课时梯级训练(5) 原子核外电子的排布(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(5)　原子核外电子的排布 题型一　构造原理与核外电子表示方法 1．下列电子排布式表示的是基态原子核外电子排布的是 (　　) A．1s22s22p63s13p3 B．1s22s22p63s23p63d104s14p1 C．1s22s22p63s23p63d24s2 D．1s22s22p63s23p63d104s14p2 C　解析：硅原子的核外电子数为14，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，A错误；锌原子的核外电子数为30，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，B错误；钛原子的核外电子数为22，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，C正确；镓原子的核外电子数为31，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，D错误。 2．下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是 (　　) C　解析：根据能量E(1s)＜E(2s)＜E(2p)判断，能量最高的为C。 3．肯定属于同族元素且性质相似的是 (　　) A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B．结构示意图：A为，B为 C.基态时，A原子2p轨道上有1对成对电子，B原子3p轨道上也有1对成对电子 D．基态时，A原子2p轨道上有1个未成对电子，B原子3p轨道上也有1个未成对电子 C　解析：原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2，A是Be，处于ⅡA族，B是He，处于零族，二者不是同族元素，性质不同，A错误；结构示意图：A为，B为，A为Na＋，B为Ne，二者不是同族元素，性质不同，B错误；基态时，A原子2p轨道上有1对成对电子，最外层电子排布为2s22p4，是O，B原子3p轨道上也有1对成对电子，最外层电子排布为3s23p4，是S，二者处于同一主族，性质相似，C正确；基态时，A原子2p轨道上有1个未成对电子，最外层电子排布为2s22p1或2s22p5，为B或F，B原子3p轨道上也有1个未成对电子，最外层电子排布为3s23p1或3s23p5，为Al或Cl，二者不一定处于同一主族，D错误。 题型二　光谱与光谱分析 4．以下现象与核外电子的跃迁有关的是 (　　) ①霓虹灯发出有色光　②棱镜分光　③激光器产生激光　④石油蒸馏　⑤凸透镜聚光　⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花　⑦日光灯通电发光　⑧冷却结晶 A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦ A　解析：霓虹灯发出有色光，因为灯管中的稀有气体原子吸收能量，电子发生跃迁，发射出不同颜色的光，①正确；棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，②错误；激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同的能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，③正确；石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，④错误；凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，⑤错误；燃放的焰火，是因为不同金属元素吸收能量，电子发生跃迁，形成不同颜色的光，⑥正确；日光灯通电发光，是因为原子受到激发时电子会释放出可见光子，与电子跃迁有关，⑦正确；冷却结晶，是由于温度降低，物质的溶解度减小，析出溶质，与电子跃迁无关，⑧错误，A正确。 5．元素Na的焰色反应呈黄色，从能量变化的角度其光谱类型属于 (　　) A．发射光谱 B．吸收光谱 C．连续光谱 D．线状光谱 A　解析：焰色反应是待测物的金属元素吸收能量后，原子中的电子发生跃迁变为激发态，而激发态不稳定，释放能量变为较低能量的激发态或基态，产生发射光谱，A正确。 题型三　核外电子排布规律的应用 6．已知元素X的基态原子最外层电子排布为nsn-1npn+2，则X元素的原子序数为 (　　) A．9 B．10 C．17 D．18 C　解析：X的基态原子最外层电子排布为3s23p5，为氯元素。 7．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是 (　　) A．3p轨道有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2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1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的原子和外围电子排布式为4s24p5的原子 D．2p轨道有一个未成对电子的基态原子和外围电子排布式为2s22p5的原子 B　解析：3p轨道有一个空轨道，说明3p上有2个电子，外围电子排布式为3s23p2，两微粒相同，A错误；M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即：3s23p63d10，是锌元素，外围电子排布式为3d64s2的元素是铁元素，B正确；外围电子排布式为4s24p5，则3d上已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电子总数的的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5不可能，最外层电子数为2，核外电子总数为10不可能，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，C错误；2p轨道有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者可能属于同种元素的原子，D错误。 8．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是 (　　) A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 B．1s22s12p2p2p违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 C．不符合泡利不相容原理，是不存在的排布 D．原子结构示意图为的原子，核外电子云有3种不同形状 C　解析：原子核外电子数为24，其中3d轨道达到半充满更稳定，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，不存在[Ar]3d44s2的排布，A错误；电子优先排布在能量低的原子轨道，应为1s22s22p1，1s22s12p2排布违反能量最低原理，B错误；在2s轨道上有2个自旋状态相同的电子，违反了泡利不相容原理，C正确；氟原子核外含有s轨道和p轨道两种轨道，则氟原子的核外电子的电子云形状有2种，D错误。 9．下列元素能形成XY2型化合物的是 (　　) ①原子序数分别为6和16的元素 ②核内质子数分别为14和8的元素 ③外围电子排布式分别是3s2和3s23p5的基态原子 ④轨道表示式分别为下图所示的两种元素的基态原子 A．①②③④ B．①②③ C．②③ D．① B　解析：①中的两种元素分别为C和S，可以形成CS2；②中两种元素分别为Si和O，可以形成SiO2；③中两种元素分别是Mg和Cl，可以形成MgCl2；④中两种元素分别为Ne和Mg，不能形成化合物。 10．下列氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量由低到高的顺序是 (　　) A．①③②④ B．①③④② C．④③②① D．②④③① A　解析：轨道中电子的能量：1s<2s<2p，能量较高的轨道中电子数越多，该微粒能量越高，所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图示可知能量由低到高的顺序是①<③<②<④。 