阶段重点突破练(一)
(分值:70分)
一、选择题(本题包括13小题,每题4分,共52分)
1.下列叙述正确的是 ( )
基态铝原子核外有三个单电子
基态钛原子的外围电子排布式3d24s2
钠在火焰上灼烧,因核外电子跃迁吸收能量而产生黄光
铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d94s2
2.已知元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+2,则X元素的原子序数为 ( )
9 10
17 18
3.下列现象与核外电子的跃迁有关的是 ( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火,在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
①③⑥⑦ ②④⑤⑧
①③⑤⑥⑦ ①②③⑤⑥⑦
4.(2023·南开大学附属中学高二期末)某基态原子的外围电子的轨道表示式为,下列关于该原子的说法正确的是 ( )
s电子的电子云轮廓图是圆形
有5种空间运动状态不同的电子
最外层有4个电子
有2种能量不同的电子
5.(2024·濮阳部分学校高二月考)氮氖激光主要用于医疗照射,有刺激,消炎、镇痛和扩张血管的作用。在放电管中的氢氖原子气体,当处于激发态的氮原子碰撞氖原子时,将能量传递给氖原子,使其向不同轨道跃迁,从而产生不同波长的激光。下列核外电子排布式表示激发态氖原子的是 ( )
1s22s22p6 1s22s22p5
1s22s22p63s1 1s22s22p53p1
6.(2023·盐城阜宁高二上期中)某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子外围电子排布不可能是 ( )
3p64s1 4s1
3d54s1 3d104s1
7.(2023·衡水十四中高二周测)下列叙述中,正确的是 ( )
在一个基态多电子原子中,可以有两个运动状态完全相同的电子
在一个基态多电子原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
在一个基态多电子原子中,L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高
如果某一基态原子3p轨道上仅有2个电子,它们的自旋状态必然不同
8.(2023·石家庄23中高二月考)已知锰的核电荷数为 25,下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是 ( )
外围电子轨道表示式为
核外电子排布时,先排满4s轨道,再排3d轨道
锰原子失去电子形成 Mn2+时应失去 3d 轨道上的电子
锰原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
9.下面是第2周期部分元素基态原子的轨道表示式,据此下列说法一定错误的是 ( )
每个原子轨道里最多能容纳2个电子
电子排布在同一类型原子轨道的不同轨道上时,总是优先单独占据一个轨道
每个电子层所具有的原子轨道类型数等于电子层序数
若一个原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相同
10.(2023·辽阳协作校高二期末)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,下列说法错误的是 ( )
该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形
该元素原子核外有4个电子层
该元素原子M电子层共有18个电子
该元素原子比Zn原子活泼
11.(2023·华中师范大学附属中学高二期中)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是 ( )
最外层都只有一个电子的X、Y原子
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
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
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
12.下列说法正确的是 ( )
电子排布式为1s1的原子与电子排布式为1s22s1的原子对应元素的化学性质相似
Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
基态铜原子外围电子的轨道表示式为
基态碳原子最外层电子的轨道表示式为
13.(2023·宿州二中高二月考)下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 ( )
N电子层中有4s、4p、4d、4f四个轨道,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
在K电子层中,有自旋状态相反的两条轨道
s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在纺锤形曲面上运动
电子云的轮廓图称为原子轨道,不同原子的1s轨道能量相同
二、非选择题(本题包括2小题,共18分)
14.(8分)(2024·东北育才学校高二月考) 完成下列问题。
(1)(3分)①基态Cu原子有 种不同能级的电子。
②N原子中最高能量的电子的电子云轮廓图为 。
③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是 。
(2)(2分)元素X位于第4周期,其基态原子有4个未成对电子,基态X2+的外围电子排布式是 ;X3+ 的外围电子排布式为 。
(3)(3分)M是第4周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子,M元素基态原子的电子排布式为 ,M+的外围电子排布式为 ,M2+的电子排布式为 。
15.(10分)(2022·盐城高二期末)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期的元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表所示:
元素编号 相关信息
X 原子核外有6种不同运动状态的电子
Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相同
Z 形成的氧化物和强酸、强碱都可以反应
M 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
Q 前4周期元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素
R 基态R3+核外3d轨道为半充满状态
(1)(1分)写出元素Q的基态原子的外围电子轨道表示式是 。
(2)(1分)X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的顺序是 。(用元素符号表示)
(3)(2分)M元素基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有 个伸展方向,原子轨道呈
形。
(4)(4分)小范同学写了某基态原子的两个外围电子的表达式,分析其分别违背了什么原理:
①3s13p4: ,
②: 。
(5)(2分)元素R可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,从原子结构角度解释原因是 。
阶段重点突破练(一)
