【2021-2022学年】高中化学选修3 新人教版 1.1原子的结构 课后培优练（含解析）
文档属性
| 名称 | 【2021-2022学年】高中化学选修3 新人教版 1.1原子的结构 课后培优练（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-15 10:39:52 | ||
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文档简介
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选修3第一章第一节原子的结构同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．氧原子L能层含有的轨道数（ ）
A．3 B．4 C．5 D．6
2．下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是（ ）
A．Cr B．P C．Se D．Ca
3．已知下列电子排布图所表示的是元素的原子，其中能量处于最低状态的是（ ）
A． B．
C． D．
4．下列基态原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为球形的是（ ）
A． B． C． D．
5．X和Y在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1，则X的原子序数是（ ）
X
Y
A．8 B．9 C．10 D．16
6．某核素核外共有 15 个不同运动状态的电子，以下说法正确的是（ ）
A．若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p，它违背了泡利原理
B．原子中所有的电子占有 3 个能级，9 个轨道
C．该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D．基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形
7．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、7
C．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
8．下列是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素中能形成型离子化合物的是（ ）
A．和 B．和 C．和 D．和
9．目前，低压甲醇铜基催化剂的主要组分是CuO、ZnO和Al2O3，下列氧原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列说法中正确的是（ ）
A．副族元素都是金属元素 B．p区都是主族元素
C．所有族中0族元素种类最多 D．最外层电子数为2的元素都分布在s区
11．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．K+ 1s22s22p63s23p6 B．As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
C．N3- 1s22s22p6 D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
12．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是（ ）
选项 电子排布式或轨道表示式 评价
A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则
B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理
C K原子的轨道表示式： 错误；违反能量最低原理
D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理
13．下列有关光谱的说法中不正确的是（ ）
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．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同
14．下列描述中正确的是（ ）
A．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族
B．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
C．所有非金属元素都分布在p区
D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态
15．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是 （ ）
A．Bi原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形
B．Bi元素的相对原子质量是209.0
C．Bi原子6p能级中6px、6py、 6pz轨道上各有一个电子
D．Bi元素与Ga元素属于同一主族
16．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（ ）
A．1s22s22p6 B．1s22s22p63s23p63d104s2 C．1s22s22p33s1 D．1s22s22p63s23p63d54s1
17．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．质量数为18的氧原子： B．Fe3＋的轨道表达式为：3d6
C．KH的电子式：K＋[：H]－ D．HClO的结构式为：H－Cl－O
18．电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是（ ）
A．电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反
B．电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道
C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反
D．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”
19．下列叙述中正确的是（ ）
A．Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．基态原子核外只有1个单电子的原子，一定位于周期表s区
D．基态原子中未成对电子数目的多少：Mn＞Fe＞Se＞As
20．下列说法不正确的是（ ）
A．电子云图中小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
B．核外电子排布由的变化需要吸收能量
C．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于轨道电子的能量
D．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态
