无机化学——原子结构习题解答②

1、第7章习题解答、是非题1 .原子核外每一电子层最多可容纳2n2个电子，所以元素周期系第五周期有50种元素。.()解：错12 .原子序数为37的兀素，其原子中价电子的四个量子数应为5, 0, 0, +-2(或-2)。.()解：对3 . 对多电子原子来说，其原子能级顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。.()解：对4 .鲍林(Pauling)能级图表明了原子能级随原子序数而发生的变化。.()解：错5 .电子在原子核外运动的能级越高，它与原子核的距离就越远。因为 E(1s)<E(2s),所以任何时候1s电子比2s电子靠近原子核。.()解：错6 . 对氢原子来说

2、，其原子能级顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d。.()解：错7 .原子序数为33的元素，其原子核外M亚层的电子数是23。()解：错8 .某元素的原子处在基态时，3d亚层有2个电子，该元素的原子序数为22。.解：对、选择题1 .下列各种原子的核外电子排布中，属于基态的是.()。(A)1 s 2s 2P ； (C)1s22s22p63s14s1；(B)1 s 2s 2p 3s ； (D)1s22s22p63s23p64s1。解：D2 .39号元素钮原子的电子排布应是()。(A)1 s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2；(B)1

3、 s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1 ；(C)1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2；(D)1 s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1。解：A3 .下列电子排布式中，原子处于激发状态的是()。(A)1 s22s22p6；(B)1 s22s22p33s1 ；(C)1 s22s22p63s23p63d54s1 ；(D)1 s22s22p63s23p63d34s2。解：B4 . 下列叙述中正确的是()。(A)在一个多电子原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子；(B)在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子；(C)在一个多

4、电子原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高;(D)某一多电子原子的 3P亚层上仅有两个电子，它们必然自旋相反。解：C5 .下列叙述中最符合 Pauli(泡利)不相容原理的是.()。(A)需用四个不同的量子数来描述原子中的每一个电子；(B)在原子中，不能有两个电子具有一组相同的量子数；(C)充满一个电子层需要 8个电子；(D)电子之间存在着斥力。解：B6 .对某原子中的各电子来说，其主量子数n< 3,则原子处于基态时.()。(A)只有s电子；(B)只有s电子和p电子；(C)只有p电子；(D)有s、p和d电子。解：B7 .用量子数描述的下列亚层中，可以容纳电子数最多的是.()。(A

5、)n=2, l=1 ; (B)n=3, l=2; (C)n=4, l=3; (D) n=5, 1=0。解：C8 . 24Cr原子处于基态时，价层电子排布轨道图可表示为.()。(A)；(B)一3d4s3d4s(C)；(D)。3d4s3d4s解：A9 .为估计原子核外某一电子受到的屏蔽效应，需考虑对该电子排斥作用的是.()。(A)仅是位于该电子内层的电子；(B)位于该电子外层的电子；(C)仅是位于该电子同层的电子；(D)位于该电子的内层和同层的电子。解：D10 .若将6c原子的电子排布写成1s22s22px2,它违背了()。(A)能量守恒原理；(B)Pauli(泡利)不相容原理；(C)能量最低原理

6、；(D)Hund(洪彳g )规则。解：D11 .若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23Px23py1,它违背了 .()。(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(洪彳g )规则。解：D12 . 一基态原子的第五电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层电子数可能为()。(A)8 ; (B)18; (C)818; (D)1832。解：C13 .原子序数为33的元素，其原子在 n=4, l=1, m=0的轨道中电子数为.()。(A)1 ； (B)2 ； (C)3 ； (D)4。解：A14 .钠原子的1s电子能量与氢原子的1s电子能量

