2025人教版高中化学选择性必修2强化练习题--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）

2025人教版高中化学选择性必修2
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.(2024辽宁大连第二十四中学月考)下列说法正确的是(　　)
A.原子核外电子先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
B.能级能量E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
C.1s22s12p1可以表示激发态原子的电子排布
D.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
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.(2024山东临沂统考)下列有关基态微粒的电子排布式正确的是(　　)
A.Ti:[Ar]3d24s2　　　　　B.Ni2+:[Ar]3d64s2
C.Cu:1s22s22p63s23p63d94s2　　D.Br-:[Ar]4s24p6
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)某元素原子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.(2024安徽马鞍山期末)在基态多电子原子中,下列叙述不正确的是(　　)
A.2s和3s轨道形状均为球形
B.3d、4d、5d能级的原子轨道数相等
C.基态钠原子最外层电子占据的原子轨道的形状为
D.35Cl与37Cl的电子排布式都为1s22s22p63s23p5
7.(2024黑龙江大庆实验中学期末)对于氯原子的核外电子,下列说法正确的是(　　)
A.2s轨道上的电子运动轨迹呈球形
B.电子云图中的一个小点表示一个自由运动的电子
C.第二能层有两个不同的轨道
D.2s能级和2p能级所具有的原子轨道数目之比为1∶3
8.(2024广东东莞月考)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的短周期元素原子的电子占据的最高能级为2p
能力提升练
题组一　核外电子排布的应用
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.(2024黑龙江绥化月考)X、Y、Z三种元素基态原子的价层电子排布式分别为4s2、3s23p2和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式是(　　)
A.XYZ2　　B.X2YZ3　　C.X2Y2Z　　D.XYZ3
3.(经典题)(2024黑龙江省实验中学月考)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.(2024广东湛江开学考,P132定点2)我国科研工作者研究的金属—氮—碳优异电催化CO2还原催化剂取得新进展。回答下列问题:
(1)14C可用于考古,该基态原子价层电子排布式为　　　　。
(2)钴原子的核外电子排布式为　　　　　　　;Fe3+的电子排布式为　　　　　　　。
(3)基态氮原子中,电子占据的最高能层符号为　　　　,该能层具有的原子轨道数为　　　　,电子数为　　　　。
(4)基态铝原子核外共有　　　　种不同能级的电子,有　　　　种不同运动状态的电子。
题组二　对原子轨道的理解与应用
5.(2024河北邯郸魏县一中月考)蔗糖素结构如图所示,其甜度约为蔗糖的600倍,热量值极低,可供糖尿病患者食用。下列说法正确的是(　　)
A.氯元素的2p和3p轨道形状均为球形
B.氧元素的1s、2s能级的轨道数相同
C.基态碳原子的L层没有成对电子
D.基态氯原子的价层电子排布式为3s23p6
6.(2024山东威海一中检测)有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅占据一个原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素;B元素原子核外所有的p电子数比所有的s电子数少1;C元素原子的最外层电子排布式为asaap2a;D为金属元素且M层上有一个未成对的p电子;E元素的原子核外最外层p轨道半充满;F元素原子的价层电子排布式为3s23p5。
(1)写出A、C、F的元素符号:A　　　　、C　　　　、F　　　　。
(2)写出基态D原子的电子排布式:　　　　　。
(3)E元素原子有　　　　个不同能级的电子,共有　　　　种不同空间运动状态的电子。
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　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.C　M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量,填充完N能层的4s能级后才能填充M能层的3d能级,A错误;能级能量:E(3d)>E(4s),E(4f)>E(5s),B错误;1s22s12p1可以是激发态原子的电子排布,C正确;单原子形成的离子不一定具有稀有气体原子的核外电子排布,如H+核外电子数为0,D错误。
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。
4.A　
　微粒 原子序数、电子排布式
Ti 22:[Ar]3d24s2
Ni2+ 28:[Ar]3d8
Cu 29:1s22s22p63s23p63d104s1
Br- 35:[Ar]3d104s24p6
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、3d3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.C　2s和3s轨道形状均为球形,A正确;d能级都有5个原子轨道,B正确;基态Na原子最外层电子为3s电子,占据的原子轨道为球形,C错误;35Cl与37Cl的电子数相同,电子排布式都为1s22s22p63s23p5,D正确。
7.D　现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹,A错误;电子云图中的小点不表示电子本身,B错误;第二能层有2s、2px、2py、2pz四个原子轨道,C错误;2s能级具有的原子轨道数为1,2p能级具有的原子轨道数为3,二者之比为1∶3,D正确。
8.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,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.D　基态原子的价层电子排布式为4s2、3s23p2和2s22p4,对应元素分别为Ca、Si、O,三种元素组成的化合物为CaSiO3。
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)2s22p2
(2)[Ar]3d74s2　[Ar]3d5
(3)L　4　5
(4)5　13
解析　(1)C为6号元素,其基态原子价层电子排布式为2s22p2。
(2)Co为27号元素,钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2;铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去3个电子得到的Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5。
(3)基态氮原子核外电子占据的最高能层为第二能层,符号为L;该能层有1个s轨道和3个p轨道,轨道总数为4;该能层电子数为5。
(4)基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,共有5种不同能级的电子;核外每个电子的运动状态均不相同,则Al有13种不同运动状态的电子。
5.B　氯元素的2p和3p轨道形状均为哑铃形,A错误;氧元素的1s、2s能级的轨道数相同,均为1,B正确;基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,L层有1对成对电子,C错误;基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,价层电子排布式为3s23p5,D错误。
6.答案　(1)H　O　Cl
(2)1s22s22p63s23p1
(3)5　9
解析　(1)A是宇宙中最丰富的元素,原子中电子只占据一个原子轨道,是H元素;B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3,为氮元素;C的最外层电子排布式为2s22p4,为氧元素;D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,为铝元素;E元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,为磷元素;F为氯元素。
(2)基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1。
(3)磷原子1s、2s、2p、3s、3p共5个能级有电子;有1+1+3+1+3=9种不同空间运动状态的电子。
方法规律
　　(1)原子核外不同运动状态的电子数=核外电子数;(2)原子核外不同空间运动状态的电子数=电子所在的轨道数。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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