1、基态原子的核外电子排布1原子核外电子的运动状态用四个方面进行描述,磷原子核外最外层上能量高的电子有相同的运动状态()A一个 B二个C三个 D四个解析:选C磷原子核外电子数为15,核外电子排布为1s22s22p63s23p3,最外层上能量高的电子处于3p,则有3个相同的运动状态。2下面是第2周期部分元素基态原子的轨道表示式,据此下列说法错误的是()A每个原子轨道中最多只能容纳2个电子B电子排布在能量相同的轨道时,总是优先单独占据不同的轨道C每个电子层所具有的轨道类型的种数等于电子层的序数(n)D若原子轨道中有2个电子,则其自旋状态相反解析:选D由题给的四种元素原子的轨道表示式可知,在一个原子轨道
2、中,最多只能容纳2个电子,即符合泡利不相容原理,A正确;当电子排布在相同能量的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,即符合洪特规则,B正确;任一电子层的轨道总是从s轨道开始,而且轨道类型的种数等于该电子层序数,C正确;若在一个原子轨道中有2个电子,则它们的自旋状态相反,若在能量相同的不同轨道中有2个电子,则自旋状态相同,故D错误。3下列核电荷数为24的Cr的价电子轨道表示式中,处于基态的是()解析:选BCr原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,价电子排布式为3d54s1,符合的轨道表示式为B。4下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是()A3s3p3d4s B4
3、s4p3d4dC4s3d4p5s D1s2s3s2p解析:选CA项,3d4s;B项,4p3d;D项,3s2p。5下列微粒中,未成对电子数最多的是()AO:1s22s22p4BP:1s22s22p63s23p3CFe:1s22s22p63s23p63d64s2DMn:1s22s22p63s23p63d54s2解析:选DA项,O原子未成对电子数为2;B项,P原子未成对电子数为3;C项,Fe原子未成对电子数为4;D项,Mn原子未成对电子数为5。6某基态原子的第四电子层有3个电子,则第三电子层的电子数有()A2个 B8个C10个 D18个解析:选D第四电子层有3个电子,按能量最低原理,第三电子层各能级
4、应充满电子,即3s2、3p6、3d10,共有18个电子。7下列表示氮原子结构的化学用语中,对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子能级的是()A.BC1s22s22p3 D. 解析:选CA是N原子的原子结构示意图,只能看出在原子核外各个电子层上含有的电子数的多少,不能描述核外电子运动状态,故错误;B是N原子的电子式,可以得到N原子的最外电子层上有5个电子,不能描述核外电子运动状态,故错误;C是N原子的核外电子排布式,不仅知道原子核外有几个电子层,还知道各个电子层上有几个能级及核外电子运动状态,故正确;D是N原子的轨道表示式,但原子核外的电子在能量相同的原子轨道上排布时,总是尽可能地分占不同的
5、原子轨道,即在2p的三个轨道上各有一个电子存在,且自旋状态相同,这样的排布使原子的能量最低,故错误。8下列各微粒的电子排布式或轨道表示式不符合能量最低原理的是()AFe21s22s22p63s23p63d6BCu1s22s22p63s23p63d94s2CFDNa解析:选BFe2核外电子数为24,由能量最低原理可知,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,故A符合能量最低原理;若按照构造原理,29号元素Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d94s2,但实际上Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,这是因为3d能级为全充满状态(即3d能级填充1
6、0个电子)时,能量相对较低,1s22s22p63s23p63d94s2不符合能量最低原理,故B不符合能量最低原理;F原子最外电子层为第二电子层,有7个电子,价电子排布式为2s22p5,由能量最低原理、泡利不相容原理与洪特规则可知,价电子轨道表示式为,故C符合能量最低原理;Na最外电子层为第二电子层,有8个电子,价电子排布式为2s22p6,由能量最低原理、泡利不相容原理与洪特规则可知,Na价电子轨道表示式为,故D符合能量最低原理。9(1)下列原子或离子的电子排布的表示方法中,正确的是_(填序号,下同),违反了能量最低原理的是_,违反洪特规则的是_。Ca2:1s22s22p63s23p6F:1s2
7、2s23p6P:Cr:1s22s22p63s23p63d44s2Fe:1s22s22p63s23p63d64s2Mg2:1s22s22p6C:(2)绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2Si6O18,因含适量的Cr2O3(0.15%0.6%),而形成祖母绿。基态Al原子中,电子填充的最高能级是_,基态Cr原子的价电子排布式是_。解析:(1)正确;违反了能量最低原理;违反了洪特规则;违反了洪特原则;正确;正确;违反了洪特规则。(2)Al为13号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p,根据核外电子排布规律可以写出基态铬原子的电子排布式为1s22
8、s22p63s23p63d54s1,所以基态铬(Cr)原子的价电子排布式是3d54s1。答案:(1)(2)3p3d54s1 10硼氢化钠(NaBH4)是一种储氢密度较高、价格低廉、兼具安全性与稳定性的固态储氢材料。(1)基态B原子中电子占据最高能级的符号是_,占据该能级电子的电子云轮廓图为_形。基态B原子中,核外存在_对自旋状态相反的电子。(2)在周期表中,与B元素的化学性质最相似的邻族元素是_。(3)将物质的量之比为31的NaBH4固体和ScF3固体混合研磨,得到的复合储氢体系可以显著降低放氢温度。基态21Sc原子的简化电子排布式为_。解析:(1)B为5号元素,其核外电子排布式为1s22s2
9、2p1,则基态B原子中电子占据最高能级为2p能级,其电子云轮廓图为哑铃形;基态B原子的轨道表示式为,所以其基态原子中核外存在2对自旋状态相反的电子。(2) 在周期表中,与B元素的化学性质最相似的邻族元素是为Si。(3) 基态21Sc为21号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,其简化电子排布式为Ar3d14s2。答案:(1)2p哑铃2(2)Si(3)Ar3d14s211下列氮原子的轨道表示式中,能量由低到高的顺序是()A BC D解析:选A轨道中电子能量:1s2s2p,能量较高的轨道中电子越多,该微粒能量越高,所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少,该微粒能量越高
