2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-20 09:00:51 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2024人教版高中化学选择性必修2同步
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
基础过关练
题组一 构造原理
1.(2023安徽滁州实验中学期末)下列说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s 能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理是以光谱学事实为基础的
2.电子在一个原子的下列能级中排布时,最后一个排布的是( )
A.ns B.np C.(n-1)d D.(n-2)f
题组二 电子排布式
3.(教材习题改编)下列各原子或离子的电子排布式中,错误的是( )
A.K:1s22s22p63s23p54s2 B.F-:1s22s22p6
C.S:1s22s22p63s23p4 D.Ar:1s22s22p63s23p6
4.(2023天津新华中学期末)以下基态原子的价层电子排布式正确的是( )
A.Mn:1s22s22p63s23p63d54s2
B.Zn:[Ar]3d104s2
C.Cr:3d44s2
D.Cu:3d104s1
5.(经典题)按要求填空:
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半: ;
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍: ;
③基态Ni2+、Fe3+、S2-的电子排布式分别为 、 、 。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为 。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层有 个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式: ,砷位于元素周期表的第 周期第 族。
题组三 电子云与原子轨道
6.(2023重庆西南大学附中检测)图1和图2分别表示1s电子的概率密度分布图和原子轨道,下列说法正确的是( )
A.图1中的小点表示原子核外空间电子出现的概率
B.图1中的小点越密集,代表该处空间电子数目越多
C.图2表示1s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
D.图2表示原子核外的电子围绕原子核做圆周运动
7.(2023安徽皖豫名校联盟阶段考)下列说法正确的是( )
A.3p能级有一个空轨道的基态原子和4p能级有两个未成对电子的基态原子一定属于同一族
B.基态原子核外电子全部在s能级上的元素有4种
C.p轨道呈哑铃形,因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形
D.最高正化合价与最低负化合价代数和为4的短周期元素的最高能级为2p
能力提升练
题组一 核外电子排布在元素推断中的应用
1.(2023福建师范大学附中期末)若某元素原子处于能量最低状态时,价层电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
B.该元素原子核外共有5个能层
C.该元素原子的M层共有8个电子
D.该元素原子最外层有3个电子
2.(2022四川射洪中学月考)X、Y、Z是三种短周期主族元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 ( )
A.XYZ2 B.X2YZ3
C.X2YZ2 D.XYZ3
3.(经典题)(2023湖北华中师大附中期中)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.原子核外L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子
C.2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子
D.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
4.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A为非金属元素,A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为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原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题:
(1)A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
(2)由这5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)写出C元素基态原子的电子排布式: 。
(4)D元素原子的价层电子排布式为 。
题组二 对电子云与原子轨道的理解与应用
5.(2023北京一〇一中学期末)下列说法不正确的是( )
A.p能级有3个轨道
B.s电子云轮廓图为球形
C.电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定
D.基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同
6.下图是s能级和p能级的原子轨道示意图。
试回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p电子的原子轨道呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(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 能级电子,其电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是 ,它的最低价氢化物的电子式是 。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,Y的元素符号为 ,原子的核外电子排布式为 。
答案与分层梯度式解析
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
基础过关练
1.C 2.B 3.A 4.D 6.A 7.B
1.C 绝大多数基态原子的核外电子排布遵循构造原理,但也有少数例外,C项错误。
2.B 一般情况下能层序数越大,能级能量越高,但是电子填入不同能级时会有能级交错现象,即填入顺序是ns→(n-2)f→(n-1)d→np,所以最后一个排布的应是np能级。
