内容正文:
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第三课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
基础达标
1.下列说法错误的是( )
A.电子排布式违反了泡利不相容原理
B.基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C.原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理
D.电子排布式违反了能量最低原理
2.以下是一些原子的 2P 能级和 3d 能级中电子排布的情况;其中违反了洪特规则的是( )
①②③④⑤⑥
A.① B.①③ C.③④⑤ D.②④⑤
3.3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是( )
A.洪特规则 B.泡利不相容原理
C.能量最低原则和洪特规则 D.能量最低原则和泡利不相容原理
4.若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了( )
A.能量守恒原理 B.泡利原理 C.能量最低原理 D.洪特规则
5.下列轨道表示式不符合泡利原理的是( )
A.能级 B.能级
C.能级 D.能级
6.在核电荷数为26的元素Fe的基态原子核外的3d、4s轨道内,下列电子排布图正确的是( )
A. B.
C. D.
7.下列说法正确的是( )
A.电子排布式为的原子与电子排布式为的原子对应元素的化学性质相似
B.的最外层电子排布式为
C.基态铜原子价层电子的轨道表示式为
D.基态碳原子最外层电子的轨道表示式为
8.下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是( )
选项
电子排布式或电子排布图
评价
A.
O原子的电子排布图:
错误;违反泡利不相容原理
B.
N原子的电子排布图:
错误;违反洪特规则
C.
Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2
错误;违反能量最低原理
D.
Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6
错误;违反能量最低原理
A.A B.B C.C D.D
9.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.电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱
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
10.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,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.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
11.下列说法错误的是( )
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
12.下列叙述正确的是( )
A.可能存在基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相反
C.1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相同
D.基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量
13.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
A. B.
C. D.
14.某原子的轨道表示式如下,从中得到的信息错误的是( )
A.有2个电子层
B.有3种能量不同的电子
C.最外层有3个电子
D.有7种运动状态不同的电子
15.下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A. B.
C. D.
能力提升
16.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应,又能与烧碱溶液反应,且都产生H2的是( )
A.核内无中子的原子
B.外围电子构型为3s23p4的原子
C.核外电子排布图为 的基态原子
D.处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2
17.下列各项叙述错误的是( )
A.如果硫原子的轨道表示式为,则违反了泡利不相容原理
B.如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为,则违反了能量最低原理
C.氮原子的轨道表示式为,符合洪特规则和泡利不相容原理
D.泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则
18.已知某原子结构示意图为,下列有关说法正确的是( )
A.结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子基态的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子
19.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是( )
A.碳原子轨道表示式
B.P原子价电子轨道表示式
C.Cr原子的价电子排布式3d44s2
D.Fe2+价电子排布式3d44s2
20.下列原子或离子的电子排布式或排布图正确的是 (填序号,下同),违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6 ②F-:1s22s23p6
③P:④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2+:1s22s22p6⑦C:
21.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为
(2)B元素的价离子和C元素的价离子的核外电子排布情况均与氩原子相同,则B元素的价离子的结构示意图为 ,C元素原子有 个能层, 个能级, 个非空原子轨道
(3)D元素的价离子的3d能级为半充满状态,D的元素符号为 ,其基态原子的核外电子排布式为
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,E的元素符号为 ,其基态原子的简化电子排布式为
22.现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
A元素原子的核外p电子数比s电子数少3
B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
C元素基态原子p轨道有3个未成对电子
D原子核外所有p轨道全充满或半充满
E在该周期中未成对电子数最多
F能形成红色(或砖红色)的和黑色的FO两种氧化物
某同学根据上述信息,完成下列各题。
(1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式: 。
(2)B基态原子的核外电子轨道表示式为 ,该同学所画的轨道表示式违背了 。
