第1章第2节原子结构与元素周期表同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第1章第2节原子结构与元素周期表同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 381.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-05 13:26:14 | ||
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文档简介
第1章第2节原子结构与元素周期表同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．错误，违反了泡利不相容原理
B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理
C．的电子排布式违反了洪特规则
D．电子排布式违反了泡利不相容原理
2．下列各项叙述中，错误的是
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B．基态C的电子排布式为1s22s22p 违反了洪特规则
C．基态Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理
D．硼原子由1s22s22p1s22s22p时，是由基态转化为激发态
3．下列说法正确的是
A．p-pσ键电子云轮廓图
B．基态铜原子的价层电子排布图：
C．的离子结构示意图为：
D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理
4．下列说法错误的是
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
5．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第9列元素中可能有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D．第11、12列为d区的元素
6．下列描述原子结构的化学用语正确的是
A．碳原子结构示意图：
B．基态铜原子()的价层电子排布式：
C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：
D．碳原子核外电子的轨道表示式：
7．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是
A．Si B．Ca
C．Fe D．
8．下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A．： B．F：
C．： D．：
9．下列各项叙述错误的是
A．若硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理
B．若21号Sc元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理
C．铍原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理
D．原子的电子排布式由能释放特定能量产生发射光谱
10．第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为
A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42
11．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
12．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
13．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A．Ca2+：1s22s22p63s23p6
B．F-：1s22s23p6
C．P：最外层电子排布图为
D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
14．下列说法错误的是
A．电子的能量不一定高于p电子的能量
B．的电子排布式违反了洪特规则
C．电子排布式违反了构造原理
D．电子排布式违反了泡利原理
15．下列基态原子或离子的电子排布式错误的是
A．K：1s22s22p63s23p64s1 B．F-：1s22s22p6
C．S2-：1s22s22p63s23p4 D．Ar： 1s22s22p63s23p6
二、填空题
16．下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ①
3 ② ③
4 ④
回答下列问题：
(1)①的元素符号为_____________。
(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。
(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。
(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。
17．原子轨道
(1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个_______称为一个原子轨道。
(2)形状
①s电子的原子轨道呈_______形，能层序数越_______，原子轨道的半径越_______。
②p电子的原子轨道呈_______形，能层序数越_______，原子轨道的半径越_______。
三、实验题
18．某学生在做同一主族元素性质的递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品
仪器：试管、胶头滴管。
药品：新制的氯水、新制的溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。
（3）实验内容（在表中横线处填写相关内容）：
序号 实验方案 实验现象
① 向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈__________色
② 向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制的溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈__________色
（4）实验结论：___________。
（5）问题和讨论：
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为___________、__________。
②请用本章所学内容简单说明得出上述结论的原因_____________。
19．为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：
（1）装置B中盛放的试剂是_____（填选项），实验现象为_____，化学反应方程式是_____．
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
（2）装置C中盛放烧碱稀溶液，目的是_____．
（3）能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据为_____． （填序号）
①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子；
②次氯酸的氧化性比稀硫酸强；
③S2﹣比Cl﹣还原性强；
④HCl比H2S稳定．
（4）若B瓶中盛放KI溶液和CCl4试剂，实验后，振荡、静置，会出现的实验现象_____，写出反应的离子方程式_____．
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．根据洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，因此违反了洪特规则，故A错误；
B．泡利原理是一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是泡利原理，故B错误；
