内容正文:
化学 选择性必修2 作业与测评(苏教)
第2课时 原子核外电子排布
(建议用时:15分钟)
考点一 原子核外电子排布的构造原理
1.下列说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子外围电子排布式为3d64s2
C.每个原子轨道最多容纳两个自旋状态相同的电子,称为泡利不相容原理
D.原子核外电子的运动遵循构造原理的三大内容:能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则
答案:C
2.表示一个原子在第三个电子层上有10个电子可以写成( )
A.3s10 B.3d10
C.3s23p63d2 D.3s23p53d3
答案:C
解析:第三电子层有3s、3p、3d能级,根据构造原理知10个电子应排布为3s23p63d2。
3.某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了( )
A.泡利不相容原理 B.能量最低原理
C.洪特规则 D.洪特规则特例
答案:A
解析:p能级有三个轨道,根据泡利不相容原理,每个轨道最多排2个电子,故p能级最多排6个电子,不可能排7个。
考点二 原子核外电子排布的表示方法
4.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是( )
A.He B.
C.1s2 D.
答案:D
解析:A项只能表示最外层电子数;B项只表示核外的电子分层排布情况;C项具体到各电子层的电子数;而D项包含了电子层数、原子轨道以及电子的自旋方向。
5.下列有关化学用语正确的是( )
A.Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6
B.NH4Cl的电子式为
C.氮原子的轨道表示式是
D.15N的原子结构示意图:
答案:A
6.根据锰原子的核外电子排布,回答下列问题:
(1)写出基态Mn2+电子排布式:__________________。
(2)画出锰原子的外围电子的轨道表示式:________________________________。
(3)在锰原子的核外电子中,有______种运动状态不同的电子;共有______对成对电子;有____个未成对电子;最高化合价为________价。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (2) (3)25 10 5 +7
考点三 电子跃迁和原子光谱
7.电子跃迁伴随着能量的释放或吸收。下列与电子跃迁无关的是( )
A.成都大运会燃放的焰火
B.铜丝可以导电
C.装饰建筑夜景的LED灯光
D.从太阳光谱中发现氦
答案:B
8.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,下列对此现象的描述正确的是( )
A.形成发射光谱,物理变化
B.形成发射光谱,化学变化
C.形成吸收光谱,物理变化
D.形成吸收光谱,化学变化
答案:A
9.下列有关光谱的说法中不正确的是( )
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素
D.通过原子光谱可以鉴定某些元素
答案:B
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时,下列说法正确的是( )
A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.该过程将产生发射光谱
D.碳原子要向外界环境释放能量
答案:A
2.下列轨道表示式所表示的元素原子中,能量处于最低状态的是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上,显然能量不是最低的;B项中2p轨道上的电子排布不符合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量最低;C项中2p3为半充满状态,能量最低;D项中2p轨道未排满就排3s轨道,能量不是最低的。
3.电子在一个原子的下列原子轨道中排布时,最后一个排布的是( )
A.ns B.np
C.(n-1)d D.(n-2)f
答案:B
解析:根据原子中原子轨道的能量高低顺序:ns<(n-2)f<(n-1)d<np,所以最后一个排布的应是能量最高的轨道,应为np轨道。
4.下列有关核外电子排布的式子不正确的是( )
A.24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1
B.K的简化电子排布式:[Ar]4s1
C.N原子的轨道表示式:
D.Si原子的轨道表示式:
答案:D
解析:Si原子3p能级的电子排布应遵循洪特规则,应该是,D不正确。
[名师点拨]
(1)考纲要求掌握1~36号元素的原子核外电子排布,必须记忆的能级顺序为“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”。但电子排布式书写顺序为1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p……即同一电子层的写在一起。
(2)洪特规则特例:能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
1~36号元素中,应特别关注铬和铜的基态原子核外电子排布式:
5.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
基态O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
B
基态N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
C
基态Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2
错误;违反能量最低原理
D
基态Cu原子的电子排布式:[Ar]3d94s2
正确;符合构造原理
答案:C
解析:A项,基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,选项给出的轨道表示式违反了洪特规则;B项,同一原子轨道中的两个电子的自旋相反,选项给出的轨道表示式违反了泡利不相容原理;C项,Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,选项给出的电子排布式错误,违反能量最低原理;D项,基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,不符合构造原理,是洪特规则的特例。
6.吸收光谱和发射光谱统称为原子光谱。下列说法错误的是( )
A.同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同
B.焰色反应是利用元素的特征可见原子光谱鉴别某些元素
C.光谱仪可以摄取元素的吸收光谱和发射光谱
D.目前发现的元素都是通过原子光谱发现的
答案:D
解析:每种元素都有自己的特征谱线,在历史上许多元素是通过原子光谱发现的,如铯和铷,但目前发现的元素并非都是通过原子光谱发现的,故D错误。
7.某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素( )
A.一定是第ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.不是第ⅡA族元素就是副族元素
D.可能是金属元素也可能是非金属元素
答案:D
解析:由于最外层电子排布式为ns2,则该元素可能是氦元素、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来讲,可能是金属元素也可能是非金属元素,D正确。
8.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
答案:C
解析:A项,Si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;B项,Zn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;D项,Ga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。