7、相比较，应是()。(A)前者高；(B)相等；(C)前者低；(D)无法比较。解：C15 .原子最外层只有一个电子，它的次外层角量子数为2的亚层内电子全充满， 满足此条件的元素有()。(A)1 种；(B)2 种；(C)3 种;(D)4 种。解：C16 .某元素原子仅有的2个价电子填充在n=4, l=0亚层上，则该元素的原子序数 为.()。(A)14 ; (B)19; (C)20; (D)33。解：C17 .某元素原子的价电子构型为5d106s1,其原子序数是.()。(A)39 ; (B)47 ; (C)61 ; (D)79。解：D18 .基态Fe2+价层电子的排布是.()。(A)；(B)；3d4s

8、3d4s(C)._ ；(D)3d4s 3d4s解：A19 .对基态原子来说，在主量子数n=2的电子层中，最多能容纳8个电子，所根据的原理是.()。(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。解：B1s电子的元素有.(2p电子的元素有(3d电子的元素有.(4d电子的元素有(20 .原子序数从1100的100种元素的原子中，具有(A)100 种；(B)98 种；(C)96 种；(D)94 种。解：A21 .原子序数从1100的100种元素的原子中，具有 (A)100 种；(B)98 种；(C)96 种；(D)94 种。解：C22 .原子序

9、数从1100的100种元素的原子中，具有 (A)80 种；(B)70 种；(C)60 种；(D)50 种。解：A23 .原子序数从1100的100种元素的原子中，具有(A)32 种；(B)42 种；(C)52 种；(D)62 种。解：D24 .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()(B)泡里(Pauli)不相容原理;(D)能级交错。(A)能量守恒原理；(C)洪特(Hund)规则;解：D25 . 38Sr原子的基态中，符合量子数 m=0的电子数是.()。(A)14 ; (B)16; (C)18; (D)20。解：C26 . 20Ca原子的基态中，符合量子数m=0的电子数应是(

10、)。(A)12; (B)4; (C)6; (D)8。解：A27 . 38Sr原子的基态中，不符合量子数 m=0的电子数是.()。(A)14 ; (B)16; (C)18; (D)20。解：D28 . 29CU原子在基态时，符合量子数m=0的电子数应是.()。(A)12 ; (B)13; (C)14; (D)15。解：B29 . 47Ag原子在基态时，符合量子数m=0的电子数应是.()。(A)16 ; (B)17; (C)18; (D)19。解：D、填空1 .表示多电子原子的轨道能级高低顺序的图叫做 ,它是由 实验事实总结出来的。解：近似能级图；光谱。2 .某元素的原子核外共有7个电子，能级最高

11、的3个电子的四个量子数分别为、；该元素符号为解：2、2、1、+1, 2、2、0、+1, 2、2、-1、+g；No3 .某元素的原子核外共有5个电子，其中对应于能级最高的电子的量子数n=, l =。解：2; 1。4 .原子核外第一个出现 5s电子的元素，其原子序数应为 ,电子排布式 为。解：37; 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1。5 . 19号兀素基态原子的 E4s E3d； 24号兀素基态原子的 E4s E3d。解：;。6 . 原子序数为42的元素，其原子核外电子排布为 ; 未成对电子数为 ,有 个能级组，最高氧化值是 。解：1s22s22p63s23p63d104s

12、24p64d55s1； 6; 5; 6。7 . 原子序数为47的元素，其原子核外电子排布为 , 价电子对应的主量子数n为,角量子数l为,磁量子数 m为解：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1； 5； 0； 0。8 . 原子序数为53的元素，其原子核外电子排布为 ，未成 对电子数为 ,有 个能级组，最高氧化值是 。解：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5； 1； 5； 7。9 . 第34号元素的原子价层电子构型为 ; 第75号元素的原子价层电子构型为 。解：4s24p4； 5d56s2。10 .原子序数为48的元素，其原子核外电子排布

13、为 , 价电子对应的主量子数n为,角量子数l为,磁量子数 m为解：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s2； 5； 0； 0。11 .原子核外最先开始填充 4P亚层的元素的原子序数为 ;原子核外最先 开始填充7s亚层的元素的原子序数为 。解：31; 87。12 .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1=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。解：30; 1s22s22p63s23p63d104s2。13 .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1=2的原子轨道 电子数为零。则该元素的