C．根据洪特规则，6C的电子排布式，题给电子排布式违反了洪特规则，故C正确；
D．电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理，故D错误；
答案为C。
2．D
【详解】A．原子核外的电子总是尽先占有能量最低的轨道，然后依次排到能量较高的轨道，4s轨道能量比3d轨道能量低，原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确；
B．根据洪特规则，基态C的电子排布式中2p轨道上的两个电子应该排在不同的轨道上，故违反了洪特规则，B正确；
C．根据泡利原理，s能级只有一个轨道，最多只能放入2个电子，基态Sc的电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理，C正确；
D．2p轨道能量相同，硼原子由1s22s22p1s22s22p时，并没有转化为激发态，D错误；
故答案为：D。
【点睛】洪特规则是指当电子排布在能量相同的各个轨道时，电子总是尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子能量最低；泡利原理是指不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。
3．D
【详解】A． 是p-pπ键电子云模型，以“肩并肩”方式形成，呈镜像对称，p-pσ键，原子轨道头碰头方式重叠，电子云图形为，故A错误；
B．Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布式为：3d104s1，电子排布图为：，故B错误；
C．Fe3+离子核内质子数为26，核外各层上电子数分别为2、8、13，结构示意图为，故C错误；
D．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，而ns2np7的np能级排布了7个电子，故违背了泡利原理，故D正确；
故选：D。
4．A
【详解】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误；
B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确；
C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；
D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确；
故选A。
5．C
【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误
6．C
【详解】A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；
B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；
C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；
D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；
故选C。
7．A
【详解】A．核外有14个电离，根据电子排布规律，电子排布式为：，A正确；
B．原子核外有20个电子，根据构造原理，排布式应该为，B错误；
C．原子有26个电子，根据构造原理，，C错误；
D．的电子排布式为，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．K原子核外电子排布式为，K原子失去最外层1个电子变为，因此核外电子排布式为，故A项正确；
B．F原子核外有9个电子，根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为，故B项正确；
C．S原子核外有16个电子，得到2个电子后变为，根据能量最低原理可知核外电子排布式为，故C项错误；
D．Ar原子核外有18个电子，根据能量最低原理可知原子核外电子排布式为，故D项正确；
综上所述，错误的是C项。
9．A
【详解】A．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，该排布图违反了洪特规则，A错误；
B．根据构造原理，最后两个能级的电子应先填入4s轨道再填入3d轨道，该排布式违反了构造原理，B正确；
C．铍元素原子序数为4，1s、2s能级均只有一个原子轨道，该排布图符合洪特规则与泡利原理，C正确；
D．该变化表示电子从较高能量的激发态跃迁到基态，释放出能量，故会产生发射光谱，D正确；
故选A。
10．D
【详解】第N能级为第4层，含有的轨道能级分别为s、p、 d、f的顺序依次为1、3, 5、7，共有16个轨道，每一个轨道可容纳2个电子，可以最多容纳32个电子；
故选D。
11．B
【详解】A．最外层只有一个电子的原子的化学性质不一定相同，如H和Na，故A错误；
B．2p轨道上只有2个电子，应是Be，3p轨道上只有2个电子的，应是Mg，它们位于同一主族，化学性质具有相似性，故B正确；
C．原子核外电子排布式为1s2，该元素为He，属于稀有气体元素，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子，该元素为Be，属于金属元素，两者性质不相似，故C错误；
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，该元素为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，价电子排布式，可以是4s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2，分别是Ca、Fe、Co、Ni、Zn，它们化学性质不一定相似，故D错误；
答案为B。
12．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
13．A
【详解】A．Ca为20号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A正确；
B．F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B不正确；
C．P的价电子排布为3s23p3，根据洪特规则，最外层电子排布图为，C不正确；
D．Cr为24号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则)，D不正确；
故选A。
14．A
【分析】洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同，即为洪特规则，又称为最多轨道原理，一般电子总是尽先自旋平行地分占不同轨道。
泡利原理：不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。
【详解】
A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误；
B．对于C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确；
C．根据轨道能量高低顺序可知E4sD．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10 个电子，则违反了泡利原理，D正确
故选A。
15．C
【详解】A．K原子核外有19个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s1，故A正确；
B．氟离子核外有10个电子，其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p6，故B正确；
C．S离子得到2个电子，核外有18个电子，其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，故C错误；
D．Ar原子核外有18个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，故D正确；
故选C。
16．(1)O
(2)[Ne]3s1
(3)Br
(4) 球 3
