原子结构(第2课时-构造原理与电子排布式)(习题精练)-2024-2025学年高二化学.docx

第一节 原子结构
课时2
构造原理与电子排布式
一、 单选题
Ⅰ.夯实基础篇
1．（2022·福建省诏安县桥东中学高二期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
【答案】A
【分析】X原子最外层电子排布为ns1，可能为氢、锂、钠等元素，为IA族元素，化合价为+1价；Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al，化合价为+3价；Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，一般的化合价为-2价，结合化合价法则与常见物质化学式进行判断。
【详解】A．XYZ2中Y的化合价为+3价，如NaAlO2，与上述分析相符，也符合物质组成的规律，故A可选；
B．X2YZ3中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故B不选；
C．X2YZ2中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故C不选；
D．XYZ3中X为+1价，Y为+3价，则根据化合物的代数和为0，推知Z的化合价为-价，不符合元素价态规律，故D不选；
故选A。
2．（2022·辽宁沈阳·高三阶段练习）下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（   ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．为9号元素F的基态原子电子排布式，A项错误；
B．为20号元素Ca的基态原子电子排布式，B项错误；
C．该元素为O，其基态电子排布式为，为激发态电子排布式，C项正确；
D．为24号元素Cr的基态原子电子排布式，D项错误；
故选C。
3．（2022·浙江·高二期末）下列属于基态Na原子的电子排布式的是
A．1s22s22p6 B．1s22s22p53s2
C．1s22s22p33p1 D．1s22s22p63s1
【答案】D
【详解】基态钠原子为11号元素，核外有11个电子，根据能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理，其原子核外电子排布为1s22s22p63s1，故选D。
4．（2022·宁夏·贺兰县景博中学高二阶段练习）下列基态原子的外围电子排布式中，正确的是
A．3d94s2 B．3d44s2 C．3d84s2 D．3s13p3
【答案】C
【分析】外围价电子指的是价电子层，对主族元素，价电子层指最外层电子，对过渡元素，价电子层指的是最外层电子和次外层的d能级；
根据泡利不相容原理，在同一原子内，不存在运动状态完全相同的两个电子，所以基态Ga原子核外有31个电子，则有31种电子的运动状态；  
能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；  
洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；  
泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；
【详解】A、按照洪特规则，当能级处于半满、全满、全空时，能量最低，因此该外围电子排布式为3d104s1，A错误；
B、按照洪特规则，该外围电子排布式为3d54s1，B错误；
C、符合核外电子排布规则，C正确；
D、不符合能量最低原理，应为3s23p2，D错误。
故选C。
5．（2022·宁夏·贺兰县景博中学高二阶段练习）具有下列电子排布的原子中，半径最大的为
A．1s22s22p63s1 B．1s22s22p63s23p64s1
C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s23p64s2
【答案】B
【详解】1s22s22p63s1为Na，1s22s22p63s23p64s1为K，1s22s22p63s2为Mg，1s22s22p63s23p64s2为Ca；同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：K＞Na＞Mg，K＞Ca，故K原子半径最大，即B的原子半径最大；
故选B。
6．（2022·四川省成都市武侯高级中学高二期中）基态铬(原子序数24)原子的电子排布式是
A．1s22s22p63s23p64s14p5 B．1s22s22p63s23p63d6
C．1s22s22p63s23p64s13d4 D．1s22s22p63s23p63d54s1
【答案】D
【详解】Cr为24号元素，原子核外有24个电子，根据能量最低原理、泡利原理和洪特规则，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，故选D。
7．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成
A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2
【答案】C
【详解】M层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能级，故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2，故答案选C。
8．（2022·湖南·湘潭县一中高二阶段练习）某基态原子的能级上有1个电子，下列说法正确的是
A．该元素基态原子的价电子排布式为 B．该元素原子核外有3个电子层
C．该元素基态原子的最外层有3个电子 D．该元素基态原子的M层上有8个电子
【答案】A
【分析】依据核外电子排布规律书写该原子价电子排布式；某基态原子的3d能级上有1个电子，则依据基态核外电子排布规律可知，该原子价电子排布式为3d14s2，据此判断解答。
【详解】A.该元素基态原子的价电子排布式为3d14s2，故A正确；
