2.1 原子核外电子的运动 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

2.1 原子核外电子的运动 随堂训练 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列化学用语或图示表达正确的是 A．乙醛的结构简式： B．葡萄糖的实验式： C．的空间填充模型：   D．中的键电子云轮廓图：   2．下列化学用语表示正确的是 A．NH3中N的杂化轨道表示式：   B．Cl2的p-pσ键电子云轮廓图：   C．淀粉的分子式：(C6H12O6)n D．1-丁炔的键线式：   3．s能级、p能级的原子轨道图如图，下列说法正确的是 A．s能级和p能级的原子轨道形状相同 B．s能级的原子轨道半径与能层序数无关 C．铜原子的电子在29个原子轨道上高速运动 D．每个p能级有3个原子轨道 4．下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5 B．24Cr的价层电子排布：3d54s1 C．电子排布式(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 5．下列化学用语正确的是 A．HClO的电离方程式：HClO=H++ClO- B．CO2的电子式： C．氯原子价电子的轨道表示式： D．Al3+的结构示意图： 6．下列电子排布式是基态原子的是 A．1s12s1 B．1s22s12p1 C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63p1 7．以下能级符号不正确的是 A．6s B．3d C．4f D．1p 8．描述硅原子核外电子运动说法错误的是 A．有4种不同的伸展方向 B．有14种不同运动状态的电子 C．有5种不同能量的电子 D．有5种不同的空间运动状态 9．A、B是前18号元素，最外层电子排布式分别为，(m≠n)。A与B形成的离子化合物加蒸馏水后会剧烈反应，产生沉淀并同时有气体逸出，则该A与B形成的该离子化合物的式量是 A．38 B．55 C．100 D．135 10．下列说法正确的是 A．镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态 B．原子核外电子排布式为的原子与原子核外电子排布式为的原子化学性质相似 C．基态铜原子的价电子排布图： D．基态碳原子的价电子排布图： 11．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．的结构示意图： C．的核外电子排布式： D．原子的价电子排布式： 12．按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是 A．p能级有3个轨道 B．s电子云轮廓图为球形 C．电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定 D．基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同 13．氩原子与硫离子的核外电子排布式相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法中正确的是 A．两粒子的1s能级上电子的能量相同 B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同 C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D．两粒子最外层都达8电子稳定结构，化学性质相同 14．下列化学用语的书写正确的是 A．的电子式为 B．基态Ge原子的简化电子排布式为 C．基态的核外电子排布式为 D．基态Mg原子的核外电子排布图为 15．某元素基态原子，其M能层上有一个半充满的能级，该原子的质子数不可能是 A．15 B．24 C．25 D．26 16．氨氧化物会导致光化学烟雾和酸雨，在Fe3+的催化作用下，NH3可将NO还原为无污染的气体，反应历程如图。下列说法正确的是 A．该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成 B．基态Fe2+的价层电子排布式为3d54s1 C．NH3的稳定性比H2O的强 D．图中的总反应可表示为4NH3+6NO5N2+6H2O 17．化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是 A．肥皂中含有的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束而达到去污效果 B．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，不能体现晶体的各向异性 C．日光灯和霓虹灯的灯管里存在有具有良好流动性和导电能力的等离子体 D．2022年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属原子的电子跃迁 18．下列说法正确的是 A．HClO的电子式： B．2—丁烯的键线式： C．基态氧原子价电子排布图： D．基态Cr原子电子排布式： 19．下列说法正确的是 A．原子核外电子排布，总是先排满M层再排N层 B．化学变化发生时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键 C．和中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 D．晶体溶于水时，仅破坏离子键 20．下列叙述正确的是 A．在一个基态多电子原子中，可以有两个运动状态相同的电子 B．处于激发态的原子都能遵守能量最低原理、泡利原理和洪特规则 C． 1s22s12px02py12px1违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布 D．22Ti电子排布式1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 21．硼氢化钠(NaBH4)既是一种重要的储氢材料，又是具有广泛应用的还原剂。NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大。在氮气气氛保护下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑(反应前后B元素化合价不变)。NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如下图所示。 关于NaBH4与FeCl2反应制备纳米铁粉的实验，下列说法正确的是 A．