Y 第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料
Z Z和Y同周期，Z是本周期原子半径最小的主族元素
W W的一种核素的质量数为63，中子数为34
(1)元素X的原子中能量最高的是_______电子，它的氢化物的电子式是___________。
(2)元素Y位于元素周期表的第三周期_______族，该原子的价电子轨道表示式为_______________。
(3)元素Z的原子最外层共有_______种不同运动状态的电子。
(4)W的基态原子核外电子排布式是_______________。
(5)元素Y与元素Z相比，非金属性较强的是___________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_______。
a.常温下，Y的单质与Z的单质状态不同
b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同
c.Z的电负性大于Y
d.Z的氢化物比Y的氢化物稳定
e.在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多
f.Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
22．表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑩在表中的位置，回答下列问题：
(1)元素⑩价电子排布式_______________，⑦的原子结构示意图为___________。
(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号和“>”表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是___________(用化学式表示)，最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_______(用化学式表示)。
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式___________________。
(5)由①③⑨组成的离子化合物的化学式为___________，其中含有的化学键类型是_______。
(6)⑨原子核外电子能量最高的电子所在的能级是_______。
(7)基态⑩原子中，核外电子占据最高能层的符号为_______，该能层上有_______个能级，电子数为_______。
23．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是___________；
(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是___________；
(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，这种微粒的符号是___________；
(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是___________。
24．下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是___________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是___________，违反洪特规则的是___________，违反泡利原理的是___________。
①：
②：
③：
④：
⑤：
⑥：
⑦：
25．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中C、E是金属元素；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___________，B是___________，C是___________，D是___________，E是___________(用元素符号表示)
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)___________。写出该物质的一种主要用途___________
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型___________
参考答案
1．B
解析：
氧原子L能层2s含有1个轨道，2p含有3个轨道，共4个，故选B。
2．A
解析：
A．Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，其原子核外未成对电子数为6；
B．P的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，其原子核外未成对电子数为3；
C．Se的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，其原子核外未成对电子数为2；
D．Ca的电子排布式为[Ar]4s2，其原子核外未成对电子数为0；
故原子核外未成对电子数最多的是Cr，故A正确；
故选A。
3．B
解析：
根据构造原理，能量由低到高排列为：1s、2s、2p，利用核外电子排布的三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则可对各选项作出判断。
A．该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故A不符合题意；
B．该元素原子的电子排布图遵守核外电子排布的三个原理，能量处于最低状态，故B符合题意；
C．2p的3个电子没有分占能量相同的3个2p轨道，违反了洪特规则，不是能量最低的状态，故C不符合题意；
D．该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故D不符合题意；
故答案为B。
4．A
解析：
电子云轮廓图为球形的是s能级，最高能级为3s，最高能级为2p，最高能级为2p，最高能级为5p，故选A。
5．B
解析：
Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1，由于np能级排有电子，则Y的ns能级排有2个电子，即n-1=2，解得n=3，Y原子最外能层上电子排布为3s23p4，Y为S，S位于第3周期VIA族，根据X、Y在周期表中的相对位置，X位于第2周期VIIA族，X为F，原子序数为9；答案选B。
6．D
解析：
某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；
A．若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p，它违背了洪特规则，A错误；
B．该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，9个轨道，B错误；
C．该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸，C错误；
D．基态原子中能量最高的电子处于3p能级，p电子云的形状都为哑铃形，D正确；
答案选D。
7．A
解析：
