1.1.4 泡利原理、洪特规则、能量最低原理（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修2）

基于真实情境的大单元教学系列测试 1.1.4《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．符号表征是化学学习的重要工具，下列化学用语或说法正确的是 A．中子数为35的溴原子： B．、、互为同素异形体 C．NaOH的电子式： D．基态Cr原子的价层电子排布图： 2．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 C K原子的电子排布式： 错误；违反泡利不相容原理 D C的电子排布式 错误；违反洪特规则 3．下列化学用语正确的是 A．过氧化钙的电子式： B．基态锰原子(25Mn)的价层电子排布式：3d74s2 C．硫离子的结构示意图： D．基态碳原子的轨道表示式： 4．下列有关化学用语表示正确的是 A．的电子式： B．的价层电子排布式： C．基态碳原子的最外层电子轨道表示式： D．基态的离子结构示意图为 5．对于基态原子电子排布规则，以下表述正确的是 A．按泡利不相容原理每个电子层的电子容量为2n3个 B．轨道处于全充满状态时，原子较稳定，故35Br的电子排布式为[Ar]3d104s14p6 C．ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量 D．能量最低原理解决了电子在不同电子层中的排布顺序问题 6．下列对电子排布式或轨道表示式的书写评价错误的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A 基态原子核外的电子排布式： 错误，违反了洪特规则 B 基态原子的轨道表示式 错误，违反了泡利不相容原理 C 基态原子的外围电子轨道表示式 正确 D 基态原子电子排布式 正确 7．下列化学用语或图示表达正确的是 A．碳的基态原子轨道表示式： B．S2−的结构示意图： C．NaH的电子式： D．次氯酸的结构式：H-O-Cl 8．下列说法或化学用语表达正确的是 A．s能级的原子轨道电子云轮廓图呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 B．氮原子的轨道表示式是： C．p 能级的原子轨道电子云轮廓图呈哑铃形，随着能层的增加，p 能级原子轨道数目也在增多 D．Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8 9．下列有关说法正确的是 A．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d44s2 B．处于同一能级的电子运动状态不相同 C．从空间角度看，2s轨道与2p轨道形状相同 D．基态碳原子的轨道表示式是 二、不定项选择题 10．基态硫原子价电子的轨道表示式可以是 A． B． C． D． 11．下列有关轨道表示式的表述正确的是 A．  可表示单核10电子粒子基态时的电子排布 B．  违背了泡利原理 C．  表示基态N原子的价层电子排布道表示式 D．  表示处于激发态的B原子的轨 12．下列有关电子排布式或排布图的结论错误的是 选项 电子排布式 结论 A 违背洪特规则 B 书写正确 C N的电子排布图： 违背泡利原理 D 书写正确 13．某元素基态原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子的排布可能是 A． B． C． D． 14．下列说法错误的是 A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量 B．C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63d3违反了构造原理 D．基态氧原子的电子排布式是1s22s22p6 15．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高和最低的分别为。 A． B． C． D． 三、填空题 16．原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题： (1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置： 周期 族。 (2)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了 ； (3)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X的轨道表示式为 。 (4)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布式为： 。 (5)写出原子序数最小的IB族元素原子的核外电子排布式： 。 (6)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号： 。 (7)Fe3+比Fe2+的稳定性更 (填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是 ； (8)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为： 。 17．第四周期元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。 (1)镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子(Cr)的价层电子轨道排布式为 。 (2)“玉兔二号”月球车是通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作的。基态砷原子(As)的电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。基态镓原子(Ga)的核外有 种运动状态的电子。 (3)从电子排布的角度解释基态Fe3+比基态Fe2+稳定的原因 。 18．按要求填空： (1)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为 。 (2)Cu2＋基态核外电子排布式为 。 (3)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题： ①下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。 ②Li＋与H-具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H-)，原因是 。 (4)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。 19．按要求填空： (1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： 。 ③基态Ni2＋、Fe3＋、S2-的电子排布式分别为 、 、 。 (2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为 。 (3)基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号是 ，该能层有 个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式 ，砷位于元素周期表中第 周期 族。 20．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，其基态原子的电子排布图为 。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B-的结构示意图为 ，C元素在元素周期表的 区，写出常温下B的单质与C的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： 。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为 。 