3.A 基态K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,故A错误;基态F-核外电子排布式为1s22s22p6,故B正确;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故C正确;基态Ar原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故D正确。
特别提醒 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理,电子排布顺序:ns→(n-2)f→(n-1)d→np,最后把同一能层的不同能级移到一起,能层低的能级要写在左边。
4.D 1s22s22p63s23p63d54s2为基态Mn原子的电子排布式,基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,A错误;[Ar]3d104s2为基态Zn原子的电子排布式,基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,B错误;基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,C错误。
5.答案 (1)①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p1
③1s22s22p63s23p63d8 1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p6
(2)Br
(3)M 3
(4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
解析 (1)①L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为Si。②当次外层为K层时,最外层电子数为3,则B为硼元素;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5×8=12,不可能。③基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,故基态Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故基态S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6。(2)根据最外层电子排布式可知该元素有4个电子层,最外层有7个电子,位于元素周期表的第四周期第ⅦA族,为Br元素。(3)Ti的原子序数为22,基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,故基态Ti2+的电子排布式为[Ar]3d2,电子占据的最高能层符号为M,该能层有3s、3p、3d 3个能级。(4)砷的原子序数为33,基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,位于元素周期表的第四周期第ⅤA族。
6.A 图1表示1s电子的概率密度分布图,图中的小点表示原子核外空间电子出现的概率,小点越密集代表该处出现电子的概率越大,并不是电子数目越多,A正确、B错误;原子核外电子运动的空间并不固定,可以在球壳外出现,只是概率小,C错误;处于一定空间运动状态的电子没有固定的运动轨迹,D错误。
7.B 3p能级有一个空轨道的基态原子是硅,在第ⅣA族,4p能级有两个未成对电子的基态原子是锗或硒,硒在第ⅥA族,不属于同一族,故A错误;基态原子核外电子全部在s能级上的元素有4种,分别是H、He、Li、Be,故B正确;现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹,故C错误;最高正化合价与最低负化合价代数和为4的短周期元素为硫,硫原子核外电子所在的最高能级为3p,故D错误。
能力提升练
1.B 2.A 3.C 5.D
1.B
2.A X原子最外层电子排布为ns1,可能为氢、锂或钠元素,为第ⅠA族元素,在化合物中通常显+1价;Y原子最外层电子排布为3s23p1,则Y为Al,在化合物中显+3价;Z原子最外层电子排布为2s22p4,则Z为O,在化合物中通常显-2价。XYZ2中各元素化合价代数和为1+3+(-2)×2=0,A符合题意;X2YZ3中各元素化合价的代数和为1×2+3+(-2)×3=-1,B不符合题意;X2YZ2中各元素化合价的代数和为1×2+3+(-2)×2=1,C不符合题意;XYZ3中各元素化合价的代数和为1+3+(-2)×3=-2,D不符合题意。
3.C 最外层只有一个电子的可能是H原子、碱金属元素原子或ⅥB、ⅠB族元素原子,化学性质不一定相似,故A错误;原子核外L层上有8个电子的X原子,没有指明M层有没有电子,M层上有8个电子的Y原子,没有指明N层有没有电子,无法判断它们的化学性质是否相似,故B错误;2p轨道上有3个未成对电子的X原子为N原子,3p轨道上有3个未成对电子的Y原子为P原子,N和P位于同一主族,最外层电子数相同,化学性质相似,故C正确;原子核外电子排布式为1s2的X原子为He原子,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be,二者化学性质不同,故D错误。
4.答案 (1)H O Al S K(写元素名称也可)
(2)KAl(SO4)2·12H2O 作净水剂
(3)1s22s22p63s23p1
(4)3s23p4
解析 由B和D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,可得B、D的最外层电子排布式为ns2np4,结合5种元素的核电荷数依次增大且都小于20,知B为氧元素、D为硫元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns1,且A为非金属元素,E的核电荷数大于D,所以A为氢元素,E为钾元素;C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半,且C核电荷数大于B,所以C原子的最外层电子排布式为3s23p1,即C为铝元素。
5.D 字母代号相同的不同能级中的电子,能层越高,能量越高,D错误。
6.答案 (1)球 1 哑铃 3 (2)2p 垂直 氮 (3)S 1s22s22p63s23p4
解析 (1)s电子的原子轨道都是球形的,每个s能级有1个原子轨道,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,分别用px、py、pz表示。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,np轨道排有电子,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,X是氮元素,其最低价氢化物为NH3,电子为
