1.2原子结构与元素周期表 同步练习 (含答案) (3)
文档属性
| 名称 | 1.2原子结构与元素周期表 同步练习 (含答案) (3) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 179.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-01-07 15:09:46 | ||
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文档简介
1.2原子结构与元素周期表
同步练习
1．(2011年河南焦作高二检测)各电子层排布电子的总数遵循以下规则：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是( )
A．能量最低原则
B．泡利不相容原理
C．洪特规则
D．能量最低原则和泡利不相容原理
解析：选D。每层最多容纳的电子数，由每层n个轨道和每个轨道上最多容纳2个电子决定，而排列先后顺序由能量最低原则决定，所以D项正确。
2．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一种( )
A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1
C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2
D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1
解析：选A。根据基态原子核外电子排布规则电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，价电子排布为4d15s2，故A项正确。
3．下列价电子表示正确的是(双选)( )
A．Cu 3d94s2
B．Ca 3d2
C．Na 3s1
D．Fe 3d64s2
解析：选CD。A项中d能级违反洪特规则特例，应为3d104s1；B项中违反能量最低原则，应为4s2。
4．下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是( )
解析：选A。氧原子共有8个电子，C有10个，D有7个，都错。B不符合洪特规则，也错。
5．(2011年山东济南高二检测)按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题：
A原子中只有一个电子层且只含有一个电子；B原子的3p轨道上得到一个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。
(1)A～E分别是哪种元素(用元素符号填空)：
A：_____________；B：_____________；C：_____________；D：____________；E：____________。
(2)E的原子结构示意图______________。
(3)C的轨道表示式____________。
(4)B原子的核外电子排布式____________。
解析：A原子只有1个电子层且只有1个电子，为氢；B原子3p轨道只能再得1个电子，即电子排布式应为1s22s22p63s23p5，为氯；据洪特规则，C原子2p轨道上应有4个电子即C原子电子排布式为1s22s22p4，为氧；D原子第三层上有8个电子，第四层有1个电子，即电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，为钾；E原子价电子排布式为3s23p6，为氩。
答案：(1)H Cl O K Ar
(2)
(3)
(4)1s22s22p63s23p5
1．(2011年广东深圳高二质量调研)电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是( )
A．ns
B．np
C．(n－1)d
D．(n－2)f
解析：选B。根据原子中电子的排布顺序ns―→(n－2)f―→(n－1)d―→np最后排布的应为np轨道。
2．下列叙述中，正确的是( )
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．如果某一基态原子的3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反
解析：选C。同一轨道上的两个电子，能量相同自旋方向相反，即运动状态不一样，所以A、B均不正确；M层前没有M层与L层的能级交错，所以M层电子的能量一定大于L层，C项正确；D中3p能级有3个轨道，按洪特规则，两个电子应占据其中两个轨道，且自旋方向相同。
3．(2011年河南南阳高二检测)下面是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中正确的是( )
解析：选D。A项中同一轨道上的两个电子自旋方向应相反；B项中3个电子应占据3个不同的轨道且自旋方向相同；C项中最后2个单电子的自旋方向应相同。
4．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是( )
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
解析：选B。A、B、C、D中都是原子失去1个e－变成离子的过程，其中B是由3s23p3的半充满状态失去1个e－，故吸收能量最多。
5．某元素基态原子失去3个电子后，3d轨道半充满，其原子序数为( )
A．24
B．25
C．26
D．27
解析：选C。失去3个电子后，3d轨道半充满，也就是3d5，可写出这种离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2共有26个电子，为26号元素。
6．某原子的3d能级中有一个电子，其第四层中的电子数为( )
A．0
B．2
C．3
D．8
解析：选B。根据基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序知，电子先排满4s2，再排3d1，电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。第四电子层只在4s上排了两个电子，4s2。
7．表示一个原子的M层上有10个电子，可以写成( )
A．3s23p63d2
B．2d10
C．3s23p64s2
D．3s23p33d5
解析：选A。M为n＝3的电子层。则电子排布式为3s23p63d2。
8．日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生成过程中添加了铬等元素。已知铬的原子序数为24，则它的价电子排布式为( )
A．3d44s2
B．3d104s1
C．3d54s1
D．3d64s0
解析：选C。铬为24号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。所以选择C。
9．下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是( )
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上仅有两个电子
解析：选C。A项，如H和Na性质不同，A项错误；B项，X为He，Y为Be，两者性质不同，B项错误；C项，X为N，Y为P，同主族元素性质相似，C项正确；D项，X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类很多，D项错误。
10．下列哪种微粒形成的单质氧化性最强( )
A．1s22s22p5
B．1s22s22p4
C．1s22s22p6
D．1s22s22p63s1