试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释D的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因： 。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，其基态原子的价电子排布式为 。 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 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 1.1.4《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》检测答案 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．【答案】C 【详解】A．溴的质子数为35，若中子数为35，则质量数为70，溴原子可表示为，A不正确； B．同素异形体是同种元素组成的不同性质的单质，而、、的性质相似，所以不互为同素异形体，B不正确； C．NaOH为离子化合物，由Na+和OH-构成，电子式为，C正确； D．依据洪特规则，Cr原子的3d亚层中，电子应分占不同的轨道，并且自旋方向相同，则基态Cr原子的价层电子排布图：，D不正确； 2．【答案】D 【详解】A．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，故A不符合题意； B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，故B不符合题意； C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，故C不符合题意； D．电子应先充满同能级的轨道，C的电子排布式违反洪特规则，故D符合题意； 3．【答案】A A．过氧化钙为离子化合物，其电子式为：，故A正确； B．基态锰原子(25Mn)的电子式排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，其价层电子排布式：3d54s2，故B错误； C．硫为16号元素，则硫离子的结构示意图为：，故C错误； D．基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，当电子在同一能级的不同轨道上排布时，电子总是优先占据一个轨道，且自旋平行，故其轨道表示式为，故D错误； 4．【答案】D A．N原子有一对孤电子对，的电子式为，故A错误； B．Zn原子序数为30，失去两个电子后，最外层电子为18，价层排布式为：，故B错误； C．基态碳原子的最外层电子排布式：2s22p2，2s轨道应有2个电子即，故C错误； D．Fe为26号元素，为Fe失去2个电子后形成的，则的离子结构示意图为，故D正确； 5．【答案】D 【详解】A．按泡利不相容原理,用n表示电子层数，每个电子层最多可容纳的电子数为2n2，A错误； B．根据能级构造原理可知，35Br的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误； C．电子能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知，ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，C错误； D．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，故能量最低原理解决了电子在不同电子层中的排布顺序问题，D正确； 6．【答案】D 【详解】A．2p能级有3个轨道，2p能级有2个电子，电子应先单独分占2个轨道，且自旋方向相同，填充2个电子，违反了洪特规则，A正确； B．根据泡利不相容原理，每个轨道最多容纳两个电子，且自旋方向相反，正确的为，B正确； C．基态S原子的外围电子排布式，轨道表示式，评价正确，C正确； D．根据能量最低原理可知该基态原子的电子排布式应为，D错误； 7．【答案】D A．中2p轨道上电子应占据更多空轨道，且自旋方向相同，故A项错误； B．S2-核外有18个电子，最外层电子数为8，故B项错误； C．NaH为离子化合物，其电子式为，故C项错误； D．次氯酸为共价化合物，其中O原子与H、Cl原子形成共用电子对，其结构式为H-O-Cl，故D项正确； 8．【答案】D 【详解】A．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故A错误； B．电子在能量相同的原子轨道排布时，尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，氮原子的轨道表示式是，故B错误； C．p 能级的原子轨道电子云轮廓图呈哑铃形，p能级含有3个原子轨道，不同能层上的p能级含有的轨道数相同，故C错误； D．Ni为28号元素，基态Ni核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8， 9．【答案】B 【详解】A．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，故A错误； B．每一个电子有一种运动状态，所以处于同一能级的电子运动状态不相同，故B正确； C．2s轨道呈球形，2p轨道为哑铃形，故C错误； D．洪特规则指出，电子优先占据空轨道，且自旋平行，则基态碳原子的轨道表示式是， 10．【答案】CD 【详解】核外电子排布遵循泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理； 泡利不相容原理要求一个原子轨道里最多能容纳两个电子，且自旋方向相反； 共特规则要求当电子排布在同一能级不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道；S为16号元素，价电子为3s23p4，按照泡利不相容原理和洪特规则，价电子轨道表达式或，答案选CD。 11．【答案】A 【详解】A．单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内容纳2个电子，且自旋相反，A正确； B．  违背了洪特规则，B错误； C．基态N原子的价层电子轨道表示式为  ，C错误； D．该轨道表示式中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，D错误； 12．【答案】BC 【详解】A．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，所以2p能级上电子排布图违背了洪特规则，A正确； B．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，3d能级的能量高于4s能级，应先填充4s能级，再填充3d能级，则没有填充4s能级违背了能量最低原理，B错误； C．当电子排布在同一轨道时，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，电子排布图正确，结论错误，C错误； D．原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，全空、全满或半满时能量最低，则电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1符合构造原理和洪特规则特例，书写正确，D正确； 13．【答案】AB 【详解】某元素原子3d轨道上有5个电子，则该基态原子简化电子排布式可能为[Ar]3d54s1(Cr)和[Ar]3d54s2(Mn)，故最外层电子的排布可能是4s1和4s2； 14．【答案】D 【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正确； 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，即构造原理，C正确； D．基态氧原子的电子排布式是1s22s22p4，D错误； 15．