。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,则n-1=2,n=3,Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,Y是硫元素。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2024人教版高中化学选择性必修2同步
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
基础过关练
题组一 构造原理
1.(2023安徽滁州实验中学期末)下列说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s 能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理是以光谱学事实为基础的
2.电子在一个原子的下列能级中排布时,最后一个排布的是( )
A.ns B.np C.(n-1)d D.(n-2)f
题组二 电子排布式
3.(教材习题改编)下列各原子或离子的电子排布式中,错误的是( )
A.K:1s22s22p63s23p54s2 B.F-:1s22s22p6
C.S:1s22s22p63s23p4 D.Ar:1s22s22p63s23p6
4.(2023天津新华中学期末)以下基态原子的价层电子排布式正确的是( )
A.Mn:1s22s22p63s23p63d54s2
B.Zn:[Ar]3d104s2
C.Cr:3d44s2
D.Cu:3d104s1
5.(经典题)按要求填空:
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半: ;
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍: ;
③基态Ni2+、Fe3+、S2-的电子排布式分别为 、 、 。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为 。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层有 个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式: ,砷位于元素周期表的第 周期第 族。
题组三 电子云与原子轨道
6.(2023重庆西南大学附中检测)图1和图2分别表示1s电子的概率密度分布图和原子轨道,下列说法正确的是( )
A.图1中的小点表示原子核外空间电子出现的概率
B.图1中的小点越密集,代表该处空间电子数目越多
C.图2表示1s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
D.图2表示原子核外的电子围绕原子核做圆周运动
7.(2023安徽皖豫名校联盟阶段考)下列说法正确的是( )
A.3p能级有一个空轨道的基态原子和4p能级有两个未成对电子的基态原子一定属于同一族
B.基态原子核外电子全部在s能级上的元素有4种
C.p轨道呈哑铃形,因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形
D.最高正化合价与最低负化合价代数和为4的短周期元素的最高能级为2p
能力提升练
题组一 核外电子排布在元素推断中的应用
1.(2023福建师范大学附中期末)若某元素原子处于能量最低状态时,价层电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
B.该元素原子核外共有5个能层
C.该元素原子的M层共有8个电子
D.该元素原子最外层有3个电子
2.(2022四川射洪中学月考)X、Y、Z是三种短周期主族元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 ( )
A.XYZ2 B.X2YZ3
C.X2YZ2 D.XYZ3
3.(经典题)(2023湖北华中师大附中期中)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.原子核外L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子
C.2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子
D.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
4.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A为非金属元素,A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为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原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题:
(1)A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
(2)由这5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)写出C元素基态原子的电子排布式: 。
(4)D元素原子的价层电子排布式为 。
题组二 对电子云与原子轨道的理解与应用
5.(2023北京一〇一中学期末)下列说法不正确的是( )
A.p能级有3个轨道
B.s电子云轮廓图为球形
C.电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定
D.基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同
6.下图是s能级和p能级的原子轨道示意图。
试回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p电子的原子轨道呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(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 能级电子,其电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是 ,它的最低价氢化物的电子式是 。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,Y的元素符号为 ,原子的核外电子排布式为 。
答案与分层梯度式解析
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
基础过关练
1.C 2.B 3.A 4.D 6.A 7.B
1.C 绝大多数基态原子的核外电子排布遵循构造原理,但也有少数例外,C项错误。
2.B 一般情况下能层序数越大,能级能量越高,但是电子填入不同能级时会有能级交错现象,即填入顺序是ns→(n-2)f→(n-1)d→np,所以最后一个排布的应是np能级。
