(完整版)大学化学原子结构习题及答案.doc
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1. 评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确, 如 有 错 误, 试 予 以 改 正。
(1) 主 量 子 数 n = 3 时, 有 3 s 、 3p 、3d 三 个 原 子 轨
道; (2)
四 个 量 子 数 n 、 l
、 、
m s 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。
m 1. 解:(1) 错 误。
应 有 3 s 、3 3 三 个 亚 层 和 3 ,3 p x ,3p ,3 p z ,3 d 2 2 ,
3 d xy , 3 d xz , 3 d yz 和 3 d 2 ,
p 、 d
s
y
y
x z
共 九 个 轨 道。
(2)
错 误。
量 子 数 n 、l 、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的,而 m s
只 描 述 电 子 自 旋 方 向。
、 2.
下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确? 如 不 正 确 试 予 以 改 正:
(1)
主 量 子 数 n = 1 时, 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道; (2)
主 量 子 数 n = 4 时, 有 4
s ,4 ,4 ,4 四 个 原 子
p
d
f
轨 道; (3) 磁 量 子 数 = 0 , 对 应 的 都 是
s 原 子 轨 道。
m
2. 解:(1)
不 正 确。
n = 1 时, 只 有 1 s 亚 层, 也 只 有 一
个 1 s 原 子 轨 道, 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两
电 子。
(2)
不 正 确。
n = 4 时 可 能 有 4
s 、4 、4 、4
亚 层, 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1 、3、5、7, 所 以 可 以 有 16
p d f
个原 子 轨 道。
(3) 不 正 确。
原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l ,只 有 l = 0 , = 0 时 为 s 原 子 轨 道, 而
m
l ≠ 0 , = 0 时 都 不 是 s 原 子 轨 道。
m
3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1)
下 列 原 子 轨 道 3
s
、3 、3 、3 p z 、3 、3 d xz 、3 、3 d z 2
、3
d x 2
y 2
中, 哪 些 是 等
p x p y d xy d yz
价(简 并) 轨 道? (2) 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子, 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序, 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起( 可 用“ <”、“ =” 符 号 表 示):
(A) 3 、 2、 1、 + 21
; (B) 4 、 3、 2、 - 21
;
(C) 2 、 0、 0、 + 21
;
(D) 3 、 2、 0、 + 21
;
(E) 1 、 0、 0、 -
21
;
(F) 3 、 1、 1、 +
21。
3. 解: (1)
等 价 轨 道 为: 3 p x 、3 p y 、3 p z 3 d xy 、 3 d xz 、3 d yz 、 3d z 2 、 3d x 2 y 2
(2) 能 量 顺 序: (E) < (C) < (F) < (A) = (D) < (B) 。