A．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．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．在任何一个原子中，不可能存在运动状态完全相同的2个电子，C正确；
D．基态原子吸收能量变为激发态原子，可得到吸收光谱，D正确；
故选A。
8．C
解析：
A．元素分别为C和O，能形成 CO2，但不属于离子型化合物，A项不符合题意；
B．元素分别为S和O，能形成 SO2，但不属于离子型化合物，B项不符合题意；
C．元素分别为Mg和F，能形成 MgF2，为离子型化合物，C项符合题意；
D．元素分别为Na和Cl，不能形成AB2离子型化合物，D项不符合题意；
答案选C。
9．D
解析：
原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高,轨道能量： 1s<2s <2p<3s，根据图知，电子占据2p、3s轨道能量最高，则能量最高的是D，
故选D。
10．A
解析：
A．副族和第Ⅷ族都是金属元素，称为过渡元素，又称过渡金属，A正确；
B．稀有气体也是在p区，是零族元素，B错误；
C．第ⅢB存在镧系、锕系，含有32种元素，在所有族中IIIB中元素种类最多，C错误；
D．第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区，不在s区，D错误；
答案选A。
11．D
解析：
A．钾离子核外有18个电子，其电子排布式为，故A正确；
B．原子核外有35个电子，该原子核外电子排布式为，故B正确；
C．核外有10个电子，其电子排布式为，故C正确；
D．原子核外有24个电子，其电子排布式为，故D错；
答案选D。
12．C
解析：
A．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误；
B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，B错误；
C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，符合题意，C正确；
D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误；
答案为C。
13．B
解析：
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），不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发生光谱，故A正确；
B．焰色反应、激光、霓虹灯光时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，物理成像与电子跃迁释放能量无关，故B错误；
C．不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，故C正确；
D．同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同，故D正确；
故选：B。
14．A
解析：
A．第四周期第ⅤA族元素价电子排布为4s24p3，故A正确；
B．2p和3p轨道形状均为哑铃形，2p能量小于3p，故B错误；
C． H元素位于元素周期表s区，非金属元素不都分布在p区，故C错误；
D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，故D错误；
选A。
15．D
解析：
A．s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，选项A正确；
B．由图可知，Bi元素的相对原子质量是209.0，选项B正确；
C．根据洪特规则可知，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道，而且自旋方向相同，故Bi原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子，选项C正确；
D．Bi元素是第六周期V A族元素，Ga元素为第四周期ⅢA族元素，两者不属于同一主族，选项D不正确。
答案选D。
16．C
解析：
A．1s22s22p6是Ne原子处于基态的核外电子排布方式，选项A不符合；
B．1s22s22p63s23p63d104s2的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态，选项B不符合；
C．1s22s22p33s1为激发态，根据能量最低原理，其基态应为1s22s22p4，选项C符合；
D．1s22s22p63s23p63d54s1中4s轨道虽未充满，但由于3d和4s轨道都处于半充满状态，能量也处于较低状态，是Cr原子处于基态的核外电子排布式，选项D不符合；
答案选C。
17．C
解析：
A．质量数为18的氧原子：，故A错误；
B．Fe3＋价电子排布式为：3d5，故B错误；
C．KH是离子方程式，电子式为：K＋[：H]－，故C正确；
D．HClO的结构式为：H－O－Cl，故D错误；
故答案为C。
18．C
解析：
A． 电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同，为洪特规则内容，故A错误；
B． 电子排布在不同能级时，若能级高的轨道处于半满或全满时，电子先占据能级高的轨道使其处于半满或全满的稳定状态，故B错误；
C． 电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反，为泡利原理内容，故C正确；
D． 电子的排布要综合考虑“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”，并不一定每条都符合，故D错误；
故选C。
19．B
解析：
A． Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅣA族，故A错误；
B． 价电子排布为4s24p3的元素原子有4个电子层，最外层电子数为5，故位于第四周期第ⅤA族，最后一个电子填充在p能级上，故为p区元素，故B正确；
C． 基态原子核外只有1个单电子的原子，不一定位于周期表s区，如铜，位于ds区，故C错误；
D． 基态原子中未成对电子数目的多少：Mn(5个)＞Fe(4个)＞As(3个)＞Se(2个)，故D错误；
故选B。
20．D
解析：
A．电子云图中小点代表电子在核外空间出现的机会，小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小，A正确；
B．3s能级的电子获得能量后脱离原子核的束缚而形成，B正确；
C．基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于轨道电子的能量，例如4s电子的能量比2p电子能量高，C正确；
D．同一原子轨道上运动的两个电子，自旋方向肯定不同；但同一电子层上运动的电子，其自旋方向有可能相同，如2p能级只容纳2个电子，自旋方向相同，D错误；
答案选D。
21．2p IVA族 7 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 Cl cdf
解析：
