1.2 原子结构与元素周期表 第1课时(分层作业)化学鲁科版选择性必修2
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内容正文:
分层作业
第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布
1.下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·吉林吉林·期末)下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A. : B. F:
C. : D. :
3.(25-26高二下·广东汕头·期末)下列说法中,正确的是
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 表示能级有两个轨道
C. 同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
4.(25-26高二上·江苏沭阳·质量调研)下列说法不正确的是
A. 通过原子光谱的特征谱线可进行元素鉴定,称为光谱分析
B. 基态氮原子的电子的空间运动状态有5种
C. 基态硫原子的电子运动状态有16种
D. 原子的轨道表示式:违背了洪特规则
5.磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞中,是人体健康不可缺少的元素,而成年人体内铁元素的含量约为3~5g,其中集中在血红蛋白内。下列说法中不正确的是
A. 基态P原子的核外有3个未成对电子
B. 1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式
C. Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
D. 基态氮原子的最外层轨道表示式为
6.对基态碳原子核外两个未成对电子的描述,不正确的是
A. 能量相同 B. 自旋方向相同 C. 在同一原子轨道 D. 原子轨道的形状相同
7.某原子的一种激发态为1s22s12p1,则该元素在周期表中的位置为
A. 第2周期ⅡA族 B. 第2周期ⅢA族
C. 第1周期ⅠA族 D. 第1周期ⅡA族
8.下列说法错误的是
A. 电子的能量不一定高于电子的能量
B. 的电子排布式为,违背了洪特规则
C. 电子排布式违背了能量最低原则
D. 电子排布式违背了泡利原理
9.在原子的内部,电子是绕核运动的。下列说法正确的是
A. 3p各个轨道的电子能量相同
B. 电子围绕原子核作平面圆周运动
C. 2s、3s、4s能级可容纳电子数依次增多
D. 电子从基态跃迁到激发态时,产生发射光谱
10.(高二·浙江温州·期末)下列说法不正确的是
A. 2px、2py、2pz轨道相互垂直,且能量各不相等
B. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
C. 在一个原子中,不可能出现运动状态完全相同的两个电子
D. 激光、LED灯光、焰火、荧光等都与电子跃迁释放能量有关
11.根据原子核外电子排布规则,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能级的符号是 ,占据该能级电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)写出基态24Cr原子的核外电子排布式: 。
(3)写出基态N原子的轨道表示式: 。
12.聚氮化硫是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。
(1)基态S原子的原子核外能量最高的电子电子云轮廓图为 形。
(2)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是___________。
A. B.
C. D.
1.下列说法正确的是
A. 24Cr原子的核外电子排布式是:
B. 最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素
C. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
D. 3px、3py、3pz轨道能量不相同
2.(25-26高二上·湖北黄石·期末)下列原子结构相关内容表述合理的是
A. 基态Al原子电子占据的最高能级的电子云图:
B. 基态Se原子的简化电子排布式为
C. 电子轨道表示式,违背了泡利原理
D. 基态Sc原子核外电子的空间运动状态有11种
3.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
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
C
K原子的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
D
的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
A. A B. B C. C D. D
4.(25-26高二下·安徽阜阳·月考)纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和碳量子点因其独特的电学、力学、光学、热学和化学性质受到越来越多的关注,这些独特的性质为能源、传感以及环境修复等领域的发展铺平了道路。下列电子轨道表示式表示4种不同状态的C原子,4种C原子能量大小关系正确的是
A. ①=②=③=④ B. ②>①>④>③
C. ④>③>①=② D. ③>④>①>②
5.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. 原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态
