112構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)課后培優(yōu)分級(jí)練（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時(shí)構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．（2022·江蘇蘇州·高二期末）符號(hào)“2p”沒(méi)有給出的信息是A．能級(jí) B．電子層C．電子云形狀 D．電子云在空間的伸展方向【答案】D【詳解】2p表示原子核外第2能層(電子層)中的p能級(jí)，電子云形狀為啞鈴形，其中p能級(jí)應(yīng)有3個(gè)不同伸展方向的原子軌道，可分別表示為px、py、pz，“2p”符號(hào)沒(méi)有表示出電子云在空間的伸展方向，故D項(xiàng)正確。2．（2022·吉林油田第十一中學(xué)高二期末）表示一個(gè)原子在M能層上有10個(gè)電子，可以寫(xiě)成A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2【答案】C【詳解】M層為第三能層，根據(jù)構(gòu)造原理，電子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能級(jí)，故第三能層有10個(gè)電子的電子排布式為3s23p63d2，故答案選C。3．（2022·浙江·高二期末）下列屬于基態(tài)Na原子的電子排布式的是A．1s22s22p6 B．1s22s22p53s2C．1s22s22p33p1 D．1s22s22p63s1【答案】D【詳解】基態(tài)鈉原子為11號(hào)元素，核外有11個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利不相容原理，其原子核外電子排布為1s22s22p63s1，故選D。4．（2022·天津東麗·高二期末）圖A和圖B分別是1s電子的概率密度分布圖和電子云輪廓圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．圖A中的每個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)電子B．圖B表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C．圖A中的小黑點(diǎn)的疏密表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少D．圖B表明1s電子云輪廓圖呈圓形，有無(wú)數(shù)對(duì)稱(chēng)軸【答案】C【詳解】A．圖A中小黑點(diǎn)表示電子出現(xiàn)的幾率，小黑點(diǎn)越密集表示電子出現(xiàn)的概率越大，A錯(cuò)誤；B．圖B是電子云輪廓圖，取電子云的90%的部分即出現(xiàn)概率比較大的部分，界面外出現(xiàn)電子的概率為10%，即1s電子可能出現(xiàn)在球體外，B錯(cuò)誤；C．圖A中小黑點(diǎn)表示電子出現(xiàn)的幾率，電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少，C正確；D．1s軌道呈空間上的球形，而非圓形，D錯(cuò)誤；故選C。5．（2022·陜西西安·高二期末）下列說(shuō)法不正確的是A．原子核外電子排布，先排滿(mǎn)層再排層、先排滿(mǎn)層再排層B．從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道C．2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形D．各能層含有的原子軌道數(shù)為(n為能層序數(shù))【答案】A【詳解】A．原子核外電子排布，先排滿(mǎn)層再排層、先排層再排層，但不一定要排滿(mǎn)層再排層，如Ca原子的核外電子排布為2、8、8、2，M層未排滿(mǎn)，故A錯(cuò)誤；B．s軌道都是球形，2s軌道半徑大于1s軌道半徑，其空間包含了1s軌道，比1s軌道大，故B正確；C．p軌道無(wú)論哪一能層均為啞鈴形，故C正確；D．每個(gè)能層容納的最大電子數(shù)為2n2，每個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子，則各能層含有的原子軌道數(shù)為，故D正確；答案選A。6．（2022·四川省綿陽(yáng)第一中學(xué)高二階段練習(xí)）下列電子排布中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是A．B．C．D．【答案】D【詳解】．電子排布式符合能量最低原理，所以原子為基態(tài)，故不選；B．符合能量最低原理，所以為基態(tài)，故不選；C．符合能量最低原理，所以為基態(tài)，故C不選；D．為激發(fā)態(tài)，根據(jù)能量最低原理知，其基態(tài)應(yīng)為，故選；故選。7．（2022·河南·周口市文昌中學(xué)高二階段練習(xí)）某原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，下列說(shuō)法中不正確的是A．該元素原子中共有25個(gè)電子 B．該元素原子核外有4個(gè)能層C．該元素原子最外層共有7個(gè)電子 D．該元素原子M能層共有13個(gè)電子【答案】C【詳解】根據(jù)1s22s22p63s23p63d54s2，該原子有4個(gè)能層，共有25個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子，第三層(M能層)有13個(gè)電子，綜上所述，答案選C。8．（2022·北京鐵路二中高二期中）如圖是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖，下列說(shuō)法正確的是A．每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道B．s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道形狀相同C．鈉原子的電子在11個(gè)原子軌道上高速運(yùn)動(dòng)D．s能級(jí)的原子軌道半徑與能層序數(shù)無(wú)關(guān)【答案】A【詳解】A．每個(gè)p能級(jí)都有相互垂直的px、py、pz3個(gè)原子軌道，A正確；B．s能級(jí)的原子軌道形狀為球形，而p能級(jí)的原子軌道形狀為啞鈴形，則不相同，B錯(cuò)誤；C．已知Na是11號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s1，故鈉原子的電子在1s、2s、2p、3s等6個(gè)原子軌道上高速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．s能級(jí)的原子軌道半徑隨著能層序數(shù)的遞增而增大，形狀保持不變，D錯(cuò)誤；故答案為：A。9．（2022·浙江寧波·高二期中）下列說(shuō)法正確的是A．不同的原子軌道，其形狀可以相似B．p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形C．2p能級(jí)有2個(gè)p軌道D．氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形【答案】A【詳解】A．不同能級(jí)的原子軌道形狀可以相同，如1s、2s能級(jí)的原子軌道都是球形，只是半徑不同，故A正確；B．現(xiàn)在的技術(shù)無(wú)法測(cè)定電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)軌跡，原子軌道只是體現(xiàn)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．任何電子層的p能級(jí)都有3個(gè)p軌道，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)B項(xiàng)分析，氫原子s軌道呈球形，并不是電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形，故D錯(cuò)誤；答案選A。