1.B [铝的核外电子排布为[Ne]3s23p1，核外只有1个单电子，故A错误；钛是22号元素，核外电子排布为[Ar]3d24s2，外围电子排布式为3d24s2，故B正确；钠在火焰上灼烧，核外电子首先吸收能量跃迁到高能级，再从高能级跃迁到低能级时释放能量产生黄光，故C错误；铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误。]
2.C [根据泡利不相容原理n－1＝2，则n＝3，即最外层电子排布式为3s23p5，为Cl元素。]
3.A [①霓虹灯发出有色光，因为灯管中的稀有气体原子发生电子跃迁，释放能量，发射出不同颜色的光，正确；②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，错误；③激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同的能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，正确；④石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，错误；⑤凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，错误；⑥燃放的焰火，是因为不同金属元素发生电子跃迁，释放能量，形成不同颜色的光，正确；⑦日光灯通电发光，是因为原子受到激发时电子会释放出可见光子，与电子跃迁有关，正确；⑧冷却结晶，是由于温度降低，物质的溶解度减小，析出溶质，与电子跃迁无关，错误。]
4.B [由外围电子的轨道表示式为可知，该原子为O，其基态原子的电子排布式为1s22s22p4。s电子的电子云轮廓图是球形，A错误；空间运动状态数＝所占原子轨道数，根据分析，该原子的电子排布式为1s22s22p4，则该原子有1＋1＋3＝5种空间运动状态不同的电子，B正确；由图可知，最外层为L层，有6个电子，C错误；相同电子层、同种类型轨道的不同轨道电子，能量相同，该原子电子排布式为1s22s22p4，则有1＋1＋1＝3种能量不同的电子，D错误。]
5.D [核外电子排布式1s22s22p53p1，表示电子从2p轨道跃迁至3p轨道，表示激发态氖原子。]
6.A [基态原子4s轨道上有1个电子，其外围电子排布式为4s1，3d54s1或3d104s1，故A符合题意。]
7.C [在一个基态多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，A错误；每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子自旋相反，能量完全相同，B错误；L层有2s、2p轨道，K层只有1s轨道，L层上电子能量肯定比K层上电子能量高，C正确；如果某一基态原子3p轨道上仅有2个电子，这2个电子可以占据不同的原子轨道且自旋状态相同，D错误。]
8.B [按洪特规则知，基态锰原子核外电子排布时，5个3d轨道上各有1个电子且自旋状态相同，外围电子轨道表示式为，A错误； 4s轨道能量比3d轨道低，故核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d 轨道，B正确； 锰原子失去电子形成 Mn2＋时应先失去4s轨道上的电子，C错误；锰原子的2p和3p轨道的形状均为纺锤形、能量高低则不同，2p轨道能量低于3p轨道，D错误。]
9.D [由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确。当电子排布在同一原子轨道类型的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确。任一电子层的原子轨道类型总是从s开始，而且原子轨道类型数等于该电子层序数，C项正确。若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋状态相反，D项错误。]
10.D [根据其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，可知该元素原子序数为29，为Cu元素，原子核外电子的s轨道呈球形，只有一条轨道，故A正确；铜元素位于第4周期，通过其电子排布式可知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；M层为第3层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1可知，M层有2＋6＋10＝18个电子，故C正确；根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误。]
11.C [最外层只有一个电子可能是H原子、碱金属元素原子或者ⅠB族元素原子，H原子、碱金属元素原子性质与ⅠB族元素原子性质不同，故A错误；原子核外L层上有8个电子的X原子，没有指明有没有M层，M层上有8个电子的Y原子，没有指明有没有N层，无法判断它们是什么原子，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，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原子，二者性质不同，故D错误。]
12.B [电子排布式为1s1的原子是H，电子排布式为1s22s1的原子为Li，H是非金属元素，Li是金属元素，化学性质不相似，A项错误；基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去电子时先失最外层2个电子，再失次外层1个电子，故Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，B项正确；基态铜原子的外围电子的轨道表示式为，C项错误；基态碳原子的2s比2p轨道能量低，应先填满2s再填2p，即，D项错误。]
13.A [N电子层有4种轨道，分别为4s、4p、4d、4f，各轨道的轨道数分别有1、3、5、7个，共有16个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，则可容纳32种运动状态的电子，故A正确；在K电子层中只有s轨道，有自旋状态相反的两个电子，故B错误；s电子绕核运动，其电子云轮廓图为球形，而p电子的电子云轮廓图是纺锤形，电子云只说明电子在某个区域出现的概率，故C错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s轨道能量不同，故D错误。]
14.(1)①7 ②纺锤形 ③Fe2＋外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5，为半充满稳定结构，故FeO稳定性小于Fe2O3
(2)①3d6 ②3d5
(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 3d10 1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)
解析(1)基态Cu原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，有7种不同原子轨道电子；N原子中最高能量的电子处于2p轨道，电子云轮廓图为纺锤形；根据外围电子排布，Fe2＋外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5，为半充满稳定结构，故FeO稳定性小于Fe2O3。
(2)第4周期，其基态原子有4个未成对电子，该元素为Fe，基态Fe2＋的外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5。
