高中化学人教版物质结构与性质第一章原子结构与性质单元测试-参赛作品

第2课时原子的核外电子排布基态与激发态、光谱课时训练2原子的核外电子排布基态与激发态、光谱基础夯实一、构造原理1.若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是()(3s)>E(2s)>E(1s)(3s)>E(3p)>E(3d)(4f)>E(4s)>E(3d)(5s)>E(4s)>E(4f)解析:根据构造原理,各能级能量的大小顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f……答案:A2.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个电子解析:从电子排布式看,该原子最高能级为4s能级,故有4个能层,最外层有2个电子,B、C项正确;各能级的电子数之和为25,A项正确;M层上的电子排布为3s23p63d5,故该层电子数为13,D项错误。答案:D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()、6、4 、8、6、8、6 ~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:B4.用“>”“<”或“=”表示下列能级的能量高低关系:(1)1s2s3s4s

2p3p4p5p

3d4d5d

(2)2s2p3s3p3d

4s3p3d4f

解析:在第n能层中,各能级能量顺序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……不同能层,能级符号相同时,n越大,能量越高。答案:(1)<<<<<<<<(2)<<<><<二、电子排布式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 价解析:根据该元素原子的电子排布式可知,该原子的最外能层上有3个电子,故该元素容易失去3个电子,表现为+3价。答案:B6.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()(导学号52700057)+1s22s22p63s23p61s22s23p41s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6解析:A项、C项、D项中的微粒都是18电子微粒,电子排布式完全相同,都为1s22s22p63s23p6,而氧原子核外共有8个电子,根据构造原理,O的电子排布式应为1s22s22p4,B项错误。答案:B、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():3s23p1Y:3s23p5 :2s22p2Y:2s22p4:3s23p1Y:3s23p4 :3s2Y:2s22p3解析:A项中X、Y元素分别是铝和氯,可以形成AlCl3;B项中X、Y元素分别是碳和氧,可以形成CO或CO2;C项中X、Y元素分别是铝和硫,可以形成Al2S3;D项中X、Y元素分别是镁和氮,可以形成Mg3N2,综上所述可知只有C选项符合题意。答案:C8.现有五种元素,它们原子的电子层结构如下: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

。

解析:由原子的电子排布式可知元素A~E分别为Mn、Mg、Ne、Si、K。(3)原子核外电子层数越多,原子半径一般越大,故r(K)最大;原子核外电子层数相同时,最外层电子数越多,原子半径越小,故r(Mg)>r(Si)。答案:(1)Ne(2)Mn(3)r(K)>r(Mg)>r(Si)三、能量最低原理、基态与激发态、光谱9.下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是()解析:电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光(辐射)的形式体现,故B项、C项、D项所表述的现象均与电子的跃迁有关。而平面镜成像只是光的反射原理,与电子的跃迁无关,故选A项。答案:A10.下列有关光谱的说法中不正确的是()(导学号52700058)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解析:电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,主要以光(辐射)的形式体现。电子从基态跃迁到激发态时,会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态跃迁到基态时,会放出能量,形成发射光谱,B项错。答案:B11.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.原子的发射光谱解析:由于4p能级的能量要高于3d能级的,电子由3d能级跃迁至4p能级时需要吸收能量,故得到的是原子的吸收光谱。答案:B能力提升1.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,核外电子排布式都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是()A.两粒子1s能级上电子的能量相同B.两粒子3p能级上的电子离核的距离相同C.两粒子的电子发生跃迁时,释放出的能量不同D.两粒子都达到8电子稳定结构,化学性质相同解析:题中给出信息:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。核电荷数不同,原子核对电子的吸引能力就不同,电子离原子核的距离以及电子所具有的能量也就不同。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,即核外电子数相同,但两者的核电荷数不同,所以核外相同能级上电子的能量不同,电子发生跃迁时,释放出的能量不同。氩和硫是不同的元素,故两粒子的化学性质不同。答案:C2.下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是():1s22s22p53s2 :1s22s22p63s23p6:1s22s22p3 :1s22s22p63s23p2解析:基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,因此1s22s22p53s2是激发态钠原子的核外电子排布,故答案选A项。答案:A3.铁是一种常见的金属,它在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族,原子序数为26,则Fe2+的结构示意图为()解析:根据构造原理,电子首先进入能量较低的能级,铁原子中的电子在填满K层和L层及3s、3p能级后,接着在4s能级上填充2个电子,然后在3d能级上填充6个电子,则铁元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即铁原子的结构示意图是。从FeFe2+,Fe原子首先失去的是最外层4s能级上的电子,而不是失去3d能级上的电子。所以,Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,Fe2+的结构示意图为。注意:“最外层不超过8个电子,次外层不超过18个电子,倒数第三层不超过32个电子”是针对原子而言的,不适用于离子。答案:C4.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解析:对于同类原子而言,基态原子的能量比激发态原子的能量低,A选项错误;B选项中1s22s12p1不符合构造原理,此时应处于激发态;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱。答案:C5.某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,有关该原子的下列说法中正确的是()A.该原子核内有13个中子B.该原子的简化电子排布式为[He]3s23p1C.该原子最外层有1个电子D.该原子第二能层上有8个电子解析:由电子排布式可以看出该原子核外共有13个电子,故只能确定该原子核内质子数为13,中子数无法确定,A项错;该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1,B项错;该原子最外层有3个电子,C项错。答案:D6.某元素原子的M层有4个p电子,下列叙述错误的是()层不含电子 B.该元素是硫元素层一定有8个电子 D.原子最外层电子数为4解析:依题意可知,该元素原子K、L、M层容纳的电子数分别为2、8、6,N层不含电子,故该元素是硫元素。D项叙述是错误的,该元素的最外层电子数应为6。答案:D7.下列说法中正确的是()A.[Ne]3s2表示的是Mg原子表示第三能层有2个电子C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小、3p、4p能级容纳的最多电子数依次增多解析:[Ne]3s2是Mg原子的简化电子排布式,A项对;3p2表示3p能级上有2个电子,B项错;同一原子中,1s、2s、3s电子的能量依次升高,C项错;2p、3p、4p能级容纳的最多电子数相同,均为6,D项错。答案:A8.下面是四种元素基态原子的电子排布式,其中元素的最高化合价最高的是() 解析:A为C,B为V,C为Ar,D为F。C的最高化合价为+4价,V的最高化合价为+5价,Ar的化合价为0,F无正化合价。答案:B是制造核弹的主要原料之一,下列关于基态22Na的说法正确的是()A.电子排布式为B.原子结构示意图为C.电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2在化合物中通常显+1价解析:22Na的基态原子中有11个电子,其电子排布式为1s22s22p63s1,原子结构示意图为,因此A项、B项、C项均错误,D项正确。答案:D10.(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-:。

解析:在原子中,原子序数=核外电子数,故此原子的核外电子数为33;依据构造原理,可知4s、3d、4p能级的能量高低顺序为4s<3d<4p,则该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。答案:(1)①33②48③1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p6③1s22s22p63s23p611.有A、B、C、D、E五种元素,其核电荷数按A、B、C、D、E的顺序依次增大,A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,C是地壳中含量最多的元素,C、D原子的最外层电子数相等且两者核电荷数之和为24,E的核电荷数比D的多一个。(导学号52700059)(1)推断A、B、C、D、E各是什么元素。(2)写出它们的最外层电子的电子排布式。解析:A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,因此其核外电子排布式为1s22s22p2,A为碳元素,由C是地壳中