10．（2022·吉林松原·高二階段練習(xí)）下列說(shuō)法不正確的是A．ls與2s的原子軌道都呈球形B．3p與2p的原子軌道都是紡綞形C．同一能層中，p電子能量比s電子能量大D．電子云表示的是電子在原子核外空間的運(yùn)動(dòng)軌道【答案】D【詳解】A．不同能層相同能級(jí)的原子軌道形狀相同，故ls與2s的原子軌道都呈球形，A正確；B．不同能層相同能級(jí)的原子軌道形狀相同，3p與2p的原子軌道都是紡綞形，B正確；C．根據(jù)能級(jí)構(gòu)造原理可知，同一能層中，p電子能量比s電子能量大，C正確；D．電子云表示的是電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述，D錯(cuò)誤；故答案為：D。11．（2022·福建·三明一中高二階段練習(xí)）下列有關(guān)電子云和原子軌道的說(shuō)法正確的是A．s、p、d能級(jí)所含原子軌道數(shù)分別為1，3，5B．s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C．p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級(jí)原子軌道數(shù)也增多D．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周?chē)史Q(chēng)電子云【答案】A【詳解】A．s、p、d能級(jí)所含原子軌道數(shù)分別為1，3，5，故A正確；B．s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子不只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還在球殼外運(yùn)動(dòng)，只是在球殼外運(yùn)動(dòng)概率較小，故B錯(cuò)誤；C．p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形，p能級(jí)原子軌道數(shù)為3，與電子層數(shù)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．電子云表示電子出現(xiàn)的幾率，即表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多少，故D錯(cuò)誤；選A。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練12．（2022·福建省泉州實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中）以下關(guān)于原子核外電子的敘述正確的是A．在同一原子軌道上的不同電子的電子云是相同的B．電子云的小黑點(diǎn)表示電子曾在該處出現(xiàn)過(guò)一次C．所有原子的電子云都是球形的D．原子核外電子的運(yùn)動(dòng)無(wú)法作規(guī)律性描述【答案】A【詳解】A．一個(gè)原子軌道中可以容納2個(gè)自旋方向相反的電子，但是其電子云是相同的，A正確；B．電子云中的黑點(diǎn)本身沒(méi)有意義，不代表1個(gè)電子，也不代表出現(xiàn)次數(shù)，小黑點(diǎn)的疏密表示出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少，B錯(cuò)誤；C．能級(jí)s的電子云是球形的，其他不是，C錯(cuò)誤；D．核外電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有規(guī)律的，但是可用電子云來(lái)反映電子在核外無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)某點(diǎn)出現(xiàn)的概率，D錯(cuò)誤；答案選A。13．（2022·湖北·高二階段練習(xí)）某基態(tài)原子的所有含電子的能層中，其最高能層所含電子最少，且基態(tài)原子核外有15種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，則該原子的元素符號(hào)可能是A．K B．Sc C．Cu D．Ga【答案】C【詳解】A．K的核外電子排布為1s22s22p63s23p64s1，最高能層電子數(shù)為1，有10種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，A錯(cuò)誤；B．Sc的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d14s2，最高能層電子數(shù)為2，有11種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，B錯(cuò)誤；C．Cu的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，最高能層電子數(shù)為1，有15種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，其最高能層所含電子最少，且基態(tài)原子核外有15種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，C正確；D．Ga的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能層電子數(shù)為3，有16種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，D錯(cuò)誤；故選C。14．（2022·河南·許昌市普通教育教學(xué)研究室高二期末）下列基態(tài)電子排布式中錯(cuò)誤的是A．Ne、1s22s22p6 B．S2、1s22s22p63s23p6C．Ca2+、1s22s22p63s23p6 D．F、1s22s12p6【答案】D【詳解】A．Ne是10號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可知基態(tài)Ne原子核外電子排布式是1s22s22p6，A正確；B．S2是S原子獲得2個(gè)電子形成的，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)S2核外電子排布式是1s22s22p63s23p6，B正確；C．Ca是20號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)Ca原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p64s2，Ca2+是Ca失去最外層的2個(gè)4s電子形成的，則其核外電子排布式是1s22s22p63s23p6，C正確；D．F是9號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)F原子核外電子排布式是1s22s22p5，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是D。15．（2022·四川自貢·高一期末）已知某元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為，則下列說(shuō)法正確的是A．該元素的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是4B．該元素的原子序數(shù)為6C．該元素的基態(tài)原子的軌道數(shù)為4D．該元素的基態(tài)原子的M層上共有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子【答案】D【詳解】A．價(jià)電子排布式為，則最外層電子數(shù)為6，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)價(jià)電子排布式為，可知該元素為S，為16號(hào)元素，B錯(cuò)誤；C．該元素的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p4，基態(tài)原子的軌道數(shù)為1+1+3+1+3=9，C錯(cuò)誤；D．