专题2 第一单元 原子核外电子的运动 同步练习(含解析) 2022——2023学年高中化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2第一单元原子核外电子的运动同步练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
单选题
1. 下列描述中正确的是( )
A. 氮原子的价电子排布图：
B. 价电子排布为的元素位于第四周期Ⅴ族，是区元素
C. 和轨道形状均为哑铃形，能量也相等
D. 钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态
2. 下列说法正确的是
A. 某激发态碳原子的电子排布图：
B. 在元素周期表中，非金属元素都在区
C. 原子由激发态转化成基态时获得的光谱为发射光谱
D. 在第三能层中自旋状态相同的电子最多有个
3. 下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是( )
A. 电子排布为的中性原子是基态原子
B. 违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布
C. 不符合泡利原理，是不存在的排布
D. 原子结构示意图为的原子，核外电子云有种不同形状
4. 下列说法中不正确的是( )
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 表示能级有两个电子
C. 的电子排布式为
D. 同一原子中，，，能级的轨道数依次增多
5. 下列表达方式正确的是( )
A. 的外围电子排布式： B. 的立体结构模型
C. 基态碳原子的价电子排布图为 D. 的结构示意图：
6. 下列化学用语表述正确的是
A. 镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B. 基态的价电子排布式：
C. 基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D. 电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
7. 由多元素组成的化合物，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是( )
A. 的价层电子排布式为
B. 的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
C. 、同主族，第一电离能
D. 电负性
8. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A. 电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B. 钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态
C. 因氧元素的电负性比氮元素的大，故氧原子的第一电离能比氮原子的大
D. 基态原子的外围电子排布图为
9. 下列关于外围电子排布为的粒子描述正确的是( )
A. 它的元素符号为
B. 它的核外电子排布式为
C. 它在元素周期表中属于区元素
D. 其电子排布图为：
10. 下列说法中正确的是( )
A. 表示能级有个轨道
B. 能级全满时的电子排布图为：
C. 核外电子运动的概率密度分布图电子云就是原子轨道
D. 电子的运动状态可从能层、能级、轨道个方面进行描述
11. 下列化学用语正确的是( )
A. 的价电子排布式为：
B. 钾原子基态的原子结构示意图为：
C. 食盐的分子式为：
D. 氮原子的核外电子排布图为：
12. 下列关于价电子构型的描述正确的是( )
A. 它的元素符号为
B. 它的核外电子排布式为
C. 它的氢化物的电子式为
D. 其电子排布图为
13. 下列说法正确的是
A. 分子的球棍模型为
B. 铍原子最外层的电子云图为
C. 基态原子的价电子轨道表示式为
D. ，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
14. 下列说法正确的是 ( )
A. 分子的球棍模型为
B. 铍原子最外层的电子云轮廓图为
C. 基态原子的价电子轨道表示式为
D. ，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
15. 下列有关原子轨道的叙述中正确的是( )
A. 硫原子的轨道能量较轨道高
B. 能层的原子轨道最多可容纳个电子
C. 铯原子的与轨道均为球形
D. 能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，能级原子轨道也在增多
二、填空题
16. 判断正误正确的打“”，错误的打“”。
能级的能量一定比能级的能量高。
同一原子中，、、能级的轨道数依次增多。
和轨道形状均为哑铃形，能量也相等。
能级和能级所具有的原子轨道数目之比为：。
的基态原子的电子排布式为。
号元素中，基态原子未成对电子数最多的是。
基态原子电子能量的高低顺序为。
电子排布式违反了能量最低原理。
17. 根据原子结构与性质的相关知识，请回答下列问题：
基态原子电子占据最高能层的符号是________，最高能级的电子云轮廓图为________形。