【答案】CD 【详解】Li是3号元素，根据构造原理可知基态Li原子核外电子排布式是1s22s1，则其基态核外电子排布的轨道表达式是；在原子核外同一能层中的不同能级的能量大小关系为：E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)；不同能层中一般是能层序数越大，能量越高，则Li原子核外电子排布中能量最高的是，故合理选项是CD。 16．【答案】(1) 四 IIIA (2)泡利原理 (3) (4)3d24s2 (5)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (6)Si或S (7) 强 Fe3+的价层电子排布为3d5，处于“半满状态”，故更稳定 (8)铬 【详解】（1）31号元素镓(Ga)，核外电子数31，核外四个电子层，最外层3个电子，Ga在元素周期表中的位置为第四周期第ⅢA族； （2）基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，3s能级上有1个轨道，有3个电子，它违背了泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，故答案为：泡利原理； （3）X原子在第二电子层上只有一个空轨道，价电子排布式为：2s22p2，则X为C元素，轨道表示式为：； （4）钛(Ti)元素的原子序数为22，原子的价电子排布式为3d24s2； （5）原子序数最小的IB族元素为29号Cu元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1； （6）3p轨道上有2个未成对电子，则其外围电子排布式为3s23p2或3s23p4，若为外围电子排布为3s23p2，是Si元素；若为外围电子排布为3s23p4，是S元素，故答案为：Si或S； （7）Fe2+的核外排布1s22s22p63s23p63d6，Fe3+的核外排布为1s22s22p63s23p63d5，可以知道Fe3+的3d轨道上的电子数为5，为半充满，更加稳定，Fe2+的价层电子排布式为3d6，易失去1个电子达到半充满结构，Fe2+易被氧化成Fe3+，Fe3+比Fe2+的稳定性更强，故答案为：强；Fe3+的价层电子排布为3d5，处于“半满状态”，故更稳定； （8）该元素的价电子排布式为3d54s1，则电子排布为[Ar] 3d54s1，可知原子序数为24，该元素的名称为铬。 17．【答案】(1) (2) 哑铃 31 (3)Fe3+的价电子排布为3d5，Fe2+的价电子排布为3d6，前者为半充满状态，更稳定 【详解】（1）铬是24号元素，基态铬原子(Cr)的价层电子轨道排布式为；（2）As是33号元素，价电子排布式为4s24p3，基态砷原子(As)的电子占据最高能级为4p，电子云轮廓图为哑铃形。Ga是31号元素，核外有31个电子，基态镓原子(Ga)的核外有31种运动状态的电子。 （3）Fe3+的价电子排布为3d5，Fe2+的价电子排布为3d6，前者为半充满状态，所以基态Fe3+比基态Fe2+稳定。 18．【答案】(1) 4s 4f5 (2)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(3) D C Li＋核电荷数较大 (4) 哑铃(纺锤) (5) 【详解】（1）Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态，能量较低，故首先失去4s轨道电子；Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3＋成为稳定状态，要失去最外层6s上的2个电子和4f上的1个电子，所以Sm3＋的价电子排布式为4f5； （2）Cu位于第四周期ⅠB族，其价电子排布式为3d104s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9； （3）①根据电子排布图可知，四种电子排布式分别是1s12s2、2s22p1、2s12p2、1s22s1，根据构造原理可知能级能量大小关系是：1s<2s<2p，则D原子能量最低、C原子能量最高； ②由于Li＋的核电荷数较大，原子核对核外电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－； （4）基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则价层电子排布图为。基态S原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4，电子占据的最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形； （5）根据构造原理可知，氮原子价电子排布式为2s22p3，根据洪特规则和泡利原理可知，其价电子的轨道表达式(电子排布图)为。 19．【答案】(1) 1s22s22p63s23p2 1s22s22p1 [Ar]3d8 [Ar]3d5 1s22s22p63s23p6 (2)Br (3) M 3 (4) [Ar]3d104s24p3 四 VA 【详解】（1）①L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅，基态原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p2； ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，最外层电子数不超过8，故该原子只有2个电子层，最外层电子数为3，核外电子排布式为1s22s22p1，为硼元素； ③Ni的原子序数为28，根据构造原理，基态Ni原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，故Ni2＋的电子排布式为[Ar]3d8； 基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5； 硫原子序数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，故S2－的电子排布式为1s22s22p63s23p6。 （2）根据价电子排布式可知该元素有4个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表的第四周期ⅦA族，为Br元素。 （3）Ti的原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，故基态Ti2＋的电子排布式为[Ar]3d2，电子占据的最高能层符号为M，该能层有3s、3p、3d ，3个能级。 （4）砷的原子序数为33，基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，位于第四周期ⅤA族。 20．【答案】(1)(2) s (3) [Ar] 3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+的价电子排布式为3d6，容易失去一个电子形成3d5，3d轨道为半充满稳定结构，故Fe2+容易失去一个电子被氧化为Fe3+ (4)3d104s1 【详解】（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，则为N元素，其基态原子的电子排布图为。 （2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则B为Cl元素，C为K元素，B-的结构示意图为，C元素在元素周期表的s区，常温下Cl2与C的最高价氧化物对应水化物反应，即KOH反应的化学方程式为。 （3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，则D为Fe元素，其基态原子的电子排布式为[Ar] 3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。Fe2+的价电子排布式为3d6，容易失去一个电子形成3d5，3d轨道为半充满稳定结构，故Fe2+容易失去一个电子被氧化为Fe3+。 （4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E为Cu元素，其基态原子的价电子排布式为3d104s1。 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 $$