解析：选A。1s22s22p5为氟原子，1s22s22p4为氧原子，1s22s22p6为氖原子，1s22s22p63s1为钠原子，其中氖表现出化学惰性，钠表现还原性，F2和O2表现氧化性，F2的氧化性强于O2。
11．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，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有________，违反洪特规则的有____________。
解析：在理解核外电子排布的三个原则时，要把三个原则统一起来考虑。泡利不相容原理是指一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向相反；①②违反泡利不相容原理。洪特规则是指，对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道并且自旋方向相同；④⑤违反洪特规则。
答案：①② ④⑤
12．已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：
(1)若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式________、________、________、________等。
(2)若X原子的外围电子排布为3d104s2，Y可能是________元素或________元素(写元素符号)。
解析：(1)X、Y均为非金属元素，根据XY2的化学式可知，X呈现＋4价(第ⅣA族的碳、硅或第ⅥA族的硫)，Y呈现－2价(第ⅥA族的氧或硫)。(2)X原子的外围电子排布为3d104s2，可知X原子呈现＋2价；Y可能是第ⅦA族的氟或氯元素。
答案：(1)CO2 SO2 SiO2 CS2 (2)F Cl
13．根据有关条件，完成填空：
相关条件
原子序数
元素名称
电子排布式
(1)p轨道半充满的最轻原子
(2)自然界中最活泼的金属元素原子
(3)自然界中最活泼的非金属元素原子
(4)4p轨道半充满元素的原子
解析：(1)p轨道半充满最轻只能为2p3，补全为1s22s22p3，为N原子。
(2)自然界中最活泼的金属元素原子为Cs，价电子排布为6s1。
(3)最活泼的非金属元素原子为F。
(4)4p3时价电子排布为4s24p3。
答案：(1)7 氮 1s22s22p3
(2)55 铯 [Xe]6s1
(3)9 氟 1s22s22p5
(4)33 砷 [Ar]3d104s24p3
14．(2011年陕西渭南市高二质量检测)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________；
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为____________，C的元素符号为__________；
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为__________，其基态原子的电子排布式为______________________；
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为__________，其基态原子的电子排布式为______________________。
解析：本题考查由电子排布推断元素符号，解决这类题一般先推出电子排布式，求出核电荷数。
(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成：
，可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。
(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。
(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：
1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。
答案：(1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
同步练习
1．(2011年河南焦作高二检测)各电子层排布电子的总数遵循以下规则：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是( )
A．能量最低原则
B．泡利不相容原理
C．洪特规则
D．能量最低原则和泡利不相容原理
解析：选D。每层最多容纳的电子数，由每层n个轨道和每个轨道上最多容纳2个电子决定，而排列先后顺序由能量最低原则决定，所以D项正确。
2．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一种( )
A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1
C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2
D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1
解析：选A。根据基态原子核外电子排布规则电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，价电子排布为4d15s2，故A项正确。
3．下列价电子表示正确的是(双选)( )
A．Cu 3d94s2
B．Ca 3d2
C．Na 3s1
D．Fe 3d64s2
解析：选CD。A项中d能级违反洪特规则特例，应为3d104s1；B项中违反能量最低原则，应为4s2。
4．下列轨道表示式能表示氧原子的最低能量状态的是( )
解析：选A。氧原子共有8个电子，C有10个，D有7个，都错。B不符合洪特规则，也错。
5．(2011年山东济南高二检测)按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题：
A原子中只有一个电子层且只含有一个电子；B原子的3p轨道上得到一个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。
(1)A～E分别是哪种元素(用元素符号填空)：
A：_____________；B：_____________；C：_____________；D：____________；E：____________。
(2)E的原子结构示意图______________。
(3)C的轨道表示式____________。
(4)B原子的核外电子排布式____________。
解析：A原子只有1个电子层且只有1个电子，为氢；B原子3p轨道只能再得1个电子，即电子排布式应为1s22s22p63s23p5，为氯；据洪特规则，C原子2p轨道上应有4个电子即C原子电子排布式为1s22s22p4，为氧；D原子第三层上有8个电子，第四层有1个电子，即电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，为钾；E原子价电子排布式为3s23p6，为氩。
答案：(1)H Cl O K Ar
(2)
(3)
(4)1s22s22p63s23p5
1．(2011年广东深圳高二质量调研)电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是( )
A．ns
B．np
C．(n－1)d
D．(n－2)f
解析：选B。根据原子中电子的排布顺序ns―→(n－2)f―→(n－1)d―→np最后排布的应为np轨道。
2．下列叙述中，正确的是( )
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．如果某一基态原子的3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反