下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________填标号。
A. ．
C. ．
基态核外电子排布式为________ 。
根据元素周期律，原子半径________，电负性________填“大于”或“小于”。
元素铜与镍的第二电离能分别为：，，的原因是________。
三、实验题
18. 三元锂离子电池是新能源电动车广泛采用的一种电池技术，其中钴元素是三元锂离子电池阳极材料的重要成分。请回答下列问题：
钴元素的常见价态为和。写出价基态钴离子的价电子排布图：________________。
钴离子极易形成配合物，制备配合物的实验过程如下：
已知：配合物能溶于水，且溶解度随温度升高而增大。
是不溶于水的沉淀
参与反应时，明显放热。当温度高于时，开始分解。
“”时，如果不加固体，对制备过程的不利影响是________________。
加时应选择________填标号。
A.冷水浴 温水浴 沸水浴 酒精灯直接加热
本实验条件下，下列物质均可将Ⅱ氧化为Ⅲ。其中可替代“”的是________填标号。
A. 溶液
的此类配合物离子较稳定，但加碱再煮沸可促进其内界解离，如：。某实验小组用以下思路验证实验所制备的配合物的组成：取一定量加入过量浓溶液，煮沸，将生成的通入的稀硫酸过量中，再用标准溶液滴定剩余。若滴定过程平均消耗标准溶液，则所取样品中含有的物质的量________。
钴的一种化合物晶胞结构如下图所示：
已知该晶体的密度为，则晶胞中与的最近距离是________用含、的代数式表示。
19. 钒是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：
钒原子的核外电子排布式为______，在元素周期表中的位置为______。
常用作转化为的催化剂。基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓为______形；气态以单分子形式存在，其分子的立体构型为______形；固体的三聚体环状结构如图所示，该结构中键长有、两类，的键长大于的键长的原因为______。
溶解在溶液中，可得到钒酸钠，该盐阴离子中的杂化轨道类型为______；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为______。
钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为______，若它的晶胞参数为 ，则晶胞的密度为______。
四、简答题
20. 按要求填空。
基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。第周期部分元素的变化趋势如下图所示。
其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是________；氮元素的呈现异常的原因是________。
氮原子价层电子的轨道表达式电子排布图为________。
基态原子核外电子排布式为________，元素与中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。
21. 磷及其化合物有许多用途。回答下列问题：
基态磷原子核外共有________种不同空间运动状态的电子，核外电子占据最高能层的符号是________，占据该能层电子的能级最高的电子云轮廓图为________形。
磷、硫、硒三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________用元素符号表示。
中原子的杂化轨道类型为________，其分子的立体构型为________。
的沸点为，的沸点为。的沸点远低于的沸点，其原因是________。
为三元中强酸，与形成，此性质常用于掩蔽溶液中的。基态价层电子的电子排布式为________，该配合物中的配体是________，该配合物中含有________配位键。
磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。该多磷酸钠中，磷、氧原子个数比为________。
磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，图为其晶胞，晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，硼原子与磷原子最近的距离为________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对元素周期律及其应用、原子核外电子排布的应用，题目难度不大。
【解答】
A.根据“洪特规则”可知，轨道电子的自旋方向应该相同，正确的电子排布图为：，故 A错误；
B.价电子排布为的元素有个电子层、最外层电子数为，位于第四周期Ⅴ族，最后填充电子，是区元素，故B正确；
C.和轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道离原子核越远，能量越高，轨道能量低于，故C错误；