X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，核外电子排布为：1s22s22p3，是N；Y是第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料，是Si；Z和Y同周期，Z是本周期原子半径最小的主族元素是Cl；W的一种核素的质量数为63，中子数为34，质子数为63-34=29，是Cu，故X、Y、Z、W分别为N、Si、Cl、Cu，由此分析。
(1)X是N，核外电子排布为：1s22s22p3，元素X的原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；它的氢化物是氨气，电子式是；故答案为：2p；；
(2)元素Y是硅，核外有3层电子，最外层有4个电子，位于元素周期表的第三周期IVA族；该原子的价电子排布图为；故答案为：IVA族；；
(3)元素Z是氯，核外电子排布为：1s22s22p63s23p5，原子最外层共有7个电子，有7种不同运动状态的电子，故答案为：7；
(4)W是Cu，3d能级上为全充满，基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
(5)元素Y是Si，元素Z 是Cl，Cl和Si位于同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性较强的是Cl；
a．常温下，Y的单质与Z的单质状态不同不能用于比较非金属性的强弱，故a不符合题意；
b．等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同不能用于比较非金属性的强弱，故b不符合题意；
c．Z的电负性大于Y，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，非金属性越强，故c符合题意；
d．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，Z的氢化物比Y的氢化物稳定可以比较非金属性的强弱，故d符合题意；
e．在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多，不能比较非金属性的强弱，故e不符合题意；
f．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以比较出非金属性的强弱，故f符合题意；答案选cdf。
22．4s24p3 F-＞Na+＞Mg2+ HF HClO4 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- NH4Cl 离子键、共价键 3p N 4 5
解析：
根据元素在周期表的相对位置，可知：①是H，②是C，③是N，④是F，⑤是Na， ⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是As元素。
(1)⑩是33号As元素，根据构造原理可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3，其价层电子排布式是4s24p3；
⑦是Al，原子核外电子排布式是2、8、3，其原子结构示意图为；
(2)④是F，⑤是Na， ⑥是Mg，三种元素形成的离子核外电子排布式是2、8，离子的核电荷数越大，离子半径越小，所以F-、Na+、Mg2+的的简单离子半径由大到小的顺序为：F-＞Na+＞Mg2+；
(3)元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。④⑧⑨分别是F、S、Cl，元素的非金属性：F＞Cl＞S，所以氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S，最稳定的是HF；
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。在上述元素形成的最高价含氧酸中，酸性最强的是HClO4；
(4)⑤是Na，⑦是Al，它们形成的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是NaOH、Al(OH)3，二者反应产生Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-；
(5)①③⑨三种元素分别是H、N、Cl，它们形成的化合物化学式是NH4Cl，该物质是离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N、H原子之间以共价键结合，故NH4Cl晶体中含有离子键、共价键；
(6)⑨是Cl，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，原子核外能量最高的电子是3p电子，其所处的能级是3p能级；
(7)⑩是As元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外电子占据的最高能层是第4能层，能层符号为N；As原子价层电子排布式是4s24p3，有1个s能级3个p能级共4个能级，电子数为5。
23．Ar S2- K+ Cl-
解析：
(1) 根据题意可知：电中性微粒化学性质稳定，是具有稳定结构原子，质子数等于核外电子数为18，该粒子为Ar，故答案为：Ar；
(2) 该微粒的盐溶液能使溴水褪色，说明该微粒具有还原性，反应使溶液出现浑浊，说明生成了难溶物，这种微粒是硫离子，故答案为：S2-；
(3) 该微粒的氧化性很弱，得到个电子后变为原子，原子的还原性很强，且这种原子有一个单电子，说明该原子的最外层电子数为1，这种微粒为钾离子，故答案为：K+；
(4)该微粒的还原性很弱，失去一个电子后变为原子，说明该原子最外层电子数为7，原子的氧化性很强，这种微粒为氯离子，故答案为：Cl-。
24．①⑤⑥ ② ③④ ⑦
解析：
根据核外电子排布规律知，原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是①、⑤和⑥正确；
②中电子排完轨道后应排轨道，而不是轨道，违反能量最低原理，正确的应为；
③中没有遵循洪特规则，第三能层的轨道表示式应为；④中忽略了能量相同的原子轨道为半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为；
⑦违反泡利原理，正确的应为；
故答案为 ①⑤⑥ ② ③④ ⑦。
25．H O Al S K KAl(SO4)2 12H2O 可做净水剂
解析：
A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D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，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S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，故C原子最外层电子数为3，原子序数大于O，故C为Al元素；A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，E为金属，E的原子序数大于S元素，故E为K元素，由于C、E是金属元素，则A为H元素，据此分析。
(1)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K；
