论认为，宇宙诞生于一次大爆炸，大爆炸之后诞生大量的氢、少量的氦以及极少量的锂，经过140亿年，氢仍然占有宇宙原子的88.6%。‎ ‎10．下列关于能层与能级的说法中正确的是(　　)‎ A．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为n2‎ B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数 C．不同能层中s电子的原子轨道半径相同 D．不同能层中p电子的原子轨道能量相同 解析：选B　各能层最多容纳电子数为2n2(n为能层序数)，故A错误；任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，即原子轨道类型数目等于该电子层序数，如第一能层(K层)上只有1s能级，第二能层(L层)只有2s和2p能级，第三能层(M层)只有3s、3p和3d能级，第四能层(N层)只有4s、4p、4d和‎4f能级，故B正确；能层序数越大，s原子轨道的能量越高，轨道的半径越大，故C错误；离原子核越远的电子，其能量越大，所以p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，故D错误。‎ ‎11．某元素原子的M层有4个p电子，下列叙述错误的是(　　)‎ A．N层不含电子 B．该元素是硫元素 C．L层一定有8个电子 D．原子最外层电子数为4‎ 解析：选D　依题意可知，该元素原子K、L、M层容纳的电子数分别为2、8、6，N层不含电子，故该元素是硫元素。D项叙述是错误的，该元素的最外层电子数应为6。‎ ‎12．A原子的结构示意图为。则x、y及该原子3p能级上的电子数分别为(　　)‎ A．18、6、4 B．20、8、6‎ 5‎ C．18、8、6 D．15～20、3～8、1～6‎ 解析：选B　第三能层上有3s、3p、3d三个能级，因为第四能层上已经含有电子，故3s、3p能级上已经排满，3d能级可以排0～10个电子，故8≤y≤18，则20≤x≤30，只有B项符合题意。‎ ‎13．下列说法不正确的是(　　)‎ A．钾(K)原子基态的原子结构示意图为 B．H2O电子式为 C．Mg的基态原子电子排布式为1s22s22p63s2‎ D．Ca2＋基态电子排布式为1s22s22p63s23p6‎ 解析：选A　A项原子结构示意图为。‎ ‎14．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是(　　)‎ A．X：3s23p1　Y：3s23p5‎ B．X：2s22p2 Y：2s22p4‎ C．X：3s23p1 Y：3s23p4‎ D．X：3s2 Y：2s22p3‎ 解析：选C　A项中X、Y元素分别是铝和氯，可以形成AlCl3；B项中X、Y元素分别是碳和氧，可以形成CO或CO2；C项中X、Y元素分别是铝和硫，可以形成Al2S3；D项中X、Y元素分别是镁和氮，可以形成Mg3N2，综上所述可知只有C项符合题意。‎ ‎15．按下列要求填空。‎ ‎(1)(2019·全国卷Ⅱ)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为‎4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为______________________。‎ ‎(2)(2018·全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为________________________________。‎ ‎(3)(2017·全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为________________________。‎ ‎(4)(2016·全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]______________________。‎ ‎(5)(2016·全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为__________________。‎ ‎(6)(2016·全国卷Ⅲ)写出基态As原子的核外电子排布式：______________________。‎ 答案：(1)4s　‎4f5‎ ‎(2)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)‎ ‎(3)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)‎ ‎(4)3d104s24p2‎ ‎(5)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　‎ ‎(6)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)‎ 5‎ ‎16．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的价电子排布式为3d64s2。回答下列问题：‎ A为__________(写出元素符号，下同)，电子排布式是________________________；‎ B为__________，简化电子排布式是________________________________；‎ C为__________，价电子排布式是__________________________________；‎ D为__________，电子排布式是_______________________________；‎ E为__________，原子结构示意图是_______________________________。‎ 解析：由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。这五种元素电子排布式分别为A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1，C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3，E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。‎ 答案：Si　1s22s22p63s23p2　Na　[Ne]3s1　P　3s23p3　N　1s22s22p3　Fe　‎ 5‎