4. 确 定 一 个 基 态 原 子 的 电 子 排 布 应 遵 循 哪 些 规 则? 下 列 电 子 排 布 式 各 违 犯 了 哪 一 规 则? (1) 7N :1s 2 2 s 2 2 p x 2 2 p y 1
(2) 28Ni : 1s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6
3 d 10
(3)
22Ti : 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 10
4. 解: 应 遵 循 的 规 则: 能 量 最 低 原 理, 泡 利 ( Pauli )
不 相 容 原 理,洪 德(Hund)
规 则;
(1)
违 反 洪 德 规 则 (2) 违 反 能 量 最 低 原 理 (3)
违 反 泡 利 不 相 容 原 理。
5. 某 元 素 的 阳 离 子 M 2+
的 3 d 轨 道 中 有 5
个 电 子, 试: (1) 写 出 M 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式; (2) M 原 子 的
元 素 符 号 及 其 在 周 期 表 中 的 位 置( 周 期、 族); (3) M 2+ 的 5 个 3 d 电 子 的 运 动 状 态(用 量 子 数 表 示)。
5. 解: (1) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 2
(2) Mn , 第 四 周 期, 第Ⅶ B 族 (3) n = 3 , l = 2 , = 0 , m = + 1 ; n = 3 , l = 2 , = 1 , m = + 1
; n = 3 , l = 2 , = - 1 , m = +
1
; 2 2 2 s s s
,
, = + 1 ; n = 3 , l = 2 , = - 2
, m = + 1 。
n = 3 , l = 2
m = 2
m s
2
s
2
6. 已 知 某 元 素 A 与 Ar 在 周 期 表 中 处 于 同 一 周 期, 且 原 子 核 外 相 差 3 个 电 子。
试 回 答: (1) 元 素 A 在 周 期 表 中 所 处 位 置 ( 周 期、 族 ) 及 元 素 符 号;(2) A 原 子 核 外 每 个 不 成 对 电 子 的 运 动 状
态 ( 用 量 子 数 表 示 ) ;(3) A 与 硫 相 比, 何 者 第 一 电 离 能 大? 简 述 原 理。
6.(1)
第 三 周 期,Ⅴ A 族, P
(2)
有 3 个 不 成 对 电 子, 它 们 的 量 子 数 为:
3 1 1 + 1
1 1
2 ,
3 1 0
+ 2 , 3 1-1 + 2
(3) P 的 第 一 电 离 能 比 S 的 第 一 电 离 能 大, 因 为 失 去 的 都 是 3p 亚 层 上 的 电 子, P 原 子 的 3 p
亚 层 处 于 半 充 满 状 态, 相 对 较 稳 定, 失 去 较 困 难。
7. 原 子 轨 道 就 是 原 子 核 外 电 子 运 动 的 轨 道, 这 与 宏 观 物 体 运 动 轨 道 的 含 义 相 同。
( )。
7.
错
8. 以 电 子 概率 ( 几 率) 密 度 表 示 的 空 间 图 象 即 为 原 子 轨 道, 波 函 数 的 空 间 图 象 即 为 电 子
云。
( )
8. 错
9. 电 子 云 是 核 外 电 子 分 布 概率 ( 几 率 ) 密 度 的 空 间 图 象。
(
) 9. 对
10. 波 函 数 表 明 微 观 粒 子 运 动 的 波 动 性, 其 数 值 可
大 于 零 也 可 小 于 零, 2 表
示 电 子 在 原 子 核 外
空 间 出 现 的
概率 ( 几 率 ) 密 度。
(
) 10. 对
11.4 f 能 级 对 应 的 量 子 数 为
n = 4 ,l = 3 。
(
) 11. 对
12. 对 任 何 原
子 核 外 某 一 电 子 来 说, 只 有 四 个 量 子 数 完 全 确 定 后, 其 能 量 才 有 一 定 值。
( )
12. 错
