内容正文:
[对应知能达标训练P3]
[基础训练]
1.下列有关构造原理的说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.根据构造原理可知,随着核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
解析 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2,符合构造原理中电子填入能级的顺序,故B正确;绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理,但也有少数例外,如Cu、Cr等,故C错误;根据构造原理可知,随着核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层,即能级交错现象,故D正确。
答案 C
2.(2024·福建三明高二月考)下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )
A.Cu [Ar]3d94s2
B.Al3+ 1s22s22p6
C.Br的价电子 3d104s24p5
D.Mn 1s22s22p63s23p63d7
解析 Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,A错误;Al3+核外有10个电子,电子排布式为1s22s22p6,B正确;Br为主族元素,其价电子就是最外层电子,价电子排布式为4s24p5,C错误;Mn的原子序数为25,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,D错误。
答案 B
3.当硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时,下列说法正确的是( )
A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量
B.硅原子由基态转化为激发态,这一过程释放能量
C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D.转化后硅原子与磷原子的电子层结构相同,化学性质相似
解析 硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量,A正确、B错误;激发态时的能量高于基态时的能量,C错误;转化后硅原子与磷原子电子层结构不相同,因为磷原子的最外层电子排布为3s23p3,化学性质也不相同,D错误。
答案 A
4.表示一个原子在M能层上有10个电子,可以写成( )
A.3p6 B.3d10
C.3s23p63d2 D.3s23p64s2
解析 M层为第三能层,根据构造原理,电子依次排布在1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d能级,故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2。
答案 C
5.(2024·绵阳南山中学月考)下列各组指定的元素,能形成A2B2型化合物的是( )
A.[He]2s22p2和[He]2s22p4
B.[Ne]3s23p4和[He]2s22p4
C.[Ne]3s2和[He]2s22p5
D.[Ne]3s1和[He]2s22p4
解析 [He]2s22p2和[He]2s22p4,前者为C,后者为O,不能形成C2O2,故A不符合题意;[Ne]3s23p4和[He]2s22p4,前者为S,后者为O,不能形成S2O2,故B不符合题意;[Ne]3s2和[He]2s22p5,前者为Mg,后者为F,不能形成Mg2F2,只能形成MgF2,故C不符合题意;[Ne]3s1和[He]2s22p4,前者为Na,后者为O,能形成Na2O2,故D符合题意。
答案 D
6.X2+的核外电子排布式为1s22s22p6,下列说法正确的是( )
A.X可能为稀有气体元素
B.X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2
C.X原子的核外电子排布式为1s22s22p62d2
D.X原子的最外电子层上有6个电子
解析 X2+的核外电子排布式为1s22s22p6,因此X原子的电子排布式为1s22s22p63s2,不可能是稀有气体元素,A、C错误,B正确;X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,最外层有2个电子,D错误。
答案 B
7.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p能级上电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D.两粒子价电子层都达到8电子稳定结构,化学性质相同
解析 氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同,但核内质子数(即核电荷数)不同;电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,对应相同能级上的电子的能量和距离原子核的距离是不同的,其对应的化学性质也不同,如S2-虽然达到了稳定结构,但具有较强的还原性,和Ar的性质不同。
答案 C
8.原子的第四层填充有2个电子的元素种数为( )
A.1种 B.10种
C.11种 D.9种
解析 第四层填充有2个电子,即4s2,则第3能层一定填充了3s23p6,但由于3d在4s后面填充,所以3d可能没有电子,也可能填满了电子,即从3d0到3d10均可能,但是不存在3d44s2和3d94s2,所以总共有9种。
答案 D
[能力提升]
9.若某元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d14s2,则下列说法不正确的是( )
A.该元素基态原子中共有7种不同能量的电子
B.最高能层为N层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子结构示意图为
解析 根据构造原理,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。由此可知该元素原子中共7种能量的电子,A正确;最高能层是N层,B正确;最外层有2个电子,C正确;M层有9个电子,最外层有2个电子,D错误。
答案 D
10.以下基态原子的价层电子排布式正确的是( )
A.Mn:1s22s22p63s23p63d54s2
B.Zn:[Ar]3d104s2
C.Cr:3d44s2
D.Cu:3d104s1
解析 A.1s22s22p63s23p63d54s2为基态Mn原子的电子排布式,基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,错误;B.[Ar]3d104s2为基态Zn原子的电子排布式,基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,错误;C.元素是24Cr,它的基态原子的价电子排布应该遵循洪特规则的特例,应该是3d54s1,错误。
答案 D
11.表示一个原子在M能层上有10个电子,可以写成( )
A.3p6 B.3d10
C.3s23p63d24s2 D.3s23p64s2
解析 M能层最多容纳18个电子,3s和3p上容纳8个电子,故3d上应排有2个电子,根据构造原理,应选C。