B. 在一个原子中,不可能出现运动状态完全相同的两个电子
C. 原子核外电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,会辐射或吸收能量
D. 电子云图中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的数量多
6.下列微粒中,未成对电子数最多的是
A. O:1s22s22p4
B. P:1s22s22p63s23p3
C. Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
D. Mn:1s22s22p63s23p63d54s2
7.(25-26高二上·黑龙江绥化·期末)回答下列问题。
(1)s能级电子云轮廓图呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p能级电子云轮廓图呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(2)X元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是 电子,X元素的符号是 。
(3)X元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,那么X的元素符号应为 。
1.在短周期元素中,元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种,元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种,则的值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2.下列化学用语或表述正确的是
A. 基态溴原子的简化电子排布式为:
B. 基态铍原子最外层的电子云轮廓图:
C. 某激发态O原子的轨道表示式:
D. 基态原子轨道表示式:违背了洪特规则
3.(25-26高二下·天津·开学考)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A. X是第二周期第ⅣA族元素
B. Y的质子数为14
C. 基态W原子的核外电子的轨道表示式为
D. 基态Z原子的简化电子排布式为
4.(25-26高二上·江西南昌·期末)下列说法错误的是
A. 各电子层含有的原子轨道数为n2
B. 硫元素中,3px、3py、3pz轨道相互垂直,且能量相等
C. 4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D. 铍原子由1s22s12p1→1s22s2时,释放能量,由激发态转化成为基态
5.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)
6.(25-26高二下·湖南长沙·期末)A、B、C代表前4周期的三种元素,原子序数依次增大。请填空:
(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,其电子轨道表示式为 。其原子核外共有 种不同运动状态的电子;其基态原子中最高能量能级轮廓图形状 ,其最高能量能级的电子云在空间有 种伸展方向。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,B离子的结构示意图为: 。
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满,C的元素符号为 ,该元素在周期表中的位置为 。
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分层作业
第2节原子结构与元素周期表
第1课时基态原子的核外电子排布
A组
巩固过关
1.B
2.C
3.A
4.D
5.D
6.C
7.A
8.A
9.A
10.A
闪仞个个个
11.(1)①2中②哑铃形
(2)1s22s22p3s23p3d4s
(3)1s2s
2p
12.(1)哑铃
(2)A
B组
能力进阶
1.C
2.D
3.C
4.B
5.D
6.D
7.(1)①球
②1③哑铃
④3(2)①2p②N(3)S
1/2
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C组
思维拔高
1.B
2.D
3.D
4.C
5.(1)②
(2)④
(3)①
(4)③
(5)③
(6)①As
②Cr、Mn③K、Cr、Cu
1s
2s
2p
6.(1)①
网网个
②7③哑铃形
④3
(2)
(3)①Fe②第四周期第VⅧ族
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分层作业
第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布
1.下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.和分别为钠原子和镁原子的电子排布式,钠元素和镁元素都是金属元素,故A不符合题意;
B.、分别为钾原子和硫原子的电子排布式,钾元素为金属元素、硫元素为非金属元素,故B符合题意;
C.、分别为钠原子和钾原子的电子排布式,钠元素和钾元素都是金属元素,故C不符合题意;
D.、分别为氧原子和氯原子的电子排布式,氧元素和氯元素都是非金属元素,故D不符合题意;
故选B。
2.(25-26高二上·吉林吉林·期末)下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A. : B. F:
C. : D. :
【答案】C