【分析】①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；②是第三周期第IA族元素，所以②是Na；③是第三周期第VIIA族元素，所以③是Cl；④是第四周期第VIIA族元素，所以④是Br，依次作答。
【详解】（1）①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；
（2）②是第三周期第IA族元素，所以②是Na，②的基态原子电子排布式[Ne]3s1；
（3）根据分析可知③是Cl，④是Br，根据同主族元素，从上到下，原子半径依次增加，所以Br>Cl；
（4）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。
17．(1)空间运动状态
(2) 球 大 大 哑铃 大 大
【解析】略
18． 橙 紫 同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱 同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱
【详解】向NaBr溶液中加入新制的氯水，发生反应，证明氧化性；
再加入后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙色。
向NaI溶液中加入新制的溴水，发生反应，证明氧化性；
再加入后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫色。
两个实验说明：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱。
(3)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色；
(4)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱；
(5) ①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I-+Br2=2Br-+I2；
②同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱。
19． A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 ①③④ 下层为紫色 2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2
【分析】可以从置换反应判断元素非金属性强弱分析，氯气能把硫元素从其硫化钠溶液中置换出来，也可以利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱；结合实验装置，A为氯气发生装置，饱和食盐水的洗气瓶为除去氯气中混有氯化氢的装置，B为性质实验装置，C为尾气吸收装置，据此解答。
【详解】(1)要在B中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，离子方程式为：Cl2+S2﹣═2Cl﹣+S↓；反应中有淡黄色沉淀生产；
故答案为A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
(2)氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置C中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染大气；
故答案为吸收氯气，防止污染大气；
(3)能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，得电子能力越强非金属性越强，故正确；②通过最高价含氧酸的酸性可以比较非金属性，不能比较其氧化性，故错误；③S2﹣比Cl﹣还原性强，根据阴离子的还原性越弱非金属性越强来判断，故正确；④氢化物越稳定，非金属性越强，故正确，所以①③④，
故答案为①③④；
(4)氯气与碘化钾反应生成单质碘，加CCl4试剂，溶液会分层，下层为碘单质和CCl4，所以下层呈紫色，其反应的离子方程式为：2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2，
故答案为下层为紫色；2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．错误，违反了泡利不相容原理
B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理
C．的电子排布式违反了洪特规则
D．电子排布式违反了泡利不相容原理
2．下列各项叙述中，错误的是
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B．基态C的电子排布式为1s22s22p 违反了洪特规则
C．基态Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理
D．硼原子由1s22s22p1s22s22p时，是由基态转化为激发态
3．下列说法正确的是
A．p-pσ键电子云轮廓图
B．基态铜原子的价层电子排布图：
C．的离子结构示意图为：
D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理
4．下列说法错误的是
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
5．元素周期表长周期共有18个纵列，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第9列元素中可能有非金属元素
B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C．最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D．第11、12列为d区的元素
6．下列描述原子结构的化学用语正确的是
A．碳原子结构示意图：
B．基态铜原子()的价层电子排布式：
C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：
D．碳原子核外电子的轨道表示式：
7．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是
A．Si B．Ca
C．Fe D．
8．下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A．： B．F：
C．： D．：
9．下列各项叙述错误的是
A．若硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理
B．若21号Sc元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理
C．铍原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理
D．原子的电子排布式由能释放特定能量产生发射光谱
10．第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为
A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42
11．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
12．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
13．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A．Ca2+：1s22s22p63s23p6
B．F-：1s22s23p6
C．P：最外层电子排布图为
D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
14．下列说法错误的是
A．电子的能量不一定高于p电子的能量
B．的电子排布式违反了洪特规则
C．电子排布式违反了构造原理
D．电子排布式违反了泡利原理
15．下列基态原子或离子的电子排布式错误的是
