人教版2019选择性必修2高二化学课时过关提优AB练1.1.3电子云与原子轨道泡利原理与洪特规则能量最低原理(基础过关A练)(原卷版+解析)

第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课时3 电子云与原子轨道 泡利原理与洪特规则 能量最低原理
（建议时间：25分钟）
知识点一 电子云与原子轨道
1．图①和图②分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列认识正确的是( )
A．图①中的每个小黑点表示1个电子
B．图②表明1s电子云呈球形，有无数条对称轴
C．图②表示1s电子只能在球体内出现
D．不同能层的s电子云的半径相等
2．描述硅原子核外电子运动说法错误的是
A．有4种不同的伸展方向
B．有14种不同运动状态的电子
C．有5种不同能量的电子
D．有5种不同的空间运动状态
3．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是
A．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．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋方向都确定时，才能准确表示电子的运动状态
C．p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p轨道的数量也在增多
D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
4．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”
5．下列原子的轨道表示式正确的是(　　)
6．下列原子中未成对电子数最多的是(　　)
A．C　　　B．O　　　C．N　　　D．Cl
7．下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是
①
②
③
④
A．④①②③ B．③②①④ C．④②①③ D．①②③④
8．下列叙述正确的是
A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布
B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5
C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2
D．氮原子的轨道表示式是：
9．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布可能是
A．4s2 B．3p64s2 C．3d44s2 D．3d14s2
10．(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有________种；氟原子有________种不同能量的电子，价电子排布图为________________。
(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：________；Cl－中有________种运动状态不同的电子。
(3)基态硼原子的核外电子排布图为________。
11. (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)N的基态原子核外电子排布式为________________；Cu的基态原子最外层有________个电子。
(3)钒(23V)是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为________________，其价层电子的轨道表示式为________________。
(4)Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________________。
(5)Cu＋基态核外电子排布式为________________。
(6)基态Fe原子有________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为________________。
(7)31Ga基态原子的核外电子排布式是________。
(8)铝原子核外电子云有________种不同的伸展方向，有________种不同运动状态的电子。
(9)基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。
(10)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。
(11)可正确表示原子轨道的是________。
A．2s B．2d C．3pz D．3f
知识点二 泡利原理与洪特规则
12．原子核外电子排布规律中有“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是
A．泡利不相容原理 B．能量最低原理
C．构造原理 D．洪特规则
13．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
14．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了(　　)
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．能量最低原理 D．洪特规则
15．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断，哪些违反了泡利原理？________；
哪些违反了洪特规则？________。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为____________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是________________。
(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s　②3d　③4s　④3s　⑤4p　⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是____________(填序号)。
知识点三 能量最低原理
16．下列说法中正确的是
A．处于最低能量的原子叫做基态原子
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
17．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是
A．最易失去的电子能量最高
B．同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
18．某同学将P原子的核外电子排布式写成，他违背了
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．能量最低原理 D．洪特规则
19．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
20．(1)Fe成为阳离子时首先失去___轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为___。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为___。
(3)Mn位于元素周期表中第四周期___族，基态Mn原子核外未成对电子有___个。
(4)下列Li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．
B．
C．
D．
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
课时3 电子云与原子轨道 泡利原理与洪特规则 能量最低原理
（建议时间：25分钟）
知识点一 电子云与原子轨道
1．图①和图②分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列认识正确的是( )
A．图①中的每个小黑点表示1个电子
B．图②表明1s电子云呈球形，有无数条对称轴
C．图②表示1s电子只能在球体内出现
D．不同能层的s电子云的半径相等
【答案】B
【分析】
电子的概率密度分布图是用小黑点形象地描述电子在原子核外空间各处出现的概率；电子云轮廓图是按某一标准(如出现概率为90%)将空间圈出来形成的图形。
【详解】
A． 1s能级只有1个原子轨道，最多排2个电子，所以图①中的每个小黑点表示1个电子是错误的，小黑点的作用是通过其疏密来形象地描述电子在原子核外空间各处出现的概率，A选项错误；
B． 由图②可知，1s电子云轮廓图呈球形，球形对称图形有无数条对称轴，B选项正确；
C． 1s电子电子云轮廓图为球形，代表1s电子出现概率大的区域呈球形对称，但1s电子也可能在其它区域出现，只是出现的概率小，C选项错误；
D． 能层越大，s电子云的半径越大，D选项错误；
答案选B。
【点睛】
电子云中的小黑点：电子云中，小黑点不是电子本身。电子云中的小黑点是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。小黑点越密，表明概率密度越大。
2．描述硅原子核外电子运动说法错误的是
