第一章 第一节 原子结构练习题(带答案)知识讲解

一、原子的诞生
1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是()
解析:汤姆生最早提出了电子学说,道尔顿最早提出了原子学说,卢瑟福最早提出了原子核,玻尔最早提出了原子的行星模型。

答案:C
2.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()
A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸
B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素
C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母
D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子
答案:B
3.据报道,月球上有大量3He存在。

下列关于3He的说法正确的是()
A.是4He的同分异构体
B.比4He多一个中子
C.是4He的同位素
D.比4He少一个质子
答案:C
二、能层与能级
1..M能层对应的电子层是()
A.第一能层
B.第二能层
C.第三能层
D.第四能层
答案:C
2.下列各能层中不包含p能级的是()
A.N
B.M
C.L
D.K
答案:D
3.下列各电子能层中含有3p能级的是()
A.K能层
B.L能层
C.M能层
D.N能层
答案:C
4.N能层具有的能级数为()
A.5
B.4
C.3
D.2
解析:每一个能层所具有的能级数等于能层序数,N能层为第四能层,故能级数为4。

答案:B
5.下列各能层中不包含d能级的是()
A.N能层
B.M能层
C.L能层
D.O能层答案:C
6.下列能级中,不属于M能层的是()
A.3s
B.4s
C.3p
D.3d
答案:B
7.在N能层中,最多能容纳的电子数为()
A.2
B.8
C.18
D.32
答案:D
9.下列能级中可容纳电子数最多的是()
A.6s
B.4p
C.3d
D.4f
答案:D
10.下列说法正确的是()
A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量相等
C.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
D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数)
答案:D
11.下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是()
A.核外电子是分层运动的
B.所有电子在同一区域里运动
C.能量高的电子在离核近的区域运动
D.同一能层的电子能量相同
答案:A
12.画出Be、N、Ne、Na、Mg这些元素的基态原子结构示意图,并回答下列问题:(
(1)只有K层与L层的元素有
(2)含有M层的有
(3)最外层电子数相同的有。

答案: (1)Be、N、Ne(2)Na、Mg(3)Be、Mg
三、构造原理和电子排布式
1.若以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的是()
A.E(3s)>E(2s)>E(1s)
B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(3d)
D.E(5s)>E(4s)>E(4f) 答案:A
2.某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是()
A.该元素原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个能层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M电子层共有8个电子
答案:D
3.A原子的结构示意图为。

则x、y及该原子3p能级上的电子数分别为()
A.18、6、4
B.20、8、6
C.18、8、6
D.15~20、3~8、1~6
解析:第三能层上有3s、3p、3d三个能级,因为第四能层上已经含有电子,故3s、3p能级上已经排满,3d能级可以排0~10个电子,故8≤y≤18,则20≤x≤30,只有B项符合题意。

答案:B
4.用“>”“<”或“=”表示下列能级的能量高低关系:
(1)1s2s3s4s
2p3p4p5p
3d4d5d
(2)2s2p3s3p3d
4s3p3d4f
答案:(1)<<<<<<<<
(2)<<<><<
5.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,该元素最可能的化合价为()
A.+1价
B.+3价
C.+5价
D.-5价
答案:B
6.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。

下列各原子或离子的电子排布式书写错误的是()、
A.Ca2+1s22s22p63s23p6
B.O1s22s23p4
C.Cl-1s22s22p63s23p6
D.Ar1s22s22p63s23p6
答案:B
7.X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子最外层的电子排布可能是()
A.X:3s23p1Y:3s23p5
B.X:2s22p2Y:2s22p4
C.X:3s23p1Y:3s23p4
D.X:3s2Y:2s22p3
答案:C
8.现有五种元素,它们原子的电子层结构如下:
A.1s22s22p63s23p63d54s2
B.1s22s22p63s2
C.1s22s22p6
D.1s22s22p63s23p2
E.[Ar]4s1。

