2019-2020版高中化学（人教版 选修3）练习：第1章 第1节 第2课时 7页

第一章　第一节　第2课时 一、选择题 ‎1．下列微粒的基态电子排布式一定错误的是(　　)‎ A．A原子：1s22s22p63s23p63d10　 B．B2－：1s22s22p6‎ C．C2＋：1s22s22p6 D．D原子：1s22s22p6‎ ‎【解析】　原子核外电子排布遵循能量最低原理，即原子核外电子先占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。电子排布时应先排4s轨道再排3d轨道，因此，A项中的A原子的基态电子排布式应该是1s22s22p63s23p63d84s2。‎ ‎【答案】　A ‎2．第N能层所含能级数、原子轨道数和最多可容纳电子数分别为(　　)‎ A．3、9、18　　　　 B．4、12、24‎ C．5、16、32 D．4、16、32‎ ‎【答案】　D ‎3．(2014·唐山一中检测)当镁原子由1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2时，以下认识正确的是(　　)‎ A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量 C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同 D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 ‎【解析】　原子由基态到激发态需要吸收能量。‎ ‎【答案】　A ‎4．(2014·宜昌一中月考)以下现象与核外电子的跃迁有关的是(　　)‎ ‎①霓虹灯发出有色光　②棱镜分光　③激光器产生激光　④石油蒸馏　⑤凸透镜聚光　⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花　⑦日光灯通电发光　⑧冷却结晶 A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧‎ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦‎ ‎【答案】　A ‎5．(2014·郑州质检)下列有关核外电子的运动状态的说法中错误的是(　　)‎ A．电子亚层(能级)是描述电子运动的电子云状态 B．只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来 C．必须在B项所述四个方面都确定时，才能决定组成每一能层的最多轨道数 D．电子云伸展方向与能量大小是无关的 ‎【解析】　‎ 原子核外电子运动的空间里，不同区域离核的远近不同，电子能量不同，据此分成不同的能层。同一能层上的电子又依靠其能量差异和电子云的形状不同分为不同能级，同一能级上的电子能量相同，但电子云的空间伸展方向不同(s、p、d、f电子云分别有1、3、5、7个伸展方向)，电子的运动状态由量子力学理论的四个量子数来描述，所以A、B、D三项都是正确的。由于每一能层的最多轨道数与电子的自旋无关，所以C项错误。‎ ‎【答案】　C ‎6．下列说法中正确的是(　　)‎ A．处于最低能量的原子叫做基态原子 B．3p2表示3p能级有两个轨道 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 ‎【解析】　3p2表示3p轨道上有2个电子；同一原子中，1s、2s、3s电子的能量依次升高；同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数一样。‎ ‎【答案】　A ‎7．下列基态原子的部分电子排布式中，正确的是(　　)‎ A．3d94s2 B．3d44s2‎ C．3d104s1 D．3d83s2‎ ‎【解析】　A项，违反了洪特规则特例；B项，违反了洪特规则的特例；D项，排满3s轨道后应该排3p轨道。‎ ‎【答案】　C ‎8．(2014·赤峰二中月考)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　)‎ A．原子核外L能层的未成对电子数与M能层的未成对电子数相等的原子 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p能级只有1个空轨道的X原子和3p能级只有1个空轨道的Y原子 D．最外层都只有一个电子的X、Y原子 ‎【解析】　L层(M层)只有1个未成对电子的可能是Li或F(Na或Cl)，L层(M层)有2个未成对电子的可能是C或O(Si或S)，A项错；B项中X为Mg，Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等；C项为C()和Si()。‎ ‎【答案】　C ‎9．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)‎ A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1‎ B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2‎ C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3‎ D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1‎ ‎【解析】　原子轨道在全空、全充满和半充满时能量较低，B项中3p上有3个电子，属于半充满，能量低，很稳定，若要变成激发态，需要的能量最多。‎ ‎【答案】　B ‎10．(2014·黄冈调考)A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数不可能为(　　)‎ A．a－4 B．