13. 对 氢 原 子 来 说, 其 原 子 能 级 顺 序 为 1 s < 2 s < 2 p < 3 s < 3 p < 4 s < 3 d 。
( ) 13. 错
14. 气 态 He
+
与 气 态 H 原 子 都 只 有 一 个 电 子, 但 He
+
失 去 一 个 电 子 比 H 原 子 失 去 一 个 电 子 要 吸 收 更
多 的 能 量。
(
) 14. 对
15. 与 波 函 数 视 为 同 义 语 的 是( ) 。
15.C
(A) 概率 ( 几 率 ) 密 度; (B) 电 子 云; (C)
原 子 轨 道; (D) 原 子 轨 道 的 角 度 分 布 图。
16. 氢 原 子 的 原 子 轨 道 能 量 取 决 于 量 子
数( )。
16.A
(A)
n ; (B) n 和 l ; (C) l ; (D)。
m
17. 下 列 有 关 电 子 云 的 叙 述中, 错 误 的 是( )。
17.C
(A) 电 子 云 形 象 地 表 示 了 电 子 在 核 外 某 处 单 位 微 体 积 内 出 现 的 概率 ( 几 率) ;
(B) 电 子 云 形 象 化 地 表 示 了 电 子 在 核 外 空 间 某 处 出 现 的概率 ( 几 率 ) 密 度;
(C) 1 s 电 子 云 界 面 图 是 一 个 球 面, 表 示 在 这 个 球 面 以 外,电 子 出 现 的概率 ( 几 率 ) 为 零;
(D) 电 子 云 是 电 子 运 动 的 统 计 结 果, 它 好 象 形 成 了 一 团 带 负 电 荷 的 云, 包 围 在 原 子 核 的 外 边。
18. 某 原 子 轨 道 用 波 函 数 表 示 时, 下 列 表 示 中 正 确 的 是(
)。
18.C
(A) n ;
(B)n, l ; (C)
n , l, m ;
(D)
n, l, m, m s 。
25. 对 于 四 个 量 子 数, 下 列 叙 述 中 正 确 的 是( )。
25.D
(A)
磁 量 子 数
= 0 的 轨 道 都 是 球 形 的; (B) 角 量 子 数
l 可 以 取 从 0 到
n 的 正 整 数;
m
(C) 决 定 多 电 子 原 子 中 电 子 的 能 量 的 是 主 量 子 数; (D) 自 旋 量 子 数 m s 与 原 子 轨 道 无 关。
26. 角 量 子 数 l = 2 的 某 一 电 子, 其 磁 量 子 数 . ( )。
26.C
m
(A) 只 能 为 +2 ; (B) 只 能 为 -1 、 0、+1 三 者 中 的 某 一 个 数 值;
(C)
可 以 为 -2
、 -1 、0、1、 2 中 的 任 一 个 数 值; (D) 可 以 为 任 何 一 个 数 值。
27.
下 列 叙 述 中, 能 够 描 述 测 不 准 原 理 的 是( )。
27.D
(A) 微 观 粒 子 运 动 的 位 置 和 动 量 没 有 不 准 确 性;
(B) 微 观 粒 子 运 动 的 位 置 有 不 准 确 性, 但 动 量 没 有 不 准 确 性; (C) 微 观 粒 子 运 动 的 动 量 有 不 准 确 性, 但 位 置 没 有 不 准 确 性;
(D)
微 观 粒 子 的 运 动 不 能 同 时 具 有 确 定 的 位 置 和 确 定 的 动 量。
28. 有 X 、Y 、Z 三 种 主 族 元 素, 若 X
元 素 的 阴 离 子 与 Y 、Z 元 素 的 阳 离 子 具 有 相 同 的 电 子 层 结 构, 且 Y 元
素 的 阳 离 子 半 径 大 于 Z 元 素 的 阳 离 子 半 径, 则 此 三 种 元 素 的 原 子 序 数 大 小 次 序 是(
)。
(A) Y < Z < X ; (B) X < Y < Z ;
(C) Z < Y < X
;
(D) Y < X < Z。
29. 下 列 四 种 电 子 构 型 的 原 子, 其 中 电 离 能 最 低 的 是(
)。
29.B
(A) ns 2 np 3
; (B)
ns 2 np 4; (C) ns 2 np 5; (D)ns 2 np 6。
30. 下 列 各 元 素 原 子 排 列 中, 其 电 负 性 减 小 顺 序 正 确 的 是( )。