反应中只有Fe2+作氧化剂 B．Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在3d轨道上 C．B元素最高价氧化物的水化物是弱酸 D．降低反应液的pH有利于提高纳米铁粉的产率 22．某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素或其化合物不可能具有的性质是 A．该元素单质能与水发生反应 B．该元素的最高化合价呈+7价 C．该元素最高价氧化物的水化物显酸性 D．该元素气态氢化物的热稳定性比HCl强 23．下列各项叙述中，正确的是 A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同 B．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态 C．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2 D．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素 24．下列判断正确的是 A．Li原子的核外电子排布式写成1s3违背了能量最低原理 B．一个电子从3p能级跃迁到3s能级，产生的原子光谱为发射光谱 C．处于基态的氧原子电子排布图表示成违背了泡利原理 D．某种基态原子中可能存在运动状态完全相同的电子 25．下列说法不正确的是 A．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关 B．通过红外光谱可以得知分子中含有的化学键或官能团信息 C．可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量 D．利用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 二、填空题 26．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图： (1)16S的电子排布式 。 (2)10Na的次外层电子排布式 。 (3)20Ca的最高能层的电子排布式 。 (4)26Fe的简化电子排布式 。 (5)27Co的原子结构示意图 。 (6)26Fe3+的电子排布式 。 (7)33As的简化电子排布式为 。 27．由于具有特殊的组成和结构，金属具有优良的物理、化学性能。没有金属，生活是难以想象的。 完成下列填空： (1)元素Al的原子核外电子共占据 个轨道，其中有 个未成对电子。 (2)常温下，将铝片放入浓硫酸片刻后插入到硫酸铜溶液中，发现铝片表面无明显变化，其原因是 。要除去铁粉中含有的少量铝粉，通常可选用 溶液。 (3)某工业废水中Al3+超标，加入NaHCO3溶液可以除去Al3+，现象为产生白色沉淀和无色无味的气体。请从平衡移动角度解释这一现象 。 28．洪特规则 (1)内容：基态原子中，填入 的电子总是先单独分占，且自旋平行。 (2)特例：在简并轨道上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有 的能量和 的稳定性。 如：24Cr的电子排布式为 ，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．乙醛的结构简式：，故A错误； B．葡萄糖分子式为，最简式为，故B正确； C．为直线结构，空间填充模型为：  ，故C错误； D．中的键是通过头碰头方式形成，图中表示的为Π键电子云轮廓，故D错误； 故选：B。 2．A 【详解】A．NH3中N原子为sp3杂化，杂化轨道上为5个电子，其杂化轨道表示式为  ，A正确； B．由于p轨道的电子云轮廓是哑铃形，故p－pσ键电子云轮廓图应为  ，B错误； C．淀粉的分子式是(C6H10O5)n，C错误； D．1－丁炔的键线式为  ，D错误； 故选A。 3．D 【详解】A．s轨道为球形，p轨道为哑铃形，形状不同，A错误； B．能层序数越大，s能级的原子半径越大，B错误； C．铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在15个轨道上运动，C错误； D．p能级有3个轨道，D正确； 故答案选D。 4．C 【详解】A．基态Fe原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最外层电子排布式为3s23p63d5，A正确； B．24Cr的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，所以价电子排布式为3d54s1，B正确； C．23V的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d34s2，选项中1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理，应该优先排能量较低的4s能级，再排能量较高的3d能级，C错误； D．违反了泡利原理，即每个轨道的2个电子自旋方向应相反，D正确。 故答案选C。 5．C 【详解】A．HClO为弱酸，不完全电离，电离方程式为HClOH++ClO-，A错误； B．CO2分子中C原子与每个O原子共用两对电子，电子式为，B错误； C．氯原子的价电子为3s23p5，轨道表示式为：，C正确； D．Al3+核电荷数为13，结构示意图为，D错误； 综上所述答案为C。 6．C 【详解】A．基态原子的电子排布式应为1s2，发生电子跃迁为1s12s1，故A不选； B．基态原子的电子排布式应为1s22s2，发生电子跃迁为1s22s12p1，故B不选； C．基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，符合基态原子电子排布规律，故选C； D．基态原子的电子排布式应为1s22s22p63s1，发生电子跃迁为1s22s22p63p1，故D不选； 选C。 7．D 【详解】A．s能级在每一层上都有，因此存在6s能级，故A正确； B．d能级至少在第三层及以上，故B正确； C．f能级至少在第四层能级以上，故C正确； D．p能级至少在第二层及以上，故不存在1p能级，故D错误； 故选D。 8．D 【详解】A．Si原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，电子占据的是s、p能级，s能级有1个轨道，是球形，p能级有3个轨道，所以Si原子核外电子由4种不同的伸展方向，A正确； B．Si原子核外有14个电子，每个电子的运动状态都不相同，因此有14种不同运动状态的电子，B正确； C．根据核外电子的排布式可知，Si原子的核外电子占据5个能级，所以有5种不同能量的电子，C正确； D．