请用元素符号回答下列问题:
(1)哪种元素是稀有气体?。

(2)A的元素符号是。

(3)B、D、E三种元素的原子半径大小顺序是。

答案:(1)Ne(2)Mn(3)r(K)>r(Mg)>r(Si)
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是()
答案:A
2.下列有关光谱的说法中不正确的是()(
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子光谱只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素
D.通过光谱分析可以鉴定某些元素
答案:B
3.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取到()
A.电子的运动轨迹图像
B.原子的吸收光谱
C.电子体积大小的图像
D.原子的发射光谱
答案:B
4.下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是()
A.Na:1s22s22p53s2
B.S2-:1s22s22p63s23p6
C.N:1s22s22p3
D.Si:1s22s22p63s23p2
答案:A
5.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
B.1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布
C.日常生活中我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
答案:C
6.下列说法中正确的是()
A.[Ne]3s2表示的是Mg原子
B.3p2表示第三能层有2个电子
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.2p、3p、4p能级容纳的最多电子数依次增多
答案:A
7.(1)某元素的原子序数为33,则:
①该元素原子的核外电子总数是;
②该元素原子有个电子层,个能级;
③该元素原子的电子排布式为。

(2)写出S、Ca2+、Cl-的电子排布式:
①S:
②Ca2+:
③Cl-:
答案:(1)①33②48
③1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)①1s22s22p63s23p4
②1s22s22p63s23p6
③1s22s22p63s23p6
五、电子云与原子轨道
1.以下对核外电子运动状态的描述正确的是()
A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动
C.能层序数越大,s电子云的半径越大
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定相同
答案:C
2.下列各能级中原子轨道数最多的是()
A.7s
B.6p
C.5d
D.4f
答案:D
3.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,
故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈哑铃状,随着能层的增加,p能级原子轨道也在增多
D.与s原子轨道相同,p原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
答案:D
六、泡利原理和洪特规则，电子排布图
1.在能量相同的d轨道中,电子排布成,而不排布成,最直接的依据是()
A.能量最低原理
B.泡利原理
C.原子轨道能级图
D.洪特规则
答案:D
2.下列有关碳原子的电子排布图中,能量最低的是()
答案:D
3.若将15P的电子排布式写成1s22s22p63s23,它违背了()
A.能量守恒原理
B.泡利原理
C.能量最低原理
D.洪特规则
答案:D
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() 答案:D
5下列表示式错误的是()
A.Na+的电子排布图:
B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
答案:A
6.某元素原子A的L层要比M层少6个电子,它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价高于b的化合价)。

则(1)a的M层比N层多个电子;b的L层比M层少个电子。

a的稳定性(填“大于”或“小于”)b 的稳定性。

(2)写出A原子的电子排布式:;a的最外层的电子排布图
是。

答案:(1)136大于
(2)1s22s22p63s23p63d64s2
4.下列是原子的核外电子排布式或电子排布图,其中不正确的是()
A.24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1
B.K的简化电子排布式:[Ar]4s1
C.N的电子排布图:
D.S的电子排布图:
解析:D项中S的电子排布图违背了洪特规则,正确的写法应是。

答案:D
5.第三周期元素的原子,其最外层p能级上仅有一个未成对电子,它的最高价氧化物对应水化物的酸根离子是()
A.R
B.R
C.R
D.R
解析:该元素原子最外层电子排布式为3s23p1或3s23p5,该元素为Al或Cl,其最高价氧化物对应水化物的酸根离子分别为Al、Cl。

答案:D
6.下列是基态原子的最外层电子排布式,其中正确的是()
A.3d54s1
B.3d44s2
C.3d94s2
D.3d13p6
解析:B项,违背了3d能级半充满时为稳定状态,C项,违背了3d能级全充满时为稳定状态,D项,违背了能量最低原理,故选A项。

