第1章 第1节 第3课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 单选）

[对应知能达标训练P5] [基础训练] 1．按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是(　　) A．p能级有3个轨道 B．s电子云轮廓图为球形 C．电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定 D．基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同 解析　相同能级，不同能层电子，能层越高，能量越高，D错误。 答案　D 2．某原子核外电子排布式为1s22s22p3 。下列说法正确的是(　　) A．该原子的核外电子轨道表示式为 B．该原子核外有4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．该原子核外最外层有5种运动状态不同的电子 解析　该轨道表示式违背了洪特规则，正确的轨道表示式应为，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错误；该原子核外最外层电子数为5，占据2s、2p共4个原子轨道，C错误；该原子核外最外层电子数为5，故最外层有5种运动状态不同的电子，D正确。 答案　D 3．下列原子的轨道表示式正确的是(　　) 解析　2p轨道应各排布一个电子且自旋平行，A错误；2s轨道中两个电子的自旋状态应相反，B错误；所写轨道排布式正确；2s轨道中应排满两个电子后再排2p轨道，D错误。 答案　C 4．(2025·重庆一中高二月考)钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属，常用于制造合金。下列有关 22Ti的化学用语中错误的是(　　) A．原子结构示意图： B．简化电子排布式：[Ar]3d24s2 C．轨道表示式： D．电子排布式：1s22s22p63s23p63d24s2 解析　Ti的核电荷数为22，核外电子数也为22，共分布在四个电子层上，其原子结构示意图为，A正确；根据构造原理，Ti的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，简化电子排布式为[Ar]3d24s2，B、D正确；根据洪特规则可知，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，3d轨道电子自旋方向错误，C错误。 答案　C 5．对氧原子核外两个未成对电子的描述，正确的是(　　) A．自旋方向不同　　　　 B．电子云形状相同 C．能量不同 D．在同一轨道上 解析　p能级有三个轨道，不同电子优先占据空轨道，并且自旋方向相同，所以氧原子核外两个未成对电子，自旋方向相同，A错误；氧原子核外两个未成对电子，都属于2p轨道，p轨道沿x、y、z轴的方向电子云密度大，呈哑铃状，则电子云形状相同，B正确；氧原子核外两个未成对电子，都属于2p轨道，能量相同，C错误；p能级又分三个轨道，不同电子优先占据空轨道，氧原子核外两个未成对电子，不在同一轨道上，D错误。 答案　B 6．下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是(　　) A．S B．As C．Mn D．Fe3+ 解析　各微粒的最外层电子排布分别为：S：3s23p4，As：4s24p3；Mn：4s2，Fe3+：3d5；未成对电子数分别为：2，3，0，5。 答案　D 7．在d轨道中电子排布成，而不排成，其直接的根据是(　　) A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 C．原子轨道能量顺序 D．洪特规则 解析　能量最低原理，电子先排在能量低的轨道，d轨道上的能量都一样，故A不符合题意；泡利不相容原理，同一个轨道中两个电子自旋方向相反，故B不符合题意；原子轨道能量顺序，先填能量低的轨道，再填能量高的轨道，d轨道能量相同，故C不符合题意；洪特规则，电子优先单独占据一个轨道，因此在d轨道中电子排布成，而不排成，故D符合题意。 答案　D 8．(2024·成都七中高二期中)下列有关核外电子排布的表示错误的是(　　) A．29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C．N原子的电子排布图为 D．S原子的电子排布图为 解析　Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A正确；K是19号元素，根据构造原理，可知基态K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则其简化电子排布式为[Ar]4s1，B正确；N是7号元素，根据构造原理可知基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，则其电子排布图为，C正确；原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态。硫原子3p能级中有4个电子，其中的3个电子优先单独占据1个轨道，且自旋状态相同，然后第4个电子占据3p能级的第一个轨道，且自旋状态相反，则S原子的电子排布图应该为，D错误。 答案　D [能力提升] 9．下列叙述正确的是(　　) A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相同 C．氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子的多少 D．磷原子中的未成对电子，电子云伸展方向相同 解析　电子的运动是无规则的，没有固定的轨道，A错误；根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相同，B正确；在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小，不表示电子的多少，C错误；磷原子中的未成对电子，分别排布在3p的px、py、pz轨道上，电子云伸展方向不同，D错误。 答案　B 10．(2024·西安高二月考)下列描述原子结构的化学用语正确的是(　　) A．碳原子结构示意图： B．基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：3d94s2 C．氧原子核外能量最高的电子云的形状： D．碳原子核外电子的轨道表示式： 解析　在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“＋”，则碳原子结构示意图为，A错误；原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式不是3d94s2，而是3d104s1，B错误；氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D错误。 答案　C 11．某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，下列说法错误的是(　　) A．该元素原子核外共有34个运动状态不同的电子 B．该元素原子的最高能层符号为N C．该元素原子核外电子有18种空间运动状态 D．该元素原子价层电子排布为3d104s24p4 解析　由基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4可知，该元素的原子序数为34，是位于元素周期表第四周期第ⅥA族的硒元素。