該元素的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p4，M層上共有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，D正確；故選D。16．（2021·福建·上杭縣才溪中學(xué)高二期中）某元素原子的外圍電子排布是4s24p5，該元素或其化合物不可能具有的性質(zhì)是A．該元素單質(zhì)能與水發(fā)生反應(yīng) B．該元素的最高化合價(jià)呈+7價(jià)C．該元素最高價(jià)氧化物的水化物顯酸性 D．該元素氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比HCl強(qiáng)【答案】D【分析】某元素原子的外圍電子排布是4s24p5，該元素位于第四周期，第ⅦA族，即溴元素；【詳解】A．根據(jù)分析可知，該元素單質(zhì)為Br2，能與水發(fā)生反應(yīng)生成HBr和HBrO，故A正確；B．主族元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù)，所以該元素的最高化合價(jià)呈+7價(jià)，故B正確；C．該元素最高價(jià)氧化物的水化物為高溴酸，即HBrO4，顯酸性，故C正確；D．同主族，從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，所以，非金屬性Br＜Cl，金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，所以氫化物穩(wěn)定性：HBr＜HCl，故D錯(cuò)誤；故選：D。17．（2022·云南省通海縣第三中學(xué)高二期末）下列給出的基態(tài)原子的電子排布式，其中正確的是A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5【答案】D【詳解】A．由泡利不相容原理可知，基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p63s1，故A錯(cuò)誤；B．由洪特規(guī)則特例可知，基態(tài)銀原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B錯(cuò)誤；C．由能量最低原理可知，基態(tài)鈣原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，故C錯(cuò)誤；D．由核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)溴原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p5，故D正確；故選D。18．（2022·黑龍江·雙鴨山一中高二階段練習(xí)）下列表述正確的是A．各能級(jí)的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序依次為1、3、5、7B．基態(tài)Se的價(jià)電子排布式：3d104s24p4C．基態(tài)鈹原子最外層電子的電子云圖為：D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍進(jìn)到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜【答案】A【詳解】A．s能級(jí)有1個(gè)原子軌道，p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，d能級(jí)有5個(gè)原子軌道，f能級(jí)有7個(gè)原子軌道，A項(xiàng)正確；B．基態(tài)Se的價(jià)電子排布式：，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．基態(tài)鈹?shù)膬r(jià)電子排布式：，則基態(tài)鈹原子最外層電子的電子云圖輪廓為球形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．原子光譜有兩種：吸收光譜和發(fā)射光譜，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，或由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，都會(huì)產(chǎn)生原子光譜，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。19．（2022·陜西·周至縣第四中學(xué)高二階段練習(xí)）請(qǐng)根據(jù)構(gòu)造原理，按要求寫(xiě)出下列電子排布式或原子結(jié)構(gòu)示意圖：(1)16S的電子排布式_______。(2)10Na的次外層電子排布式_______。(3)20Ca的最高能層的電子排布式_______。(4)26Fe的簡(jiǎn)化電子排布式_______。(5)27Co的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______。(6)26Fe3+的電子排布式_______。(7)33As的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)______。【答案】(1)1s22s22p63s23p4(2)2s22p6(3)4s2(4)[Ar]3d64s2(5)(6)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(7)[Ar]3d104s24p3【解析】（1）16S核外有16個(gè)電子，排布式為1s22s22p63s23p4；（2）10Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，則此外層為2s22p6；（3）20Ca的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，最高能層為第4層，電子排布式為4s2；（4）26Fe核外有26個(gè)電子，簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2；（5）27Co核外有27個(gè)電子，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，所以原子結(jié)構(gòu)示意圖為；（6）26Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失去最外層中3個(gè)電子后形成26Fe3+，所以26Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；（7）33As核外有33個(gè)電子，簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s24p3?！军c(diǎn)睛】根據(jù)原子核外電子的排布規(guī)律和構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)原子的電子排布式，應(yīng)注意從3d能級(jí)開(kāi)始出現(xiàn)“能級(jí)交錯(cuò)”現(xiàn)象。而且要看清題目的要求“最外層”還是“M層”“簡(jiǎn)化”等要求，其中陽(yáng)離子的電子式是在原子的基礎(chǔ)上先失去最外層電子。而不是完全按照填充順序逆向進(jìn)行。在書(shū)寫(xiě)原子結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)，注意非主族元素，應(yīng)該先寫(xiě)出電子排布式，再根據(jù)電子排布式寫(xiě)出原子結(jié)構(gòu)示意圖。20．（2021·吉林·長(zhǎng)春市第二十九中學(xué)高二期末）(1)s電子的原子軌道呈___________形，每個(gè)s能級(jí)有___________個(gè)原子軌道；p電子的原子軌道呈___________形，每個(gè)p能級(jí)有___________個(gè)原子軌道。(2)基態(tài)鋁原子核外共有___________種不同能級(jí)的電子，有___________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子?！敬鸢浮?/p>