30.B
(A) K > Na > Li ; (B) O > Cl > H ; (C) As > P > H ; ( D) Cr > N > Hg 。
31. 下 列 原 子 半 径 大 小 顺 序 中 正 确 的 是. (
)。
31.B
(A) Be < Na < Mg ; (B) Be < Mg < Na ; (C) Mg < Na < Be ; (D) Na < Be < Mg 。
32. 原 子 最 外 层 电 子 构 型 为 ns
2
的 某 主 族 元 素, 其 各 级 电 离 能 I i 的 变 化 应 是(
)。
32.C
(A) I 1 < I 2 < I 3 < I 4; (B) I 1 > I 2 > I 3 > I 4; (C) I 1 < I 2 << I 3 < I 4; (D) I 1 > I 2 >> I 3 < I 4。
33已 知 Li 和 K 的 第 一 电 离 能 分 别 为 520.2 kJ · mol -1 和 418.8 kJ · mol -1
, 推 测 Na
的 第 一 电 离 能 应(
)。
33.C
(A)
大 于 520.2 kJ · mol -1 ;(B) 小 于 418.8 kJ · mol -1
;
(C) 大 于 418.8 kJ
· mol -1
但 小 于 520.0 kJ · mol -1
;(D) 等 于 1
(520.0 + 418.8) kJ · mol -1。
2 34. 第 二 周 期 元 素 中, 其 原 子 核 外 只 有 一 个 成 单 电 子 的 元 素 数 目 是(
)。
34.B
(A) 2 ; (B) 3 ; (C) 4 ; (D) 5 。
35. 某 元 素 的 原 子 序 数 小 于 36 , 其 原 子 失 去 三 个 价 电 子 后, 量 子 数 l = 2 的 亚 层 刚 好 半 充 满。
该 元 素
是 . ()。
35.C
(A) Cr ; (B) Mn ; (C) Fe ; (D) As 。
36. 下 列 原 子 或 离 子 中, 具 有 与 Ar 原 子 相 同 电 子 构 型 的 是(
)。
36.D
(A) Ne ; (B) Na +; (C) Br -; (D) S 2-。
37. 价 电 子 构 型 为 4 f 75 1 6 2
的 元 素 在 周 期 表 中 属 于( )。
37.D
d s
(A) 第 四 周 期Ⅶ B 族;
(B) 第 五 周 期 Ⅲ B 族; (C)
第 六 周 期Ⅶ B 族; (D)
镧 系 元 素。
38. 原 子 的 价 电 子 构 型 中 3 d 亚 层
全 满, 4 s 亚 层 只 有 一 个 电 子 的 元 素 是( )。
38.C
(A) 汞; (B) 银; (C) 铜; (D) 钾。
39. 下 列 基 态 离 子 中, 具 有 d 7
电 子 构 型 的 是( )。
39.A
(A) Co
2+
; (B) Ni
2+ ;
(C) Fe
3+;
(D) Fe
2+。
40. 29Cu 原 子 在 基 态 时, 符 合 量 子 数 m = 0
的 电 子 数 应 是( )。
40.B
(A) 12 ; (B) 13 ; (C) 14 ; (D) 15。
41. 第 三 周 期 元 素 的 基 态 原 子 中, 不 可 能 出 现 d 电 子, 主 要 依 据 是4( )。
41.D
(A) 能 量 守 恒 原 理; (B)
泡 里 (Pauli ) 不 相 容 原 理; (C)
洪 特 ( Hund )
规 则; (D)
能 级 交 错。
42. 基 态 Fe 2+
价 层 电 子 的 排 布 是4( )。
42.A
(A)
_ ;
(B)
;
3
d
4 s
3
d
4
s
(C) _ _ _
;
(D)
_ _。
3
d
4
s
3
d
4
s
43. 若 将 15P 原 子 的 电 子 排 布 式 写 成 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p x 2
3p y 1, 它 违 背 了( )。
43.D
(A)
能 量 守 恒 原 理; (B) Pauli (