由泡利原理可知，同一原子核外不可能有运动状态完全相同的电子，则硒原子的原子核外共有34个运动状态不同的电子，故A正确；由电子排布式可知，硒原子的最高能层符号为N，故B正确；由电子排布式可知，硒原子的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p轨道，核外电子有18种空间运动状态，故C正确；硒元素的价层电子排布为4s24p4，故D错误。 答案　D 12．(2025·长沙高二联考)下列说法正确的是(　　) A． 错误，违反了泡利不相容原理 B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理 C．6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p63d4违反了泡利不相容原理 解析　根据洪特规则：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，因此违反了洪特规则，故A错误；泡利原理是一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是泡利原理，故B错误；根据洪特规则，6C的电子排布式为1s22s22p2p，题给电子排布式违反了洪特规则，故C正确；电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p63d4违反了能量最低原理，故D错误。 答案　C 13．在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。 (1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍________。 (2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3________。 (3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个________。 (4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2________。 (5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子________。 (6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是________，3d轨道半充满的是________，4s轨道半充满的是________。(填元素符号) 解析　(6)第四周期元素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是As；3d轨道半充满时4s轨道可能有1个电子或2个电子，如果4s轨道是1个电子为Cr，如果4s轨道有2个电子为Mn；4s轨道半充满时，3d轨道可能没有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是Cu。 答案　(1)②　(2)④　(3)①　(4)③　(5)③ (6)As　Cr、Mn　K、Cr、Cu 14．A、B、C、D、E代表五种元素。请回答下列问题。 (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________，轨道表示式为________________________，原子核外电子的运动状态有________种。 (2)B元素的－2价离子和C元素的＋1价离子的电子层结构都与氩原子的相同，B的原子结构示意图为________，B、C所形成的化合物的电子式为________。 (3)D元素的＋3价离子的3d能级为半充满状态，D的元素名称为________，其基态原子的所有电子占有________个原子轨道。 (4)E元素基态原子的M层为全充满状态，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E的基态原子的电子有________种伸展方向，其基态原子的电子排布式为________________，E＋的价层电子的轨道表示式为________________。 解析　(1)由题意知，A元素基态原子只有2个能层，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3，A为N元素，其轨道表示式为，核外没有运动状态完全相同的电子，故原子核外有7种运动状态的电子。(2)由题意知，B为S元素、C为K元素，B的原子结构示意图为，B、C所形成的化合物的电子式为。(3)D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，D的元素名称为铁。s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，均填充电子，故其基态原子的所有电子占有1×4＋3×2＋5×1＝15个原子轨道。(4)E元素原子核外电子数目为2＋8＋18＋1＝29，故E为Cu元素，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，s轨道有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，d轨道有5种伸展方向，故共有1＋3＋5＝9种伸展方向，Cu＋的价层电子的轨道表示式为。 答案　 (2)　 　(3)铁　15 (4)9　1s22s22p63s23p63d104s1 15．已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的价层电子排布为3s23p6。 (1)按要求书写下列图示： ①B的原子结构示意图：________。 ②C原子的轨道表示式：________。 ③D原子的核外电子排布式：________。 ④B离子的电子式：________。 (2)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3种)。 (3)写出由上述元素组成的物质制得A单质的化学方程式：_______________________________________________________(至少写出2个)。 (4)写出E的元素符号：________，要证明太阳光中含有E元素，可采用的方法是________。 解析　由题意可知，A为H，B为Cl，C为O，D为K，E为Ar。 (2)由H、Cl、O、K中的三种元素组成的化合物可以是酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4；也可以是碱，如KOH；还可以是盐，如KClO、KClO2、KClO3、KClO4等。 (3)A的单质为H2，可以通过电解水、电解KOH溶液或K和水反应等方法来制取。 (4)对太阳光进行光谱分析，便可确定太阳光中所含元素的种类。 答案　(1)①　② ③1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1) ④ (2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(任写3种，其他合理答案也可) (3)2H2O2H2↑＋O2↑、2K＋2H2O===2KOH＋H2↑(其他合理答案也可) (4)Ar　对太阳光进行光谱分析 学科网（北京）股份有限公司 $