【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2021高中化学选修3同步练习-1.1.3-电子云与原子轨道-

课时训练3电子云与原子轨道1.对原子核外的电子运动描述方法正确的是()A.依据肯定的数据计算出它们某一时刻所在的位置B.用肯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的运动规律,只能用统计规律来描述解析:核外电子的运动根本不具有宏观物体的运动规律,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。答案:D2.在1s、2px、2py、2pz轨道中,具有球对称性的是()A.1s B.2px C.2py D.2pz解析:1s轨道和2p轨道分别可表示为:由图像可看出,呈球对称性的为1s原子轨道。答案:A3.下列说法正确的是()A.3p2表示3p能级有2个轨道B.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布C.M能层中的原子轨道数目为3D.处于同一轨道上的电子可以有多个,它们的运动状态完全相同解析:3p2表示3p能级上有2个电子,而p能级有3个轨道,故A项错误;B项中有1个2s电子跃迁到了2p能级上,故表示的是激发态原子,故B项正确;C项中M能层中有s、p、d三种能级,含有的轨道数分别为1、3、5,故共有9个原子轨道,故C项错误;处于同一轨道上的电子最多有2个,它们的自旋状态相反,故错误。答案:B4.下列排布不符合泡利原理的是()A.2p能级: B.3d能级:C.2p能级: D.3d能级:解析:由于泡利原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋状态必需相反,所以只有选项C不满足此原理。答案:C5.下列有关核外电子排布的式子不正确的是()A.24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1B.K的简化电子排布式:[Ar]4s1C.N原子的电子排布图:D.S原子的电子排布图:解析:S原子的电子排布图违反了洪特规章,正确的应是。答案:D6.下列说法中正确的是()A.1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量渐渐减小D.同一原子中,2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多解析:A项中,1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子;B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子;C项中,同一原子中能层序数越大,能量也就越高,离核越远,故1s、2s、3s电子的能量渐渐上升;在同一能级中,其轨道数是肯定的,而不论它在哪一能层中。答案:A7.下列基态原子的外围电子排布式中,正确的是()A.3d54s1 B.3d44s2 C.3d94s2 D.3d13p6解析:B项违反了3d能级半布满时为稳定状态,C项违反了3d能级全布满时为稳定状态,D项违反了能量最低原理,故选A。答案:A8.下列说法正确的是()A.电子云中的小黑点表示电子的多少B.1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性C.处于最低能量的原子叫基态原子D.激发态原子的排列不再遵循泡利原理和洪特规章解析:电子云中小黑点表示电子消灭的概率,A错误;s轨道是球形的,p轨道是哑铃状的,B错误;激发态原子只是不再遵循能量最低原理,但仍旧遵循泡利原理和洪特规章,D错误。答案:C9.当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时,以下生疏正确的是()A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸取能量B.镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相像解析:镁原子要从外界吸取能量才能由1s22s22p63s2(基态)变为1s22s22p63p2(激发态),A正确,B错;转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道,且自旋状态相同,C错;硅原子有14个电子,处于激发态的镁原子的电子数为12个,D错。答案:A10.以下核外电子的表示方法中,能表示该原子处于能量最低状态的是()A.N: B.F:C.Fe:[Ar]3d54s2 D.Cu:3d104s1解析:A选项不符合洪特规章,2p轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低;B选项为F-的电子排布图,不是F原子的电子排布图;C选项中Fe是26号元素,而非25号;D选项符合洪特规章,原子处于能量最低状态。答案:D11.下列各组表述中,两种微粒肯定不属于同种元素原子的是()A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B.M层全布满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C.最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为4s24p5的原子D.2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子解析:解答该题时要依据构造原理和原子核外电子排布规章,逐项认真分析。A项,3p能级有一个空轨道,说明3p上填2个电子,因填1个电子有2个空轨道,填3个电子或3个以上电子无空轨道,则3p上有2个电子,3s上确定已填满,价电子排布式为3s23p2,因此A中两微粒相同。M层全布满而N层为4s2,M层上有d轨道,即3s23p63d10,应当是锌元素,3d64s2是铁元素,B选项符合题意。C中价电子排布式为4s24p5,则3d上已排满10个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子数是核外电子总数的原子,可按下述方法争辩:若最外层电子数为1,核外电子总数为5不行能,最外层电子数为2,核外电子总数为10不行能,同理,可争辩,只有最外层电子数为7,核外电子总数为35时合理,其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同种元素的原子。D中2p能级有一个未成对电子,可以是2p1,也可以是2p5,因此二者不肯定属于同种元素的原子,D选项不符合题意。答案:B12.人们常将在同一原子轨道上运动的,自旋状态相反的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法,正确的是()A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中肯定含有“未成对电子”B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中肯定不含“未成对电子”C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中肯定含有“未成对电子”D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”解析:核外电子数为奇数的基态原子,至少有一个电子会单独占据一个原子轨道而不成对,A对,D错;核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含未成对电子,如碳原子的电子排布图:,B、C错。答案:A13.如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试回答问题。(1)s电子云轮廓图呈形,每个s能级有个原子轨道;p电子云轮廓图呈形,每个p能级有个原子轨道,其能量关系为。

(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是电子,其电子云在空间有方向;元素X的名称是,它的氢化物的电子式是。

若元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,那么Y的元素符号应为,原子的电子排布图为。

解析:(1)ns能级各有1个轨道,np能级各有3个轨道,s电子的原子轨道都是球形的,p电子的原子轨道都是哑铃形的,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以px、py、pz表示,能量px=py=pz。(2)由于元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,np轨道已排上电子,说明ns轨道已排满电子,即n=2,则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3,是氮元素;当元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1时,有n-1=2,则n=3,那么Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,是硫元素。答案:(1)球1哑铃3相等(2)2p三个相互垂直的伸展氮H∶∶S14.有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子核外p电子数比s电子数少1,C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等,D元素的原子核外全部p轨道全布满或半布满。(1)写出四种元素的元素符号:A,B,C,D。

(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子的电子排布图。C,

D。

(3)写出B、C两种元素单质在肯定条件下反应的化学方程式:。

(4)写出B元素单质和氢化物的电子式:单质,氢化物。

解析:A是宇宙中最丰富的元素,则A为氢;B元素原子的核外电子排布为1s22s22p3,为氮;C元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s2,为镁;D元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3,为磷。答案:(1)HNMgP(2)(3)N2+3MgMg3N2(4)∶N︙︙N∶H∶∶H15.短周期的三种主族元素A、B、C,原子序数依次减小。A元素的2p能级上有3个未成对电子;B元素原子的最外电子层上的电子数是其电子层数的2倍;A、B、C三原子的核外电子层数之和是5。请回答:(1)三种元素的元素符号分别为:A,B,C。

(2)A与C形成的化合物的分子式是,写出该化合物与A的最高价氧化物对应水化物发生反应的化学方程式:。

解析:A元素原子的2p能级上有3个未成对电子,即A的电子排布式为1s22s22p3,故A是氮元素;B元素原子的最外电子层上的电子数是其电子层数的2倍,可得出该元素为碳元素,核外电子排布式为1s22s22p2;由三种元素原子核外电子层数之和为5,可以推出C元素只有一个电子层,且为主族元素,所以C只能为氢元素。答案:(1)NCH(2)NH3NH3+HNO3NH4NO316.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:(1)X元素原子基态时的电子排布式为,该元素的元素符号是。

(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为,该元素的名称是。

(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是。

解析:(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则X是第四周期第ⅤA族元素,即X为As,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(