D.基态的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，故D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是原子的核外电子排布，涉及元素分区、发射光谱、核外电子排布规律等知识，意在考查学生的辨析能力。
【解答】
A.可表示基态原子或失去了一个电子的碳原子，不表示激发态的碳原子，故A错误；
B.元素位于区，故B错误；
C.激发态的原子能量高，原子由激发态转化成基态时获得的光谱为发射光谱，故C正确；
D.通常人们用向上的箭头“”或向下的箭头“”，来表示电子两种不同的自旋状态，在第三能层中包括三个能级分别是、、，在能级中有一个轨道、在能级中有三个能量相同的轨道、在能级中有五个能量相同的轨道。所以第三能层中的轨道数目是，每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子，那么在第三能层中自旋状态相同的电子最多有个，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查核外电子排布式、电子排布图、电子云以及电子排布的规则和原理等，解答这类问题应明确基本概念及其应用，难度不大。
【解答】
A.的中性原子是激发态原子，而是基态原子，故A错误；
B.没有违反洪特规则，是激发态原子的电子排布，故B错误；
C.中轨道个电子自旋方向相同，该排布不符合泡利原理，是不存在的排布，故C正确；
D.原子结构示意图为的原子的电子排布式为，核外电子云有种不同形状球形和哑铃型，故D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查能级和原子轨道的相关知识，题目难度不大，考查学生对基础知识的掌握程度。
【解答】
A.处于最低能量状态的原子叫做基态原子，故A正确；
B.表示能级有两个电子，故B正确；
C.钾离子的核外有个电子，依据核外电子排布原理及规则，的电子排布式为，故C正确；
D.同一原子中，、、能级都含有个轨道，故D错误。
故选D。

5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了原子结构示意图，球棍模型，核外电子排布与能级分布相关基础知识，难度不大。注意每一项内容的易错点，认真分析。
【解答】
A.核外有个电子，根据构造原理书写，外围电子排布式：，故A错误；
B.是直线型分子，故B错误；
C.碳原子的和轨道各含有个价电子，其基态原子的价电子排布图为：，故C正确；
D.的质子数为，核外电子数为，各层电子数分别为、、，硫离子结构示意图为，故D错误；
故选C。

6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有关原子结构知识，难度不大，掌握电子排布式是解答的关键。
【解答】
A.镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态，A正确；
B.基态的价电子排布式：，B错误；
C.基态的价电子排布式：，则基态铍原子最外层电子的电子云图轮廓为球形，C错误；
D.原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子由基态跃迁到激发态，或由激发态跃迁到基态，都会产生原子光谱，D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是物质的结构和性质，为高考常见题型，涉及原子的核外电子排布式、核外电子的排布规律、第一电离能大小比较、电负性变化规律等知识，意在考查学生的知识应用能力。
【解答】
A.的价层电子排布式为，故A错误；
B.选项中违背洪特规则，铁元素是号元素，其原子核外有个电子，铁原子失去个电子变成铁离子，其价电子排布式为：，铁离子价电子轨道排布图为：，故B错误；
C.、同主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能，故C错误；
D.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性，所以电负性，故D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查元素电离能、电负性判断、原子核外电子排布规律及排布式和排布图的书写，题目难度中等，注意原子核外电子的排布和运动特点，试题培养了学生的灵活应用能力。
【解答】
A.电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故A错误；
B.基态的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，故B错误；
C.非金属性，则氧元素电负性比氮元素大，但的电子半满为稳定结构，则氮原子比氧原子的第一电离能大，故C错误；
D.基态铁原子外围电子排布式为，外围电子排布图为：，故D正确；
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查原子核外电子排布，明确构造原理、洪特规则等知识点是解本题关键，难度不大。
【解答】
A.价电子构型为的元素是号元素，氧元素的价电子构型为：，故A错误；
B.是号元素，原子核外有个电子，根据构造原理知，原子核外电子排布式为，故B错误；
C.硫在元素周期表中位于区，故C正确；
