课时梯级训练(2) 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(2)　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道 1．(2024·黑龙江哈尔滨六校联考)图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列说法正确的是(　　) A．图1中的每个小黑点都表示1个电子 B．图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置 C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴 D．图2表示1s电子只能在球体内出现 C　解析：电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，小黑点表示空间各电子出现的概率，A、B错误；圆形轨道沿剖面直径连线，所以有无数对称轴，C正确；图2表示电子云轮廓图，在界面内出现该电子的概率大于90%，界面外出现该电子的概率不足10%，电子也可能在球外出现，D错误。 2．(2024·四川攀枝花期末)下列符号表述合理的是(　　) A．4s1 B．2p10 C．2d6 D．3f14 A　解析：每个能层都会从s能级开始，且所含有电子不超过2个，所以4s1合理，A正确；第二能层有s、p能级，p能级最多容纳电子数为6，2p10不符合，B错误；第二能层有s、p能级，2d不存在，2d6不符合，C错误；第三能层有s、p、d三个能级，3f14不存在，D错误。 3．下列基态原子或离子的核外电子排布式书写不正确的是(　　) A．23V原子：[Ar]3d34s2 B．N原子：1s22s32p2 C．26Fe2＋：[Ar]3d6 D．Br原子：[Ar]3d104s24p5 B　解析：基态N原子的2s轨道最多排布2个电子，故其电子排布式为1s22s22p3，B错误；26Fe原子核外有26个电子，则其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，那么Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，C正确。 4．符号3px所代表的含义是(　　) A．px轨道上有3个电子 B．第三能层px轨道有3个伸展方向 C．px电子云有3个伸展方向 D．第三能层沿x轴方向伸展的p轨道 D　解析：p轨道是哑铃形，np电子云有px、py、pz共3个伸展方向，其中“3px”中3代表第三能层，px代表沿x轴方向伸展的p轨道，不能判断该轨道上排布的电子数。 5．下列说法不正确的是(　　) A．基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有两种 B．基态铜原子的价层电子排布式：3d104s1 C．基态钾离子(K＋)电子占据的最高能级共有3个原子轨道，其形状是哑铃形 D．基态铜原子的电子占有5种能量不同的原子轨道 D　解析：原子核外电子填充在6个轨道上的元素可能的电子排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，有Na、Mg两种元素，A正确；基态钾离子(K＋)的电子排布式为1s22s22p63s23p6，电子占据的最高能级共有3个原子轨道，其形状是哑铃形，C正确；基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，电子占有7种能量不同的原子轨道，D错误。 6．下列说法正确的是(　　) A．电子云中的一个小黑点代表一个电子 B．p能级的原子轨道呈哑铃形，能量：E(2px)＜E(2py)＜E(2pz) C．第三能层有9个原子轨道 D．不同能层中s电子的原子轨道半径相同 C　解析：电子云中的小黑点不代表一个电子，小黑点表示电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述，A错误；p能级上有3个原子轨道，p能级的原子轨道呈哑铃形，能量相等：E(2px)＝E(2py)＝E(2pz)，B错误；第三能层有三个能级，即s、p、d能级，含有原子轨道分别有1、3、5个，共有9个原子轨道，C正确；不同能层中s电子的原子轨道半径不同，即原子轨道半径：1s<2s<3s<4s……，D错误。 7．(2024·辽宁葫芦岛质检)下列说法不正确的是(　　) A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形 D．能层含有的原子轨道数为n2(n为能层序数) B　解析：s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s轨道，从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，A正确；M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级的能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，B错误；2p、3p、4p轨道都属于p轨道，形状均为哑铃形，C正确；各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2，D正确。 8．过渡元素(如25Mn、26Fe、27Co、28Ni等)常用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金。下列说法不正确的是(　　) A．基态Mn原子核外电子的空间运动状态有15种 B．基态Ni原子核外电子占据最高能级的原子轨道形状为哑铃形 C．基态Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5 D．基态Co原子的价层电子排布式为3d74s2 B　解析：基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，电子占据原子轨道总数为1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15个，故电子的空间运动状态有15种，A正确；基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，电子占据的最高能级是4s，原子轨道呈球形，B错误；基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，失去4s轨道2个电子和3d轨道1个电子得到Fe3＋，故基态Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5，C正确；基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，其价层电子排布式为3d74s2，D正确。 9．具有下列价层电子排布式的基态原子中，能形成AB2型离子化合物的是(　　) A．2s22p2与2s22p4　　　　 B．3s23p4与2s22p4 C．3s2与2s22p5 D．