1、第 1 节 原子结构一、选择题1下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是( )A所有的电子在同一区域里运动B在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低C处于最低能量的原子叫基态原子D同一原子中，4s、4p、4d、4f 所能容纳的电子数越来越多，各能级能量大小相等2下列电子层中，包含有 f 能级的是( )AK 电子层 BL 电子层CM 电子层 DN 电子层3下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( )A1s3d3p4下列说法正确的是( )A基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B1s 22s12p1 表示的是基态原子的电子排布C日常生活中我
2、们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱5下列关于价电子构型为 3s23p4 的粒子描述正确的是( )A它的元素符号为 OB它的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4C可以与 H2 化合生成液态化合物D其电子排布图为：6下列原子轨道表示式中，表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是( )A. B. C. D. 7当镁原子由 1s22s22p63s2 变为 1s22s22p63p2 时，以下认识正确的是( )A镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C转化后
3、位于 p 能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同D转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似8以下是一些原子的 2p 能级和 3d 能级中电子排布的情况。其中违反了洪特规则的是( )A B C D9下列各组中的 X 和 Y 两种原子，在周期表中一定位于同一族的是 ( )AX 原子和 Y 原子最外层都只是一个电子BX 原子的核外电子排布式为 1s2，Y 原子的核外电子排布式为 1s22s2CX 原子的 2p 能级上有三个电子，Y 原子的 3p 能级上有三个电子DX 原子核外 M 层上仅有两个电子，Y 原子核外 N 层上也仅有两个电子10若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为 4
4、d15s2，则下列说法正确的是( )A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B该元素核外共有 5 个电子层C该元素原子的 M 能层共有 8 个电子D该元素原子最外层共有 3 个电子二、非选择题11如图是 s 能级和 p 能级的电子云轮廓图，试回答问题。(1)s 电子云轮廓图呈_ 形，每个 s 能级有_ 个原子轨道；p 电子云轮廓图呈_形，每个 p 能级有_个原子轨道，其能量关系为_。(2)元素 X 的原子最外层电子排布式为 nsnnpn1 ，原子中能量最高的是_电子，其电子云在空间有_方向；元素 X 的名称是_ ，它的氢化物的电子式是_。若元素 Y 的原子最外层电子排布式为
5、 nsn1 npn1 ，那么 Y 的元素符号应为_，原子的电子排布图为_。12(1)写出砷的元素符号_，原子中所有电子占有 _个轨道，核外共有_个不同运动状态的电子。(2)写出 Ni 的元素名称_，该元素在周期表的位置为第 _周期，第_族。(3)第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是_ ，该元素基态原子的价电子轨道表示为_。(4)第三电子层上有_个能级，作为内层最多可容纳 _个电子，作为最外层时，最多可含有_个未成对电子。13按照下列元素基态(能量最低 )原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。基态原子 电子排布特征A 只有一个能层且只含 1 个电子B 3p 轨道上得到 1 个电子后不能再
6、容纳外来电子C 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 第三能层上有 8 个电子，第四能层上只有 1 个电子E 外围电子排布为 3s23p6(1)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 5 种)：_。(2)写出用上述元素组成的物质制得 A 的单质的化学方程式(至少写出 2 个)：_；_。(3)检验某溶液中是否有 D ，可通过 _反应来实现；检验某溶液中是否含有B ，通常所用的试剂是_ 和_。(4)写出 E 的元素符号：_，要证明太阳上是否含有 E 元素，可采用的方法是_。能力提升14已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42。
7、X 元素原子的 4p 轨道上有 3个未成对电子，Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子。X 跟 Y 可形成化合物X2Y3，Z 元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X 元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的元素符号是_。(2)Y 元素原子的价层电子的电子排布图为_，该元素的名称是_。(3)已知化合物 X2Y3 在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为 XZ3，产物还有 ZnSO4 和H2O，该反应的化学方程式是_ 。15下表给出了五种元素的相关信息，其中 X、Y 、Z、W 为短周期元素。元素 相关信息X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为
8、备受青睐的清洁燃料Y 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重 要屏障Z 植物生长营养元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉 剂W 室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫 色火焰M 它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常 用于制造桥梁、楼房等根据上述信息填空：(1)Y 元素的基态原子含有几个能层：_，其中第二能层中有哪几个能级：_，画出 W 的原子结构示意图：_。(2)Z 与 X 形成的某一化合物能和 Z 与 Y 形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为 12
9、)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：_。(3)某矿藏主要含 W、M 两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式：_。答案及解析1解析：选 C 在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，A 错误；在多个电子的原子中，电子的能量是不相同的，在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低，在离原子核较远的区域内运 动的电子能量较高， B 错误；处于最低能量的原子叫基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级 ，变成激发态原子，C 正确；同一原子中，4s 、4p、4d、4f 所能容 纳的电子数越来