D.当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以能级上电子排布图违反洪特规则，故D错误。
故选C。

10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了能级、电子云，原子轨道等，属于基本理论的考查，掌握基础为解题关键，题目难度不大。
【解答】
A.表示能级有个电子，故A错误；
B.能级中，同一个轨道上的个电子自旋方向相反，则能级全满时的电子排布图为：，故B正确；
C.核外电子运动的概率分布图电子云不等同于原子轨道，故C错误；
D.电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向个方面进行描述，故D错误。
故选B。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查价电子的概念、原子结构示意图、化学式、及电子排布图等化学用语，属于基础题，理解每一种化学用语的含义是解题的关键，试题难度一般。
【解析】
A.的价电子排布式为 ，故A错误；
B.钾原子基态的原子、能层应排布为、，故结构示意图为 是错误的，故B错误；
C.食盐由钠离子与氯离子构成，不存在分子，故C错误；
D.氮为号元素，核外电子排布图为： ，故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】解：价电子构型为的元素是号元素，氧元素的价电子构型为：，故A错误；
B.是号元素，原子核外有个电子，根据构造原理知，原子核外电子排布式为：，故B正确；
C.硫和氢气化合生成的硫化氢为共价化合物，电子式中不能标出电荷，硫化氢正确的电子式为，故C错误；
D.原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其正确的轨道表示式为：，故D错误；
故选B．
A.价电子构型为的元素是号元素；
B.是号元素，原子核外有个电子，根据构造原理确定其核外电子排布式；
C.硫化氢为共价化合物，不存在阴阳离子；
D.能级上电子排布图违反洪特规则．
本题考查了元素原子核外电子排布，题目难度中等，明确原子结构、元素位置与原子结构的关系、元素周期律等知识点即可解答，原子核外电子排布式或价电子排布式的书写是高考热点，要熟练掌握，试题培养了学生的灵活应用能力．
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是球棍模型、电子云、价电子排布图、原子核外电子排布规律，意在考查学生的识记能力和辨析能力。
【解答】
A.分子的比例模型为，故A错误；
B.原子的核外电子排布为，最外层电子云图应该为球形，而不是哑铃形，故B错误；
C.基态原子的价电子排布为，价电子轨道表示式为，故C正确；
D.原子核外电子的排布必先尽可能分占在同一电子亚层的各个轨道上，且自旋方向相同，该轨道表示式违背了洪特规则，故D错误。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是球棍模型、电子云、价电子排布图、原子核外电子排布规律，意在考查学生的识记能力和辨析能力。
【解答】
A.分子的比例模型为，故A错误；
B.原子的核外电子排布为，最外层电子云图应该为球形，而不是哑铃形，故B错误；
C.基态原子的价电子排布为，价电子轨道表示式为，故C正确；
D.原子核外电子的排布必先尽可能分占在同一电子亚层的各个轨道上，且自旋方向相同，该轨道表示式违背了洪特规则，故D错误。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了原子轨道、能层、能级、电子排布式等知识点，侧重于考查学生的分析能力和应用能力，把握电子排布规律即可解答，注意电子云不是电子的运动轨迹，题目难度不大。
【解答】
A.距离原子核越远的能级，其能量越高，所以硫原子的轨道能量较能级低，故A错误；
B.各电子层最多容纳电子数，则能层的原子轨道最多可容纳个电子，故B错误；
C.轨道为球形，所以铯原子的与轨道皆为球形分布，故 C正确；
D.能级的原子轨道呈哑铃形，能级含有个原子轨道，但随着能层序数的增加，能级原子轨道数目不变，故D错误。
故选C。
16.【答案】
【解析】略
17.【答案】；哑铃纺锤；
；；
或；
大于；小于；
铜失去第二个电子的是全充满的电子，镍失去的是电子答案合理即得分。
【解析】
【分析】
本题主要考查了基态原子的核外电子排布、元素周期律、杂化轨道、 元素电离能、电负性的含义及应用等知识，难度中等，注意基础知识的掌握。
【解答】
基态原子电子占据的最高能层是层，占据该能层的电子中能量最高的电子为电子，电子的电子云在空间有个伸展方向，且相互垂直，原子轨道为哑铃形；故答案为：；哑铃纺锤；
基态能量最低，处于激发态能量高，能量；能量最低和最高的分别为、；故答案为：；；
基态核外电子排布式为或，故答案为：或；
根据元素周期律，同周期从左到右原子半径逐渐减小，电负性逐渐增大；所以，原子半径大于，电负性小于；故答案为：大于；小于；
元素铜与镍的第二电离能分别为：、， 的原因是铜失去第二个电子的是全充满的电子，镍失去的是电子；故答案为：铜失去第二个电子的是全充满的电子，镍失去的是电子。
18.【答案】
形成沉淀，影响配合物的生成
；
；

【解析】
【分析】
