内容正文:
1.“各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的2倍”,支撑这一结论的理论是( )
A.构造原理 B.泡利不相容原理
C.洪特规则 D.能量最低原理
解析:B [构造原理决定了原子和离子中电子在各能级的排布,A错误;泡利不相容原理是指每个轨道(例如1s轨道、2p能级中的px轨道)最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍,B正确;洪特规则是指核外电子在能量相同的原子轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同,C错误;能量最低原理是指核外电子排布时,先占据能量最低的轨道,D错误。]
2.电子排布式为1s22s22p63s23p1的原子是( )
A.Mg B.Na C.He D.Al
解析:D [依据电子排布式可以得出该元素有三个电子层,最外层有三个电子,为铝元素。]
3.气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是( )
A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p63d104s24p1→1s22s22p63s23p63d104s1
解析:B [能级轨道上电子处于半充满、全充满、全空状态时,原子相对稳定,不易失去电子,p能级最多容纳6个电子,s能级最多容纳2个电子,选项B中3p轨道上有3个电子,处于半充满状态,相对稳定,不易失去电子,即失去电子时吸收的能量较多,故B正确。]
4.下列有关核外电子排布的式子不正确的是( )
解析:D [24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,这样排布可以满足洪特规则特例,且能量最低,A正确;K原子核外有19个电子,故其简化电子排布式为[Ar]4s1,B正确;N原子核外有7个电子,其轨道表示式为,C正确;Si原子3p能级的电子排布遵循洪特规则,应该是,D不正确。]
5.在2p能级上最多只能排布6个电子,其依据的规律是( )
A.能量最低原理
B.泡利不相容原理
C.洪特规则
D.能量最低原理和泡利不相容原理
解析:B [各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的2倍]
6.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是( )
A.1s22s22p63s23p1 B.1s22s22p3
C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p4
解析:A [电子层数越多,则原子的原子半径越大,相同电子层的原子中,原子半径随着原子序数的增大而减小,A和D的电子层数大于B和C,所以A和D的原子半径大于B和C,A、D电子层数相等,但A的原子序数小于D,所以A的原子半径大于D,则原子半径最大的是A。]
7.下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Na+ 1s22s22p6
B.F 1s22s22p5
C.Cl- 1s22s22p63s23p5
D.As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析:C [s能级最多容纳2个电子,p能级最多可容纳6个电子,电子总是从能量低的能层、能级开始排列。C项中Cl-应是Cl原子得到一个电子的稳定结构,所以Cl-的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。]
8.下列化学用语的表达正确的是( )
A.原子核内有10个中子的氧原子:8O
B.氯原子的结构示意图:
C.Fe3+的最外层电子排布式:3s23p63d5
D.基态铜原子的价电子轨道表示式:
解析:C [原子核内有10个中子的氧原子的质量数=10+8=18,应该表示为O,故A错误;氯原子核外电子总数为17,氯原子的结构示意图为,故B错误,铁为26号元素,铁离子最外层电子数为13,根据构造原理可得:Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,故C正确;Cu是29号元素,其原子核外有29个电子,基态原子价电子排布式为3d104s1,图示中3d和4s能级电子数目不符合要求,最外层的轨道表示式为,故D错误。]
9.(双选)下列给出的基态原子的电子排布式,其中正确的是( )
A.11Na:1s22s22p7
B.47Ag:1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2
C.20Ca:1s22s22p63s23p64s2
D.35Br:[Ar]3d104s24p5
解析:CD [A项中的“2p7”违背了泡利不相容原理,p能级有3个轨道,最多填充6个电子,正确的电子排布式为1s22s22p63s1。B项中的“4d95s2”违背了洪特规则特例,正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1。]
10.下列氧原子的轨道表示式中,能量最低的是( )
解析:B [由于简并轨道(能量相同的原子轨道)中电子优先单独占据1个轨道,且自旋状态相同,原子的能量最低,O原子能量最低的电子排布式是。]
11.下列原子中未成对电子数最多的是( )
A.C B.O C.N D.Cl
解析:C [A选项,C的核外电子排布式为1s22s22p2,p能级有3个原子轨道,因此未成对电子数为2;B选项,O的核外电子排布式为1s22s22p4,p能级有3个原子轨道,因此未成对电子数为2;C选项,N的核外电子排布式为1s22s22p3,p能级有3个原子轨道,因此未成对电子数为3;D选项,Cl的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,p能级有3个原子轨道,因此未成对电子数为1。]
12.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( )
A.最外层都只有一个电子的X、Y原子
B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
D.2p轨道上只有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子
解析:D [D项,X原子是C原子,Y原子为Si原子,二者位于同一主族,最外层电子数相同,化学性质相似,D正确。]
13.(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断,哪些违反了泡利不相容原理? ________ ;
哪些违反了洪特规则? ________ 。
(2)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s ②3d ③4s ④3s ⑤4p ⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是 ________ (填序号)。
解析:(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子,③违反了泡利不相容原理;②中成单电子自旋状态应相同,④中5个电子应分占5个轨道,⑥中成单电子自旋状态应相同,所以②④⑥违反了洪特规则。
答案:(1)③ ②④⑥ (2)①④⑥③②⑤
14.(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 ________ 形象化描述。在基态14C原子中,核外存在 ________ 对自旋状态不同的电子。
(2)N的基态原子核外电子排布式为 ________ ;Cu的基态原子最外层有 ________ 个电子。
(3)钒(23V)是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为 ________ ,其价电子的轨道表示式为________________________________________________________________________。
(4)Na位于元素周期表第 ________ 周期 ________ 族;S的基态原子核外有 ________ 个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为 ________ 。
(5)Cu+基态核外电子排布式为________________________________________________________________________。
(6)基态Fe原子有 ________ 个未成对电子,Fe3+的电子排布式为 ________ 。
(7)31Ga基态原子的核外电子排布式是 ________ 。
(8)铝原子核外电子云有 ________ 种不同的伸展方向,有 ________ 种不同运动状态的电子。
(9)基态Mn2+的核外电子排布式为 ________ 。
(10)Se原子序数为 ________ ,其核外M层电子的排布式为 ________ 。
(11)可正确表示原子轨道的是 ________ 。
A.2s B.2d C.3pz D.3f
答案:(1)电子云 2 (2)1s22s22p3 1
(3)4 ⅤB
(4)3 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2
(或[Ne]3s23p2)
(5)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(6)4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1
(或[Ar]3d104s24p1)
(8)4 13
(9)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
(10)34 3s23p63d10
(11)AC
15.A原子中只有一个能层且只含1个电子,B原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反;D原子第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子;E原子的最外层电子排布式为3s23p6。
(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种):
________________________________________________________________________。
(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个):
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(3)检验某溶液中是否含有D+,可通过 ________ 试验来实现;检验某溶液中是否含有B-,通常所用的试剂是 ________ 和 ________ 。
(4)写出E的元素符号: ________ ,要证明太阳上是否含有E元素,可采用的方法是________________________________________________________________________。
解析:由A只有1个能层且只含1个电子,判断A为H元素;B原子3p轨道得1个电子饱和,则原有5个电子,即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5,为Cl元素;C原子的轨道表示式为 ,为O元素;D为K元素;E为Ar元素。
答案:(1)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(合理即可) (2)2H2O通电,2H2↑+O2↑ 2K+2H2O===2KOH+H2↑(合理即可) (3)焰色 AgNO3溶液 稀HNO3 (4)Ar 对太阳光进行光谱分析
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