14、原子序数为 ,原子核外电子的排布式为解：20; 1s22s22p63s23p64s2。14 .主量子数n=4的电子层中电子的最大容量为 。如果没有能级交错， 该层各轨道能级由低到高的顺序为 ,4f电子实际在第 周期的 系元素的原子中出现。解：32; 4s、4p、4d、4f;六；锦!。四、解答题1 .对某一多电子原子来说，(1)下列原子轨道 3s、3px、3py、3pz、3dxy、3dxz、3dyz、3二、3舁中，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“<”、“=”符号表示)：(A)3、2、1、+，；(B)4、3、2、-2; (

15、C)2、0、0、+$;(D)3、2、0、+，；(E)1、。、。、2； (F)3、1、1、+2。解：(1)等价轨道为：3px、3py、3Pz3dxy、3dxz、3dyz、3dz2、3dx2 y2(5 分)(2)能量顺序：(E)<(C)<(F)<(A)=(D)<(B)。(10 分)2 .原子的第四电子层最多可容纳多少个电子？周期系第四周期中包含多少种元素？二 者是否相同？为什么？解：原子的第四电子层最多可容纳32个电子，这可按电子层最大电子容量与主量子数n的关系为2n2=2X 42=32得出。(2分)周期系第四周期包含18种元素。(4分)由上所述二者不相同。(6分)由于能级

16、交错，ns、(n-1)d、(n-2)f、np为一能级组，4s、3d、4P组成第四能级组，共9个轨道，可容纳18个电子，所以第四周期只有18种元素。(10分)3 . A、B两元素的原子仅差一个电子，然而 A的单质是原子序数最小的活泼金属，B的单质却是极不活泼的气体。试说明：A的元素符号（1）A原子最外层电子的四个量子数，它们所处原子轨道的形状,（2）B的元素符号。（3）A、B性质差别很大的根本原因。解：1 n=2, l=0, m=0, ms=+% 0球形Li （4 分）（2）He（6 分）（3）Li原子最外层只有一个电子。内层已充满，He原子电子层结构为全充满型，有特殊稳定性。（10分）4 .（

17、1）写出51号元素具有原子实的原子核外电子排布式；（2）画出该元素原子最外层电子所处原子轨道角度分布示意图（包括形状、坐标）并写明每一轨道中的电子数。解：（1）Kr4 d105s25p3 （2 分）（2）5s有2个电子（4分）5px有1个电子（6分）5Py有1个电子（8分）5Pz有1个电子（10分）5 .试从核外电子的填充规律说明：（1）原子的最外层电子数w 8;（2）原子的次外层电子数18;（3）原子的外数第三层电子数32。解：原子最外层电子数w 8,次外层电子数w 18,外数第三层电子数w 32,这是能级交错的结果。从原子核外电子填充顺序来说，是按着ns-（n-2）f-（n-1）d-np

18、的顺序；（4 分）ns、np属最外层，电子数w 8;（6分）（n-1）d属次外层，次外层由（n-1）s、（n-1）p、（n-1）d亚层组成，所能容纳的电子数w18;（8 分）外数第三层是由（n-2）s、（n-2）p、（n-2）d、（n-2）f亚层组成，电子数w 32。（10 分）6 .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 贝U?7N: 1s22s22Px22py1（2）28Ni ： 1s22s22p63s23p63d10（3）22Ti:1 s22s22p63s23p10解：应遵循的规则：能量最低原理，泡禾1J（Pauli）不相容原理，洪德（Hund）规则；（4分）(i)违反洪彳i规则；(6分)(2)违反能量最低原理；(8分)(3)违反泡利不相容原理。(10分)7 .某元素的阳离子 M 2+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(周期、族) ；(3)M 2+的5个3d电子的运动状态(用量子数表示)。(1)1s22s22p63s23p63d54s2 (2 分)(2)Mn ,第四周期，第口 B族(5分)(3) n=3 , l=2, m=0, ms=+g;n=3, l=2, m=1 , ms=+1;n=3 , l=2, m=-1