A．有4种不同的伸展方向
B．有14种不同运动状态的电子
C．有5种不同能量的电子
D．有5种不同的空间运动状态
【答案】D
【详解】
A．Si原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，电子占据的是s、p能级，s能级有1个轨道，是球形，p能级有3个轨道，所以Si原子核外电子由4种不同的伸展方向，A正确；
B．Si原子核外有14个电子，每个电子的运动状态都不相同，因此有14种不同运动状态的电子，B正确；
C．根据核外电子的排布式可知，Si原子的核外电子占据5个能级，所以有5种不同能量的电子，C正确；
D．s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，Si原子的核外电子轨道数为8，因此有8种不同的空间运动状态，D错误；
答案选D。
3．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是
A．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．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋方向都确定时，才能准确表示电子的运动状态
C．p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p轨道的数量也在增多
D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
【答案】C
【详解】
A． 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7，S轨道是球形的，故A正确；
B． 电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B正确；
C． p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p轨道的数量总是3个，故C错误；
D．离原子核越远的电子，其能量越大，则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小是无关，故D正确。
故选C。
4．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”
【答案】C
【详解】
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。
5．下列原子的轨道表示式正确的是(　　)
【答案】C
【详解】
A的2p轨道应各排布一个电子且自旋平行，B的2s轨道中两个电子的自旋状态应相反，D的2s轨道中应排满两个电子后再排2p轨道。
6．下列原子中未成对电子数最多的是(　　)
A．C　　　B．O　　　C．N　　　D．Cl
【答案】C
【详解】
A项，C的核外电子排布式为1s22s22p2，p能级有3个原子轨道，因此未成对电子数为2；B项，O的核外电子排布式为1s22s22p4，p能级有3个原子轨道，因此未成对电子数为2；C项，N的核外电子排布式为1s22s22p3，p能级有3个原子轨道，因此未成对电子数为3；D项，Cl的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，p能级有3个原子轨道，因此未成对电子数为1。
7．下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是
①
②
③
④
A．④①②③ B．③②①④ C．④②①③ D．①②③④
【答案】A
【详解】
基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，已知能量高低为：1s＜2s＜2p，故①是1s上的一个电子跃迁到了2s上，②是1s上的2个电子跃迁到了2p上，③是1s上的2个电子跃迁到了2p上且在同一轨道中，根据洪特规则可知，其能量高于②，④为基态原子，能量最低，故能量由低到高的顺序为：④①②③，故答案为：A。
8．下列叙述正确的是
A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布
B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5
C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2
D．氮原子的轨道表示式是：
【答案】A
【详解】
A．电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理，所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式，故A正确；
B．Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，故B错误；
C．铜原子的价电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，故C错误；
D．基态氮原子核外电子总数为7，2p轨道3个电子各占据1个轨道，正确的电子排布图为，故D错误；
故选：A。
9．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布可能是
A．4s2 B．3p64s2 C．3d44s2 D．3d14s2
【答案】AD
【详解】
A．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布可能是4s2，如20号元素Ca，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，该基态原子价电子排布为4s2，故A正确；
B．3p64s2的核电荷数为20，3p64s2不是价电子排布式，价电子排布应是4s2，故B错误；
C．依据洪特规则，3d44s2应为4d54s1，半充满状态能量低稳定，故C错误；
D．已知元素基态原子4s轨道上有2个电子，根据构造原理，3d轨道上可填充电子，当3d轨道上填充一个电子，即该基态原子的核电荷数为21，价电子排布为3d14s2，故D正确；
答案为AD。
10．(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有________种；氟原子有________种不同能量的电子，价电子排布图为________________。
(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：________；Cl－中有________种运动状态不同的电子。
(3)基态硼原子的核外电子排布图为________。
【答案】(1)2　3　　(2)5s2　18
(3)
【详解】
(1)氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为2s22p5，排布图为：。
(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则Sn2＋的最外层电子排布式为5s2；Cl－有18个电子，所以有18种不同运动状态。
(3)基态硼原子的核外电子数为5, 电子排布式为1s22s22p1，电子排布图为：。
11. (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)N的基态原子核外电子排布式为________________；Cu的基态原子最外层有________个电子。
(3)钒(23V)是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为________________，其价层电子的轨道表示式为________________。
(4)Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为________________。
(5)Cu＋基态核外电子排布式为________________。
(6)基态Fe原子有________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为________________。
(7)31Ga基态原子的核外电子排布式是________。
(8)铝原子核外电子云有________种不同的伸展方向，有________种不同运动状态的电子。
(9)基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。
(10)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。
(11)可正确表示原子轨道的是________。
A．2s B．2d C．3pz D．3f
【答案】(1)电子云　2　(2)1s22s22p3　1
(3)第四周期第ⅤB族　
(4)三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
(5)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(6)4　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
(8)4　13　(9)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(10)34　3s23p63d10　(11)AC