(3)第4周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，次外层电子排布式3s23p63d10，该元素为Cu；基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)；Cu＋的外围电子排布式为3d10；Cu2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)。
15.(1)
(2)O＜C＜Al(或C＜Al＜Mg)
(3)3 纺锤
(4)①能量最低原理 ②泡利不相容原理
(5)Fe3＋的外围电子排布式为3d5，3d轨道为半充满状态，结构更稳定
解析 (1)根据上述分析可知：X是C，Y是O(或Mg)，Z是Al，M是Cl，Q是Cr，R是Fe元素。Q是Cr，根据构造原理可知基态Cr原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，则其基态原子外围电子轨道表示式是；(2)X是C，Y是O(或Mg)，Z是Al，同一周期元素原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，则三种元素的原子半径由小到大的顺序为O＜C＜Al(或C＜Al＜Mg)；(3)M是Cl，基态Cl原子中能量最高的电子是3p电子，其电子云在空间上有3个伸展方向，其形状为纺锤形；(4)①原子核外电子要先排布能量最低的1s轨道，当1s轨道满了再排布能量稍高的2s轨道，而3s13p4则违背能量最低原理；②在1个原子轨道上最多排布两个自旋方向相反的电子，则违背泡利不相容原理；(5)元素R是Fe，有Fe2＋、Fe3＋两种离子，其中较稳定的是Fe3＋，这是由于Fe3＋的外围电子排布式为3d5，3d能级为半充满状态，结构更稳定，而Fe2＋的外围电子排布式为3d6，不是稳定结构，故Fe3＋离子较稳定。(共33张PPT)
阶段重点突破练(一)
专题2
原子结构与元素性质
一、选择题(本题包括13小题)
1.下列叙述正确的是( )
A.基态铝原子核外有三个单电子
B.基态钛原子的外围电子排布式3d24s2
C.钠在火焰上灼烧，因核外电子跃迁吸收能量而产生黄光
D.铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d94s2
B
解析 铝的核外电子排布为[Ne]3s23p1，核外只有1个单电子，故A错误；钛是22号元素，核外电子排布为[Ar]3d24s2，外围电子排布式为3d24s2，故B正确；钠在火焰上灼烧，核外电子首先吸收能量跃迁到高能级，再从高能级跃迁到低能级时释放能量产生黄光，故C错误；铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误。
2.已知元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A.9 B.10 C.17 D.18
解析 根据泡利不相容原理n－1＝2，则n＝3，即最外层电子排布式为3s23p5，为Cl元素。
C
3.下列现象与核外电子的跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
解析 ①霓虹灯发出有色光，因为灯管中的稀有气体原子发生电子跃迁，释放能量，发射出不同颜色的光，正确；②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，错误；③激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同的能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，正确；④石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，错误；⑤凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，错误；⑥燃放的焰火，是因为不同金属元素发生电子跃迁，释放能量，形成不同颜色的光，正确；⑦日光灯通电发光，是因为原子受到激发时电子会释放出可见光子，与电子跃迁有关，正确；⑧冷却结晶，是由于温度降低，物质的溶解度减小，析出溶质，与电子跃迁无关，错误。
B
A.s电子的电子云轮廓图是圆形
B.有5种空间运动状态不同的电子
C.最外层有4个电子
D.有2种能量不同的电子
5.(2024·濮阳部分学校高二月考)氮氖激光主要用于医疗照射，有刺激，消炎、镇痛和扩张血管的作用。在放电管中的氢氖原子气体，当处于激发态的氮原子碰撞氖原子时，将能量传递给氖原子，使其向不同轨道跃迁，从而产生不同波长的激光。下列核外电子排布式表示激发态氖原子的是( )
A.1s22s22p6 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s1 D. 1s22s22p53p1
D
解析 核外电子排布式1s22s22p53p1，表示电子从2p轨道跃迁至3p轨道，表示激发态氖原子。
6.(2023·盐城阜宁高二上期中)某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子外围电子排布不可能是( )
A.3p64s1 B.4s1
C.3d54s1 D.3d104s1
解析 基态原子4s轨道上有1个电子，其外围电子排布式为4s1，3d54s1或3d104s1，故A符合题意。
A
7.(2023·衡水十四中高二周测)下列叙述中，正确的是( )
A.在一个基态多电子原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B.在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C.在一个基态多电子原子中，L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高
D.如果某一基态原子3p轨道上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同
C
解析 在一个基态多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，A错误；每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子自旋相反，能量完全相同，B错误；L层有2s、2p轨道，K层只有1s轨道，L层上电子能量肯定比K层上电子能量高，C正确；如果某一基态原子3p轨道上仅有2个电子，这2个电子可以占据不同的原子轨道且自旋状态相同，D错误。
8.(2023·石家庄23中高二月考)已知锰的核电荷数为 25，下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是( )
B
9.下面是第2周期部分元素基态原子的轨道表示式，据此下列说法一定错误的是( )
D
A.每个原子轨道里最多能容纳2个电子
B.电子排布在同一类型原子轨道的不同
轨道上时，总是优先单独占据一个轨道
C.每个电子层所具有的原子轨道类型数
等于电子层序数
D.若一个原子轨道里有2个电子，则其自旋状态相同
解析 由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确。当电子排布在同一原子轨道类型的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确。任一电子层的原子轨道类型总是从s开始，而且原子轨道类型数等于该电子层序数，C项正确。若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋状态相反，D项错误。