s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，Si原子的核外电子轨道数为8，因此有8种不同的空间运动状态，D错误； 答案选D。 9．C 【详解】A、B是前18号元素，最外层电子排布式分别为msx，nsxnpx+1，由B的最外层电子排布式nsxnpx+1可知ns已经排满，则x=2，则A、B最外层电子排布式分别为ms2，ns2np3，则A为第IIA族元素，B为第VA族元素，A与B形成的离子化合物加蒸馏水后会剧烈反应，产生沉淀并同时有气体逸出，气体为氨气，说明B为N元素，A、B是短周期元素，则A为Mg元素，A与B形成的离子化合为Mg3N2，其化学式的式量为100，故选：C。 10．A 【详解】A．基态镁原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，1s22s22p63s13p1为镁原子的激发态，激发态到基态，原子释放能量，A正确； B．原子核外电子排布式为1s2的原子为He，核外电子排布式为1s22s2的原子为Be，He是0族元素，化学性质稳定，而Be原子为金属，化学性质活泼，二者性质不同，B错误； C．基态铜原子价电子排布式为3d104s1，价电子排布图为，C错误； D．基态碳原子价电子排布式为2s22p2，价电子排布图为，D错误； 故答案选A。 11．C 【详解】A．亚铁离子的核电荷数为26，核外3个电子层，最外层电子数为14，离子的结构示意图为，故A错误； B．硫离子的核电荷数为16，核外3个电子层，最外层电子数为8，离子的结构示意图为，故B错误； C．铜元素的原子序数为29，基态铜离子的核外电子排布式为，故C正确； D．铬元素的原子序数为24，基态原子的价电子排布式为3d54s1，故D错误； 故选C。 12．D 【详解】A．spd能级的轨道数分别为1、3、5，A正确； B．s电子云没有特定的伸展方向，轮廓图为球形，B正确； C．不同元素的电子跃迁所得原子光谱是不同的，可用于元素鉴定，C正确； D．相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高，D错误； 故选D。 13．C 【详解】A．两粒子的核电荷数不同，相同能级的电子能量不同，故A错误； B．同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误； C．电子的能量不同，则发生跃迁时，产生的光谱不同，故C正确； D．硫离子是得到电子之后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，故D错误； 选C。 14．C 【详解】A．为离子化合物，电子式为，A不正确； B．Ge为32号元素，基态Ge原子的简化电子排布式为，B不正确； C．Cu为29号元素，基态的核外有28个电子，电子排布式为，C正确； D．Mg为12号元素，基态Mg原子的核外电子排布图为，D不正确； 故选C。 15．D 【详解】某元素基态原子，其M层上有一个半充满的能级，则半充满的能级可能是3s能级，可能是3p能级，也可能是3d能级，如果是3s能级，则该能级填充1个电子，所以其核外有11个电子，核内有11个质子，如果是3p能级，该能级填充3个电子，所以其核外有15个电子，核内有15个电子，如果是3d能级，该能级填充5个电子，价电子排布为3d54s1或3d54s2，所以其核外有24个电子或25个电子，核内有24个质子或25个质子，那么该原子的质子数不可能是26，选项D符合题意；答案为D。 16．A 【详解】A．该过程中NH3和NO、O2是反应物，N2、H2O是生成物，化学反应是旧键断裂和新键形成，存在N-H极性键和O=O非极性键的断裂，形成H-O极性键和N≡N非极性键，A正确； B．基态Fe原子失去4s能级上的2个电子生成基态Fe2+，基态Fe2+上3d能级上的6个电子为其价电子，所以基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，B错误； C．同周期元素从左到右非金属性增强，则非金属性：O>N，非金属性越强则其最简氢化物稳定性越稳定，则H2O的稳定性比NH3的强，C错误； D．该过程中NH3和NO、O2是反应物，N2、H2O是生成物，总反应可表示为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，D错误； 故选：A。 17．B 【详解】A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果，故A正确； B．液晶分子的空间排列是不稳定的，但具有各向异性，属于非晶体，故B错误； C．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等，具有良好流动性和导电能力，故C正确； D．金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，而呈现各种颜色，故D正确； 故选B。 18．B 【详解】A．次氯酸的结构式为Cl—O—H，电子式为 ，故A错误； B．2—丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，键线式为 ，故B正确； C．原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态，则基态氧原子价电子排布图为，故C错误； D．铬元素的原子序数为24，基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，故D错误； 故选B。 19．B 【详解】A．电子排布按照能量高低排列，可能存在能量交错现象，4s的能量可能比3d低，M层未排满时可能先排N层，A错误； B．化学反应的实质是断开旧化学键，形成新的化学键，所以化学变化发生时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键，B正确； C．CH4分子中氢原子最外层达2电子的稳定结构，不是8电子稳定结构，C错误； D．NaHSO4晶体溶于水时，电离产生钠离子、氢离子和硫酸根离子，所以NaHSO4晶体溶于水时，离子键被破坏，共价键也被破坏，D错误； 答案选B。 20．D 【详解】A．在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故A错误； B．基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，故B错误； C．电子优先排布在能量低的能级，应为1s22s22p1，违背能量最低原理，故C错误； D．根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，故D正确； 故选：D 21．