【详解】A.K原子核外电子排布式为,K原子失去最外层1个电子变为,因此核外电子排布式为,故A项正确;
B.F原子核外有9个电子,根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为,故B项正确;
C.S原子核外有16个电子,得到2个电子后变为,根据能量最低原理可知核外电子排布式为,故C项错误;
D.Ar原子核外有18个电子,根据能量最低原理可知原子核外电子排布式为,故D项正确;
综上所述,错误的是C项。
3.(25-26高二下·广东汕头·期末)下列说法中,正确的是
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 表示能级有两个轨道
C. 同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
【答案】A
【详解】A.原子具有的能量越高越不稳定,化学上把处于最低能量的原子叫做基态原子,A正确;
B.3p能级有3个轨道,3p2 表示3p轨道上电子数为2,B错误;
C.能级符号相同,能层越大,电子能量越高,所以1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,C错误;
D.同一原子中,2p、3p、 4p能级的轨道数相等,都为3,D错误;
故选A。
4.(25-26高二上·江苏沭阳·质量调研)下列说法不正确的是
A. 通过原子光谱的特征谱线可进行元素鉴定,称为光谱分析
B. 基态氮原子的电子的空间运动状态有5种
C. 基态硫原子的电子运动状态有16种
D. 原子的轨道表示式:违背了洪特规则
【答案】D
【详解】A.不同元素的原子光谱存在特征谱线,利用特征谱线鉴定元素的方法为光谱分析,A正确;
B.基态原子的核外电子排布式为,电子的空间运动状态数等于核外轨道总数,共种,B正确;
C.原子核外每个电子的运动状态均不相同,基态原子核外有16个电子,共16种电子运动状态,C正确;
D.该轨道表示式中轨道的两个电子自旋方向相同,违背了泡利不相容原理,洪特规则是针对简并轨道的电子排布规则,与该情况不符,D错误;
故选D。
5.磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞中,是人体健康不可缺少的元素,而成年人体内铁元素的含量约为3~5g,其中集中在血红蛋白内。下列说法中不正确的是
A. 基态P原子的核外有3个未成对电子
B. 1s22s22p33s1表示的是激发态氧原子的电子排布式
C. Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
D. 基态氮原子的最外层轨道表示式为
【答案】D
【详解】A.磷原子的核外电子排布式为,3p轨道上有3个自旋方向相同的未成对电子,A正确;
B.基态氧原子的电子排布式为,表示的是激发态氧原子的电子排布式,B正确;
C.Fe失去电子形成时,最外层电子排布式为,C正确;
D.根据洪特规则可知,基态N原子2p轨道电子的自旋方向应该相同,正确的轨道表示式为,D错误;
答案选D。
6.对基态碳原子核外两个未成对电子的描述,不正确的是
A. 能量相同 B. 自旋方向相同 C. 在同一原子轨道 D. 原子轨道的形状相同
【答案】C
【详解】A.两个电子所处的轨道都为p轨道,所以具有的能量相同。故A正确。
B.两个电子占据两个p轨道自旋方向相同,故B正确。
C.两个未成对电子占据着两个p轨道,故C不正确。
D.碳原子的核外电子排布为1s22s22p2,两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型,故D正确。
本题的正确选项为C。
7.某原子的一种激发态为1s22s12p1,则该元素在周期表中的位置为
A. 第2周期ⅡA族 B. 第2周期ⅢA族
C. 第1周期ⅠA族 D. 第1周期ⅡA族
【答案】A
【详解】该原子基态电子排布式为1s22s2,位于第2周期ⅡA族。
8.下列说法错误的是
A. 电子的能量不一定高于电子的能量
B. 的电子排布式为,违背了洪特规则
C. 电子排布式违背了能量最低原则
D. 电子排布式违背了泡利原理
【答案】A
【详解】A.ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A错误;
B.对于6C 原子来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则,B正确;
C.根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d,对于21Sc原子来说,最后3个电子应先排满4s轨道,再排3d轨道,应为1s22s22p63s23p63d14s2,故违反了能量最低原则,C正确;
D.对于22Ti原子来说,3p能级共有3个轨道,最多可以排6个电子,如果排10 个电子,则违反了泡利原理,D正确;
故选A。
9.在原子的内部,电子是绕核运动的。下列说法正确的是
A. 3p各个轨道的电子能量相同
B. 电子围绕原子核作平面圆周运动
C. 2s、3s、4s能级可容纳电子数依次增多
D. 电子从基态跃迁到激发态时,产生发射光谱
【答案】A
【详解】A.能级包含3个能量相同的简并轨道,同一能级的不同轨道中填充的电子能量相同,A正确;
B.电子在核外无确定的运动轨迹,并非围绕原子核作平面圆周运动,该描述属于早期错误的原子结构模型观点,B错误;
C.所有能级最多可容纳的电子数均为2,、、能级可容纳的最多电子数相同,C错误;
D.电子从基态跃迁到激发态时需要吸收能量,产生吸收光谱,从激发态跃迁回基态时才会产生发射光谱,D错误;
故选A。
10.(高二·浙江温州·期末)下列说法不正确的是
A. 2px、2py、2pz轨道相互垂直,且能量各不相等
B. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