解析：选C。同一轨道上的两个电子，能量相同自旋方向相反，即运动状态不一样，所以A、B均不正确；M层前没有M层与L层的能级交错，所以M层电子的能量一定大于L层，C项正确；D中3p能级有3个轨道，按洪特规则，两个电子应占据其中两个轨道，且自旋方向相同。
3．(2011年河南南阳高二检测)下面是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中正确的是( )
解析：选D。A项中同一轨道上的两个电子自旋方向应相反；B项中3个电子应占据3个不同的轨道且自旋方向相同；C项中最后2个单电子的自旋方向应相同。
4．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是( )
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
解析：选B。A、B、C、D中都是原子失去1个e－变成离子的过程，其中B是由3s23p3的半充满状态失去1个e－，故吸收能量最多。
5．某元素基态原子失去3个电子后，3d轨道半充满，其原子序数为( )
A．24
B．25
C．26
D．27
解析：选C。失去3个电子后，3d轨道半充满，也就是3d5，可写出这种离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5，原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2共有26个电子，为26号元素。
6．某原子的3d能级中有一个电子，其第四层中的电子数为( )
A．0
B．2
C．3
D．8
解析：选B。根据基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序知，电子先排满4s2，再排3d1，电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。第四电子层只在4s上排了两个电子，4s2。
7．表示一个原子的M层上有10个电子，可以写成( )
A．3s23p63d2
B．2d10
C．3s23p64s2
D．3s23p33d5
解析：选A。M为n＝3的电子层。则电子排布式为3s23p63d2。
8．日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生成过程中添加了铬等元素。已知铬的原子序数为24，则它的价电子排布式为( )
A．3d44s2
B．3d104s1
C．3d54s1
D．3d64s0
解析：选C。铬为24号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。所以选择C。
9．下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是( )
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上仅有两个电子
解析：选C。A项，如H和Na性质不同，A项错误；B项，X为He，Y为Be，两者性质不同，B项错误；C项，X为N，Y为P，同主族元素性质相似，C项正确；D项，X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类很多，D项错误。
10．下列哪种微粒形成的单质氧化性最强( )
A．1s22s22p5
B．1s22s22p4
C．1s22s22p6
D．1s22s22p63s1
解析：选A。1s22s22p5为氟原子，1s22s22p4为氧原子，1s22s22p6为氖原子，1s22s22p63s1为钠原子，其中氖表现出化学惰性，钠表现还原性，F2和O2表现氧化性，F2的氧化性强于O2。
11．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，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利不相容原理的有________，违反洪特规则的有____________。
解析：在理解核外电子排布的三个原则时，要把三个原则统一起来考虑。泡利不相容原理是指一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向相反；①②违反泡利不相容原理。洪特规则是指，对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道并且自旋方向相同；④⑤违反洪特规则。
答案：①② ④⑤
12．已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：
(1)若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式________、________、________、________等。
(2)若X原子的外围电子排布为3d104s2，Y可能是________元素或________元素(写元素符号)。
解析：(1)X、Y均为非金属元素，根据XY2的化学式可知，X呈现＋4价(第ⅣA族的碳、硅或第ⅥA族的硫)，Y呈现－2价(第ⅥA族的氧或硫)。(2)X原子的外围电子排布为3d104s2，可知X原子呈现＋2价；Y可能是第ⅦA族的氟或氯元素。
答案：(1)CO2 SO2 SiO2 CS2 (2)F Cl
13．根据有关条件，完成填空：
相关条件
原子序数
元素名称
电子排布式
(1)p轨道半充满的最轻原子
(2)自然界中最活泼的金属元素原子
(3)自然界中最活泼的非金属元素原子
(4)4p轨道半充满元素的原子
解析：(1)p轨道半充满最轻只能为2p3，补全为1s22s22p3，为N原子。
(2)自然界中最活泼的金属元素原子为Cs，价电子排布为6s1。
(3)最活泼的非金属元素原子为F。
(4)4p3时价电子排布为4s24p3。
答案：(1)7 氮 1s22s22p3
(2)55 铯 [Xe]6s1
(3)9 氟 1s22s22p5
(4)33 砷 [Ar]3d104s24p3
14．(2011年陕西渭南市高二质量检测)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________；
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为____________，C的元素符号为__________；
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为__________，其基态原子的电子排布式为______________________；
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为__________，其基态原子的电子排布式为______________________。
解析：本题考查由电子排布推断元素符号，解决这类题一般先推出电子排布式，求出核电荷数。
(1)A元素基态原子的轨道表示式由题意可写成：
，可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。
(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。
(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：
1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。
答案：(1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1