10、,根据图知能量由低到高的顺序是。12元素X基态原子的第三电子层上有16个电子,该基态原子的价电子排布式为()A3d16 B3d84s2C3d94s1 D3d94s2解析:选B该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,价电子排布式为3d84s2。13下列判断正确的是()ALi原子的核外电子排布式写成1s3违背了能量最低原理B电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱C处于基态的氧原子轨道表示式为,违背了泡利不相容原理D某种基态原子中可能存在运动状态完全相同的电子解析:选BLi原子的核外电子排布式写成1s3违背了泡利不相容原理,故A错误;电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱,故
11、B正确;处于基态的氧原子轨道表示式应为,选项中违背了洪特规则,故C错误;电子填充在不同的电子层,电子层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋状态相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,故D错误。14下列关于价电子排布式为3s23p4的粒子描述正确的是()A它的原子核外有三种形状不同的电子云B它的原子核外电子共有16种不同的运动状态C它可与H2反应生成常温时的液态化合物D该原子的轨道表示式为解析:选B价电子排布式为3s23p4的元素是16号元素S,具有s和p两种能级,因此该原子的电子云形状有两种,分别是球形和哑铃形,故A错误;
12、S原子具有16个核外电子,处于不同电子层、能级上的电子具有的能量不同,同一能级又有不同的原子轨道,同一轨道上的电子自旋状态相反,故有16种不同的运动状态,故B正确;硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气态而不是液态,故C错误;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,且自旋状态相同,所以3p能级上轨道表示式违背了洪特规则,故D错误。15下列各组价电子排布指定的元素,不能形成AB2型化合物的是()A2s22p2和2s22p4 B2s22p2和3s23p4C3s2和3s23p5 D3s1和3s23p5解析:选D价电子排布式为2s22p2的元素为C,价电子排布式为2s22p4的元素为O
13、,可形成CO2,能形成AB2型化合物,A项不符合题意;价电子排布式为2s22p2的元素为C,价电子排布式为3s23p4的元素为S,可形成CS2,能形成AB2型化合物,B项不符合题意;价电子排布式为3s2的元素为Mg,价电子排布式为3s23p5的元素为Cl,可形成MgCl2,能形成AB2型化合物,C项不符合题意;价电子排布式为3s1的元素为Na,价电子排布式为3s23p5的元素为Cl,可形成NaCl,不能形成AB2型化合物,D项符合题意。16某元素的3p轨道上有两个未成对电子,因此其()A第三电子层上有4个电子B最高正价为2C最高正价为4D第二电子层没有未成对电子解析:选D3p轨道上有两个未成对
14、电子,则该基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,即为Si或S。17下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应,都产生H2的是()A核内无中子的原子B价电子排布式为3s23p3C最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子DN层上无电子,最外层上的电子数等于电子层数的原子解析:选D核内无中子的原子是H原子,其单质H2与酸、碱均不能发生反应,A错误;价电子排布式为3s23p3的原子是P,P单质能与NaOH发生反应但不能产生氢气,并且不能与稀硫酸反应,B错误;最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子是Mg原子,Mg是比较活泼的金属,与NaOH
15、溶液不能发生反应,C错误;N层上无电子,最外层上的电子数等于电子层数的原子是Al原子,Al是比较活泼的金属,能与稀硫酸和烧碱溶液发生反应产生氢气,D正确。18下列叙述正确的是()A. 可表示单核10电子粒子基态时的轨道表示式B2s的电子云半径比1s的电子云半径大,说明2s的电子比1s的多Cs能级上电子的能量总小于 p 能级上电子的能量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A 符合泡利不相容原理和洪特规则,核外电子总数为10,则可表示单核10电子粒子基态时的轨道表示式,A叙述正确;2s的电子云半径比1s的电子云半径大,但2s的电子总数与1s的电子总数一样多,B叙述错误;同一电子层上
16、的s能级上电子的能量总小于p能级上电子的能量,不同电子层上的s能级上电子的能量与p能级电子的能量相比大小不一定,C叙述错误;电子从激发态跃迁到基态时会产生发射光谱,从基态跃迁到激发态会产生吸收光谱,吸收光谱和发射光谱总称原子光谱,D叙述错误。19下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是()A原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D最外层都只有一个电子的X、Y原子解析:选CX是稀有气体氦,Y是铍,它们的化学性质差别很大,不相
17、似,A错误;X是镁,Y可以是钙、钪、钛、钒、锰、铁、钴、镍、锌等,X、Y的化学性质不一定相似,B错误;X是碳,Y是硅,它们属于同主族元素,彼此化学性质一定相似,C正确;X、Y可以是A元素,也可以是铬、铜等,彼此化学性质不一定相似,D错误。20(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_族。(3)第4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式为_。(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。解析:(1)砷的元
18、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,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,即有18个轨道。(2)Ni的元素名称为镍,在周期表中的第4周期族。(3)第4周期元素中,价电子排布式为(n1)dxnsy,且能级处于半充满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即价电子排布式为3d54s1,此元素为铬,其基态原子的价电子轨道表示式为。(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)As1833(2)镍4(3)铬(或Cr) (4)3183