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)

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