新高考化学一轮复习考点过关练习第37练 原子结构（含解析）

专题13原子结构与性质第37练原子结构1．人类认识原子的历史是漫长的。下列与原子结构模型的演变无关的科学家是()A．玻尔 B．道尔顿 C．卢瑟福 D．爱因斯坦【答案】D【解析】A项，玻尔在1913年提出轨道式原子模型，故不选A；

B项，道尔顿在1803年提出实心球式原子模型，故不选B；C项，卢瑟福在1911年提出核式原子结构模型，故不选C；D项，爱因斯坦是一位物理学家，主要进行物理理论研究，与原子结构模型的演变无关，故选D；故选D。2．首次将量子化概念运用到原子结构，并解释了原子稳定性的科学家是()A．玻尔 B．爱因斯坦 C．门捷列夫 D．鲍林【答案】A【解析】A项，玻尔首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子稳定性，故A正确；B项，爱因斯坦创立了代表现代科学的相对论，故B错误；C项，门捷列夫提出元素周期律，故C错误；D项，.鲍林根据光谱实验的结果，总结出多电子原子中电子填充各原子轨道能级顺序，提出了多电子原子中原子轨道的近似能级图；故选A。3．下列各电子层中不包含d能级的是()A．N电子层B．M电子层C．L电子层 D．O电子层【答案】C【解析】第1电子层只有1个能级(1s)，第2电子层有2个能级(2s和2p)，第3电子层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。前两个电子层没有d能级，从第3电子层才开始出现d能级。4．下列原子轨道中，可容纳电子数最多的是()A．5dB．6pC．4f D．7s【答案】C【解析】能级中所含原子轨道的数目取决于能级种类，与电子层序数无关，s、p、d、f能级分别含有1、3、5、7个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以4f轨道容纳电子数最多。5．原子结构模型的演变如图所示，下列符合历史演变顺序的一组排列是()A．(1)(3)(2)(4)(5)B．(1)(2)(3)(4)(5)C．(1)(5)(3)(2)(4) D．(1)(3)(5)(4)(2)【答案】A【解析】1803年，英国化学家道尔顿提出原子论，他认为原子是微小的不可分割的实心球体，对应(1)；1904年，汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型，对应(3)；1911年，英国物理学家卢瑟福提出了原子结构的核式模型，对应(2)；1913年，丹麦科学家玻尔在卢瑟福核式模型的基础上建立起核外电子分层排布的原子结构模型，对应(4)；20世纪20年代中期建立量子力学理论，产生了原子结构的量子力学模型，对应(5)；综上所述，正确的演变顺序为(1)(3)(2)(4)(5)，故选A。6．以下现象与核外电子跃迁有关的是()①棱镜分光

②石油蒸馏

③凸透镜聚光

④日光灯通电发光

⑤冷却结晶A．①② B．③④ C．①⑤ D．④【答案】D【解析】①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；④符合题意，D正确；故选D。7．当电子层、能级和原子轨道确定后，仍不能确定该原子轨道的()A．数目B．空间伸展方向C．能量高低 D．电子数【答案】D【解析】电子层、能级和原子轨道确定后，原子轨道数目、空间伸展方向、能量高低都能确定，只有轨道上填充的电子数不能确定。8．在多电子原子中，决定轨道能量的是()A．电子层B．电子层和能级C．电子层、能级和原子轨道空间分布D．原子轨道空间分布和电子自旋方向【答案】B【解析】多电子原子中，根据核外电子的能量差异，可将其分成不同的电子层；同一电子层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成不同的能级，同一能级的轨道能量相同，故决定轨道能量的是电子层和能级，B项正确。9．下列符号表述合理的是()A．5s1 B．2p10 C．2d6 D．3f14【答案】A【解析】A项，每个能层都会从s能级开始，且所含有电子不超过2个，所以5s1合理，A正确；B项，第二能层有s、p能级，p能级最多容纳电子数为6，2p10不符合，B错误；C项，第二能层有s、p能级，2d不存在，2d6不符合，C错误；D项，第三能层有s、p、d三个能级，3f14不存在，D错误；故选A。10．N原子核外能量最高的电子具有不同的()A．电子亚层 B．电子云伸展方向 C．电子云形状 D．自旋方向【答案】B【解析】A项，N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子，这三个电子都在2p亚层，故A不符合题意；B项，三个电子有三个伸展方向分别为px、py、pz，故B符合题意；C项，p轨道电子云形状为纺锤形，故C不符合题意；D项，p轨道三个电子自旋方向相同，故D不符合题意。故选B。11．有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是()A．能量相同 B．电子云形状相同C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同【答案】C【解析】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1