a－5‎ C．a＋3 D．a＋11‎ ‎【解析】　若成对电子和未成对电子都占据1个轨道，则为，为硼元素或铝元素；若都占据2个轨道，则为，为氧元素或硫元素。若为硼和氧，或铝和硫，(a＋3)合理；若为硼和硫，(a＋11)合理；若为铝和氧，(a－5)合理。‎ ‎【答案】　A ‎11．(2014·黄冈中学检测)下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是(　　)‎ A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子 B．2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子 C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子 D．最外层电子数是核外电子总数1/5的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子 ‎【解析】　A中，3p能级有一个空轨道，根据洪特规则只能为，又根据能量最低原理，能量低于3p能级的轨道均已充满，即其电子排布式为1s22s22p63s23p2，两者为同种元素；B中，2p能级有一个未成对电子但无空轨道，即为，其排布式为1s22s22p5，两者也为同种元素；C中，M层有s、p、d三个能级，全充满且N层为4s2，应为3s23p63d104s2与3s23p63d64s2，非同种元素；D中，最外层电子排布为4s24p5，其电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数为7，核外电子总数为35，故两者也为同种元素。‎ ‎【答案】　C 二、非选择题 ‎12．写出下列粒子的电子排布式或轨道表示方式。‎ ‎(1)电子排布式：‎ ‎①17Cl____________________________________________________________________；‎ ‎②Ca2＋____________________________________________________________________；‎ ‎③S2－_____________________________________________________________________；‎ ‎④24Cr____________________________________________________________________。‎ ‎(2)轨道表示式：‎ ‎①O2－的轨道表示式_______________________________________________________；‎ ‎②P的最外层上电子的轨道表示式____________________________________________。‎ ‎【解析】　电子排布式根据原子核外电子排布轨道能量顺序图书写，要注意两个问题：一是3d、4s,4d、5s能级交错，最终的电子排布式要按能层的顺序写；如④中虽然先排4s轨道后排3d轨道，但最终的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。二是注意几个特殊的元素，如Cu、Cr。‎ ‎【答案】　(1)①1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5‎ ‎②1s22s22p63s23p6　③1s22s22p63s23p6‎ ‎④1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1‎ ‎(2)①‎ ‎②‎ ‎13．(2014·经典习题选萃)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。‎ ‎(1)2s________3s (2)2s________3d ‎(3)3px________3pz (4)3p________3s ‎(5)4f________6f (6)3d________4s ‎【解析】　相同电子层上原子轨道能量的高低：ns　(5)< 　(6)>‎ ‎14．下列原子的外围电子排布中，哪一种状态的能量较低？试说明理由。‎ ‎(1)氮原子：‎ 选________，理由_______________________________________________________。‎ ‎(2)钠原子：‎ A．3s1 B．3p1‎ 选________，理由____________________________________________________。‎ ‎(3)碳原子：‎ 选________，理由___________________________________________________________。‎ ‎【解析】　本题考查的是核外电子排布所遵循的原理方面的知识。据洪特规则，电子在能量相同的各轨道上排布时尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，故(1)选B，(3)选A。据能量最低原理，核外电子先占有能量低的轨道，再占有能量高的轨道。(2)中由于s轨道能量低于p轨道，故选A。‎ ‎【答案】　(1)B　A中原子的外围电子排布违反了洪特规则 ‎(2)A　B中原子的外围电子排布违反了能量最低原理 ‎(3)A　B中原子的外围电子排布违反了洪特规则 ‎15．满足下列条件的是哪一族或哪一种元素？‎ ‎(1)原子基态时最外层上有6个p电子；‎ ‎(2)原子基态时n＝4的电子层有2个电子，3d轨道上有5个电子；‎ ‎(3)原子基态时次外层d轨道全满，最外层有1个s电子；‎ ‎(4)某元素基态时的＋3价离子3d轨道半满。‎ ‎【解析】　解答本题要抓牢原子的外围电子排布，可以根据原子的外围电子排布确定该元素位于主族还是副族。