1、基态原子的核外电子排布 (40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020青岛高二检测)下列轨道表示式所表示的元素原子中,能量处于最低状态的是()A.B.C.D.【解析】选C。本题考查的是核外电子排布的基本原理。要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上,显然能量不是最低的;B项中2p轨道上的电子排布不符合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量最低;C项中2p3为半充满状态,能量最低;D项中2p轨道未排满就排3s轨道,能量不是最低的。2.(双选)下列微粒中,电子排布式为1
2、s22s22p63s23p6的是()A.Na+B.Mg2+C.Cl-D.S2-【解析】选C、D。该微粒的核外电子数为18,Cl-、S2-符合。3.(2020南京高二检测)在d轨道中电子排布成,而不排布成,其直接的根据是()A.能量最低原理B.泡利不相容原理C.原子轨道能级图D.洪特规则【解析】选D。本题考查学生对核外轨道表示式的理解。当多电子排布在相同能级时分别占据不同的原子轨道且自旋状态相同为洪特规则。4.(双选)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是()A.该元素基态原子中共有23个电子B.该元素原子核外有4个电子层C.该元素原子最外层共有
3、2个电子D.该元素原子M电子层共有8个电子【解析】选A、D。由该原子基态电子排布式知,其有25个电子,核外有4个电子层,最外层有2个电子,M电子层有13个电子,A、D项不正确。5.下列给出的基态原子的电子排布式,其中正确的是()A.19K:1s22s22p63s23p7B.24Cr:1s22s22p63s23p63d44s2C.20Ca:1s22s22p63s23p63d2D.35Br:Ar3d104s24p5【解析】选D。A项中的“3p7”违背了泡利不相容原理,p能级有3个轨道,最多填充6个电子,正确的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;B项中的“3d44s2”违背了洪特规则特
4、例,正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;C项中的“3d2”违背了能量最低原理,根据构造原理,3d能级的能量大于4s能级,3p能级排满之后应该先排4s能级,故20Ca的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2。6.下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是()A.3s3p3d4sB.4s4p3d4dC.4s3d4p5sD.1s2s3s2p【解析】选C。A项,3d4s;B项,4p3d;D项,3s2p。7.下列关于钠元素的几种表达式错误的是()选项微粒种类表示方法的名称表示方法A基态Na+轨道表示式B基态Na+结构示意图CNa+电子排布式1s22s22p63s1D基
5、态Na最外层电子排布式3s1【解析】选C。Na+的电子排布式为1s22s22p68.(2020淄博高二检测)已知三种微粒(原子或离子):微粒电子排布式11X1s22s22p619Y1s22s22p63s23p620Z1s22s22p63s23p6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()【解析】选C。11X、19Y、20Z都是金属阳离子。分析AD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。9.(双选)(2020苏州高二检测)M-的最外层电子排布式为3s23p6,下列说法中正确的是()A.M可能为稀有气体元素B.M原子的核外电子排布
6、式为1s22s22p63s23p64s1C.M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5D.M的最外电子层上有7个电子【解析】选C、D。M-的最外层电子排布式为3s23p6,M原子的最外层电子排布式为3s23p5,其最外层有7个电子。10.某元素的3p轨道上有两个未成对电子,因此其()A.第三电子层上有4个电子B.最高正价为+2C.最高正价为+4D.第二电子层没有未成对电子【解析】选D。3p轨道上有两个未成对电子,则该基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,即为Si元素或S元素。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)(20
7、20连云港高二检测)A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为,B是同周期除稀有气体外半径最大的元素,C的最外层有三个未成对电子,E的最外层电子排布式为3d64s2。回答下列问题:A为_(写出元素符号,下同),电子排布式是_;B为_,电子排布式是_;C为_,电子排布式是_;D为_,轨道表示式是_;E为_,原子结构示意图是_。【解析】由题意可知,A为Si,B为Na,C为P,则D为N,E为Fe。这5种元素电子排布式分别为A:1s22s22p63s23p2,B:1s22s22p63s1,C:1s22s22p63s23p3,D:1s22s22p3
8、,其轨道表示式为,E:1s22s22p63s23p63d64s2,其原子结构示意图为。答案:Si1s22s22p63s23p2Na1s22s22p63s1P1s22s22p63s23p3NFe12.(10分)设X、Y、Z代表三种元素。X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构;Z原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个;Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子。据此,请填空。(1)Y元素是_(填元素符号),其原子的电子排布式为_,Z元素原子的电子排布式为_。(2)由X、Y、Z三种元素形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是_。【解析】X+和Y-电子层结构相同可推测为Na+、F-或K+、Cl
9、-,然后根据Y和Z可形成4核42个电子的负一价阴离子,推测该阴离子为Cl。X+与Y-具有相同的电子层结构说明X位于Y的下一周期,由于Y形成Y-,又Z比Y的质子数少9个,故Y的原子序数最少为17,假设Y为Cl,则由可推知Z为O,由可推知X为K,满足题意。答案:(1)Cl1s22s22p63s23p51s22s22p4(2)KClO4 (20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)13.(2020济宁高二检测)X、Y两种元素可形成X2Y3型化合物,则X和Y原子最外层的电子排布可能是()A.X:3s23p1Y:3s23p5B.X:2s22p3Y:2s22p4C.X:3s23p2
10、Y:3s23p4D.X:3s2Y:2s22p3【解析】选B。A项,X为Al,Y为Cl,形成AlCl3;B项,X为N,Y为O,可以形成N2O3;C项,X为Si,Y为S,二者不易形成化合物;D项,X为Mg,Y为N,二者形成Mg3N2。14.下列微粒中,未成对电子数最多的是()A.O:1s22s22p4B.P:1s22s22p63s23p3C.Fe:1s22s22p63s23p63d64s2D.Mn:1s22s22p63s23p63d54s2【解析】选D。A项,O原子未成对电子数为2;B项,P原子未成对电子数为3;C项,Fe原子未成对电子数为4;D项,Mn原子未成对电子数为5。【补偿训练】下列表示方
11、法错误的是()A.硫离子的电子式为2-B.Br原子的最外层电子排布式为4s14p6C.N原子的轨道表示式为D.Cu原子的结构示意图为【解析】选B。Br是35号元素,位于第四周期A族,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,其最外层电子排布式为4s24p5。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)15.(2020威海高二检测)有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,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个原子轨道,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元素原子的最外层电子排布可表示为asaap2a;D为金属元素且M层上
12、有一个未成对的p电子;E元素的原子核外最外层p轨道半充满;F元素原子的价电子排布式为3s23p5。(1)写出A、C、F元素的元素符号:A_、C_、F_。(2)写出基态D原子的电子排布式_。写出基态E原子的核外电子轨道表示式_。(3)D元素原子核外电子云有_种不同的伸展方向,共有_种不同运动状态的电子,_个不同能级的电子。(4)B元素单质和氢化物的电子式:单质_,氢化物_。【解析】A原子只有一个原子轨道,可能是H或He,又因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的价电子排布为2s22p4,为氧;D元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p1,为铝;E元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3,为磷,F为氯。s轨道只有1种伸展方向、p轨道有3种伸展方向,Al核外电子排布为1s22s22p63s23p1,涉及s轨道和p轨道,因此其核外电子云(轨道)的伸展方向有4种;核外13个电子的运动状态各不相同,故核外有13种不同运动状态的电子,有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级。答案:(1)HOCl(2)1s22s22p63s23p1(3)4135(4NH