(2)由这五种元素组成的一种化合物是KAl（SO4）2 12H2O；可作为净水剂；
(3) D为S元素，原子价层电子排布为ns2np4，轨道表示式为。
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选修3第一章第一节原子的结构同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．氧原子L能层含有的轨道数（ ）
A．3 B．4 C．5 D．6
2．下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是（ ）
A．Cr B．P C．Se D．Ca
3．已知下列电子排布图所表示的是元素的原子，其中能量处于最低状态的是（ ）
A． B．
C． D．
4．下列基态原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为球形的是（ ）
A． B． C． D．
5．X和Y在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1，则X的原子序数是（ ）
X
Y
A．8 B．9 C．10 D．16
6．某核素核外共有 15 个不同运动状态的电子，以下说法正确的是（ ）
A．若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p，它违背了泡利原理
B．原子中所有的电子占有 3 个能级，9 个轨道
C．该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D．基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形
7．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、7
C．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
8．下列是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素中能形成型离子化合物的是（ ）
A．和 B．和 C．和 D．和
9．目前，低压甲醇铜基催化剂的主要组分是CuO、ZnO和Al2O3，下列氧原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是（ ）
A． B．
C． D．
10．下列说法中正确的是（ ）
A．副族元素都是金属元素 B．p区都是主族元素
C．所有族中0族元素种类最多 D．最外层电子数为2的元素都分布在s区
11．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．K+ 1s22s22p63s23p6 B．As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
C．N3- 1s22s22p6 D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
12．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是（ ）
选项 电子排布式或轨道表示式 评价
A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则
B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理
C K原子的轨道表示式： 错误；违反能量最低原理
D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理
13．下列有关光谱的说法中不正确的是（ ）
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．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关
C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素
D．同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同
14．下列描述中正确的是（ ）
A．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族
B．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
C．所有非金属元素都分布在p区
D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态
15．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是 （ ）
A．Bi原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形
B．Bi元素的相对原子质量是209.0
C．Bi原子6p能级中6px、6py、 6pz轨道上各有一个电子
D．Bi元素与Ga元素属于同一主族
16．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（ ）
A．1s22s22p6 B．1s22s22p63s23p63d104s2 C．1s22s22p33s1 D．1s22s22p63s23p63d54s1
17．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．质量数为18的氧原子： B．Fe3＋的轨道表达式为：3d6
C．KH的电子式：K＋[：H]－ D．HClO的结构式为：H－Cl－O
18．电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是（ ）
A．电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反
B．电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道
C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反
D．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”
19．下列叙述中正确的是（ ）
A．Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．基态原子核外只有1个单电子的原子，一定位于周期表s区
D．基态原子中未成对电子数目的多少：Mn＞Fe＞Se＞As
20．下列说法不正确的是（ ）
A．电子云图中小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
B．核外电子排布由的变化需要吸收能量
C．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于轨道电子的能量
D．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态
