课时梯级训练(3) 泡利原理、洪特规则、能量最低原理(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版2019 单选）

课时梯级训练(3)　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 1．下列轨道表示式能表示基态磷原子最外层电子结构的是 (　　) D　解析：基态磷原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p3，其最外层电子的轨道表示式为 。 2．(2025·天津南开区期末)某基态原子价层电子的轨道表示式为，从中得到的信息错误的是 (　　) A．有2个电子层 B．最外层有4个电子 C．有3种能量不同的电子 D．有6种空间运动状态不同的电子 D　解析：由基态原子的价层电子轨道表示式可知，该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，该原子序数为6，为C。该原子有2个电子层，分别为K层、L层，每层的电子数分别为2、4，A正确；每层的电子数分别为2、4，所以最外层有4个电子，B正确；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为1s<2s<2p，故有3种能量不同的电子，C正确；对于同一个原子的核外电子，每一个电子的运动状态都不同，则原子核外有几个电子，就有几种运动状态不同的电子，该原子核外共有6个电子，则有6种不同运动状态的电子，D错误。 3．下列说法正确的是 (　　) A．基态氧原子核外有8种能量不同的电子 B．基态镁原子最外层的电子云轮廓图为 C．基态Fe原子的价层电子轨道表示式为 D．轨道表示式违反了泡利原理 C　解析：基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，相同能级上电子的能量相同，故有3种能量不同的电子，A错误；基态Mg原子最外层为3s能级，其电子云轮廓图为球形，B错误；铁为26号元素，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，价层电子轨道表示式为 ，C正确；该轨道表示式违反了洪特规则，3个2p轨道的电子自旋平行，D错误。 4．下列叙述错误的是 (　　) A．铍原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 B．若硫原子核外电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．若23号V元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则违反了能量最低原理 D．原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4能释放特定能量产生发射光谱 B　解析：3p能级在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，违反了洪特规则，B错误；4s轨道能量比3d轨道能量低，故23号V元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d34s2，C正确；3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量降低，故释放能量，产生发射光谱，D正确。 5．若某原子在处于能量最低状态时，其价层电子排布式为3d74s2，下列说法不正确的是 (　　) A．该元素原子处于能量最低状态时，核外电子总数为27 B．该元素原子核外共有4个能层，最高能级原子轨道呈球形 C．该元素原子的M能层共有7个电子 D．该元素基态原子共有3个未成对电子 C　解析：原子在处于能量最低状态时，其价层电子排布式为3d74s2，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，故其电子总数为27，A正确；该原子的最高能级为4s，则该原子核外有4个能层，最高能级为4s，原子轨道呈球形，B正确；该原子M能层的电子排布式为3s23p63d7，则M能层共有15个电子，C错误；该元素基态原子价层电子排布式为3d74s2，根据核外电子排布原则，3d轨道全充满还缺少3个电子，故有3个未成对电子，D正确。 6．(2025·天津西青区期末)下列表示正确的是 (　　) A．中子数为176的某核素：Ts B．基态氮原子的轨道表示式： C．Fe3+的结构示意图： D．基态锌原子的价层电子排布式：3d104s2 D　解析：元素符号左上角的数字是质量数，质量数等于质子数和中子数的和，则中子数为176的某核素，其符号为Ts，A错误；根据洪特规则，基态氮原子的轨道表示式为，B错误；Fe的原子序数为26，核外的26个电子分四层排布，由里往外依次排2、8、14、2个电子，则Fe3+的结构示意图为，C错误；锌的原子序数为30，价层电子排布式为3d104s2，D正确。 7．某元素基态原子的3p轨道上有两个未成对电子，下列关于该元素的说法正确的是 (　　) A．最高正化合价为＋2 B．L电子层没有未成对电子 C．最低化合价一定为－2 D．最外电子层上一定有4个电子 B　解析：某元素基态原子的3p轨道上有两个未成对电子，其价层电子排布式可能是3s23p2或3s23p4，该元素可能是Si或S，则其最高正价为＋4或＋6，A错误；该元素原子L层电子排布式为2s22p6，2s、2p轨道全充满，不含未成对电子，B正确；该元素的最低化合价可能为－4或－2，C错误；该元素可能是Si或S，则原子最外层电子数可能是4或6，D错误。 8．某元素基态原子，其M能层上有一个半充满的轨道，该原子的质子数不可能是 (　　) A．15 B．24 C．25 D．26 D　解析：基态原子M能层上有一个半充满的轨道，则半充满的轨道可能是3s轨道、3p轨道或3d轨道。若为3s轨道，则该轨道填充1个电子，其核外有11个电子，核内有11个质子。若为3p轨道，该轨道填充3个电子，其核外有15个电子，核内有15个质子。若为3d轨道，该轨道填充5个电子，价层电子排布式为3d54s1或3d54s2，其核外有24个电子或25个电子，则核内有24个质子或25个质子。 9．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与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是 (　　) A．X元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p3 B．X元素是第四周期第ⅤA族元素 C．Y元素原子的轨道表示式为 D．Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧 B　解析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X与Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42－8－33＝1，则Z为氢元素，氢原子可以形成－1价离子。X为As，As元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；As元素是第四周期第ⅤA族元素，B正确；Y为O元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为，C错误；H2能在O2中燃烧，D错误。 10．下列电子排布式、原子结构示意图以及价层电子排布图正确的是 (　　) A．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2 B．As的价层电子排布图为 C．Fe的原子结构示意图： D．Mn2+的价层电子排布图： D　解析：根据洪特规则特例，Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，A错误；根据洪特规则，As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道，且自旋方向相同，B错误；根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知铁的原子结构示意图为，C错误；Mn的价层电子排布式为3d54s2，由于原子失去电子时先失最外层电子，所以Mn2+的价层电子排布为3d5，价层电子排布图为，D正确。 11．下列粒子的电子排布图的表示正确的是 (　　) A．基态P原子的价层电子排布图为 B．N原子基态时电子排布图为此图错误，违背了泡利原理 C．单核10电子粒子基态时电子排布图为 D． 表示处于激发态的B的电子排布图 C　解析：磷元素的原子序数为15，基态原子的价层电子排布图为，A错误；氮元素的原子序数为7，基态原子的电子排布图为，则电子排布图违背了洪特规则，B错误；单核10电子粒子可能是O2-、F－、Ne等，基态时的电子排布图为，C正确；硼元素的原子序数为5，基态原子的电子排布图为，D错误。 