球

1

啞鈴

3

5

13【詳解】(1)s電子的原子軌道為，所以呈球形，每個(gè)s能級(jí)只能容納自旋方向相反的2個(gè)電子，所以只有1個(gè)原子軌道；p電子的原子軌道為、、，從圖中可以看出，p電子的原子軌道呈啞鈴形，每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道。答案為：球；1；啞鈴；3；(2)基態(tài)鋁原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共5種不同能級(jí)的電子，原子核外共有13個(gè)電子，則有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。答案為：5；13。21．（2022·福建省寧化第六中學(xué)高二階段練習(xí)）某元素的基態(tài)原子外層的電子排布為4s1。(1)若該元素為主族元素，則該元素的元素符號(hào)為_(kāi)______，寫(xiě)出該元素基態(tài)原子的電子排布式_______。(2)若該元素的原子中3d軌道上有5個(gè)電子，則該元素符號(hào)為_(kāi)______，其價(jià)電子排布式為_(kāi)______，位于周期表中第_______周期_______族?！敬鸢浮?1)

K

1s22s22p63s23p64s1(2)

Cr

3d54s1

四

ⅥB【解析】（1）該元素的基態(tài)原子外層的電子排布為4s1，若該元素為主族元素，則該元素的元素符號(hào)為K，該元素基態(tài)原子的電子排布式1s22s22p63s23p64s1。（2）該元素的基態(tài)原子外層的電子排布為4s1，若該元素的原子中3d軌道上有5個(gè)電子，則該元素符號(hào)為Cr，其價(jià)電子排布式為3d54s1，位于周期表中第四周期ⅥB族。22．（2021·四川省安岳縣興隆中學(xué)高二階段練習(xí)）回答下列問(wèn)題：(1)某元