答案 C
12.X、Y、Z三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式不可能的是( )
A.X2Y2Z3 B.X2YZ3
C.X2YZ4 D.XYZ3
解析 X2Y2Z3中Y的化合价为+2价,S元素有+2价,故A不符合题意;X2YZ3中Y的化合价为+4价,S元素有+4价,故B不符合题意;X2YZ4中Y的化合价为+6价,S元素有+6价,故C不符合题意;XYZ3中Y的化合价为+5价,S元素不存在+5价,故D符合题意。
答案 D
13.下列说法不正确的是( )
A.第三能层有s、p、d共三个能级
B.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
C.第三能层最多容纳18个电子
D.无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2
解析 第三能层有s、p、d三个能级,A正确;同一能层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但能层较大的s轨道电子能量则比能层小的p轨道电子能量高,B错误;每个能层最多可容纳的电子数是2n2,第三能层最多容纳18个电子,C正确;s能级最多容纳的电子数为2,D正确。
答案 B
14.A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C为同周期元素,C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为,B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子,C元素原子的M层p能级上有3个电子,E元素基态原子的价层电子排布为3d64s2。
回答下列问题:
(1)A为____________(填元素符号,下同),其基态原子的电子排布式为________。
(2)B为______________,其基态原子的简化电子排布式为______________。
(3)C为________,其基态原子的价层电子排布为______________。
(4)D为________。
(5)E为________,其原子结构示意图为________。
解析 A、B、C、D是四种短周期元素,A元素原子的结构示意图为,则x=2,故A为Si元素;A、B、C为同周期元素,即均处于第三周期,B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子,则B为Na元素;C元素原子M层p能级上有3个电子,则其价层电子排布为3s23p3,故C为P元素;因C、D为同主族元素,故D为N元素;E是过渡元素,其原子的价层电子排布为3d64s2,故E为Fe元素。
答案 (1)Si 1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)
(2)Na [Ne]3s1 (3)P 3s23p3 (4)N
(5)Fe
15.A、B、C均为主族元素,已知A原子L层上的电子数是K层的三倍;B元素原子的3s能级上只有1个电子;C原子核外有3个能层,p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多5。
(1)A、B、C三种元素原子的核外电子排布式分别为________、________、________。
(2)写出A和B的单质在加热条件下发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)在B元素所处周期的下一周期,3d能级上有 2个电子的原子的元素符号为________。
解析 由题意可知,A原子的K 层上有2个电子,L层有6个电子,A是O元素;B元素原子的3s能级上只有1个电子,B是Na元素;C是第三周期元素,p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多5,1s、2s、3s能级上共6个电子,p能级上的电子总数为11,2p能级上有6个电子,故3p能级上有5个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p5,C是Cl元素。在B元素所处周期的下一周期即第四周期,3d能级上有2个电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,原子序数是22,是Ti元素。
答案 (1)1s22s22p4 1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p5 (2)2Na+O2Na2O2 (3)Ti
16.下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价,回答下列问题:
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
Sc
Ti
V
Cr
Mn
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正化合价
+3
+4
+5
+6
+7
(1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式:
Sc________________________________________________________________________;
Ti________________________________________________________________________;
V________________________________________________________________________;
Mn________________________________________________________________________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题,当你遇到这样的问题时,你的态度是
________________________________________________________________________。
(3)对比表中五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
出现这一现象的原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)根据构造原理即可解答。(3)过渡元素的最高正化合价与主族元素不同,因为过渡元素在化学反应中,次外层上的电子也可能参与化学反应。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2
1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2
(2)尊重客观事实,注重理论适用范围。掌握特例(或其他合理答案)
(3)五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 能级交错使得d电子也参与了化学反应
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