答案:A
7.下列说法错误的是()(导学号52700063)
A.n s电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22,违反了洪特规则
C.21Sc的电子排布式1s22s22p63s23p63d3,违反了能量最低原理
D.22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10,违反了泡利原理
解析:A项,关键在于熟记构造原理,各能级能量的大小顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……n s电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量;B项,对于6C来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,故2违背了洪特规则;C项,根据能级能量高低顺序可知E(4s)<E(3d),对于21Sc来说,最后3个电子应先排满4s能级,再排3d能级,正确写法应为1s22s22p63s23p63d14s2,故违背了能量最低原理;D项,对于22Ti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,则违背了泡利原理,正确写法应为1s22s22p63s23p63d24s2。

答案:A
8.下列各组表述中,两种微粒一定不属于同种元素原子的是()
A.3p能级上有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为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式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C.最外层电子数是核外电子总数的的原子和最外层的电子排布式为4s24p5的原子
D.2p能级上有一个未成对电子的基态原子和原子最外层的电子排布式为2s22p5的原子
解析: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能级上有一个空轨道,说明3p 能级上填充了2个电子,因为3p能级填充1个电子就会有2个空轨道,填充3个或3个以上电子则无空轨道,3p能级上有2个电子,3s能级上肯定已填满电子,最外层的电子排布式为3s23p2,因此A项中两微粒相同。

M层全充满而N层为4s2,M层上有d轨道,即M层电子排布为3s23p63d10,该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,该元素是锌,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,该元素是铁,B选项符合题意。

C项中最外层的电子排布式为4s24p5,则3d能级上已排满10个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核外电子总数的的原子,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,此种情况不可能;最外层电子数为2,核外电子总数为10,不可能;同理,可讨论得知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项中2p能级上有一个未成对电子,可以是2p1,也可以是2p5,因此D选项不符合题意。

答案:B
9.已知某原子结构示意图为,下列有关说法正确的是()
A.结构示意图中x=4
B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.该原子的电子排布图为
D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子解析:在原子结构示意图中第一能层上只能排2个电子,故x=2,最外层有4个电子,该元素为Si,其元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,A、B项错;根据洪特规则,该原子3p能级上的两个电子应分别占据不同的轨道,而且自旋状态应相同,C项错;该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,共有5个能级上填充有电子,D项正确。

答案:D
10.如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试回答问题。

(导学号52700064)
(1)s电子云轮廓图呈形,每个s能级有个原子轨道;p电子云轮廓图呈状,每个p能级有个原子轨道,其能量关系为(填“相同”或“不相同”)。

(2)元素X的原子最外层的电子排布式为n s n np n+1,原子中能量最高的是电子;元素X的名称是,它的氢化物的电子式是。

(3)若元素Y的原子最外层的电子排布式为n s n-1n p n+1,那么Y的元素符号应为,原子的电子排布图
为。

解析:(1)n s能级均有1个轨道,n p能级均有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状的,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以p x、p y、p z表示,能量关系为p x=p y=p z,即能量相同。

(2)因为元素X的原子最外层的电子排布式为n s n np n+1,n p能级已排布电子,说明n s能级上已排满电子,即n=2,则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3,元素X是氮;当元素Y的原子最外层的电子排布式为n s n-1n p n+1时,有n-1=2,则n=3,那么元素Y的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,元素Y是硫。

答案:(1)球1哑铃3相同
(2)2p氮
(3)S
11.有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子核外p能级上的电子数比s能级上的电子数少1,C为金属元素且原子核外p 能级上的电子数和s能级上的电子数相等,D元素的原子核外所有p能级为全充满或半充满状态。

(1)写出四种元素的元素符号:
A,B,C,D。

(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子的电子排布图。

C,
D。

(3)写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式:。

(4)写出B元素对应的单质和氢化物的电子式:单质,氢化物。

解析:A是宇宙中最丰富的元素,则A为氢;B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3,B元素为氮;C元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,C元素为镁;D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,D元素为磷。

答案:(1)H N Mg P
(2)
(3)N2+3Mg Mg3N2
(4)∶N︙︙N∶H∶∶H。