3.A 基态K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,故A错误;基态F-核外电子排布式为1s22s22p6,故B正确;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故C正确;基态Ar原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故D正确。
特别提醒 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理,电子排布顺序:ns→(n-2)f→(n-1)d→np,最后把同一能层的不同能级移到一起,能层低的能级要写在左边。
4.D 1s22s22p63s23p63d54s2为基态Mn原子的电子排布式,基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,A错误;[Ar]3d104s2为基态Zn原子的电子排布式,基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,B错误;基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,C错误。
5.答案 (1)①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p1
③1s22s22p63s23p63d8 1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p6
(2)Br
(3)M 3
(4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
解析 (1)①L层有8个电子,则M层有4个电子,故A为Si。②当次外层为K层时,最外层电子数为3,则B为硼元素;当次外层为L层时,最外层电子数为1.5×8=12,不可能。③基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,故基态Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故基态S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6。(2)根据最外层电子排布式可知该元素有4个电子层,最外层有7个电子,位于元素周期表的第四周期第ⅦA族,为Br元素。(3)Ti的原子序数为22,基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,故基态Ti2+的电子排布式为[Ar]3d2,电子占据的最高能层符号为M,该能层有3s、3p、3d 3个能级。(4)砷的原子序数为33,基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,位于元素周期表的第四周期第ⅤA族。
6.A 图1表示1s电子的概率密度分布图,图中的小点表示原子核外空间电子出现的概率,小点越密集代表该处出现电子的概率越大,并不是电子数目越多,A正确、B错误;原子核外电子运动的空间并不固定,可以在球壳外出现,只是概率小,C错误;处于一定空间运动状态的电子没有固定的运动轨迹,D错误。
7.B 3p能级有一个空轨道的基态原子是硅,在第ⅣA族,4p能级有两个未成对电子的基态原子是锗或硒,硒在第ⅥA族,不属于同一族,故A错误;基态原子核外电子全部在s能级上的元素有4种,分别是H、He、Li、Be,故B正确;现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹,故C错误;最高正化合价与最低负化合价代数和为4的短周期元素为硫,硫原子核外电子所在的最高能级为3p,故D错误。
能力提升练
1.B 2.A 3.C 5.D
1.B
2.A X原子最外层电子排布为ns1,可能为氢、锂或钠元素,为第ⅠA族元素,在化合物中通常显+1价;Y原子最外层电子排布为3s23p1,则Y为Al,在化合物中显+3价;Z原子最外层电子排布为2s22p4,则Z为O,在化合物中通常显-2价。XYZ2中各元素化合价代数和为1+3+(-2)×2=0,A符合题意;X2YZ3中各元素化合价的代数和为1×2+3+(-2)×3=-1,B不符合题意;X2YZ2中各元素化合价的代数和为1×2+3+(-2)×2=1,C不符合题意;XYZ3中各元素化合价的代数和为1+3+(-2)×3=-2,D不符合题意。
3.C 最外层只有一个电子的可能是H原子、碱金属元素原子或ⅥB、ⅠB族元素原子,化学性质不一定相似,故A错误;原子核外L层上有8个电子的X原子,没有指明M层有没有电子,M层上有8个电子的Y原子,没有指明N层有没有电子,无法判断它们的化学性质是否相似,故B错误;2p轨道上有3个未成对电子的X原子为N原子,3p轨道上有3个未成对电子的Y原子为P原子,N和P位于同一主族,最外层电子数相同,化学性质相似,故C正确;原子核外电子排布式为1s2的X原子为He原子,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be,二者化学性质不同,故D错误。
4.答案 (1)H O Al S K(写元素名称也可)
(2)KAl(SO4)2·12H2O 作净水剂
(3)1s22s22p63s23p1
(4)3s23p4
解析 由B和D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,可得B、D的最外层电子排布式为ns2np4,结合5种元素的核电荷数依次增大且都小于20,知B为氧元素、D为硫元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns1,且A为非金属元素,E的核电荷数大于D,所以A为氢元素,E为钾元素;C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半,且C核电荷数大于B,所以C原子的最外层电子排布式为3s23p1,即C为铝元素。
5.D 字母代号相同的不同能级中的电子,能层越高,能量越高,D错误。
6.答案 (1)球 1 哑铃 3 (2)2p 垂直 氮 (3)S 1s22s22p63s23p4
解析 (1)s电子的原子轨道都是球形的,每个s能级有1个原子轨道,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,分别用px、py、pz表示。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,np轨道排有电子,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,X是氮元素,其最低价氢化物为NH3,电子为
。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,则n-1=2,n=3,Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,Y是硫元素。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)