(3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,呈形 形。
(4)写出C原子的电子排布式: ;写出E原子的简化电子排布式: 。
(5)写出F元素原子的价层电子排布式: 。
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23.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元素基态原子的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的价层电子排布图为 ,该元素的名称是 。
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是 。
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第三课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
基础达标
1.下列说法错误的是( )
A.电子排布式违反了泡利不相容原理
B.基态原子电子排布式违反了能量最低原理
C.原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理
D.电子排布式违反了能量最低原理
【答案】C
【详解】A.因为轨道最多容纳2个电子,电子排布式违反了泡利不相容原理,A不符合题意;
B.因为轨道能量比轨道能量低,所以基态原子电子排布式违反了能量最低原理,正确的应该为,B不符合题意;
C.原子的核外电子排布式写成违反了泡利原理,C符合题意;
D.根据能量最低原理知电子先排能量低的轨道,后排能量高的轨道,D不符合题意;
故选:C。
2.以下是一些原子的 2P 能级和 3d 能级中电子排布的情况;其中违反了洪特规则的是( )
①②③④⑤⑥
A.① B.①③ C.③④⑤ D.②④⑤
【答案】D
【分析】根据洪特规可知,基态原子的核外电子优先以相同的自旋状态分别占据一个轨道。
【详解】①该电子排布中,有一个原子轨道中排布了两个自旋状态相同的电子,该排布符合洪特规则,但违反了泡利不相容原理;
②2p轨道中排布4个电子时,一定有3个电子的自旋状态相同,该排布不符合洪特规则;
③2p轨道中排布4个电子时,一定有3个电子的自旋状态相同,该排布符合洪特规则;
④3d轨道在只有5个电子时,电子优先以相同的自旋状态分别占据一个轨道,该排布不符合洪特规则;
⑤3d轨道在排布6个电子时,一定有5个电子的自旋状态相同,该排布不符合洪特规则;
⑥3d轨道在只有10个电子时,每个轨道排布2个自旋状态相反应的电子,该排布符合洪特规则。
故答案选D。
3.3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是( )
A.洪特规则 B.泡利不相容原理
C.能量最低原则和洪特规则 D.能量最低原则和泡利不相容原理
【答案】B
【分析】核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则等。能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道;泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;洪特规则:在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,据此分析解答。
【详解】3d能级上有5个能量相等的轨道,每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,所以最多只能排布10个电子,其依据的规律是泡利不相容原理,故答案为B。
4.若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了( )
A.能量守恒原理 B.泡利原理 C.能量最低原理 D.洪特规则
【答案】D
【详解】A.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,6C的电子排布式写成ls22s22p2x没有违背能量守恒原理,故A不符合题意;
B.泡利原理指的是在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,而且它们的自旋状态相反,基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背泡利原理,故B不符合题意;
C.能量最低原则指的是电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,6C的电子排布式写成ls22s22p2x,没有违背能量最低原理,故C不符合题意;
D.6C原子2p能级上有3个轨道,2p能级上有2个电子,2个电子应该排在2个不同的轨道上,且自旋方向相同,若将基态6C的电子排布式写成ls22s22p2x,它违背了洪特规则,正确的电子排布式为:1s22s22px12py1,故D符合题意;
答案选D。
5.下列轨道表示式不符合泡利原理的是( )
A.能级 B.能级
C.能级 D.能级
【答案】C
【分析】泡利原理是指在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
【详解】A.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,A正确;
B.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,B正确;
C.能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同,不符合泡利原理,C错误;
D.每个轨道中的2个电子自旋状态相反,符合泡利原理,D正确;
故选C。
6.在核电荷数为26的元素Fe的基态原子核外的3d、4s轨道内,下列电子排布图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】核外电子排布从能量低的轨道开始填充,根据构造原理,基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,根据原子核外电子排布规律,Fe的基态原子核外的3d、4s轨道的电子排布图为 ,所以答案为D。
7.下列说法正确的是( )
A.电子排布式为的原子与电子排布式为的原子对应元素的化学性质相似
B.的最外层电子排布式为
C.基态铜原子价层电子的轨道表示式为
D.基态碳原子最外层电子的轨道表示式为
【答案】B
【详解】A.电子排布式为的原子是H,电子排布式为的原子为,H是非金属元素,是金属元素,化学性质不相似,A项错误;
B.基态原子的电子排布式为,失去电子时先失最外层,再失次外层,故的最外层电子排布式为,B项正确;
C.基态铜原子的价层电子的轨道表示式为,C项错误;
D.基态碳原子的比轨道能量低,应先填满再填,即,D项错误;
答案选B。
8.下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是( )
选项
电子排布式或电子排布图
评价
A.
O原子的电子排布图:
错误;违反泡利不相容原理
B.
N原子的电子排布图:
错误;违反洪特规则
C.
Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2
错误;违反能量最低原理
D.
Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6
错误;违反能量最低原理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A. 电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,不符合题意,A错误;
B. 相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,不符合题意,B错误;
C. Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s2,违反能量最低原理,符合题意,C正确;
D. Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D错误;
答案为C。
9.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.电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱
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
【答案】B
【详解】A. Li原子的核外电子排布式写成1s3违背了泡利原理,故A错误;
B.电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱,B正确;
C.处于基态的氧原子电子排布图表示成 ,违背了洪特规则,故C错误;
D. 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D错误;
故答案为B。
10.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,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.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
【答案】C
【详解】A.Ar与S2-的原子核电荷数不同,1s能级上电子的能量不相同,A错误;
B.Ar与S2-的原子核电荷数不同,半径不同,3p能级上电子离核的距离不相同,B错误;
C.Ar与S2-的原子核电荷数不同,电子跃迁产生的光谱都不相同,C正确;
D.Ar与S2-的原子核电荷数不同,化学性质不相同,D错误;
故选C。
11.下列说法错误的是( )
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
【答案】A
【详解】A.电子能量与能层和能级都有关,ns电子的能量一定高于(n- 1) p电子的能量,A错误;
B.根据洪特规则知,2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上,B正确;
C.应先排能量低的4s轨道,而不是排能量高的3d,违反了能量最低原理,C正确;
D.根据泡利不相容原理知,3p轨道最多排6个电子,D正确;
故本题选A。
12.下列叙述正确的是( )
A.可能存在基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相反
C.1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相同
D.基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量
【答案】D
【详解】A.原子轨道电子的排布依据能量最低原理,即电子总是先排在能量较低的轨道,直至此轨道排满在排下一轨道,3d轨道的能量大于4s轨道但小于4p轨道,所以电子会先排3d轨道待其排满再排4p轨道,不可能出现1s22s22p63s23p64s24p1的排列,A错;
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,B错误;
C.根据泡利不相容原理1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向应该相反,C错误;
D.基态原子获得能量变为激发态原子。而激发态原子若要变为基态原子必须向外放出能量,D正确。
13.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.违背了洪特规则,A错误;
B.违背了泡利原理,B错误;
C.违背了洪特规则,C错误;
D.根据能量最低原理可知锰原子核外电子排布式为,根据洪特规则和泡利原理可知,外围电子的运动状态为:,D正确;
故选D。
14.某原子的轨道表示式如下,从中得到的信息错误的是( )
A.有2个电子层
B.有3种能量不同的电子
C.最外层有3个电子
D.有7种运动状态不同的电子
【答案】C
【分析】从该原子的轨道式上,可以知道该原子核外电子数为7,该原子为氮原子。
【详解】A.该原子有两个电子层分别为K、L层,A正确;
B.核外电子的能级为1s、2s、2p能级,同一能级上的电子能量相同,电子在各能级的能量关系:1s<2s<2p,故有3种能量不同的电子,B正确;
C.该原子最外层有5个电子,C错误;
D.该原子核外有7个电子,故有7种不同运动状态的电子,D正确;
答案选C。
15.下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.该项中的价层电子的电子排布图是基态Si原子的,A不符合题意;
B.该项中的价层电子的电子排布图也是基态的,但是3p轨道的两个电子自旋状态不同,不符合洪特规则,B不符合题意;
C.该项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道,D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道,故二者相比,C项表示的状态能量较低,C不符合题意;
D.由C选项解析可知,D符合题意。
故本题选D。
能力提升
16.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应,又能与烧碱溶液反应,且都产生H2的是( )
A.核内无中子的原子
B.外围电子构型为3s23p4的原子
C.核外电子排布图为 的基态原子
D.处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2
【答案】D
【分析】据题目的信息知“既能与稀硫酸反应,又能与烧碱溶液反应,且都产生H2”的是Al。A为氢、B为硫、C为镁,均与碱不反应,均不合题意。
【详解】A. 核内无中子的原子,为氢元素,故A错误;
B. 外围电子构型为3s23p4的原子,为硫元素,故B错误;
C. 核外电子排布图为 的基态原子,为镁元素,故C错误;
D. 处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2,为铝元素,故D正确;
答案选D。
17.下列各项叙述错误的是( )
A.如果硫原子的轨道表示式为,则违反了泡利不相容原理
B.如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为,则违反了能量最低原理
C.氮原子的轨道表示式为,符合洪特规则和泡利不相容原理
D.泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则
【答案】A
【详解】A.如果硫原子的轨道表示式为,则违反了洪特规则,A错误;
B.25号元素的基态原子电子排布式为,如果Mn元素的基态原子电子排布式为,则违反了能量最低原理,B正确;
C.氮原子的轨道表示式为,符合洪特规则和泡利不相容原理,C正确;
D.泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则,D正确;
故选A。
18.已知某原子结构示意图为,下列有关说法正确的是( )
A.结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子基态的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子