A．K：1s22s22p63s23p64s1 B．F-：1s22s22p6
C．S2-：1s22s22p63s23p4 D．Ar： 1s22s22p63s23p6
二、填空题
16．下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ①
3 ② ③
4 ④
回答下列问题：
(1)①的元素符号为_____________。
(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。
(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。
(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。
17．原子轨道
(1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个_______称为一个原子轨道。
(2)形状
①s电子的原子轨道呈_______形，能层序数越_______，原子轨道的半径越_______。
②p电子的原子轨道呈_______形，能层序数越_______，原子轨道的半径越_______。
三、实验题
18．某学生在做同一主族元素性质的递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品
仪器：试管、胶头滴管。
药品：新制的氯水、新制的溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。
（3）实验内容（在表中横线处填写相关内容）：
序号 实验方案 实验现象
① 向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈__________色
② 向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制的溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈__________色
（4）实验结论：___________。
（5）问题和讨论：
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为___________、__________。
②请用本章所学内容简单说明得出上述结论的原因_____________。
19．为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：
（1）装置B中盛放的试剂是_____（填选项），实验现象为_____，化学反应方程式是_____．
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
（2）装置C中盛放烧碱稀溶液，目的是_____．
（3）能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据为_____． （填序号）
①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子；
②次氯酸的氧化性比稀硫酸强；
③S2﹣比Cl﹣还原性强；
④HCl比H2S稳定．
（4）若B瓶中盛放KI溶液和CCl4试剂，实验后，振荡、静置，会出现的实验现象_____，写出反应的离子方程式_____．
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参考答案：
1．C
【详解】A．根据洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，因此违反了洪特规则，故A错误；
B．泡利原理是一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是泡利原理，故B错误；
C．根据洪特规则，6C的电子排布式，题给电子排布式违反了洪特规则，故C正确；
D．电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理，故D错误；
答案为C。
2．D
【详解】A．原子核外的电子总是尽先占有能量最低的轨道，然后依次排到能量较高的轨道，4s轨道能量比3d轨道能量低，原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确；
B．根据洪特规则，基态C的电子排布式中2p轨道上的两个电子应该排在不同的轨道上，故违反了洪特规则，B正确；
C．根据泡利原理，s能级只有一个轨道，最多只能放入2个电子，基态Sc的电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理，C正确；
D．2p轨道能量相同，硼原子由1s22s22p1s22s22p时，并没有转化为激发态，D错误；
故答案为：D。
【点睛】洪特规则是指当电子排布在能量相同的各个轨道时，电子总是尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子能量最低；泡利原理是指不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。
3．D
【详解】A． 是p-pπ键电子云模型，以“肩并肩”方式形成，呈镜像对称，p-pσ键，原子轨道头碰头方式重叠，电子云图形为，故A错误；
B．Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布式为：3d104s1，电子排布图为：，故B错误；
C．Fe3+离子核内质子数为26，核外各层上电子数分别为2、8、13，结构示意图为，故C错误；
D．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，而ns2np7的np能级排布了7个电子，故违背了泡利原理，故D正确；
故选：D。
4．A
【详解】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误；
B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确；
C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；
D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确；
故选A。
5．C
【详解】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；11、12列为ds区元素，D项错误
6．C
【详解】A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；
B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；
C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；
D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；
故选C。
7．A
【详解】A．核外有14个电离，根据电子排布规律，电子排布式为：，A正确；
B．原子核外有20个电子，根据构造原理，排布式应该为，B错误；
C．原子有26个电子，根据构造原理，，C错误；
D．的电子排布式为，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．K原子核外电子排布式为，K原子失去最外层1个电子变为，因此核外电子排布式为，故A项正确；
B．F原子核外有9个电子，根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为，故B项正确；
C．S原子核外有16个电子，得到2个电子后变为，根据能量最低原理可知核外电子排布式为，故C项错误；
D．Ar原子核外有18个电子，根据能量最低原理可知原子核外电子排布式为，故D项正确；
综上所述，错误的是C项。
9．A
【详解】A．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，该排布图违反了洪特规则，A错误；