2s22p3与3s23p5 C　解析：2s22p2与2s22p4分别为C和O，能形成AB2型共价化合物CO2，A错误；3s23p4与2s22p4分别为S和O，能形成AB2型共价化合物SO2，B错误；3s2与2s22p5分别为Mg和F，能形成AB2型离子化合物MgF2，C正确；2s22p3与3s23p5分别为N和Cl，能形成AB3型共价化合物NCl3，D错误。 10．元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法错误的是(　　) A．铋原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形 B．铋元素的相对原子质量是209.0 C．铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上电子的能量相同 D．基态铋原子最外层有5个能量相同的电子 D　解析：由图可知，基态铋原子的价层电子排布式为6s26p3，6s轨道、6p轨道上电子的能量不同，D错误。 11．由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法不正确的是(　　) A．基态O原子核外电子的空间运动状态有5种 B．基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5 C．基态As原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p3 D．基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2 C　解析：基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，电子占据1s、2s和2p共5个原子轨道，故其核外电子的空间运动状态有5种，A正确；F原子核外有9个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5，B正确；As与P同主族，处于P的下一周期，则基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3，C错误；基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，则其价层电子排布式为3d64s2，D正确。 12．下列变化中，需要吸收能量的是(　　) A．2O(g)→O2(g) B．1s22s12p4→1s22s22p3 C．3p3p3p→3p3p3p D．1s22s22p63s2→1s22s22p63s13p1 D　解析：原子形成化学键，放出热量，A不符合题意；电子由2p跃迁到2s，放出能量，B不符合题意；3px和3py能量相同，无能量变化，C不符合题意；电子由3s跃迁到能量更高的3p，吸收能量，D符合题意。 13．(2024·辽宁丹东期末)下列说法正确的是(　　) A．Mg原子最外层电子云轮廓图为 B．基态Cl原子核外电子占据的最高能级为3p C．基态F原子核外电子的空间运动状态有9种 D．基态Cu原子的价层电子排布图为 B　解析：镁原子最外层电子排布为3s2，电子云轮廓图为球形，A错误；基态氯原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，占据的最高能级为3p，B正确；基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5，电子的空间运动状态有五种，C错误；基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，价电子排布图：，D错误。 14．(2024·天津南开区期末)下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是(　　) A．Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 B．O2－：1s22s22p4 C．Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 D．Fe2＋：1s22s22p63s23p63d44s2 A　解析：Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，A正确；O的原子序数为8，得到2个电子形成O2－，O2－核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B错误；Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，C错误；Fe的原子序数为26，失两个电子形成Fe2＋， Fe2＋核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，D错误。 15．(2024·江西上饶期末)三氯蔗糖(结构如图所示)，又名蔗糖素，其甜度约为蔗糖的600倍，具有热量值极低、安全性高等优点，可供糖尿病患者食用，被认为是几乎完美的甜味剂。下列说法正确的是(　　) A．氯元素的2p和3p轨道形状均为球形 B．氧元素的1s、2s能级的轨道数相同 C．基态碳原子的L层没有成对电子 D．基态氯原子的价层电子排布式为3s23p6 B　解析：氯元素的2p和3p轨道形状均呈哑铃形，A错误；氧元素的1s、2s能级的轨道数相同，均为1，B正确；基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，L层有1对成对电子，C错误；基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，价层电子排布式为3s23p5，D错误。 16．X、Y、Z三种元素的原子，其价层电子排布式分别为ns1、3s23p2和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(　　) A．XYZ2　　　　　 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3 B　解析：X原子价层电子排布为ns1，可能为氢、锂、钠等元素，为第ⅠA族元素，化合价为＋1；Y原子价层电子排布为3s23p2，则Y为硅元素，化合价为＋4、－4；Z原子价层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为－2。XYZ2中Y的化合价为＋3，不符合实际情况，A错误；X2YZ3中Y的化合价为＋4，符合实际情况，B正确；X2YZ2中Y的化合价为＋2，不符合实际情况，C错误；XYZ3中Y的化合价为＋5，不符合实际情况，D错误。 17．下列各组表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是(　　) A．M层价层电子数为3的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p1的原子 B．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 C．最外层电子数是核外电子总数的 的原子和价层电子排布式为3s23p3的原子 D．