12．马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]是一种白色晶体，易溶于水，常用于机械设备的磷化处理。下列说法正确的是 (　　) A．基态氧原子的轨道表示式为 B．核电荷数：Mn＞P＞O＞H C．基态原子未成对电子数：P＞O＞Mn＞H D．基态氧原子的2s电子能量较高，其一定在比基态氧原子1s电子离核更远的地方运动 B　解析：每个原子轨道内只能容纳2个自旋方向相反的电子，题中在同一个原子轨道中2个箭头方向相同，代表2个电子的自旋方向相同，违背泡利原理，A错误；Mn的核电荷数为25，P的核电荷数为15，O的核电荷数为8，H的核电荷数为1，核电荷数由大到小的顺序为Mn＞P＞O＞H，B正确；Mn基态原子未成对电子数为5，P基态原子未成对电子数为3，O基态原子未成对电子数为2，H基态原子未成对电子数为1，基态原子未成对电子数由大到小的顺序为Mn＞P＞O＞H，C错误；一般来说，能量较高的电子在离核较远的空间运动概率较大，2s电子也有到离核近的空间运动的概率，只是概率较小，D错误。 13．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关第四周期元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是 (　　) A．4s电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．4p电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子” C．3d电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子” D．3d电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” D　解析：4s电子数为奇数的基态原子，最外层电子排布式为4s1，则原子轨道中至少含有1个“未成对电子”，A正确；4p电子数为偶数的基态原子，价层电子排布式可能为4s24p2、4s24p4或4s24p6，其中4s24p2、4s24p4都含有2个“未成对电子”，4s24p6不含“未成对电子”，B正确；3d电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”，如3d104s1含有1个“未成对电子”，C正确；3d轨道全部排满应为3d10，3d电子数为奇数的基态原子，其中3d轨道一定含有“未成对电子”，D错误。 14．通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”时一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则证据的是 (　　) ①元素氦(He)比元素氢(H)的化学性质稳定 ②26Fe2+容易失电子转变成26Fe3+，表现出较强的还原性 ③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳(C)原子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2 A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④ B　解析：H、He原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布均为“全空”，H原子核外只有一个电子，未达到稳定结构，He原子核外有2个电子，已经达到稳定结构，不能用此规则来判断其稳定性，①错误；基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，26Fe2+容易失电子转变成26Fe3+，失去电子时都是从外到内失去，基态Fe3+的价层电子排布式为3d5，符合半充满的条件，更加稳定，②正确；基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，[Ar]3d104s1中d轨道处于全充满，能用此规则来判断，③正确；激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的，不能用此规则来判断，④错误，故选B。 15．根据原子核外电子排布规律，回答下列问题： (1)写出基态S原子的核外电子排布式：______________________。 (2)画出基态N原子的轨道表示式：________________________。 (3)Fe3+比Fe2+的稳定性________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______________________________________________________；基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为________。 (4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。 (5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是____________(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 (6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。 答案：(1)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4) (2) (3) 强　Fe3+的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半充满状态，故更稳定　4∶5 (4)N　球形 (5) Mg　相反 (6)K＋和S2- 解析：(1)S 位于第三周期第 ⅥA 族，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)。 (2)N 位于第二周期第 ⅤA 族，根据泡利原理和洪特规则，轨道表示式为。 (3)Fe3+的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半充满状态，故更稳定，故Fe3+比Fe2+的稳定性强。基态Fe2+与Fe3+的价层电子排布式分别为3d6和3d5，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为4∶5。 (4)基态K原子核外有4个电子层，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为第4层，即N层，最外层电子为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。 (5)由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反。 (6)KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H＋(或H－)、O2-、K＋和S2-，其中核外电子排布相同的是K＋和S2-。 16．根据所学原子结构知识，回答下列问题： (1)基态Si原子中，电子占据的最高能级符号为________，其核外有____种不同运动状态的电子。 (2)基态Mn原子的价层电子轨道表示式为____________________，含有______ 对自旋相反的电子。 (3)电子排布式为1s22s12p4是______(填“基态”或“激发态”)氮原子，其基态原子核外电子的空间运动状态有______种。 (4)铝的第一电离能比镁______(填“大”或“小”)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)根据原子核外电子排布规律，未成对电子数：As______(填“大于”或“小于”)Se。 答案：(1)3p　14　(2) 　10 (3)激发态　5　(4)小　基态镁原子的3s能级处于全充满稳定状态，能量更低更稳定，故铝的第一电离能小于镁 (5)大于 解析：(1)基态Si原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p2，最高能级是3p。同一原子中不同电子的运动状态均不同，故Si原子有14种不同运动状态的电子。 (4)基态Mg、Al的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，Mg的3s轨道处于全充满的稳定状态，其稳定性强于Al。 (5)As、Se的价层电子排布式分别为4s24p3、4s24p4，根据泡利原理和洪特规则推知，As、Se的未成对电子数分别为3、2。 学科网（北京）股份有限公司 $$