和2pz1

上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，故选C。12．3px所代表的含义是()A．px轨道上有3个电子B．第三电子层px轨道有3个伸展方向C．px电子云有3个伸展方向D．第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道【答案】D【解析】3px中，3表示第三电子层，px表示沿x轴方向伸展的p轨道。13．关于氢原子电子云图的说法正确的是()A．黑点密度大，电子数目大B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会小C．电子云图是对电子运动无规律的描述D．电子云图描述了电子运动的客观规律【答案】D【解析】电子云图中的黑点不代表电子，只是利用其密度的大小来代表电子在此区域出现机会的大小。电子运动的客观规律用图形表现就是电子云图。1．在实验室中用下列装置可以得到氢原子光谱，实验证明该光谱为线状光谱，该光谱的发现在原子结构的认识过程中，有极为重要的意义，根据它产生了()A．卢瑟福核式原子模型B．汤姆逊“葡萄干布丁”模型C．玻尔核外电子分层排布模型D．原子结构的量子力学模型【答案】C【解析】玻尔的原子结构模型是为了解释氢原子光谱为线状光谱而不是连续光谱而提出的。2．下列说法正确的是()A．氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱D．原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着【答案】B【解析】氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，A项错误；B项正确；玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对于解释多电子原子的光谱却遇到了困难，C项错误；电子运动没有确定的轨道，电子的运动特点决定了只能用统计的方法来描述电子在空间出现的概率，不能同时准确测定电子的位置和速度，D项错误。3．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应【答案】A【解析】霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高的轨道上的电子会很快以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道。4．以下现象与核外电子的跃迁有关的是()①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶A．①③⑥⑦B．②④⑤⑧C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦【答案】A【解析】霓虹灯、激光器及日光灯等工作过程中产生的光，燃放的焰火，都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较高能级，然后电子在从较高能级跃迁到较低能级的过程中以光的形式释放出能量。石油蒸馏、冷却结晶的过程都是物质发生物理变化的过程，其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸透镜聚光都是光的折射现象，而不是光的产生。5．原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明()A．在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱B．原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的C．原子发射的光是单色光D．白光可以由多种单色光组成【答案】B【解析】光谱分为连续光谱和线状光谱，无论是单色光还是白光，都是连续光谱，原子光谱是线状光谱，也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的。6．下列对焰色反应的描述正确的是()A．焰色反应是单质的性质B．焰色反应是化学变化C．焰色反应是金属原子失去电子时吸收能量产生的现象D．焰色反应是金属原子或离子中的电子从较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式释放出来的现象【答案】D【解析】焰色反应是金属原子或离子中的电子从较高的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式释放出来的现象，变化过程中并没有新物质生成，是物理变化，而不是化学变化。7．下列说法正确的是()A．氢光谱所有元素光谱中最简单的光谱之一B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着【答案】B【解析】A项，氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，不是之一，故A错误；B项，微观粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；C项，波尔理论具有局限性，只是解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难，故C错误；D项，原子中电子没有固定的轨道，只能在一定范围内高速运动，原子半径是电子运动出现几率最高的区域，故D错误；故选B。8．下列说法不正确的是()A．原子光谱可以用于定性鉴定元素B．霓虹灯能发出五颜六色的光，发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的能级之间跃迁所导致D．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱【答案】D【解析】A项，用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱。不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确；B项，霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，B正确；C项，原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，C正确；D项，利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，D错误；故选D。9．玻尔理论不能解释()A．氢原子光谱为线状光谱B．在一给定的稳定轨道上运动的核外电子不辐射能量C．氢原子的可见光区谱线D．有外加磁场作用时氢原子光谱有多条谱线【答案】D【解析】A项，玻尔理论认为电子的能量是量子化的，从而解释了氢原子的线状光谱，故不选A；B项，电子能量是量子化的，由在一给定的稳定轨道上运动的核外电子不辐射能量，故不选B；C项，氢原子的可见光区谱线有4条，电子由n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁产生的，故不选C；D项，有外加磁场时氢原子有多条谱线，玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释，故选D。