高二化学（必修二）电子云与原子轨道练习题

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页高二化学（必修二）电子云与原子轨道练习题（含答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是()①②③④A．④①②③ B．③②①④ C．④②①③ D．①②③④2．下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是（）A． B．C． D．3．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是（）A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H24．实验室常用铁氰化钾溶液来检验，反应的离子方程式为(蓝色)。下列说法正确的是（）A．中子数为20的K原子：B．基态C原子的轨道表示式：C．结构示意图：D．N原子2p轨道电子云轮廓图呈纺锤形5．下列关于电子云和原子轨道的说法中正确的是（）A．电子云图中一个小点表示1个自由运动的电子B．s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动C．电子云图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴6．关于电子云的叙述不正确的是（）A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率密度大小的图形B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大D．轨道不同，电子云的形状一般不一样7．1919年，卢瑟福通过实验，实现了人类历史上第一次人工核反应，其反应原理为。下列说法正确的是（）A．和互为同位素，和互为同素异形体B．的原子结构示意图为C．的核外电子共有7种运动状态D．一个原子中含有一个质子、一个中子和一个电子8．磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构如图所示。下列说法错误的是（）A．基态Cl原子的核外电子有17种运动状态B．C、N、O、P四种元素中电负性最大的是OC．分子中磷原子的价层电子对数为4D．该有机物中N的杂化方式只有一种二、填空题9．有两种气态单质和，已知和所含的原子个数相等，分子数之比为。和的原子核内质子数都等于中子数，原子层电子数是层的3倍。（1）、的元素符号分别为_______。（2）中的值为_______。（3）的能层数目为_______。（4）、形成的一种气态化合物与水反应能生成由、形成的另一种气态化合物，写出该反应的化学方程式：_______。10．回答下列问题：(1)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为___，(CN)2称为“拟卤素”，具有类似Cl2的化学性质，则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为___。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，氮元素的E1呈现异常的原因是___。(3)基态As原子中，核外电子占据最高能层的符号是___，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___。11．基态钠原子中，其占据的最高能层的符号是_____，该能层对应的能级有______。12．回答下列问题：(1)基态Mn原子核外未成对电子有_______个。(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。(3)基态Ge原子有_______个未成对电子。(4)镍元素基态原子的电子排布式为_______，3d能级上的未成对的电子数为_______。(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______。(6)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。(7)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。(8)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_______、_______(填标号)。A． B．C． D．(9)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是_______。A．Fe2＋B．CuC．Fe3＋D．Cu＋三、多选题13．可正确表示原子轨道的是A．2s B．2d C． D．3f参考答案：1．A【详解】基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，已知能量高低为：1s＜2s＜2p，故①是1s上的一个电子跃迁到了2s上，②是1s上的2个电子跃迁到了2p上，③是1s上的2个电子跃迁到了2p上且在同一轨道中，根据洪特规则可知，其能量高于②，④为基态原子，能量最低，故能量由低到高的顺序为：④①②③，故答案为：A。2．D【详解】A．该项中的价层电子的电子排布图是基态Si原子的，A不符合题意；B．该项中的价层电子的电子排布图也是基态的，但是3p轨道的两个电子自旋状态不同，不符合洪特规则，B不符合题意；C．该项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道，D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道，故二者相比，C项表示的状态能量较低，C不符合题意；D．由C选项解析可知，D符合题意。故本题选D。3．C【详解】A．CO2(O=C=O)中只含极性键，A错误；B．H2O(H—O—H)分子中只有极性键，B错误；C．H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键，C正确；D．H2分子中只有非极性键，D错误；故选C。4．D【详解】A．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，中子数为20的K原子质量数是39，用原子符号可表示为，A错误；B．基态C原子的轨道表示式为，B错误；C．Fe2+是原子失去最外层的2个电子形成的，其结构示意图为，C错误；D．N原子轨道电子云轮廓图是纺锤形，D正确；故答案选D。【点睛】本题以亚铁离子的检验方法为情境载体，考查核素、离子结构示意图、电子云轮廓图以及轨道表示式等，体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。5．D【详解】A．电子云图中的小点不表示电子，而是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述，A错误；B．电子云不代表电子的运动轨迹，B错误；C．小点越密，表明概率密度越大，C错误；D．ns能级的轨道呈球形，有无数对称轴，D正确；故选：D。6．B【详解】A.用统计的方法描述一定空间运动状态的电子在核外空间出现的概率密度大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A正确；B.电子云是用来描述核外电子在空间出现概率大小的图形，并不是电子实际的运动轨道，B错误；C.小点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大，C正确；D.电子云的形状与能级有关，如：s能级是球状,p能级是纺锤形，D正确；故选B。7．C【详解】A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；同素异形体是同种元素组成的单质；和互为同位素，和不是互为同素异形体，A错误；B．在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数，质子数决定元素的种类，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数；的原子结构示意图为，B错误；C．把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数。的核外电子共有7种运动状态，C正确；D．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；质量数=质子数+电子数，则一个原子中含有一个质子、0个中子和一个电子，D项错误。故选C。8．D【详解】A．基态Cl原子的核外有17个电子，每个电子运动状态均不相同，则核外电子有17种运动状态，故A正确；B．非金属性越强，元素的电负性越大，非金属性：，四种元素中电负性最大的是O，故B正确；C．分子中磷原子的价层电子对数为，故C正确；D．1个该分子中有2个N原子形成的均是单键，1个N原子形成1个双键和一个单键，还有一个孤电子对，因此含有2个杂化的氮原子和1个杂化的氮原子，故D错误；故选D。9．

