高中化學(xué)魯科版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu) 市賽獲獎(jiǎng)

課時(shí)訓(xùn)練3基態(tài)原子的核外電子排布基礎(chǔ)夯實(shí)1.下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的表述正確的是()A.次氯酸的電子式:HB.二氧化硅的分子式:SiO2C.硫原子的最外層電子排布式:3s23p4D.鈉離子的結(jié)構(gòu)示意圖:○+11?解析：A項(xiàng)應(yīng)為H··O······Cl·····答案：C2.下列原子軌道表示式能表示氧原子的最低能量狀態(tài)的是()A.B.C.D.解析：基態(tài)氧原子的核外電子排布式為1s22s22p4,2p軌道上的4個(gè)電子有2個(gè)處于同一個(gè)軌道上且自旋方向相反,另外2個(gè)電子各占據(jù)一個(gè)軌道,并且自旋方向相同,故A項(xiàng)正確。答案：A3.下列敘述中,正確的是()A.在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,可以有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子B.在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,不可能有兩個(gè)能量完全相同的電子C.在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,M層上的電子能量肯定比L層上的電子能量高D.如果某一基態(tài)原子的3p能級(jí)上僅有2個(gè)電子,它們自旋方向必然相反解析：同一軌道上的兩個(gè)電子,能量相同自旋方向相反,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一樣,所以A、B均不正確;M層與L層沒(méi)有能級(jí)交錯(cuò),所以M層電子的能量一定大于L層,C項(xiàng)正確;D中3p能級(jí)有3個(gè)軌道,按洪特規(guī)則,兩個(gè)電子應(yīng)占據(jù)其中兩個(gè)軌道,且自旋方向相同。答案：C4.具有1s22s22p63s23p1電子結(jié)構(gòu)的原子是() 解析：依據(jù)電子排布式:該元素原子有三個(gè)電子層,最外層有三個(gè)電子,為鋁元素。答案：D5.原子序數(shù)為33的元素,其原子在n=4,l=1的軌道中電子數(shù)為() 解析：33號(hào)元素的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s24p3,所以4p軌道中電子個(gè)數(shù)為3。答案：A6.某元素原子有6個(gè)電子處于n=3,l=2的能級(jí)上,根據(jù)洪特規(guī)則推測(cè)它在d軌道上未成對(duì)電子數(shù)為() 解析：根據(jù)洪特規(guī)則,處于n=3,l=2能級(jí)(3d)上的6個(gè)電子,其軌道表示式是,可見(jiàn)其未成對(duì)電子數(shù)為4。答案：B7.下列原子的價(jià)電子排布式(或價(jià)電子軌道表示式)中,①、②兩種狀態(tài)的能量符合E(①)>E(②)的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720236)A.氮原子:①②B.鈉原子:①3s1②3p1C.鉻原子:①3d54s1②3d44s2D.碳原子:①②解析：A項(xiàng)中,②狀態(tài)2p能級(jí)半充滿,能量低。答案：A8.科學(xué)研究證明核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級(jí)有關(guān),還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列說(shuō)法正確的是()A.兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量相同B.兩粒子的3p能級(jí)上電子離核的距離相同C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí),產(chǎn)生的光譜不同D.兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)相同解析：氬原子與硫離子的核外電子排布雖然相同,但核內(nèi)質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))不同。電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,對(duì)應(yīng)相同能級(jí)上的電子的能量和距離原子核的距離是不同的,其對(duì)應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)也不同,如S2-雖然達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但具有較強(qiáng)的還原性,和Ar的性質(zhì)不同。答案：C原子處于基態(tài)時(shí),價(jià)電子排布可用軌道圖表示成,而不是。下列說(shuō)法中,正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720237)A.這兩種排布方式都符合能量最低原則B.這兩種排布方式都符合泡利不相容原理C.這兩種排布方式都符合洪特規(guī)則D.這個(gè)實(shí)例說(shuō)明洪特規(guī)則有時(shí)候和能量最低原則是矛盾的解析：洪特規(guī)則實(shí)際上是能量最低原則的一個(gè)特例,電子排布滿足洪特規(guī)則是為了更好地遵循能量最低原則。通過(guò)分析光譜實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,洪特指出能量相同的原子軌道在全滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí),體系能量最低,原子最穩(wěn)定。答案：B10.各電子層排布電子的總數(shù)遵循以下規(guī)則:①每層最多容納2n2個(gè)電子;②原子最外層電子數(shù)≤8;③原子次外層電子數(shù)≤18。決定這3條的電子排布規(guī)則是()A.能量最低原則B.泡利不相容原理C.洪特規(guī)則D.能量最低原則和泡利不相容原理解析：根據(jù)洪特規(guī)則核外電子在同一能級(jí)上排布時(shí)將盡可能分占不同的軌道且自旋方向相同,由此可對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行判斷。答案：D能力提升11.某元素的激發(fā)態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p34s1,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為;元素符號(hào)為;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是。寫(xiě)出周期表中24號(hào)元素的核外電子排布式,這樣排布的理由是。

