大学化学原子结构习题及答案

1、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 3s、3p、3d 三 个 原 子 轨 道；(2) 四 个 量 子 数 n、l、m、ms 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。1.解：(1) 错 误。 应 有 3s、3p、3d 三 个 亚 层 和 3s，3px，3py，3pz， 和 ， 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 ms 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

2、 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 4s，4p，4d，4f 四 个 原 子 轨 道；(3) 磁 量 子 数 m = 0， 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。2.解：(1) 不 正 确。n = 1 时, 只 有 1s 亚 层， 也 只 有 一 个 1s 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 4s、4p、4d、4f 亚 层， 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1、3

3、、5、7， 所 以 可 以 有 16 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，m = 0 时 为 s 原 子 轨 道， 而 l 0，m = 0时 都 不 是 s 原 子 轨 道。 3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1) 下 列 原 子 轨 道 3s、3px、3py、3pz、3dxy、3dxz、3dyz、3、3 中， 哪 些 是 等 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“”

4、、“=” 符 号 表 示）：(A) 3、2、1、+ ； (B) 4、3、2、- ； (C) 2、0、0、+ ；(D) 3、2、0、+ ； (E) 1、0、0、- ； (F) 3、1、1、+ 。3.解：(1) 等 价 轨 道 为：3 px、3 py、3 pz3 dxy、3 dxz、3 dyz、3、3(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：1s2 2s2 2px2 2py1 (2) 28Ni ：1s2

5、2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 (3) 22Ti : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p104.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 M2+ 的 3d 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

6、期、 族）；(3) M2+ 的 5 个 3d 电 子 的 运 动 状 态（用 量 子 数 表 示）。5.解：(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 (2) Mn， 第 四 周 期， 第B 族 (3) n = 3，l = 2，m = 0，ms = + ；n = 3，l = 2，m = 1，ms = + ；n = 3，l = 2，m = - 1，ms = + ；n = 3，l = 2，m = 2，ms = + ；n = 3，l = 2，m = - 2，ms = + 。 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

7、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，A 族，P(2) 有 3 个 不 成 对 电 子， 它 们 的 量 子 数 为： 3 1 1 + ， 3 1 0 +， 3 1-1 + (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

8、层 上 的 电 子，P 原 子 的 3p 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 y 表 明 微 观 粒 子 运 动 的 波 动 性

9、， 其 数 值 可 大 于 零 也 可 小 于 零，y2 表 示 电 子 在 原 子 核 外 空 间 出 现 的 概率( 几 率 ) 密 度。（ ）10. 对11.4f 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 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d。（ ）13.错14. 气 态 He+ 与 气 态 H 原 子 都 只 有 一 个 电 子，

10、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

11、 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) 1s 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) yn； (B

12、) yn, l； (C) yn, l, m； (D) yn, l, m, ms。25.对 于 四 个 量 子 数， 下 列 叙 述 中 正 确 的 是（）。25.D(A) 磁 量 子 数 m = 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；(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 ms 与 原 子 轨 道 无 关。26.角 量 子 数 l = 2 的 某 一 电 子， 其 磁 量 子 数 m.（）。26.C(A) 只 能 为 +2；(B) 只 能 为 -1、0、

13、+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

14、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 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

15、) 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 ns2 的 某 主 族 元 素， 其 各 级 电 离 能 Ii 的 变 化 应 是（ ）。32.C(A) I1 I2 I3 I2 I3 I4； (C) I1 I2 I3 I2 I3 I4。33已 知 Li 和 K 的 第 一 电 离 能 分 别 为 520.2 kJmol-1 和 418.8 kJmol-1， 推 测 Na 的 第 一 电 离 能 应（）。33.C(A) 大 于 520.2 kJmol-1；(B) 小 于 418.8 kJmol

16、-1；(C) 大 于 418.8 kJmol-1 但 小 于 520.0 kJmol-1；(D) 等 于 (520.0 + 418.8) kJmol-1。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

17、 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) S2-。37. 价 电 子 构 型 为 4f75d16s2 的 元 素 在 周 期 表 中 属 于（）。37.D(A) 第 四 周 期B 族；(B) 第 五 周 期 B 族； (C) 第 六 周 期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

18、 离 子 中， 具 有 d7 电 子 构 型 的 是（）。39.A(A) Co2+； (B) Ni2+； (C) Fe3+； (D) Fe2+。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

19、错。42. 基 态 Fe2+ 价 层 电 子 的 排 布 是4（）。42.A(A) _； (B) ； 3d 4s 3d 4s(C) _ _ _ ；(D) _ _ 。 3d 4s 3d 4s43. 若 将 15P 原 子 的 电 子 排 布 式 写 成 1s2 2s2 2p6 3s2 3px2 3py1， 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（

20、）。44.A(A) ；(B) _ ； 3d 4s 3d 4s(C) _ ； (D) _ _ _ 。 3d 4s 3d 4s45. 下 列 电 子 排 布 式 中， 原 子 处 于 激 发 状 态 的 是.（）。45.B(A) 1s2 2s2 2p6；(B) 1s2 2s2 2p3 3s1；(C) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1； (D) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2。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) 4s； (B) 4px； (C) 4pz； (D) 4。47

21、. 对 下 图 所 示， 正 确 的 叙 述 是（ ）。47.B(A) 图 形 表 示 原 子 轨 道 的 形 状；(B) 图 形 表 示 原 子 轨 道 角 度 分 布 图；(C) 图 形 表 示 电 子 云 角 度 分 布 图；(D) 图 形 表 示 原 子 轨 道 的 形 状。48. 对 下 图 所 示， 正 确 的 叙 述 是（）。48.C(A) 图 形 表 示 py 原 子 轨 道 的 形 状；(B) 图 形 表 示 py 原 子 轨 道 角 度 分 布 图；(C) 图 形 表 示 py 电 子 云 角 度 分 布 图；(D) 图 形 表 示 px 原 子 轨 道 的 形 状。49.

22、 下 列 六 组 量 子 数 均 可 表 示 一 个 2p 电 子：(1) 2，1，0，+； (2) 2，1，0，； (3) 2，1，1，+； (4) 2，1，1，； (5) 2，1，-1，+；(6) 2，1，-1，。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 pz 轨 道 运 动， 且 能 量 最 高 的 一 个 电 子 是（ ）。50.A(A)

23、4，1，0，+；(B) 3，2，0，+； (C) 4，1，1，-；(D) 3，1，0，-。51.下 列 符 号 表 示 的 原 子 能 级， 不 可 能 存 在 的 是 (A) 4s； (B) 7p； (C) 2d； (D) 5f。52.下 列 原 子 轨 道 的 表 示 符 号 中 错 误 的 是（）。52.B (A) px; (B) pxy； (C) s； (D) dxy。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

24、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，m = 0，ms = +； (B) n = 2，l = 2，m = -1，ms = -(C) n = 4，l = 1，m = 0，ms = -； (D) n = 3，l = 1，m = -1，ms = +。55. 根 据 下 述 要 求， 写 出 相 应 的 元 素 符 号： 55.N；Cr；Ar；P。(1) 原

25、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 5s1 (B) Kr 4d10 5s2 (C) Ar 3d10 4s2 (D) Kr 4d10 5s2 5p6 (E) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 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)、