C 【详解】A．由反应2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可知，Fe2+、H2O都作氧化剂，A不正确； B．Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在4s轨道上，B不正确； C．从方程式2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可以看出，B(OH)3不能完全电离，则B元素最高价氧化物的水化物是弱酸，C正确； D．NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大，则降低反应液的pH，不利于生成Fe反应的正向进行，即不利于提高纳米铁粉的产率，D不正确； 故选C。 22．D 【分析】某元素原子的外围电子排布是4s24p5，该元素位于第四周期，第ⅦA族，即溴元素； 【详解】A．根据分析可知，该元素单质为Br2，能与水发生反应生成HBr和HBrO，故A正确； B．主族元素的最高正价等于主族序数，所以该元素的最高化合价呈+7价，故B正确； C．该元素最高价氧化物的水化物为高溴酸，即HBrO4，显酸性，故C正确； D．同主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以，非金属性Br＜Cl，金属性越强，氢化物越稳定，所以氢化物稳定性：HBr＜HCl，故D错误； 故选：D。 23．A 【详解】A．所有原子任一能层的S电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，故A正确； B．基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故B错误； C．24Cr原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，故C错误； D．价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，故D错误； 故选A。 24．B 【详解】A．1s轨道上只有1个轨道，最多只能容纳2个电子，Li原子的核外电子排布式写成1s3，违背了不相容原理，A不正确； B．一个电子从3p能级跃迁到3s能级，也就是从高能级转移到低能级时，将多余的能量以光的形式释放出来，产生的原子光谱为发射光谱，B正确； C．基态的氧原子电子排布图中，2py轨道和2pz轨道上电子的自旋方向相反，违背了洪特规则，C不正确； D．同一原子中电子的运动状态各不相同，所以某种基态原子中不可能存在运动状态完全相同的电子，D不正确； 故选B。 25．A 【详解】A．物理成像是光的直线传播，而霓虹灯光、激光、焰火均是由于电子处于激发态不稳定跃迁到较低能级而释放能量，A项错误； B．红外光谱是利用原子间的相对振动和分子的转动来确定分子结构和鉴别物质的方法。不同化学键和官能团振动频率是不同，所以红外光谱可以用于确定分子中的化学键或官能团，B项正确； C．质谱法即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片，有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。质谱法是纯物质鉴定的最有力工具之一，其中包括相对分子量测定、化学式的确定及结构鉴定等，C项正确； D．X射线衍射用于确定晶体及内部结构，D项正确； 故选A。 26．(1)1s22s22p63s23p4 (2)2s22p6 (3)4s2 (4)[Ar]3d64s2 (5) (6)1s22s22p63s23p63d5或[Ar] 3d5 (7)[Ar]3d104s24p3 【解析】（1） 16S核外有16个电子，排布式为1s22s22p63s23p4； （2） 10Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则此外层为2s22p6； （3） 20Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，最高能层为第4层，电子排布式为4s2； （4） 26Fe核外有26个电子，简化电子排布式为[Ar]3d64s2； （5） 27Co核外有27个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，所以原子结构示意图为； （6） 26Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去最外层中3个电子后形成26Fe3+，所以26Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5； （7） 33As核外有33个电子，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3。 【点睛】根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式，应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。而且要看清题目的要求“最外层”还是“M层”“简化”等要求，其中阳离子的电子式是在原子的基础上先失去最外层电子。而不是完全按照填充顺序逆向进行。在书写原子结构示意图时，注意非主族元素，应该先写出电子排布式，再根据电子排布式写出原子结构示意图。 27． 7 1 浓硫酸具有强氧化性，在铝表面形成了致密的氧化膜 NaOH Al3+水解结合水中的OH—使溶液显酸性，水解结合水中的H+使溶液显碱性，水解平衡互相促进，直至产生白色沉淀氢氧化铝和二氧化碳气体 【详解】(1)Al的基态电子排布式为1s22s22p63s23p1，其中占有1s能级1个轨道、2s能级1个轨道、2p能级3个轨道、3s能级1个轨道、3p能级1个轨道，共占有1+1+3+1+1=7个轨道；3p能级上有1个电子，该电子为未成对电子，故未成对电子1个； (2)浓硫酸具有强氧化性，可以使Al钝化，在Al表面形成一层致密的氧化膜；要出去铁粉中的铝粉，可以向混合粉末中加入NaOH溶液，此时，Fe不与NaOH反应而Al可以，从而达到除去铝的目的； (3)Al3+为弱碱阳离子，HCO为弱酸阴离子，Al3+水解结合水中的OH—使溶液显酸性，水解结合水中的H+使溶液显碱性，水解平衡互相促进，直至产生白色沉淀氢氧化铝和二氧化碳气体。 28．(1)简并轨道 (2) 较低 较大 1s22s22p63s23p63d54s1 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$