解析：元素的激發(fā)態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p34s1,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4;該原子核外電子數(shù)為16,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為16,是硫元素,元素符號(hào)為S;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是H2SO4;24號(hào)元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,這樣排布的理由是遵循了洪特規(guī)則(或能量最低原理)。答案：1s22s22p63s23p4SH2SO41s22s22p63s23p63d54s1洪特規(guī)則特例(或能量最低原理)12.五種元素原子的電子排布式如下:E.[Ar]4s1請(qǐng)回答:(1)元素是稀有氣體元素。含未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是。

(2)A的元素符號(hào)是,其原子核外電子共有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(3)D元素原子的軌道表示式為。

解析：由原子的電子排布式可知A~E元素分別為Mn、Mg、Ne、Si、K,其中A、D、E元素的原子軌道中排布有未成對(duì)電子,分別為A.、D.、E.,故A中含有未成對(duì)電子數(shù)最多。任何多電子原子中不會(huì)存在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,即A中共有25種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。答案：(1)C(Ne)A(Mn)(2)Mn25(3)13.根據(jù)下列敘述,寫(xiě)出元素名稱,畫(huà)出原子結(jié)構(gòu)示意圖,并寫(xiě)出核外電子排布式及價(jià)電子的軌道表示式。(1)A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半:

;

(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的倍:

;

(3)D元素的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的14

;

(4)1~36號(hào)元素原子核外電子排布中未成對(duì)電子數(shù)最多:

。

解析：(1)A元素M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半,則M層電子數(shù)為4,該元素原子序數(shù)為14,是硅元素。(2)B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的倍,則該元素原子核外有2個(gè)電子層,K層電子數(shù)為2,L層電子數(shù)為3,該元素是硼。(3)D元素的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的14,說(shuō)明D元素原子核外有2個(gè)電子層,K層電子數(shù)為2,L層電子數(shù)為8,是氖元素。(4)前四個(gè)周期中,原子核外未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是鉻,核外共有6答案：(1)硅○+14?2??8??4?1s22s(2)硼

○+5?2??3?1s2(3)氖

○+10?2??8?1s2(4)鉻

○+24?2??8??13??1?1s214.按照下列元素基態(tài)原子的電子排布特征判斷元素,并回答問(wèn)題:(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720238)A原子中只有一個(gè)電子層且只含有一個(gè)電子;B原子的3p軌道上得到一個(gè)電子后不能再容納外來(lái)電子;C原子的2p軌道上有一個(gè)電子的自旋方向與2p軌道上其他電子的自旋方向相反;D原子的第三電子層上有8個(gè)電子,第四層上只有1個(gè)電子;E原子的最外層電子排布式為3s23p6。(1)A~E分別是哪種元素(用元素符號(hào)填空):A:;B:;C:;D:;E:。

(2)E的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

(3)C的軌道表示式。

(4)B原子的核外電子排布式。

解析：A原子只有1個(gè)電子層且只有1個(gè)電子,為氫;B原子3p軌道只能再得1個(gè)電子,即電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p5,為氯;據(jù)洪特規(guī)則,C原子2p軌道上應(yīng)有4個(gè)電子,即C原子電子排布式為1s22s22p4,為氧;D原子第三層上有8個(gè)電子,第四層有1個(gè)電子,即電子排布式為1s22s22p63s23p64s1,為鉀;E原子最外層電子排布式為3s23p6,為氬。答案：(1)HClOKAr(2)

○(3)(4)1s22s22p63s23p515.(1)(2023全國(guó)甲,37節(jié)選)東晉《華陽(yáng)國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉?wèn)題:鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為,

3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為。

(2)(2023全國(guó)乙,37節(jié)選)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題:基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar],有個(gè)未成對(duì)電子。

(3)(2023全國(guó)丙,37節(jié)選)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題:寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式。

(4)(2023四川理綜,8節(jié)選)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過(guò)渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:R基態(tài)原子的電子排布式是。

解析：(1)鎳為28號(hào)元素,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2,3d能級(jí)上的電子排布圖(或軌道表示式)為,故3d能級(jí)上未成對(duì)電子數(shù)為2。(2)Ge是第4周期ⅣA族元素,是32號(hào)元素,排布式為[Ar]3d104s24p2,2個(gè)4p電子分別位于2個(gè)不同軌道上,有2個(gè)未成對(duì)電子。(3)As的原子序數(shù)是33,則基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(4)M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,則電子排布為1s22s22p4,M為O。原子序數(shù):R>M,且R為金屬元素,則R位于第3周期,為本周期最活潑的金屬,R為鈉。引起酸雨的主要污染物為SO2或氮氧化物,則X為S或N,原子序數(shù):X>M,則X為