L能层中s、p能级电子数比为1∶1的基态原子和价层电子排布式为2s22p2的原子 B　解析：M层价层电子数为3的基态原子是3s23p1，是Al原子；核外电子排布为1s22s22p63s23p1的原子为Al原子，属于同种元素原子，A正确；M层全充满而N层为4s2的原子核外电子排布为[Ar]3d104s2，是Zn原子；核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子为Ca原子，不是同种元素原子，B错误；最外层电子数是核外电子总数的 的原子可能是Li、P原子；价层电子排布为3s23p3的原子是P原子，可能是同种元素原子，C正确；L能层中s、p能级电子数比为1∶1的基态原子是C原子，价层电子排布为2s22p2的原子是碳原子，故是同种原子，D正确。 18．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，基态X原子的4p轨道有3个电子，基态Y原子的最外层2p轨道有4个电子，Z元素可以形成－1价离子。下列说法正确的是(　　) A．基态X原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3 B．基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p5 C．Z是非金属元素，与Cl元素同主族 D．Y的某种单质和氢化物具有杀菌、消毒作用 D　解析：基态X原子的4p轨道有3个电子，最高能级是4p，核外有4个能层，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；基态Y原子的最外层2p轨道有4个电子，则其核外电子排布式为1s22s22p4，B错误；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，推知Z的原子序数为1，则Z是H元素，与Cl元素不是同主族，C错误；Y是O，形成的单质O3和氢化物H2O2都具有较强氧化性，都具有杀菌、消毒作用，D正确。 19．(2024·河北衡水武强中学期末)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种__________(填标号)。 A．吸收光谱　　　　　B．发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是__________，能量最低的是__________(填标号)。 a．1s22s22p43s13p3p3p b．1s22s22p33s23p3p3p c．1s22s22p63s13p d．1s22s22p63s2 (3)Ti最高能层电子的电子云轮廓形状为________，其价层电子排布式为______________。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式________________________。 (4)Fe3＋与Fe2＋的离子半径大小关系为Fe3＋__________Fe2＋(填“大于”或“小于”)。 (5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是________。 ①2p＝3p　②4s>2s　③4p>4f　④4d>3d A．①④ B．①③ C．③④ D．②③ 解析：(1)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱。 (2)a项，1s22s22p43s13p3p3p即2p上的2个电子跃迁到3p上，3s的1个电子跃迁到3p上；b项，1s22s22p33s23p3p3p是2p上的3个电子跃迁到3p上；c项，1s22s22p63s13p为3s上的1个电子跃迁到3p上；d项，1s22s22p63s2为基态原子。 (3)Ti最高能层为N层，即最高能级为4s能级，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价层电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的价层电子轨道表示式为。 (4)当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多，对应的粒子半径越大，故Fe3＋的核外电子数比Fe2＋少，故离子半径大小关系为Fe3＋小于Fe2＋。 (5)根据能级构造原理可知：不同能层的相同能级的能量大小为(n－1)s＜ns＜(n＋1)s，(n－1)p＜np＜(n＋1)p，(n－1)d＜nd＜(n＋1)d，2p＜3p，①不正确；4s>2s，②正确；4d>3d，④正确；相同能层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf，所以4p＜4f，③不正确。 20．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A是形成化合物种类最多的元素；B与A同周期，其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等；C为第三周期元素，其离子半径在该周期中最小；D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2；E的单质为紫红色金属。回答下列问题： (1)基态D原子的核外电子排布式为__________________________。 (2)基态A原子的核外电子共有________种不同空间运动状态；B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈________形。 (3)C3＋与过量氨水反应的离子方程式为_______________________________。 (4)基态E原子的价层电子排布式为____________________，其基态原子核外填充有电子的能量最高的能层的符号为________，该能层上含有的原子轨道数为________。 答案：(1)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2) (2)4　哑铃 (3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH (4)3d104s1　N　16 解析：前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A是形成化合物种类最多的元素，则A为碳元素。B与A同周期(第二周期)，其原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p4，则B为氧元素。C为第三周期元素，其离子半径在该周期中最小，则C为铝元素。D原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2且D的核电荷数大于13，则基态D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，D为硅元素。E的单质为紫红色金属，则E为铜元素。 学科网（北京）股份有限公司 $$