C. 在一个原子中,不可能出现运动状态完全相同的两个电子
D. 激光、LED灯光、焰火、荧光等都与电子跃迁释放能量有关
【答案】A
【详解】A.2px、2py、2pz轨道在空间上相互垂直,但属于同一个2p能级,能量相等,A错误;
B.原子核外电子的第n能层最多容纳电子数为2n2,B正确;
C.根据泡利不相容原理,同一原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子,C正确;
D.激光、LED灯光、焰火、荧光等现象均涉及电子从高能级跃迁至低能级时,以光能的形式释放能量,D正确;
故选A。
11.根据原子核外电子排布规则,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能级的符号是 ,占据该能级电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)写出基态24Cr原子的核外电子排布式: 。
(3)写出基态N原子的轨道表示式: 。
【答案】(1)① 2p ② 哑铃形 (2)1s22s22p63s23p63d54s1 (3)
【详解】(1)氮元素的原子序数为7,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,则电子占据的最高能级为电子云轮廓图形状为哑铃形的2p能级,故答案为:2p;哑铃形;
(2)铬元素的原子序数为24,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1,;
(3)氮元素的原子序数为7,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为,故答案为:。
12.聚氮化硫是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。
(1)基态S原子的原子核外能量最高的电子电子云轮廓图为 形。
(2)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)哑铃 (2)A
【详解】(1)基态S原子的电子排布式为:,其能量最高的电子为p电子,电子云轮廓图为哑铃形;
(2)氮原子为7号元素,根据能量最低原理、洪特规则、泡利原理,其最低能量状态的是A。
1.下列说法正确的是
A. 24Cr原子的核外电子排布式是:
B. 最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素
C. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
D. 3px、3py、3pz轨道能量不相同
【答案】C
【详解】A.24Cr原子根据半充满稳定性更好,其核外电子排布式是:,A错误;
B.最外层电子排布式为的基态原子可能是氢元素,也可能是金属元素,B错误;
C.根据能量最低原理,原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d,C正确;
D.3px、3py、3pz轨道为简并轨道,能量相同,只是伸展方向不同,D错误;
故选C。
2.(25-26高二上·湖北黄石·期末)下列原子结构相关内容表述合理的是
A. 基态Al原子电子占据的最高能级的电子云图:
B. 基态Se原子的简化电子排布式为
C. 电子轨道表示式,违背了泡利原理
D. 基态Sc原子核外电子的空间运动状态有11种
【答案】D
【详解】A.基态Al原子的电子排布为 ,最高能级是,p轨道的电子云图应为哑铃形,且有3个相互垂直的轨道,电子云图:,A错误;
B.Se的原子序数为34,其完整电子排布为 。简化电子排布应为 [Ar] ,B错误;
C.根据泡利原理,每个轨道最多容纳2个自旋相反的电子,根据洪特规则,电子应优先单独占据轨道且自旋平行,违背了洪特规则,而不是泡利原理,C错误;
D. Sc的电子排布为,核外电子的空间运动状态即轨道数,数目为 ,D正确;
故选D。
3.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
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
C
K原子的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
D
的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【详解】A.相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,A不符合题意;
B.电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,B不符合题意;
C.K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1,违反能量最低原理,C符合题意;
D.Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D不符合题意;
故答案为C。
4.(25-26高二下·安徽阜阳·月考)纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和碳量子点因其独特的电学、力学、光学、热学和化学性质受到越来越多的关注,这些独特的性质为能源、传感以及环境修复等领域的发展铺平了道路。下列电子轨道表示式表示4种不同状态的C原子,4种C原子能量大小关系正确的是
A. ①=②=③=④ B. ②>①>④>③
C. ④>③>①=② D. ③>④>①>②
【答案】B
【分析】不同能级的电子能量大小关系为1s<2s<2p,且p能级上3个轨道的能量相同,则2p轨道上电子越多,1s、2s轨道上电子越少,其能量越高,则能量由高到低的顺序是②>①>④>③。