Y 第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料
Z Z和Y同周期，Z是本周期原子半径最小的主族元素
W W的一种核素的质量数为63，中子数为34
(1)元素X的原子中能量最高的是_______电子，它的氢化物的电子式是___________。
(2)元素Y位于元素周期表的第三周期_______族，该原子的价电子轨道表示式为_______________。
(3)元素Z的原子最外层共有_______种不同运动状态的电子。
(4)W的基态原子核外电子排布式是_______________。
(5)元素Y与元素Z相比，非金属性较强的是___________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_______。
a.常温下，Y的单质与Z的单质状态不同
b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同
c.Z的电负性大于Y
d.Z的氢化物比Y的氢化物稳定
e.在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多
f.Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
22．表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑩在表中的位置，回答下列问题：
(1)元素⑩价电子排布式_______________，⑦的原子结构示意图为___________。
(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号和“>”表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是___________(用化学式表示)，最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_______(用化学式表示)。
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式___________________。
(5)由①③⑨组成的离子化合物的化学式为___________，其中含有的化学键类型是_______。
(6)⑨原子核外电子能量最高的电子所在的能级是_______。
(7)基态⑩原子中，核外电子占据最高能层的符号为_______，该能层上有_______个能级，电子数为_______。
23．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是___________；
(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是___________；
(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，这种微粒的符号是___________；
(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是___________。
24．下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是___________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是___________，违反洪特规则的是___________，违反泡利原理的是___________。
①：
②：
③：
④：
⑤：
⑥：
⑦：
25．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中C、E是金属元素；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___________，B是___________，C是___________，D是___________，E是___________(用元素符号表示)
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)___________。写出该物质的一种主要用途___________
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型___________
参考答案
1．B
解析：
氧原子L能层2s含有1个轨道，2p含有3个轨道，共4个，故选B。
2．A
解析：
A．Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，其原子核外未成对电子数为6；
B．P的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，其原子核外未成对电子数为3；
C．Se的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，其原子核外未成对电子数为2；
D．Ca的电子排布式为[Ar]4s2，其原子核外未成对电子数为0；
故原子核外未成对电子数最多的是Cr，故A正确；
故选A。
3．B
解析：
根据构造原理，能量由低到高排列为：1s、2s、2p，利用核外电子排布的三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则可对各选项作出判断。
A．该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故A不符合题意；
B．该元素原子的电子排布图遵守核外电子排布的三个原理，能量处于最低状态，故B符合题意；
C．2p的3个电子没有分占能量相同的3个2p轨道，违反了洪特规则，不是能量最低的状态，故C不符合题意；
D．该原子的1个电子没有排在能量低的2s能级，而是排在能量较高的2p能级上，不是能量最低的状态，故D不符合题意；
故答案为B。
4．A
解析：
电子云轮廓图为球形的是s能级，最高能级为3s，最高能级为2p，最高能级为2p，最高能级为5p，故选A。
5．B
解析：
Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1，由于np能级排有电子，则Y的ns能级排有2个电子，即n-1=2，解得n=3，Y原子最外能层上电子排布为3s23p4，Y为S，S位于第3周期VIA族，根据X、Y在周期表中的相对位置，X位于第2周期VIIA族，X为F，原子序数为9；答案选B。
6．D
解析：
某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；
A．若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p，它违背了洪特规则，A错误；
B．该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，9个轨道，B错误；
C．该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸，C错误；
D．基态原子中能量最高的电子处于3p能级，p电子云的形状都为哑铃形，D正确；
答案选D。
7．A
解析：
