化学人教版选修3课时作业1-1-1原子的诞生能层与能级构造原理

课时作业1原子的诞生能层与能级构造原理时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法中正确的是(D)A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D．各能层含有的能级数为n(n为能层序数)解析：同一原子中能层序数越大，形状相同的原子轨道中的电子能量越高，离核越远，A、C项均错误；在不同能层中，同一能级的轨道数是一定的，B项错误；D项正确。2．下列关于能层与能级的说法中正确的是(A)A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数少于该能层的能层序数C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的D．一个基态原子里，能层的数量一定小于能级的数量3．按能量由低到高的顺序，下列排列正确的是(C)A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3p解析：相同电子层上的原子轨道能量高低：ns<np<nd<nf；形状相同的原子轨道能量高低：1s<2s<3s<4s；另外还有能级交错问题。A项中1s<2p<4s<3d；B项中1s<2s<2p<3s；D项中3p<4s<3d<4p。4．下列各组指定的元素不能形成AB2型化合物的是(D)A．1s22s22p2和1s22s22p4B．1s22s22p63s23p4和1s22s22p4C．1s22s22p63s2和1s22s22p5D．1s22s22p63s1和1s22s22p5解析：先由电子排布式确定是何种元素，再分析判断。A项中的C和O可以形成CO2；B项中的S和O可以形成SO2；C项中的Mg和F可以形成MgF2；D项中的Na和F不能形成AB2型化合物。5．核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是(C)A．两粒子的1s能级上电子的能量相同B．两粒子的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，产生的光谱不同D．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同解析：虽然氩原子与硫离子的核外电子排布相同，但它们的质子数不同，对电子的作用力不同，所以各能级电子的能量不同、离核距离不同、化学性质也不同。6．X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是(B)A．X可能为稀有元素B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2D．X2＋的最外电子层上有6个电子解析：X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。7．已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下：11X：1s22s22p619Y：1s22s22p63s23p620Z：1s22s22p63s23p6若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是(C)解析：本题主要考查了认识电子排布式和原子、离子结构示意图的水平，以及对物质分类的能力。分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，三种微粒都是金属阳离子。分析A～D微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子，故正确答案为C。8．若某元素原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是(B)A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子核外共有5个电子层C．该元素原子的M层共有8个电子D．该元素原子最外层有3个电子解析：根据构造原理、原子核外电子排布规律、该元素原子的外围电子排布式为4d15s2知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该元素原子处于能量最低状态时，原子中只有4d1中的一个未成对电子，A项错误；由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层，M层共有18个电子，最外层有2个电子，故C、D错误，B正确。9．电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是(B)A．ns B．npC．(n－1)d D．(n－2)f解析：基态原子的电子在排布时先进入能量低的能级，填满后再进入能量高的能级。根据原子轨道中能级的能量高低顺序：ns<(n－2)f<(n－1)d<np，可知最后排布的应是能量高的np能级。10．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(C)A．1s22s22p63s2→1s22s22p63s13p1B．1s22s22p5→1s22s22p43s1C．1s22s22p4→1s22s22p34f1D．1s22s22p63s23p5→1s22s22p63s23p44s1解析：2p4→4f1的能级相差最大，电子发生跃迁的能级相差越大，吸收的能量越多，C项正确。11．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子处于基态时的最外层电子排布可能是(B)A．X：3s23p1Y：3s23p5 B．X：2s22p3Y：2s22p4C．X：3s23p2Y：3s23p4 D．X：3s2Y：2s22p3解析：A项，X为Al，Y为Cl，形成的化合物为AlCl3，A项不可能；B项，X为N，Y为O，可形成化合物N2O3，B项可能；C项，X为Si，Y为S，不能形成X2Y3型化合物，C项不可能；D项，X为Mg，Y为N，可形成化合物Mg3N2，不能形成X2Y3型化合物，D项不可能。12．某基态原子的第五电子层上只有2个电子，则该原子的第四电子层的电子数可能为(C)A．32 B．0～8C．13 D．19解析：某基态原子第五电子层上只有2个电子，根据构造原理可知，其4s和4p能级一定是充满的，而4d能级上的电子数可以是0、1、2、5、10，所以该原子的第四电子层的电子数为8、9、10、13或18。二、填空题(共52分)13．(13分)下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题：元素名称钪钛钒铬锰元素符号ScTiVCrMn核电荷数2122232425最高正价＋3＋4＋5＋6＋7(1)写出下列元素原子的核外电子排布式：Sc1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2、Ti1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2、V1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2、Mn1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2。(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例。(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能量交错使得d电子也参与了化学反应。14．(12分)根据下列叙述，写出元素名称及核外电子排布式。(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：硅1s22s22p63s23p2。(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：硼1s22s22p1。(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：氟1s22s22p5。(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的eq\f(1,4)：氖1s22s22p6。解析：A原子的L层排满有8个电子，故M层有4个电子；B原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3；C元素为F,2F2＋2H2O=4HF＋O2；D元素最外层电子数为8，次外层电子数为2。15．(14分)有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上的电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)A是H，B是O，C是Al，D是S，E是K(写元素名称也可)。(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)KAl(SO4)2·12H2O。写出该物质的一种主要用途：净水剂。(3)写出C元素基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p1。(4)写出D元素原子的价电子排布式3s23p4。解析：B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，所以可得B、D的外围电子层排布为ns2np4，所以B为氧元素、D为硫元素；而A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1，所以A为氢元素，E为钾元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，所以C的外围电子层排布为ns2np1，即C为铝元素。16．(13分)有A、B、C、D四种元素，其中A元素是1826年一位法国青年科学家发现的，他在研究海水制盐时向剩余的副产物(苦卤)中通入氯气后发现溶液的颜色变深，经过一步提取可得红棕色液体，有刺激性气味；B、C、D的核外电子层数不超过3个，D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们的最外层电子数相等；D原子的最内层电子数是B原子核外电子数的2倍。回答下列问题：(1)四种元素分别为A.Br(溴)、B.H(氢)、C.O(氧)、D.S(硫)。(2)A原子的