10、越多，是正确的，但第四能层中，能级的能量大小不同：E(4s)E(n1)s ，即 4s 能级能量小于 3d。所以 D 错误。4解析：选 C 同类原子基态比激发态的能量低，A 选项错误；1s 22s12p1 不符合构造原理，处于激发态，B 选项错误 ；原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种，电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱，从基态到激 发态跃迁时产生吸收光谱 ，D 选项错误。5解析：选 B 价电子构型为 3s23p4 的元素是 16 号元素 S，O 元素的价电子构型为2s22p4，A 错误；S 元素的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，B 正确；硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体
11、，C 错误；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，且自旋方向相同，所以 3p 能级上电子排布图违反洪特规则，D 错误。6解析：选 B 轨道(能级相同的 轨道)中电子优先单独占据 1 个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O 原子能量最低排布是 ，B 项正确。7解析：选 A 镁原子要从外界吸收能量才能由 1s22s22p63s2(基态)变为1s22s22p63p2(激发态)，A 正确；B 错误；转化后位于 p 能级上的两个电子处于不同轨道，且自旋状态相同，C 错误；硅原子有 14 个电子，处于激发态的镁原子的电子数为 12 个，D 错误。8解析：选 C 洪特规则是在原子的
12、同一电子亚层排布的 电子，总是尽先占据不同的轨道，而且自旋方向相同，这样 可以使原子的能量最低，原子 处于稳定状态。同一轨道电子的自旋方向相反，违背泡利不相容原理，错误；不同轨 道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；符合洪特规则 ，错误；电子应该尽先占据不同的 轨道，每一个轨道有一个电子，自旋方向相同，违反洪特 规则，正确；不同轨道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；符合洪特规则，错误。因此违反了洪特规则的是，选项是 C。9解析：选 C 最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于第 A 族，而 铜属于第B 族，A 错误；X 原子是 He，属
13、于 0 族元素，Y 原子是 Be，属于第A 族，B 错误；X 原子核外 M 层 上仅有两个电子， X 是镁原子，属于第A 族，N 层上也仅有两个 电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等原子， D 错误。10解析：选 B 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，A 错误；该元素原子核外共有 5 个电子层，B 正确；该元素原子的 M 能层共有 18 个电子，C 错误；该元素原子最外层共有 2 个电子， D 错误。11解析：(1)ns 能级各有 1 个轨道，np 能级各有 3 个轨道，s 电子的原子轨道都是球形的，p 电子的原子轨道都是哑铃 形的，每个 p 能级有 3 个原子 轨道，
14、它们相互垂直，分别以px、py、pz表示，能量 pxp yp z。(2)因为元素 X 的原子最外层电 子排布式为 nsnnpn1 ，np 轨道已排上电子，说明 ns 轨道已排满电子，即 n2，则元素 X 的原子核外电子排布式为 1s22s22p3，是氮元素；当元素 Y 的原子最外层电子排布式为 nsn1 npn1 时，有 n12， 则 n3，那么 Y 元素的原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，是硫元素。答案：(1)球 1 哑铃 3 相等 (2)2p 三个互相垂直的伸展 氮 S 12解析：(1)砷的元素符号为 As，是第 33 号元素，核外有 33 个不同运动状态的电子，其核外
15、电子排布为：1s 22s22p63s23p63d104s24p3，即有 18 个轨 道。 (2)镍的元素符号为 Ni，在周期表中的第四周期，第族。(3)第四周期元素中，外 围电子排布为 ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电 子数最多，即外 围电子排布为 3d54s1，此元素为铬，其基态原子的价电子轨道表示为。(4)第三电子层上有 s、p、d 三个不同的能级，由于每个电子层最多容纳 2n2 个电子，故当第三层作为内层时，最多可容纳 18 个电子，作为最外层时，当 3p 轨道仅填充 3 电子时未成对电子最多，有 3 个未成对电子。答案：(1)As 18 33 (2)镍 四 (3)
16、铬( 或 Cr)(4)3 18 313解析：由 A 只有 1 个能 层且只含 1 个电子，判断 A 为氢元素；B 原子 3p 轨道得 1个电子饱和，则原有 5 个电子，即 B 的电子排布式为 1s22s22p63s23p5，为氯元素；C 原子电子排布图为 ，为氧元素；D 为钾元素；E 为氩元素。答案：(1)KOH、KClO 、KClO 3HClO、HClO 3 等(合理即可)(2)2H2O 2H2O 2 2K 2H 2O=2KOHH 2( 合理即可) (3)焰色 = = = = =电 解 AgNO3 稀硝酸 (4)Ar 对太阳光进行光谱分析14解析：(1)X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个
17、未成对电子，则 X 是第四周期第A 族元素，即 X 为 As，其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子，且 As 跟 Y 可形成化合物 As2Y3，可知 Y 为 O；又因为 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42，可得到 Z 为 H。(3)X2Y3为 As2O3，XZ3为 AsH3，则 As2O3、稀硫酸与 Zn 反应的化学方程式为 As2O36Zn6H 2SO4=2AsH36ZnSO 43H 2O。答案：(1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3 As(2) (3)As2O36Z
18、n6H 2SO4=2AsH36ZnSO 43H 2O15解析：氢气是一种清洁燃料，所以 X 为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以 Y 为氧元素，其基 态原子含有 K 层与 L 层两个能层，L 电子层为第二能层，有两个能级，是 s、p 能级(即 2s 和 2p)；氮、磷、钾是植物生长营养元素，N 2O俗名“笑气” ，是早期医疗中使用的麻醉 剂，所以 Z 为氮元素；单质硫在氧气中燃烧， 发出明亮的蓝紫色火焰，所以 W 为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝，其中只有铁是人体不可缺少的微量元素，所以 M 为铁元素。 (2)氮和氢形成的原子个数比为 12 的化合物为 N2H4，氮和氧形成的原子个数比为 12 的化合物有 NO2 和 N2O4，其中 N2O4 是无色气体，NO 2 是红棕色气体，N 2H4 和 N2O4 反应生成无毒的 N2 和 H2O。(3)以黄铁矿(主要成分是 FeS2)为原料制 备硫酸，其第一阶段主要反应是煅烧黄铁矿。答案：(1)两个 2s 和 2p (2)2N 2H4N 2O4 3N24H 2O (3)= = = = =点 燃 4FeS211O 2 2Fe2O38SO 2= = = = =高 温