泡 利 ) 不 相 容 原 理; (C) 能 量 最 低 原 理; (D) Hund (
洪 德 ) 规 则。
44. 24Cr 原 子 处 于 基 态 时, 价 层 电 子 排 布 轨 道 图 可 表 示 为(
)。
44.A
(A)
;
(B)
_
;
3
d
4
s
3
d
4 s
(C)
_
; (D)
_ _ _。
3
d
4 s
3
d
4
s
45. 下 列 电 子 排 布 式 中, 原 子 处 于 激 发 状 态 的 是 . ( )。
45.B
(A) 1 s 2 2 2 2 6; (B) 1 s 2 2 s 2 2 3 3 s 1;(C) 1 s 2 2 s 2 2 6 3 s 2 3 6 3 5 4 s 1
; (D) 1 s 2 2 2 2 6 3 2 3 6 3 3 4 s 2。
s p
p p
p d
s
p s p d
46. 下 列 原 子 轨 道, 在 x y 平 面 上 电 子 几 率 密 度 为 零 的 是(
)。
46.C
(A) 4 s ; (B) 4 p x ; (C) 4 p z ; (D) 4 d 2 。
z
47. 对 下 图 所 示, 正 确 的 叙 述 是( )。
47.B
(A) 图 形 表 示 d
2
y 2 原 子 轨 道 的 形 状;(B)
图 形 表 示 d
2
y 2 原 子 轨 道 角 度 分 布
x
x
图;(C)
图 形 表 示 d 2
y 2电 子 云 角 度 分 布 图;(D) 图 形 表 示 d 2 原 子 轨 道 的 形
x
z
状。
48. 对 下 图 所 示, 正 确 的 叙 述 是( )。
48.C
(A)
图 形 表 示 p y 原 子 轨 道 的 形 状; (B)
图 形 表 示 p y 原 子 轨 道 角 度 分 布 图;
(C)
图 形 表 示 p y 电 子 云 角 度 分 布 图; (D) 图 形 表 示 p x 原 子 轨 道 的 形 状。
49. 下 列 六 组
量 子 数 均 可 表 示 一 个
2 p
电 子: (1) 2,1,0, + 21 ;
(2) 2 , 1, 0,-
21 ; (3) 2 , 1, 1, + 12 ;
(4) 2 , 1, 1,-
12 ;
(5) 2 , 1, -1 , + 21 ;
(6) 2 , 1, -1,-
1
2 。
氮 原 子 中 的 各 p 电 子, 其 量 子 数 组 合 是( )。
49.B
(A) (1) 、(2) 、(3) ;
(B) (1) 、 (3) 、 (5) ; 或 (2) 、(4)
、 (6) ; (C) (4) 、 (5) 、(6) ; (D) (2) 、(4) 、(5) 。
50. 下 列 各 组 量 子 数 中, 表 示 在 p
轨 道 运 动, 且 能 量 最 高 的 一
个 电 子 是(
)。
50.A
z
(A) 4 ,1, 0,+ 1
; (B) 3 , 2, 0, + 1
; (C) 4 , 1, 1, - 1 ;
(D) 3 , 1, 0, - 1 。
2 2 2
2
51. 下 列 符 号 表 示 的 原 子 能
级, 不 可 能 存 在 的 是 (A) 4
s
;
(B) 7
p
; (C) 2 d
; (D) 5 f。
52. 下 列 原 子 轨 道 的 表 示 符 号 中 错 误 的 是(
)。
52.B
(A) p x
; (B)
p xy
;
(C) s
;
(D)
d xy。
53. 下 列 叙 述 中, 错 误 的 是( )。
53.B
(A)
主 量 子 数 n 主 要 决 定 核 外 电 子 的 能 量; (B) 角 量 子 数 l 主 要 决 定 核 外 电 子 的 能 量;
(C)
磁 量 子 数 m 决 定 原 子 轨 道 在 空 间 的 伸 展 方 向; (D) 磁 量 子 数 m 的 取 值 受 n 、 l 的 影 响。
54. 对 于 原 子 核 外 的 电 子 来 说, 下 列 各 组 量 子 数 的 组 合 中 错 误 的 是( )。
54.B
(A) n = 3 , l = 2 , = 0 , m = + 1
; (B) n = 2 , l = 2 , = -1 , m = - 1
, ,
,
= -
1