本题考查了物质的制备，涉及物质的制备原理、实验方案评价、滴定管的使用、物质的检验等，明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力，注意题目信息的与相关基础知识联合分析，题目难度中等。
【解答】
钴的电子排布式为，则价基态钴离子的价电子排布图：。
氨水显碱性，碱性条件下，会生成沉淀，影响配合物的生成，所以要加氯化铵；
双氧水不稳定，双氧水受热易分解，所以加双氧水时应该选择冷水浴；
将Ⅱ氧化为Ⅲ的过程中不能引入新的杂质，用氧气或氯气作氧化剂不会引入新的杂质，硝酸和高锰酸钾作氧化剂会引入新的杂质，故AC正确；
滴定过程平均消耗标准溶液，依据可得，则样品中含有的物质的量。
原子位于晶胞的内部，全部属于晶胞，位于顶点，属于该晶胞的个数为，氧原子位于面心，属于该晶胞的个数为，化学式为，晶胞的质量为，设晶胞边长为，晶胞的密度，晶胞的边长为，根据晶胞的结构，与最近的距离是面对角线的一半，即最近的距离是。
19.【答案】 第四周期第族
哑铃；平面正三角；键含有双键的成分，键能大，键长较短，键为单键，键能较小，键长较长；
； ；
；
【解析】解：原子核外有个电子，核外电子排布式为，在元素周期表中的位置为第四周期第族；
基态原子电子占据最高能级为能级，能级的电子云轮廓为哑铃形；气态分子中原子价层电子对数且不含孤电子对，该分子的立体构型形为平面正三角形；固体中键含有双键的成分，键能大，键长较短，键为单键，键能较小，键长较长；
钒酸钠阴离子中的价层电子对数且不含孤电子对，原子的杂化轨道类型为；根据图知，偏钒酸钠的化学式为；
该晶胞中原子个数、原子个数，则、原子个数之比：：，化学式为；晶胞体积，晶体密度。
本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断、原子核外电子排布式书写等知识点，综合性较强，明确原子结构、物质结构、晶胞结构是解本题关键，难度一般。
20.【答案】；球形；
同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；原子的轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子；
；
；。

【解析】
【分析】
本题考查的是元素的结构与性质，涉及原子的电子排布、电子排布图、电离能等知识点。
【解答】
基态原子核外有个电子层，核外电子排布，最高能层为第层，即层，最外层电子为电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，故答案为：；球形；
同一周期，从左往右，元素的非金属性逐渐增强，得电子能力逐渐增强，形成的简单阴离子越稳定，释放出的能量越多，因此第一电子亲和能逐渐增大，由于氮元素的轨道为能级，处于半满状态，能量低，相对稳定，不易结合一个电子，释放能量较低，因此其第一电子亲和能呈现异常，故答案为：同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；原子的轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子；
氮原子的原子序数为，价层电子是最外层电子，则价层电子的电子排布图为，故答案为：；
是号元素，其基态原子核外电子排布式为元素与中，由于元素是非金属性而是过渡元素，所以第一电离能较大的是基态原子价电子为，所以其核外未成对电子数是，而基态原子价电子排布为，所以其核外未成对电子数是，因此核外未成对电子数较多的是。故答案为：；。

21.【答案】；；哑铃或纺锤；
；
；三角锥形；
分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键；
；；；
；
或其他合理答案。
【解析】
【分析】本题考查物质结构与性质，涉及电子运动状态、电子云、第一电离能、杂化方式、空间构型及晶胞密度等，高频考点，难度较大。
【解答】基态磷原子核外共有种不同空间运动状态的电子，核外电子占据最高能层的符号是，占据该能层电子的能级最高的电子云轮廓图为哑铃或纺锤形，故答案为：；；哑铃或纺锤；
同周期元素，第一电离能随原子序数的递增呈逐渐增大的趋势，但由于的轨道为半充满较稳定状态，较难失去电子，所以第一电离能：同主族元素，原子序数越大，第一电离能越小，所以第一电离能：，综合可知第一电离：，，故答案为：；
中原子有对成键电子对，对孤电子对，其杂化轨道类型为，分子的立体构型为三角锥形，故答案为：；三角锥形；
由于分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键，故的沸点远低于的沸点，故答案为：分子间能形成氢键，而分子间不能形成氢键；
基态价层电子的电子排布式为，该配合物中的配体是，该配合物中含有配位键，故答案为：；；；
由图可知每个原子与个原子形成正四面体结构，而其中个原子被个正四面体共用，所以平均每个正四面体中含有个原子和个原子，即、原子的个数比为，故答案为：；
由晶胞结构可知，原子位于晶胞的顶点和面心，所以平均每个晶胞含有的原子数为，若将晶胞分割成相同的个小立方体，则个原子位于相对应的个小立方体的体心，即大立方体体对角线长度等于倍的最短原子和原子的距离，由密度可知晶胞的边长，所以最短原子和原子的距离为。
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