O、N

3

2

【分析】A原子的L层电子数是K层的3倍，可推知A是氧元素，计算A原子的物质的量，根据含有原子数目相等，可以得到B原子物质的量，进而计算B元素的摩尔质量，确定B元素；再利用原子数目相等确定m、n的值，据此解答。【详解】（1）A原子的L层电子数是K层的3倍，可推知A是氧元素，Am中含A原子的物质的量为＝0.15mol，则Bn中含B原子数也为0.15mol，B元素原子的摩尔质量＝＝14g/mol，故B为氮元素；（2）由于n(Am)：n(Bn)＝2：3，含有原子数目相等，则2m＝3n，故m＝3，n＝2，则Am为O3，Bn为N2；（3）B原子的能层有K、L，能层数为2个；（4）由A和B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物，得相关化学反应为NO2溶于水生成NO，化学方程式为：。10．(1)

N≡C－C≡N

(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O(2)N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子(3)

N

球形、哑铃形【分析】（1）分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，说明是直线形结构，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，说明存在碳氮三键，其结构式为N≡C－C≡N，(CN)2称为“拟卤素”，具有类似Cl2的化学性质，则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O；故答案为：N≡C－C≡N；(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O。（2）氮元素的E1呈现异常的原因是N原子价层电子排布式为2s22p3，N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子；故答案为：N原子2p轨道半充满状态，较稳定难于结合1个电子。（3）基态As原子中，基态As原子价层电子排布式为4s24p3，核外电子占据最高能层的符号是N，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为s为球形，p为哑铃形；故答案为：球形、哑铃形。11．

M

3s、3p、3d【详解】钠为第11号元素，在第三周期，电子层数为3，能层符号是M，该能层对应的能级有3s、3p、3d。12．(1)5(2)相反(3)2(4)

1s22s22p63s23p63d84s2

2(5)(6)

哑铃(纺锤)形(7)

N

球形(8)DC(9)CD【解析】(1)Mn是25号元素，电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，基态Mn原子核外未成对电子有5个。(2)镁的M层电子排布为3s2，根据泡利原理可知这两个电子自旋方向相反。(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2；在其原子的最外层的2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对电子。(4)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2。(5)N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。(6)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为，基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(7)K位于第四周期IA族，电子占据最高能层是第四层，即N层，最后