10．量子力学原子结构模型中的原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的。下列关于原子轨道的叙述正确的是()A．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B．第n电子层上共有2n2个原子轨道C．任意电子层上的p能级都有3个伸展方向相互垂直的原子轨道D．处于同一原子轨道上的电子，运动状态完全相同【答案】C【解析】原子轨道与宏观物体的运动轨道不同，它是指电子出现的主要区域，而不是电子运动的实际轨迹，A项错误；第n电子层上共有n2个原子轨道，B项错误；原子核外每个电子的运动状态均不同，D项错误。11．下列关于能级的说法正确的是()A．所有能层都包含p能级 B．p能级的能量一定比s能级的高C．3p2表示3p能级有两个轨道 D．2p、3p、4p能级的轨道数相同【答案】D【解析】A项，K能层仅包括1s能级这一种能级，不包含p能级，A错误；B项，同一能层不同能级之间能量关系是p能级的能量一定比s能级的高；但若能层序数不同，就不符合该关系，如3s能级的能量比2p能级的能量高，B错误；C项，3p2表示3p能级上有两个电子，C错误；D项，2p、3p、4p能级的轨道数相同，都是仅有3个轨道，D正确；故选D。12．下列说法中正确的是()A．p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一条轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的【答案】D【解析】p轨道是哑铃形，是说电子出现概率高的“区域”的形状，而不是p电子的运动轨迹，A错；n＝3时，共有3s、3p、3d三个能级，共有1＋3＋5＝9个轨道，B错。1．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是()A．原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的B．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹C．第3电子层有3s、3p、3d三个轨道D．氢原子只有1个电子，故氢原子只有一个轨道【答案】A【解析】原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的，本质是相同的，A正确。原子轨道可用来描述原子中单个电子的空间运动状态，只能描述核外电子高频出现的“区域”，而不能描述核外电子运动的轨迹，B不正确。第3电子层有3s、3p、3d三个能级，分别有1、3、5个轨道，第3电子层共有9个轨道，C不正确。氢原子像其他原子一样，可以有多个电子层，电子层又分若干个能级和轨道，只是在通常条件下，氢原子的这一个电子处于能量最低的1s轨道，当电子从外界吸收能量后，氢原子的这个电子可以跃迁到能量较高的轨道，D不正确。2．下列对核外电子运动状态的描述正确的是()A．电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道D．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同【答案】D【解析】A项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道；B项，第3电子层只有3s、3p、3d三个能级，而3s能级有1个轨道、3p能级有3个轨道、3d能级有5个轨道，故第3电子层有9个轨道；C项，氢原子中只有1个电子，在1s轨道上运动，但还存在其他空轨道；D项，电子的运动状态与电子层、能级和自旋运动状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态。3．下列关于电子云的叙述不正确的是()A．电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率大小的图形B．电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形C．电子云图说明电子离核越近，单位体积内出现的概率越大；电子离核越远，单位体积内出现的概率越小D．相同电子层不同能级的原子轨道，其电子云的形状不同【答案】B【解析】为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小。点密集的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率大；点稀疏的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率小。4．下列有关原子轨道的叙述中正确的是()A．氢原子的2s轨道能量较3p能级高B．锂原子的2s与5s轨道皆为球形分布C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着电子层序数的增加，p能级原子轨道也在增多D．电子层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子【答案】B【解析】氢原子的2s轨道能量较3p能级低，故A错误；s能级的原子轨道都是球形的，故B正确；p能级的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，故C错误；电子层最多容纳的电子数为2n2，电子层n＝4的原子轨道最多可容纳32个电子，故D错误。5．下列有关说法正确的是()A．原子的核外电子最易失去的电子能量最低B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．s能级电子绕核旋转，其轨迹为一圆圈，而p能级电子是走∞字形【答案】B【解析】能量越高的电子在离核越远的区域内运动，越容易失去，所以原子核外最易失去的电子能量最高，故A错误；各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，故B正确；p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如2p轨道的电子能量低于3s轨道的电子能量，故C错误；电子在原子核外做无规则运动，并无固定的轨道，故D错误。6．下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是()A．核外电子是分层运动的B．只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定C．只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数D．