【详解】由分析可知,答案选B。
5.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. 原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态
B. 在一个原子中,不可能出现运动状态完全相同的两个电子
C. 原子核外电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,会辐射或吸收能量
D. 电子云图中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的数量多
【答案】D
【详解】A.基态是电子按构造原理的顺序进入原子核外的轨道,此时整个原子的能量最低,基态原子是处于最低能量状态的原子,A正确;
B.1个原子中有几个电子就有几种运动状态,在一个原子中,不可能出现运动状态完全相同的两个电子,B正确;
C.原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,不同的轨道能量不同,且能量是量子化的,电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会辐射或吸收能量,C正确;
D.小黑点密度大表示电子在原子核外空间的单位体积内出现的概率大,D错误;
故选D。
6.下列微粒中,未成对电子数最多的是
A. O:1s22s22p4
B. P:1s22s22p63s23p3
C. Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
D. Mn:1s22s22p63s23p63d54s2
【答案】D
【详解】A.O原子未成对电子数为2;
B.P原子未成对电子数为3;
C.Fe原子未成对电子数为4;
D.Mn原子未成对电子数为5
综上,未成对电子数最多的是Mn,答案选D。
7.(25-26高二上·黑龙江绥化·期末)回答下列问题。
(1)s能级电子云轮廓图呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p能级电子云轮廓图呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(2)X元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是 电子,X元素的符号是 。
(3)X元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,那么X的元素符号应为 。
【答案】(1)① 球 ② 1 ③ 哑铃 ④ 3 (2)① 2p ② N (3)S
【详解】(1)s能级电子云轮廓图呈球形,每个s能级有1个原子轨道;p能级电子云轮廓图呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道,故答案为:球;1;哑铃;3;
(2)根据s能级只有1个原子轨道,只能最多存放2个电子,故X元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,其中n=2,即X元素的原子最外层电子排布式为:2s22p3,原子中能量最高的是2p电子,X元素的符号是N;
(3)根据s能级只有1个原子轨道,只能最多存放2个电子,X元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,其中n=3,即X元素的原子最外层电子排布式为:3s23p4,那么X的元素符号应为S。
1.在短周期元素中,元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种,元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种,则的值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【详解】在短周期元素中,寻找基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素可按周期序数进行,第一周期中有H,第二周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O,第三周期中原子核外未成对电子数为3的元素有P,符合条件的元素共有4种,即。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素,其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8,若最外层电子数为2,则是He、Be或Mg,但这三种元素无未成对电子,不符合题意;若最外层电子数为4,则是C、Si,符合题意;若最外层电子数为6,则是O、S,最外层有2个未成对电子,最外层电子数是未成对电子数的3倍,不符合题意;若最外层电子数为8,则是Ne、Ar,但这两种元素均无未成对电子,不符合题意,则符合题意的元素共有2种,即。综上可知,的值为2。
故选B。
2.下列化学用语或表述正确的是
A. 基态溴原子的简化电子排布式为:
B. 基态铍原子最外层的电子云轮廓图:
C. 某激发态O原子的轨道表示式:
D. 基态原子轨道表示式:违背了洪特规则
【答案】D
【详解】A.溴是35号元素,基态溴原子的简化电子排布式应为,A错误;
B.基态铍原子的电子排布为,最外层为轨道,轨道的电子云轮廓图为球形,图中给出的是轨道的哑铃形电子云,与实际不符,B错误;
C.第二电子层最多只有、两种轨道,不存在轨道,C错误;
D.洪特规则规定,基态原子中,电子填充同一能级的不同轨道时,优先单独占据不同轨道,且自旋方向相同。该基态原子的能级共4个电子,图中没有优先分占不同轨道,违背了洪特规则,D正确;