【详解】
(1)电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来形象化描述。C的轨道表示式为，所以其基态原子中核外存在2对自旋状态相反的电子。
(2)N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3；Cu元素位于第四周期第ⅠB族，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，最外层有1个电子。
(3)钒在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤB族，其价层电子排布式为3d34s2，根据洪特规则和泡利原理，价层电子的轨道表示式为。
(4) 元素位于元素周期表第三周期第ⅠA族；Si原子核外电子数为14，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(5)Cu为29号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
(6)基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，所以有4个未成对电子，失去2个4s电子、1个3d电子形成Fe3＋，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(8)铝原子核外电子云有s、p，分别有1、3种伸展方向；其核外有13个电子，则有13种不同运动状态的电子。
(9)Mn的核外电子数为25，基态Mn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
(10)Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故其原子序数为34；其核外M层有18个电子，故M层的电子排布式为3s23p63d10。
(11)L能层只有2s、2p能级，M能层只有3s、3p、3d能级，故选A、C。
知识点二 泡利原理与洪特规则
12．原子核外电子排布规律中有“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是
A．泡利不相容原理 B．能量最低原理
C．构造原理 D．洪特规则
【答案】A
【详解】
A．泡利不相容原理是说每个轨道(例如1s轨道，2p轨道中的px)最多只能容纳两个自旋相反的电子，故A正确；
B．能量最低原理是核外电子排布时，尽先占据能量最低的轨道，故B错误；
C．构造原理构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布，故C错误；
D．洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，故D错误；
故选A。
13．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
【答案】A
【详解】
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。
14．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了(　　)
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．能量最低原理 D．洪特规则
【答案】D
【详解】
洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
15．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断，哪些违反了泡利原理？________；
哪些违反了洪特规则？________。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为____________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是________________。
(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s　②3d　③4s　④3s　⑤4p　⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是____________(填序号)。
【答案】(1)③　②④⑥　(2)1s22s22p63s23p4　H2SO4　(3)①④⑥③②⑤
【详解】
(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，③违反了泡利原理；②中成单电子应自旋平行，④中5个电子应分占5个轨道，⑥中成单电子自旋平行，所以②④⑥违反了洪特规则。(2)3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
知识点三 能量最低原理
16．下列说法中正确的是
A．处于最低能量的原子叫做基态原子
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
【答案】A
【详解】
A．处于最低能量的原子叫做基态原子，故A正确；
B． 3p2表示3p能级容纳2个电子，p能级有3个原子轨道，故B错误；
C．能级符号相同，能层越大，电子能量越高，所以1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故C错误；
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都为3，故D错误。
故选A。
17．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是
A．最易失去的电子能量最高
B．同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
【答案】C
【详解】
A．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，故A不符合题意；
B．在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)……，同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同，故B不符合题意；
C．同一能层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故C符合题意；
D．电子首先进入能量最低、离核最近的轨道，在离核最近区域内运动的电子能量最低，故D不符合题意；
答案选C。
18．某同学将P原子的核外电子排布式写成，他违背了
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．能量最低原理 D．洪特规则
【答案】C
【详解】
由能量最低原理可知，原子核外电子总是最先占据能量最低的轨道，使整个原子体系能量处于最低，则核外电子排布式1s22s22P63s13P4违背了能量最低原理，正确排布式为1s22s22P63s23P3，故选C。
19．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
【答案】C
【详解】
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。
20．(1)Fe成为阳离子时首先失去___轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为___。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为___。
(3)Mn位于元素周期表中第四周期___族，基态Mn原子核外未成对电子有___个。
(4)下列Li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．
B．
C．
D．
【答案】4s 4f5 [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 ⅦB 5 D C
【详解】
(1)Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层4s轨道电子，Sm3+是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4s；4f5；
(2)Cu是29号元素，电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu2+是Cu原子失去2个电子生成的，其基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9，故答案为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
(3)Mn是25号元素，位于元素周期表中第四周期ⅦB族，电子排布式为[Ar]3d54s2，d轨道上电子数为5，5个d电子分占5个g轨道时，能量较低，则d轨道中未成对电子数为5，故答案为：5；
(4)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；故答案为：D；C。