A．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．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．在任何一个原子中，不可能存在运动状态完全相同的2个电子，C正确；
D．基态原子吸收能量变为激发态原子，可得到吸收光谱，D正确；
故选A。
8．C
解析：
A．元素分别为C和O，能形成 CO2，但不属于离子型化合物，A项不符合题意；
B．元素分别为S和O，能形成 SO2，但不属于离子型化合物，B项不符合题意；
C．元素分别为Mg和F，能形成 MgF2，为离子型化合物，C项符合题意；
D．元素分别为Na和Cl，不能形成AB2离子型化合物，D项不符合题意；
答案选C。
9．D
解析：
原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高,轨道能量： 1s<2s <2p<3s，根据图知，电子占据2p、3s轨道能量最高，则能量最高的是D，
故选D。
10．A
解析：
A．副族和第Ⅷ族都是金属元素，称为过渡元素，又称过渡金属，A正确；
B．稀有气体也是在p区，是零族元素，B错误；
C．第ⅢB存在镧系、锕系，含有32种元素，在所有族中IIIB中元素种类最多，C错误；
D．第ⅡB族最外层电子数为2，在ds区，不在s区，D错误；
答案选A。
11．D
解析：
A．钾离子核外有18个电子，其电子排布式为，故A正确；
B．原子核外有35个电子，该原子核外电子排布式为，故B正确；
C．核外有10个电子，其电子排布式为，故C正确；
D．原子核外有24个电子，其电子排布式为，故D错；
答案选D。
12．C
解析：
A．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误；
B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，B错误；
C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，符合题意，C正确；
D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误；
答案为C。
13．B
解析：
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），不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发生光谱，故A正确；
B．焰色反应、激光、霓虹灯光时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，物理成像与电子跃迁释放能量无关，故B错误；
C．不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，故C正确；
D．同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同，故D正确；
故选：B。
14．A
解析：
A．第四周期第ⅤA族元素价电子排布为4s24p3，故A正确；
B．2p和3p轨道形状均为哑铃形，2p能量小于3p，故B错误；
C． H元素位于元素周期表s区，非金属元素不都分布在p区，故C错误；
D．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，故D错误；
选A。
15．D
解析：
A．s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，选项A正确；
B．由图可知，Bi元素的相对原子质量是209.0，选项B正确；
C．根据洪特规则可知，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道，而且自旋方向相同，故Bi原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子，选项C正确；
D．Bi元素是第六周期V A族元素，Ga元素为第四周期ⅢA族元素，两者不属于同一主族，选项D不正确。
答案选D。
16．C
解析：
A．1s22s22p6是Ne原子处于基态的核外电子排布方式，选项A不符合；
B．1s22s22p63s23p63d104s2的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态，选项B不符合；
C．1s22s22p33s1为激发态，根据能量最低原理，其基态应为1s22s22p4，选项C符合；
D．1s22s22p63s23p63d54s1中4s轨道虽未充满，但由于3d和4s轨道都处于半充满状态，能量也处于较低状态，是Cr原子处于基态的核外电子排布式，选项D不符合；
答案选C。
17．C
解析：
A．质量数为18的氧原子：，故A错误；
B．Fe3＋价电子排布式为：3d5，故B错误；
C．KH是离子方程式，电子式为：K＋[：H]－，故C正确；
D．HClO的结构式为：H－O－Cl，故D错误；
故答案为C。
18．C
解析：
A． 电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同，为洪特规则内容，故A错误；
B． 电子排布在不同能级时，若能级高的轨道处于半满或全满时，电子先占据能级高的轨道使其处于半满或全满的稳定状态，故B错误；
C． 电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反，为泡利原理内容，故C正确；
D． 电子的排布要综合考虑“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”，并不一定每条都符合，故D错误；
故选C。
19．B
解析：
A． Ge元素位于元素周期表中第四周期ⅣA族，故A错误；
B． 价电子排布为4s24p3的元素原子有4个电子层，最外层电子数为5，故位于第四周期第ⅤA族，最后一个电子填充在p能级上，故为p区元素，故B正确；
C． 基态原子核外只有1个单电子的原子，不一定位于周期表s区，如铜，位于ds区，故C错误；
D． 基态原子中未成对电子数目的多少：Mn(5个)＞Fe(4个)＞As(3个)＞Se(2个)，故D错误；
故选B。
20．D
解析：
A．电子云图中小点代表电子在核外空间出现的机会，小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小，A正确；
B．3s能级的电子获得能量后脱离原子核的束缚而形成，B正确；
C．基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于轨道电子的能量，例如4s电子的能量比2p电子能量高，C正确；
D．同一原子轨道上运动的两个电子，自旋方向肯定不同；但同一电子层上运动的电子，其自旋方向有可能相同，如2p能级只容纳2个电子，自旋方向相同，D错误；
答案选D。
21．2p IVA族 7 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 Cl cdf
解析：
X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，核外电子排布为：1s22s22p3，是N；Y是第三周期元素，它的单质是良好的半导体材料，是Si；Z和Y同周期，Z是本周期原子半径最小的主族元素是Cl；W的一种核素的质量数为63，中子数为34，质子数为63-34=29，是Cu，故X、Y、Z、W分别为N、Si、Cl、Cu，由此分析。