B．根据构造原理，最后两个能级的电子应先填入4s轨道再填入3d轨道，该排布式违反了构造原理，B正确；
C．铍元素原子序数为4，1s、2s能级均只有一个原子轨道，该排布图符合洪特规则与泡利原理，C正确；
D．该变化表示电子从较高能量的激发态跃迁到基态，释放出能量，故会产生发射光谱，D正确；
故选A。
10．D
【详解】第N能级为第4层，含有的轨道能级分别为s、p、 d、f的顺序依次为1、3, 5、7，共有16个轨道，每一个轨道可容纳2个电子，可以最多容纳32个电子；
故选D。
11．B
【详解】A．最外层只有一个电子的原子的化学性质不一定相同，如H和Na，故A错误；
B．2p轨道上只有2个电子，应是Be，3p轨道上只有2个电子的，应是Mg，它们位于同一主族，化学性质具有相似性，故B正确；
C．原子核外电子排布式为1s2，该元素为He，属于稀有气体元素，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子，该元素为Be，属于金属元素，两者性质不相似，故C错误；
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，该元素为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，价电子排布式，可以是4s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2，分别是Ca、Fe、Co、Ni、Zn，它们化学性质不一定相似，故D错误；
答案为B。
12．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
13．A
【详解】A．Ca为20号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A正确；
B．F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B不正确；
C．P的价电子排布为3s23p3，根据洪特规则，最外层电子排布图为，C不正确；
D．Cr为24号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则)，D不正确；
故选A。
14．A
【分析】洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同，即为洪特规则，又称为最多轨道原理，一般电子总是尽先自旋平行地分占不同轨道。
泡利原理：不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能有2个电子，其自旋相反。
【详解】
A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误；
B．对于C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确；
C．根据轨道能量高低顺序可知E4s
故选A。
15．C
【详解】A．K原子核外有19个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s1，故A正确；
B．氟离子核外有10个电子，其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p6，故B正确；
C．S离子得到2个电子，核外有18个电子，其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，故C错误；
D．Ar原子核外有18个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，故D正确；
故选C。
16．(1)O
(2)[Ne]3s1
(3)Br
(4) 球 3
【分析】①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；②是第三周期第IA族元素，所以②是Na；③是第三周期第VIIA族元素，所以③是Cl；④是第四周期第VIIA族元素，所以④是Br，依次作答。
【详解】（1）①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；
（2）②是第三周期第IA族元素，所以②是Na，②的基态原子电子排布式[Ne]3s1；
（3）根据分析可知③是Cl，④是Br，根据同主族元素，从上到下，原子半径依次增加，所以Br>Cl；
（4）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。
17．(1)空间运动状态
(2) 球 大 大 哑铃 大 大
【解析】略
18． 橙 紫 同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱 同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱
【详解】向NaBr溶液中加入新制的氯水，发生反应，证明氧化性；
再加入后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈橙色。
向NaI溶液中加入新制的溴水，发生反应，证明氧化性；
再加入后，振荡静置，溶液分层，上层近无色，下层呈紫色。
两个实验说明：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱。
(3)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色；
(4)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱；
(5) ①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I-+Br2=2Br-+I2；
②同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱。
19． A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 ①③④ 下层为紫色 2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2
【分析】可以从置换反应判断元素非金属性强弱分析，氯气能把硫元素从其硫化钠溶液中置换出来，也可以利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱；结合实验装置，A为氯气发生装置，饱和食盐水的洗气瓶为除去氯气中混有氯化氢的装置，B为性质实验装置，C为尾气吸收装置，据此解答。
【详解】(1)要在B中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，离子方程式为：Cl2+S2﹣═2Cl﹣+S↓；反应中有淡黄色沉淀生产；
故答案为A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
(2)氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置C中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染大气；
故答案为吸收氯气，防止污染大气；
(3)能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，得电子能力越强非金属性越强，故正确；②通过最高价含氧酸的酸性可以比较非金属性，不能比较其氧化性，故错误；③S2﹣比Cl﹣还原性强，根据阴离子的还原性越弱非金属性越强来判断，故正确；④氢化物越稳定，非金属性越强，故正确，所以①③④，
故答案为①③④；
(4)氯气与碘化钾反应生成单质碘，加CCl4试剂，溶液会分层，下层为碘单质和CCl4，所以下层呈紫色，其反应的离子方程式为：2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2，
故答案为下层为紫色；2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2。
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