; (D) n = 3 , l = 1 ,
2
2 (C) n = 4 l = 1 m = 0 m s 2
s
s
m = -1 ,m = +
1 。
s
2
55. 根 据 下 述 要 求, 写 出 相 应 的 元 素 符 号: 55.N ; Cr ; Ar ; P 。
(1)
原 子 核 外 p 亚 层 半 充 满 的 原 子 序 数 最 小 的 元 素 是______; (2)
原 子 核 外 d 亚 层 半 充 满 的 原 子 序
数 最 小 的 元 素 是______;(3)
与 Na 在 同 一 周 期, 原 子 核 外 p 亚 层 全 充 满 的 元 素 是 ______;(4)
与 Na 在 同 一
周 期, 其 原 子 半 径 和 第 一 电 离 能 均 大 于 硫 的 元 素 是 ______
56. 下 列 元 素 的 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为:
(A) [ Kr ] 5
s 1 (B) [ Kr ] 4 d 10 5 2 (C) [ Ar ] 3 10 4
2 (D) [ Kr ] 4
10
5 s
2 5 6 (E) 1
s 2
2 s 2 2 6 3
s
2 3
5
s d s
d p
p p
其 中 属 于 同 一 周 期 的 元 素 为 __________;属 于 同 一 族 的
元 素 为 __________;属 于 金 属 的 元 素 __________;属
于 非 金 属 的
元 素 为 _______。
56.A(Rb) 、B(Cd) 、 D(Xe) ; B(Cd) 、C(Zn) ; .A(Rb)
、B(Cd) 、 C(Zn) ; E(Cl) 、D(Xe) 。
57. 某 元 素 原 子 序 数 小 于 30 , 其 原 子 核 外 有 6 个 成 单 电 子, 则 该 元 素 位 于 周 期 表 中 第 ______ 周 期, 第
______ 族, 原 子 序 数 为______, 元 素 符 号 是 ______57. 四;Ⅵ B ;24;Cr 。
58. 某 元 素 原 子 的 最 外 层 有 2
个 电 子, 其 主 量 子 数 n = 4 , 在 次 外 层 l = 2 的 原 子 轨 道 中电 子 已 完 全 充
满。
则 该 元 素 的 原 子 序 数 为_________ , 原 子 核 外 电 子 的 排 布 式 为 ___________。
58.30
; 1 22 2
2 6
3 23 63 10
4 s 2。
s s p s p d
59. 量 子 数 n =2 、l = 1 、m = 0 的 原 子 轨 道 符 号 是________; n = 4 、l = 0 、m = 0 的 原 子 轨 道 符 号 是 ______ ;n = 5 、 l = 2 、 = 0 的 原 子 轨 道 符 号 是 ______ ; n = 4 、 l = 3 对 应 的 亚 层 是 ______。
59.2 ; 4 ; 5 2 ; 4 。
m p z s d z f
填 充 合 理 的 量 子 数: (1) ≥ ________ , = 2 , = 0 ,
= + 1 ; (2) n = 2 , l = ______ , = ±1, m = - 1
; (3) n = 4 , 60. n l m s m
m 2
s 2
l = 2 , = ________ , m = + 1 ; (4) n = 2 , l = 0 , = 0 , m = ________ 。
60.3 ; 1;0,± 1,± 2;± 1。
2 2 s s
61. 氢 原 子 的 1 s 电 子
在 离 核 半 径 为 52.9 pm 附 近 的 一 个 薄 层 球 壳 内 出 现 的__________ 最 大。
这 是 因 为 1 s
电 子 在 核 外 空 间 出 现 的__________ 随 半 径 的 增 大 而__________ , 而 同 样 厚 度 的 薄 层 球
壳 体 积 随 半 径 的
增 大 而__________ 所 致。
61. 概 率 (
几 率 ) ;概 率 ( 几 率 ) 密 度; 减 小; 增 大。