11．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数X<Y<Z<W<Q<R<E，其结构或性质信息如下表所示。 元素 结构或性质信息 X 原子的L层上s电子数等于p电子数 Y 元素的原子外围电子排布式为nsnnpn+1 Z 单质在常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子 W 元素的正一价离子的电子层结构与氩相同 Q 元素的核电荷数为Y和Z之和 R 元素的正三价离子的3d原子轨道为半充满 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 请根据信息回答有关问题： (1)元素X的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有________种不同种类原子轨道的电子。 (2)Q的基态原子核外电子排布式为________，R的元素符号为________。E元素基态原子的外围电子排布式为________________。 (3)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)6　2　(2)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　Fe　3d104s1　(3)紫　激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量，发出不同颜色的光 解析：(1)X元素原子的L层上s电子数等于p电子数，即其核外电子排布式为1s22s22p2，故X为碳元素，其原子核外共有6种不同运动状态的电子，有2种不同种类原子轨道的电子。 (2)Z元素原子的M层上有1个未成对的p电子，可能为Al或Cl，单质在常温、常压下是气体的只有Cl，故Z为Cl，Q为Cr，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；R元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素Fe；根据题意要求，E元素原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu，其原子的外围电子排布式为3d104s1。 12．有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1；C元素原子的最外层电子排布可表示为asaap2a；D为金属元素且M层上有一个未成对的p电子；E元素的原子核外最外层p轨道半充满；F元素原子的外围电子排布式为3s23p5。 (1)写出A、C、F元素的元素符号： A________、C________、F________。 (2)写出基态D原子的电子排布式____________。写出基态E原子的轨道表示式________________________________________________________________________。 (3)D元素原子核外共有________种不同运动状态的电子，________种不同种类原子轨道的电子。 (4)B元素单质和氢化物的电子式：单质________________，氢化物__________________。 答案：(1)H　O　Cl　(2)1s22s22p63s23p1　 解析：A原子只有一个原子轨道，可能是H或He，又因A是宇宙中最丰富的元素，则A为H；B元素原子的核外电子排布为1s22s22p3，为N；C的最外层电子排布为2s22p4，为O；D元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p1，为Al；E元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为P，F为Cl。s轨道只有1种伸展方向、p轨道有3种伸展方向，Al核外电子排布为1s22s22p63s23p1，核外13个电子的运动状态各不相同，故核外有13种不同运动状态的电子，有s、p共2种不同类型的原子轨道。 13．目前市面上使用最多的动力电池是方形磷酸铁锂动力电池及动力锂电池、储能锂电池等。 (1)磷酸铁锂电池中锂原子和磷原子的结构示意图分别为________和________。核外电子排布式分别为________和________。 (2)磷酸铁锂电池中铁元素的原子结构示意图为 ①根据核外电子排布规律判断M层最多容纳________个电子，若铁元素的核外电子排布式表示为1s22s22p63s23p63d8违背了核外电子排布的________________。 ②铁元素的原子核外电子排布式为______________，该元素的原子核外有________个未成对电子。 ③铁元素在形成化合物时往往以＋3价或者＋2价的形式存在，从核外电子排布角度来看，______的稳定性更强，原因是______________________________。 答案：(1)　　1s22s1(或[He]2s1)　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)　(2)①18　能量最低原理　②1s22s22p63s23p63d64s2　4　③Fe3+　Fe3+的3d轨道处于半充满状态，更为稳定 解析：(1)根据核外电子排布规律可以推测两种元素的原子结构示意图分别为、，电子排布式分别为1s22s1和1s22s22p63s23p3。(2)①根据核外电子排布规律可以判断M层最多容纳18个电子，若铁元素的核外电子排布式表示为1s22s22p63s23p63d8违反能量最低原理。②铁元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，由电子排布式可以判断，该元素的原子核外3d轨道上有4个未成对电子。③铁元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，若形成＋2价的离子则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，若形成＋3价的离子则核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，对比两种离子的电子排布式可知，＋3价离子的3d轨道处于半充满状态。 14．(1)(2022·广东卷)Se与S同族，基态硒原子外围电子排布式为________________。 (2)(2022·湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]________。 (3)(2021·河北卷)在KH2PO4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)。 (4)(2021·河北卷)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋表示，与之相反的用－表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其外围电子自旋磁量子数的代数和为__________________________________________________________。 答案：(1)4s24p4 　(2) 3d104s24p4　 (3)K＋和P3-　(4)＋或－ 解析：(1)基态硫原子外围电子排布式为3s23p4，Se与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子外围电子排布式为4s24p4。 (2)硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4； (3)KH2PO4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P3-，其中核外电子排布相同的是K＋和P3-。 (4)对于基态的磷原子，其外围电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自旋状态不同，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的外围电子的自旋磁量子数的代数和为＋或－。 学科网（北京）股份有限公司 $$