[归纳总结] 书写电子排布式常见的错误
(1)忽略了能级交错现象,如Mn:
1s22s22p63s23p63d7(错误)。
(2)违反了洪特规则的特例,如Cr:
1s22s22p63s23p63d44s2(错误)。
(3)能级顺序书写错误,如Ni:
1s22s22p63s23p64s23d8(错误)。
(4)得失电子顺序错误,如Fe2+:
1s22s22p63s23p63d54s1(错误)。
9.下列括号里对某些基态原子或离子的核外电子排布的评价正确的是( )
A.基态硫原子的3p电子的轨道表示式:(错误,违背洪特规则)
B.基态Fe2+的外围电子轨道表示式:(正确,失去能量较低的3d电子)
C.基态碳原子的电子排布式:1s22s12p3(正确,半充满较稳定)
D.基态钪原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d14s2(正确,符合能量最低原理)
答案:D
解析:根据泡利不相容原理,一个原子轨道中最多容纳两个电子,且自旋状态相反,该轨道表示式违背了泡利不相容原理,故A错误;基态Fe2+的外围电子排布式为3d6,外围电子轨道表示式为,故B错误;根据能量最低原理,2s能级填满之后才能填充2p能级,基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2,故C错误。
10.某原子核外电子排布式为1s22s22p3,下列说法正确的是( )
A.该原子的轨道表示式为
B.该原子核外有3种能量不同的电子
C.该原子核外最外层电子占据3个原子轨道
D.该原子核外最外层上有3种运动状态不同的电子
答案:B
解析:该原子的轨道表示式违反洪特规则,正确的轨道表示式为,A错误;该原子核外有3种能量不同的电子,分别为1s、2s、2p原子轨道上的电子,B正确;该原子核外最外层电子数为5,占据2s、2p原子轨道,共4个原子轨道,C错误;该原子核外最外层电子数为5,则最外层上有5种运动状态不同的电子,D错误。
11.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是( )
A.基态Mg原子的轨道表示式:
B.某原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则该元素位于元素周期表第3周期ⅥA族
C.As原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p3
D.第4周期元素的基态原子中与Ge的未成对电子数相等的元素共有2种
答案:B
解析:基态Mg原子的轨道表示式为,A错误;该原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,所以n-1=2,n=3,该原子的外围电子排布式为3s23p4,为S,位于第3周期ⅥA族,B正确;As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,C错误;基态Ge原子的外围电子排布式是4s24p2,基态锗原子有2个未成对电子,除Ge外,第4周期元素的基态原子未成对电子数为2的有Ti、Ni、Se,D错误。
12.下列关于Cl与S两种原子的说法正确的是( )
A.某条件下的S2-核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p44s2
B.两种原子的核外电子具有相同的运动状态种类数
C.两种原子的核外电子占据的原子轨道的符号不相同
D.两种原子的原子光谱图中应该相差1条谱线
答案:A
解析:S的原子序数为16,S2-是S得到2个电子后形成的,基态S2-的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,某条件下的S2-核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p44s2,如激发态的S2-,A正确;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,核外电子有16种运动状态,基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,核外电子有17种运动状态,两种原子的核外电子占据的原子轨道符号相同,B、C错误;Cl与S两种原子的结构不同,原子光谱不同,但不是相差1个电子就相差1条谱线,D错误。
13.某基态原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法中正确的是( )
A.该元素原子核外共有5个电子层
B.该元素原子最外层共有3个电子
C.该元素原子的M层共有8个电子
D.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
答案:A
解析:题给基态原子的外围电子排布式为4d15s2,说明该元素是39号元素,位于第5周期ⅢB族。该元素原子核外共有5个电子层,A正确;该元素原子最外层共有2个电子,B错误;该元素原子的M层共有18个电子,C错误;该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有1个未成对电子,D错误。
14.下列各组原子中化学性质一定相似的是( )
A.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
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.2p轨道上有一个未成对电子的X原子和3p轨道上有一个未成对电子的Y原子
D.L层上有一个空轨道的原子和M层的p轨道上有一个空轨道的原子
答案:D
解析:原子核外电子排布式为1s2的原子为He,1s22s2为Be的电子排布式,He与Be的性质不相似;X原子为Mg,N层上仅有两个电子的原子有多种,如Y可能为Ca、Fe等,X和Y的化学性质不一定相似;2p轨道上有一个未成对电子的X原子可能是B或F,3p轨道上有一个未成对电子的Y原子可能是Al或Cl,X和Y的化学性质不一定相似;L层上有一个空轨道的原子的电子排布式为1s22s22p2,是C,M层的p轨道上有一个空轨道的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,是Si,两者位于同一主族,化学性质相似。
二、非选择题
15.现有4种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D为第4周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具
B元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1
C元素基态原子2p轨道有两个未成对电子
D在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息,推断A基态原子的轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了________。
(2)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间上有________种伸展方向。
(3)B的电子排布式:________,C的外围电子轨道表示式:____________,D3+的外围电子排布式:________。
答案:(1)洪特规则 (2)5
(3)1s22s22p3 3d5
解析:A、B、C为短周期主族元素,D为第4周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具,则A为C元素;B元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1,则B为N元素;C元素基态原子2p轨道有两个未成对电子,则C为O元素;D在周期表的第8纵列,则D为Fe元素。
(2)基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,基态原子中能量最高的电子是3d轨道上的电子,3d电子云在空间上有5种伸展方向。
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