【答案】D
【详解】A.由原子结构示意图可知,K层电子排满时为2个电子,故x=2,该元素为硅,故A选项错误。
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,故B选项错误。
C.硅的基态电子排布图为,故C选项错误。
D.原子结构中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子,故D选项正确。
故答案选D。
19.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是( )
A.碳原子轨道表示式
B.P原子价电子轨道表示式
C.Cr原子的价电子排布式3d44s2
D.Fe2+价电子排布式3d44s2
【答案】A
【详解】A. 碳是6号元素,6个电子分别排在1s、2s、2p轨道上,碳原子轨道表示式,故A正确;
B.3p能级上三个电子自旋方向相同, P原子价电子轨道表示式,故B错误;
C. Cr原子的价电子排布式3d54s1,均处于半充满状态,故C错误;
D. 是失去4s上两个电子,形成Fe2+,Fe2+价电子排布式3d6,故D错误;
故选A。
20.下列原子或离子的电子排布式或排布图正确的是 (填序号,下同),违反能量最低原理的是 ,违反洪特规则的是 ,违反泡利原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6 ②F-:1s22s23p6
③P:④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2+:1s22s22p6⑦C:
【答案】 ①⑤⑥ ② ③④ ⑦
【详解】①Ca2+:1s22s22p63s23p6,其离子的电子排布式正确;②F-:1s22s23p6,违背了能量最低原理,离子电子排布式为1s22s22p6;③P:,违背了洪特规则,原子电子排布图为;④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2,违背了洪特规则,原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,原子的电子排布式正确;⑥Mg2+:1s22s22p6,离子的电子排布式正确;⑦C:,违反泡利原理,原子电子排布图为;因此原子或离子的电子排布式正确的是①⑤⑥,违反能量最低原理的是②,违反洪特规则的是③④,违反泡利原理的是⑦;故答案为:①⑤⑥;②;③④;⑦。
21.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为
(2)B元素的价离子和C元素的价离子的核外电子排布情况均与氩原子相同,则B元素的价离子的结构示意图为 ,C元素原子有 个能层, 个能级, 个非空原子轨道
(3)D元素的价离子的3d能级为半充满状态,D的元素符号为 ,其基态原子的核外电子排布式为
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,E的元素符号为 ,其基态原子的简化电子排布式为
【答案】 N 4 6 10 Fe Cu
【详解】(1)次外层有2个电子,则次外层为第一层,基态原子的最外层有3个未成对电子,则A元素原子的电子排布式为1s22s22p3,A是N。答案为:N;
(2)B元素的价离子和C元素的价离子的核外电子排布情况均与氩原子相同,则B元素原子序数为18-1=17,B为Cl;C元素的原子序数为18+1=19,C为K。Cl-的结构示意图为:;K的电子排布式为:1s22s22p63s23p64s1,有4个能层、6个能级、10个非空原子轨道(每个s能级有1个,每个p能级有3个)。答案为:4;6;10;
(3)D元素的价离子的3d能级为半充满状态,则D元素的价离子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d5,是D元素的原子失去2个4s电子和1个3d电子形成的,D元素原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,所以D为Fe。答案为:Fe;1s22s22p63s23p63d64s2;
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,则E元素原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,可简化为:[Ar]3d104s1,根据E元素原子的电子排布式可判断E为第四周期、ⅠB元素,所以E是Cu。答案为:Cu;[Ar]3d104s1。
【点睛】失电子顺序:不一定是填充电子的逆次序。过渡元素的原子失电子的顺序一般为:先失ns电子,再失(n-1)d电子。本题中D元素的价离子即为D元素的原子失去2个4s电子和1个3d电子而来。
22.现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
A元素原子的核外p电子数比s电子数少3
B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
C元素基态原子p轨道有3个未成对电子
D原子核外所有p轨道全充满或半充满
E在该周期中未成对电子数最多
F能形成红色(或砖红色)的和黑色的FO两种氧化物
某同学根据上述信息,完成下列各题。
(1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式: 。
(2)B基态原子的核外电子轨道表示式为 ,该同学所画的轨道表示式违背了 。
(3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,呈形 形。
(4)写出C原子的电子排布式: ;写出E原子的简化电子排布式: 。
(5)写出F元素原子的价层电子排布式: 。
【答案】 洪特规则 3 哑铃
【详解】(1)为元素,基态原子的电子排布式为,则核外电子轨道表示式为 。故答案为: ;
(2)为元素,基态原子的核外电子排布式为,由洪特规则可知,电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋平行,则题给基态原子的核外电子轨道表示式违反了洪特规则。故答案为:洪特规则;
(3)为元素,基态原子的核外电子排布式为,能级上电子能量最高,电子云在空间有3个伸展方向,呈哑铃形。故答案为:3;哑铃;
(4)为元素,原子的电子排布式为;为元素,原子的简化电子排布式为。故答案为:;;
(5)为元素,原子的电子排布式为,则价层电子排布式为。故答案为:;
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23.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元素基态原子的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的价层电子排布图为 ,该元素的名称是 。
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是 。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
【详解】(1)由以上分析可知X为As,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;
(2)Y为氧元素,原子的价层电子的轨道表示式为 ,故答案为: ;氧;
(3)已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,则反应方程式为:As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案为:As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
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