故选D。
3.(25-26高二下·天津·开学考)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A. X是第二周期第ⅣA族元素
B. Y的质子数为14
C. 基态W原子的核外电子的轨道表示式为
D. 基态Z原子的简化电子排布式为
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。其中X、Z位于同一周期,W形成一条共价键,X、Z形成两条共价键,Y形成五条共价键,根据图示结构和成键特点,W为H,Y为P,X为O,Z为S,据此分析;
【详解】A.X为O,第二周期第ⅥA族元素,A错误;
B.Y为P,质子数为15,B错误;
C.W为H,基态W原子的核外电子的轨道表示式为,C错误;
D.Z为S,基态S原子的简化电子排布式为,D正确;
故选D。
4.(25-26高二上·江西南昌·期末)下列说法错误的是
A. 各电子层含有的原子轨道数为n2
B. 硫元素中,3px、3py、3pz轨道相互垂直,且能量相等
C. 4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D. 铍原子由1s22s12p1→1s22s2时,释放能量,由激发态转化成为基态
【答案】C
【详解】A.用n表示电子层序数,各电子层含有的原子轨道数为n2,符合原子结构基本规律(如n=1时有1个轨道,n=2时有4个轨道),A正确;
B.硫元素的3p轨道包含三个亚轨道(3px、3py、3pz),它们相互垂直且在同一能级能量相等,B正确;
C.同一原子的能层越高,s电子云半径越大,由于电子的能量依次增高(4s电子能量高于3s电子),电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,即4s电子在离核更远的区域出现的概率更大,但并不总是在比3s电子离核更远的地方运动,C错误;
D.铍原子基态为1s22s2,1s22s12p1为激发态(2p能级高于2s),跃迁至基态时释放能量,符合能量最低原理,D正确;
故答案选C。
5.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)
【答案】(1)② (2)④ (3)① (4)③ (5)③ (6)① As ② Cr、Mn ③ K、Cr、Cu
【详解】(1)泡利原理:每个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反,各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍,其主要决定因素是泡利原理,故选②。
(2)基态原子的核外电子在排布时首先要遵循能量最低原理,所以碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3,其主要决定因素是能量最低原理,故选④。
(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,其主要决定因素是构造原理,故选①。
(4)原子轨道中电子处于全充满、全空或半充满时较稳定,所以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,铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2,其主要决定因素是洪特规则,故选③。
(5)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,磷原子的基态原子结构中,有3个未成对的单电子,其主要决定因素是洪特规则,故选③。
(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。
6.(25-26高二下·湖南长沙·期末)A、B、C代表前4周期的三种元素,原子序数依次增大。请填空:
(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,其电子轨道表示式为 。其原子核外共有 种不同运动状态的电子;其基态原子中最高能量能级轮廓图形状 ,其最高能量能级的电子云在空间有 种伸展方向。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,B离子的结构示意图为: 。
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满,C的元素符号为 ,该元素在周期表中的位置为 。
【答案】(1)① ② 7 ③ 哑铃形 ④ 3 (2) (3)① Fe ② 第四周期第Ⅷ族
【详解】(1)A元素基态原子的次外层有2个电子,说明其次外层为第一层(K层),最外层为第二层(L层)。最外层有3个未成对电子,即 能级有3个电子,故A为N(氮)元素,电子排布为,其电子轨道表示式:。N原子核外共有7个电子,根据泡利不相容原理,核外没有运动状态完全相同的电子,故有7种不同运动状态的电子;其最高能量能级为能级,p能级电子云轮廓图形状为哑铃形,在空间有、、共3种伸展方向;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,氩原子核外有18个电子,则B原子核外有17个电子,B为Cl(氯)元素。 的核内有17个质子,核外有18个电子,离子的结构示意图为:;
(3)C元素的正三价离子的能级为半充满,即其离子的价电子排布为,则C原子的价电子排布为,原子序数为26,为Fe(铁)元素。Fe元素在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。
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