10.(2023·辽阳协作校高二期末)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，下列说法错误的是( )
A.该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形
B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子M电子层共有18个电子
D.该元素原子比Zn原子活泼
D
解析 根据其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，可知该元素原子序数为29，为Cu元素，原子核外电子的s轨道呈球形，只有一条轨道，故A正确；铜元素位于第4周期，通过其电子排布式可知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；M层为第3层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1可知，M层有2＋6＋10＝18个电子，故C正确；根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误。
11.(2023·华中师范大学附属中学高二期中)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
C
解析 最外层只有一个电子可能是H原子、碱金属元素原子或者ⅠB族元素原子，H原子、碱金属元素原子性质与ⅠB族元素原子性质不同，故A错误；原子核外L层上有8个电子的X原子，没有指明有没有M层，M层上有8个电子的Y原子，没有指明有没有N层，无法判断它们是什么原子，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，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原子，二者性质不同，故D错误。
12.下列说法正确的是( )
B
13.(2023·宿州二中高二月考)下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是( )
A.N电子层中有4s、4p、4d、4f四个轨道，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B.在K电子层中，有自旋状态相反的两条轨道
C.s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在纺锤形曲面上运动
D.电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s轨道能量相同
A
解析 N电子层有4种轨道，分别为4s、4p、4d、4f，各轨道的轨道数分别有1、3、5、7个，共有16个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，则可容纳32种运动状态的电子，故A正确；在K电子层中只有s轨道，有自旋状态相反的两个电子，故B错误；s电子绕核运动，其电子云轮廓图为球形，而p电子的电子云轮廓图是纺锤形，电子云只说明电子在某个区域出现的概率，故C错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s轨道能量不同，故D错误。
二、非选择题(本题包括2小题)
14.(2024·东北育才学校高二月考) 完成下列问题。
(1)①基态Cu原子有________种不同能级的电子。
②N原子中最高能量的电子的电子云轮廓图为________。
③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，从电子排布的角度分析，其主要原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________ 。
7
纺锤形
Fe2＋外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5，为半充满稳定结构，故FeO稳定性小于Fe2O3
解析 基态Cu原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，有7种不同原子轨道电子；N原子中最高能量的电子处于2p轨道，电子云轮廓图为纺锤形；根据外围电子排布，Fe2＋外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5，为半充满稳定结构，故FeO稳定性小于Fe2O3。
(2)元素X位于第4周期，其基态原子有4个未成对电子，基态X2＋的外围电子排布式是________；X3＋ 的外围电子排布式为________。
3d6
3d5
解析 第4周期，其基态原子有4个未成对电子，该元素为Fe，基态Fe2＋的外围电子排布式为3d6，而Fe3＋的外围电子排布式为3d5。
(3)M是第4周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，M元素基态原子的电子排布式为_________________________________，M＋的外围电子排布式为______，M2＋的电子排布式为__________________________。
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
3d10
1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)
解析 第4周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，次外层电子排布式3s23p63d10，该元素为Cu；基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)；Cu＋的外围电子排布式为3d10；Cu2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)。
15.(2022·盐城高二期末)X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期的元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表所示：
元素编号 相关信息
X 原子核外有6种不同运动状态的电子
Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相同
Z 形成的氧化物和强酸、强碱都可以反应
M 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
Q 前4周期元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素
R 基态R3＋核外3d轨道为半充满状态
(1)写出元素Q的基态原子的外围电子轨道表示式是_________________。
(2)X、Y、Z三种元素的原子半径由小到大的顺序是_______________________。(用元素符号表示)
O＜C＜Al(或C＜Al＜Mg)
(3)M元素基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有________个伸展方向，原子轨道呈_________形。
3
纺锤
能量最低原理
泡利不相容原理
(5)元素R可形成R2＋和R3＋，其中较稳定的是R3＋，从原子结构角度解释原因是______________________________________________________________。
Fe3＋的外围电子排布式为3d5，3d轨道为半充满状态，结构更稳定