电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关【答案】C【解析】电子所具有的能量不同，会在不同的电子层上运动，A项正确；电子运动状态是由电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态共同决定的，B项正确；同一能级的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，D项正确；可由电子层数确定原子轨道数，C项错误。7．下列说法中正确的是()A．1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性B．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子也是“8”字形C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的【答案】D【解析】s轨道是球形对称的；p轨道呈哑铃形，px、py、pz分别相对于x、y、z轴对称；氢原子中只有一个电子，填充在1s轨道上，但也存在其他空轨道，使电子跃迁，产生光谱。8．下列关于电子云示意图的叙述正确的是()A．电子云表示电子的运动轨迹B．黑点的多少表示电子个数的多少C．处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率小，离核越远电子出现的概率越大D．处在2pz轨道的电子主要在xy平面的上、下方出现【答案】D【解析】电子云示意图是用小黑点的疏密来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A、B错误；1s轨道的电子云呈球形对称，在原子核附近小黑点密集，电子出现的概率大，离核越远电子出现的概率越小，C错误；处在2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，D正确。9．对原子核外的电子运动描述方法正确的是()A．根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置B．用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道C．核外电子的运动有确定的轨道D．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述【答案】D【解析】核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述。我们不能测定或计算出它在某一时刻所在的位置，也不能描画它的运动轨迹。10．电子作为微观粒子，其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别，下列关于电子运动特征的叙述中，正确的是()A．电子的运动根本就不存在运动轨迹B．电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动，只不过每一个圆周的半径不同而已C．电子的运动速率特别快，所以其能量特别大D．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，不可能同时准确地测定其位置和速度【答案】D【解析】A项，电子的存在是客观事实，每一个瞬间肯定都有客观存在的位置，所以肯定存在运动轨迹，故A错误；B项，电子不存在确切的运动轨道，故B错误；C项，电子的运动速率虽然很快，但是其质量特别小，所以其能量也不会特别大，故C错误；D项，电子的运动速率特别快，运动范围特别小，所以不能准确地测定其位置和速度，故D正确；故选D。11．为揭示原子光谱是线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法不符合这一理论的是()A．在不同轨道上运动的电子具有不同的能量B．电子在确定半径的轨道上运动时不辐射能量C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量D．钠的原子光谱中存在靠得很近的两条黄色谱线【答案】D【解析】A项，核外电子在特定的原子轨道上运动，轨道具有固定的能量，则在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，A与题意不符；B项，电子在确定半径的轨道上运动时，电子具有的能量不变，则不辐射能量，B与题意不符；C项，电子跃迁时，电子会在不同能量的轨道跃迁，会吸收或放出特定的能量，C与题意不符；D项，玻尔理论解释了氢原子光谱为线状光谱，但却没有解释出氢原子在外磁场的作用下分裂为多条谱线，要解释氢原子光谱的多重谱线，需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态，D符合题意。故选D。12．下列说法错误的是()A．同一原子中，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0电子的能量逐渐升高B．霓虹灯能发出五颜六色的光，其发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同C．SKIPIF1<0和SKIPIF1<0轨道在三维空间分布的图形均为哑铃D．电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子【答案】D【解析】A项，能层越大，电子的能量越高，所以同一原子中，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0电子的能量逐渐升高，A正确；B项，霓虹灯能发出五颜六色的光，其发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同，两者均是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，B正确；C项，p能级在三维空间分布的图形均为哑铃，C正确；D项，电子云示意图中的每个小黑点表示的是电子在核外空间某处出现的概率，小黑点的疏密程度代表电子出现概率的多少，D错误；故选D。13．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是()A．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，才能准确表示电子运动状态B．各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7C．同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的D．基态原子变为激发态原子会吸收能量，得到吸收光谱【答案】A【解析】A项，只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来，A错误；B项，各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7，B正确；C项，在任何一个原子中，不可能存在运动状态完全相同的2