‎ ‎(1)最外层有6个p电子，故该原子的外围电子排布式为ns2np6，此元素为0族元素。(2)该原子的外围电子排布式为3d54s2，所以该元素为Mn。(3)该原子的外围电子排布式为(n－1)d10ns1，则该元素属于ⅠB族元素。(4)由于3d轨道半满，所以该元素＋3价离子的外围电子排布式为3d5，该元素原子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则该元素为铁元素。‎ ‎【答案】　(1)0族元素　(2)Mn　(3)ⅠB族元素　(4)Fe ‎16．以下是表示铁原子和三价铁离子的3种不同的化学用语。‎ 结构示意图 电子排式布 轨道表示式 铁原子 ‎1s22s22p63s23p63d64s2‎ 三价铁离子 ‎1s22s22p63s23p63d5‎ ‎(1)铁原子最外层电子数为__________，铁参与化学反应时，参与反应的电子可能是__________。‎ ‎(2)请通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。‎ ‎【解析】　铁是过渡元素，其价电子是最外层电子和次外层电子，所以在反应中可以失去最外层电子，也可以失去最外层电子及次外层d能级上的电子。题给三种表示方法由浅入深，越来越精确地揭示了多电子原子核外电子的排布方式，更进一步说明多电子原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。‎ ‎【答案】　(1)2　4s上的2个电子或4s上的2个电子和3d上的1个电子 ‎(2)结构示意图：能直观地反映粒子核内的质子数和核外的电子层数及各电子层上的电子数。‎ 电子排布式：能直观地反映粒子核外电子的能层、能级及各能级上的电子数。‎ 轨道表示式：能反映粒子各能层、各能级、各轨道的能量高低及各轨道上的电子排布情况，以及电子的自旋状态。‎ ‎17．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的轨道表示式为__________，该元素的名称是__________。‎ ‎【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4周期ⅤA族元素，即X为As，其原子的电子排布式为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，又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可推知Y为氧元素。‎ ‎【答案】　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As ‎18．(1)X元素是非金属元素，其原子中有3个未成对电子，核外电子层数为3，则该原子的核外电子排布式为__________。‎ ‎(2)某元素的原子基态时有6个电子处于3d轨道上，则该元素的原子序数为__________，该元素原子的d轨道上的未成对电子有__________个。‎ ‎(3)某元素的基态原子失去3个电子后，它的3d轨道上的电子恰好半满，则该元素的原子序数为__________，其＋3价离子的电子排布式为__________。‎ ‎【解析】　本题应从原子核外电子排布的轨道能量顺序和能级交错两个方面考虑，同时注意当原子失电子时总是先失去最外层上的电子。‎ ‎(1)根据题意：原子中有3个未成对电子，核外电子层数为3，所以该原子的外围电子排布式为3s23p3，则该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3‎ ‎。(2)根据能级交错现象，既然3d轨道上有6个电子，那么4s轨道应处于全满状态，有2个电子，则该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可见，该元素的原子序数为26。d轨道有5个等价轨道，它上面有6个电子，根据泡利不相容原理和洪特规则，d轨道上的未成对电子应为4个。(3)当基态原子失去3个电子后，3d轨道处于半满状态，即为5个电子，所以该原子的外围电子排布式应为3d64s2，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，原子序数为26，其＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。‎ ‎【答案】　(1)1s22s22p63s23p3　(2)26　4　(3)26　1s22s22p63s23p63d5‎ ‎19．(2014·厦门二中期末)推导下列元素，回答有关问题：‎ ‎(1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称，下同)，简化电子排布式为________。‎ ‎(2)N层只有1个电子的主族元素是________，其氯化物的焰色反应呈________色，其原子核外有________种不同运动状态的电子。‎ ‎(3)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为________，原子序数为________。‎ ‎(4)离子M2＋的3d轨道中有5个电子，则M原子的最外层电子数和未成对电子数分别为________和________。‎ ‎(5)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是________，X在参与化学反应时，1个原子失去的电子数为________。‎ ‎【解析】　既处于同一周期又位于同一族的元素在第Ⅷ族。则X和Y分别为Fe和Ni。‎ ‎【答案】　(1)镓　[Ar]3d104s24p1　(2)钾　(浅)紫　19‎ ‎ (3)铜　29　(4)2　5　(5)3d84s2　2个或3个 ‎