高二化学1-1 原子结构 优化训练（人教版选修3）
1．(2011年黄冈高二质检)下列说法中正确的是( )
A．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
B．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动
C．处于最低能量的原子叫基态原子
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
解析：选C。电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率，小黑点的疏密表示出现概率的大小，A项错误；通常能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，B项错误；基态原子的能量最低，C项正确；D项电子由基态跃迁到激发态，或由激发态跃迁到基态，都会产生原子光谱。
2．下列电子层中，包含有f能级的是( )
A．K电子层 B．L电子层
C．M电子层 D．N电子层
解析：选D。能层数＝能层中所包含的能级数。而要含有f能级则能层数必须大于等于4，即从N层开始往后才会出现f能级。
3．(2011年南京金陵中学高二检测)下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．K＋ 1s22s22p63s23p6
B．As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
C．N3－ 1s22s22p6
D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
解析：选D。D项中Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，半充满状态为较稳定状态。
4．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
解析：选D
。根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，A项中未单独占据一个轨道，C项中虽单独占据一个轨道但自旋方向不相同。根据泡利原理，1个原子轨道最多可容纳2个电子且自旋方向相反，选项B中的s轨道的自旋方向相同。
5．下列原子或离子的电子排布式正确的是________，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理的是________。
解析：根据核外电子排布规律②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，正确的应为：；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为：1s22s22p63s23p63d54s1。⑤和⑥正确，⑦违反泡利原理，正确的应为C
答案：①⑤⑥ ② ③④ ⑦
1．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C．E(4s)
E(4s)>E(4f)>E(3d)
解析：选B。根据构造原理，各能级、能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s……
能量由低到高，A项和D项正确顺序为E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高。
2．(2011年合肥一中高二检测)关于电子云的下列说法不正确的是( )
A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是走∞字形
B．s轨道都是球形轨道
C．轨道不同，电子云的形状也不一样
D．电子云图是形象地描述电子在空间单位体积内出现概率大小的图形
解析：选A。本题是涉及电子云的概念题，必须从概念出发，判断正误。A项不正确，因为电子运动并无固定轨道，应改为：s电子在核外运动，电子云图或概率分布呈球形对称，其剖面图是个圆，而p电子云图或概率分布呈哑铃形，其剖面图是∞形。
3．下列说法正确的是(双选)( )
A．钾(K)原子基态的原子结构示意图为
B．H2O电子式为HH
C．Mg的原子基态电子排布式为1s22s22p63s23p1
D．Ca2＋基态电子排布式为1s22s22p63s23p6
解析：选BD。A项原子结构示意图为，C项中Mg的基态电子排布式为1s22s22p63s2。
4.(2011年河南鹤壁市高二检测)下列四种元素中，其单质氧化性最强的是( )
A．原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B．位于元素周期表中第三周期ⅢA族的元素
C．原子最外层电子排布为2s22p6的元素
D．原子最外层电子排布为2s22p5的元素
解析：选D。A项，含未成对电子最多的第二周期元素为N，B项为Al，C项为Ne，D项为F，故F2的氧化性最强。
5．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是( )
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．若原子轨道里有2个电子，则其自旋方向相反
解析：选D。由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子即符合泡利原理，A正确；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B正确；任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，C正确；若在一个原子轨道里有2个电子，则它们的自旋方向相反，若在同一能级的不同轨道里有2个电子，则自旋方向相同，故D错。
6．(2011年湖南君山区一中质检)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能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为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为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布为4s24p5的原子
D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布为2s22p5的原子
解析：选B。解答该题时要依据构造原理和原子核外电子排布规则，逐项认真分析。A项，3p能级有一个空轨道，说明3p上填2个电子，因填1个电子有2个空轨道，填3个电子或3个以上电子无空轨道，则3p上有2个电子，3s上肯定已填满，价电子排布为3s23p2，因此A中两微粒相同。M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即：3s23p63d10，显然是锌元素，3d64s2是铁元素，B选项符合题意。C中价电子排布为4s24p5，则3d上已排满10个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5；最外层电子数是核外电子总数的原子，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，同理，可讨论，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。D中2p
能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，D选项不符合题意。
7．写出下列原子的电子排布式。
(1)S (2)29Cu (3)24Cr (4)34Se (5)30Zn (6)26Fe
(1)____________________ (2)____________________
(3)____________________ (4)____________________
(5)____________________ (6)____________________
解析：注意Cu、Cr的3d能级的全充满和半充满状态。
答案：(1)1s22s22p63s23p4
(2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3)1s22s22p63s23p63d54s1
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p4
(5)1s22s22p63s23p63d104s2
(6)1s22s22p63s23p63d64s2
8．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
A为________(写出元素符号，下同)，电子排布式是________________________；
B为________，简化电子排布式是
________________________________________________________________________；
C为________，价电子排布式是
________________________________________________________________________；
D为________，电子排布图是
________________________________________________________________________；
E为________，原子结构示意图是
________________________________________________________________________。
解析：由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。这五种元素电子排布式分别为：A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1，C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3，E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出其他。
答案：Si 1s22s22p63s23p2 Na [Ne]3s1
P 3s23p3 N
Fe
9．A、B、C、D、E代表5种元素。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，其元素符号为________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为____________。
(4)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，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________________________。
解析：由A元素基态原子的次外层有2个电子，说明次外层是K层，则共有2层，最外层有3个未成对电子，所以最外层电子排布为2s22p3，因此是氮元素，符号是N。氩是18号元素，故B为17号元素Cl，C为19号元素K。D元素的正三价离子的3d能级为半充满，则D元素的正三价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，电子总数为23，故D原子的电子总数为26，因此D是铁元素，符号为Fe，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。E元素核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，故E是铜元素，符号为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案：(1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