(1)X是N，核外电子排布为：1s22s22p3，元素X的原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；它的氢化物是氨气，电子式是；故答案为：2p；；
(2)元素Y是硅，核外有3层电子，最外层有4个电子，位于元素周期表的第三周期IVA族；该原子的价电子排布图为；故答案为：IVA族；；
(3)元素Z是氯，核外电子排布为：1s22s22p63s23p5，原子最外层共有7个电子，有7种不同运动状态的电子，故答案为：7；
(4)W是Cu，3d能级上为全充满，基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
(5)元素Y是Si，元素Z 是Cl，Cl和Si位于同一周期，同周期从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性较强的是Cl；
a．常温下，Y的单质与Z的单质状态不同不能用于比较非金属性的强弱，故a不符合题意；
b．等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同不能用于比较非金属性的强弱，故b不符合题意；
c．Z的电负性大于Y，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，非金属性越强，故c符合题意；
d．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，Z的氢化物比Y的氢化物稳定可以比较非金属性的强弱，故d符合题意；
e．在反应中，Y原子得电子数比Z原子得电子数多，不能比较非金属性的强弱，故e不符合题意；
f．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以比较出非金属性的强弱，故f符合题意；答案选cdf。
22．4s24p3 F-＞Na+＞Mg2+ HF HClO4 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- NH4Cl 离子键、共价键 3p N 4 5
解析：
根据元素在周期表的相对位置，可知：①是H，②是C，③是N，④是F，⑤是Na， ⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是As元素。
(1)⑩是33号As元素，根据构造原理可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3，其价层电子排布式是4s24p3；
⑦是Al，原子核外电子排布式是2、8、3，其原子结构示意图为；
(2)④是F，⑤是Na， ⑥是Mg，三种元素形成的离子核外电子排布式是2、8，离子的核电荷数越大，离子半径越小，所以F-、Na+、Mg2+的的简单离子半径由大到小的顺序为：F-＞Na+＞Mg2+；
(3)元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。④⑧⑨分别是F、S、Cl，元素的非金属性：F＞Cl＞S，所以氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S，最稳定的是HF；
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。在上述元素形成的最高价含氧酸中，酸性最强的是HClO4；
(4)⑤是Na，⑦是Al，它们形成的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是NaOH、Al(OH)3，二者反应产生Na[Al(OH)4]，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-；
(5)①③⑨三种元素分别是H、N、Cl，它们形成的化合物化学式是NH4Cl，该物质是离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N、H原子之间以共价键结合，故NH4Cl晶体中含有离子键、共价键；
(6)⑨是Cl，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，原子核外能量最高的电子是3p电子，其所处的能级是3p能级；
(7)⑩是As元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外电子占据的最高能层是第4能层，能层符号为N；As原子价层电子排布式是4s24p3，有1个s能级3个p能级共4个能级，电子数为5。
23．Ar S2- K+ Cl-
解析：
(1) 根据题意可知：电中性微粒化学性质稳定，是具有稳定结构原子，质子数等于核外电子数为18，该粒子为Ar，故答案为：Ar；
(2) 该微粒的盐溶液能使溴水褪色，说明该微粒具有还原性，反应使溶液出现浑浊，说明生成了难溶物，这种微粒是硫离子，故答案为：S2-；
(3) 该微粒的氧化性很弱，得到个电子后变为原子，原子的还原性很强，且这种原子有一个单电子，说明该原子的最外层电子数为1，这种微粒为钾离子，故答案为：K+；
(4)该微粒的还原性很弱，失去一个电子后变为原子，说明该原子最外层电子数为7，原子的氧化性很强，这种微粒为氯离子，故答案为：Cl-。
24．①⑤⑥ ② ③④ ⑦
解析：
根据核外电子排布规律知，原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是①、⑤和⑥正确；
②中电子排完轨道后应排轨道，而不是轨道，违反能量最低原理，正确的应为；
③中没有遵循洪特规则，第三能层的轨道表示式应为；④中忽略了能量相同的原子轨道为半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为；
⑦违反泡利原理，正确的应为；
故答案为 ①⑤⑥ ② ③④ ⑦。
25．H O Al S K KAl(SO4)2 12H2O 可做净水剂
解析：
A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D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，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S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，故C原子最外层电子数为3，原子序数大于O，故C为Al元素；A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，E为金属，E的原子序数大于S元素，故E为K元素，由于C、E是金属元素，则A为H元素，据此分析。
(1)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K；
(2)由这五种元素组成的一种化合物是KAl（SO4）2 12H2O；可作为净水剂；
(3) D为S元素，原子价层电子排布为ns2np4，轨道表示式为。
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