B.依据价电子排布式可知，该元素原子核外有4个电子层，故B错误；
C.该元素基态原子的最外层为第4层，有2个电子，故C错误；
D.该元素基态原子的M层上电子排布式为3s23p63d1，有9个电子，故D错误；
故答案选A。
Ⅱ.能力提升篇
9．（2022·浙江·模拟预测）下列物质对应的化学用语正确的是
A．氯化钾的分子式： B．过氧化氢的电子式：
C．的最外层电子排布式： D．的VSEPR模型：
【答案】D
【详解】A．氯化钾是离子化合物，没有分子式，是化学式，A项错误；
B．过氧化氢是共价化合物，不需要中括号，B项错误；
C．的最外层电子排布式：，C项错误；
D．的中心原子上的孤电子对数是，价层电子对数是3，VSEPR模型是平面三角形，D项正确；
故答案选D。
10．（2022·四川省乐山沫若中学高二阶段练习）下列叙述正确的是
A．基态铝原子核外有三个单电子 B．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2
C．[Ar]3d24s2是基态钛原子的电子排布 D．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5
【答案】C
【详解】A．基态铝原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，有1个单电子，故A错误；
B．铜原子的价电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，故B错误；
C．钛为22号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d24s2，故C正确；
D．Cr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D错误；
故选C。
11．（2023·北京·101中学高三期中）下列化学用语表示不正确的是
A．Mg2+的结构示意图：
B．醋酸的实验式：CH2O
C．S2-的电子排布式：1s22s22p63s23p6
D．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d44s2
【答案】D
【详解】A．Mg原子失去两个电子形成Mg2+，其结构示意图为 ，A项正确；
B．醋酸的实验式为CH2O，B项正确；
C．S原子得到两个电子形成S2-，其电子排布式为1s22s22p63s23p6，C项正确；
D．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式为3d54s1，D项错误；
答案选D。
12．（2022·四川省峨眉第二中学校高二阶段练习）X、Y两元素可形成型共价化合物，则X、Y最外层的电子排布最不可能是
A．X：    Y： B．X：    Y：
C．X：    Y： D．X：    Y：
【答案】C
【分析】根据题中X、Y两元素可形成型共价化合物可知，本题考查原子核外电子排布及共价化合物判断，运用原子的电子排布规律及元素的判断、元素的电负性分析。
【详解】A．X为Al，Y为Cl，二者可形成共价化合物，故A不符合题意；
B．X为S，Y为O，二者可形成共价化合物，故B不符合题意；
C．X为Ga，Y为F，二者可形成离子化合物，故C符合题意；
D．X为N，Y为H，二者可形成共价化合物，故D不符合题意；
故选C。
13．（2022·四川省内江市第六中学高二期中）氟原子激发态的电子排布式有
A．1s22s22p33p1 B．1s22s22p43d2 C．1s22s12p5 D．1s22s22p43s1
【答案】D
【详解】原子基态电子排布要符合构造原理，基态氟原子电子排布式为1s22s22p5，其他排布形式为激发态，氟原子有9个电子，故选项中属于氟原子激发态的电子排布式为1s22s22p43s1；
答案选D。
14．（2022·天津北辰·高三阶段练习）下列有关化学用语表示正确的是
A．的电子式为 B．二氧化硅的分子式
C．硫原子的最外层电子排布式 D．明矾的化学式：
【答案】C
【详解】A．氮气电子式中两个氮原子自身的一对电子未标明，A错误；
B．二氧化硅是共价晶体，无分子式，是化学式，B错误；
C．硫原子的最外层有6个电子，电子排布式，C正确；
D．明矾的化学式：，D错误；
故选C。
15．（2022·上海市建平中学高二阶段练习）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．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子
C．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
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
【答案】B
【详解】A．最外层只有一个电子的原子的化学性质不一定相同，如H和Na，故A错误；
B．2p轨道上只有2个电子，应是Be，3p轨道上只有2个电子的，应是Mg，它们位于同一主族，化学性质具有相似性，故B正确；
C．原子核外电子排布式为1s2，该元素为He，属于稀有气体元素，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子，该元素为Be，属于金属元素，两者性质不相似，故C错误；
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，该元素为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，价电子排布式，可以是4s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2，分别是Ca、Fe、Co、Ni、Zn，它们化学性质不一定相似，故D错误；
答案为B。
16．（2022·福建省仙游县枫亭中学高二期中）某主族元素的原子，M层上有一个半充满的亚层(即该亚层的每个轨道上只有1 个 电子)，则这种原子的质子数是：
A．11或15 B．11或13 C．7 D．15
【答案】A
【详解】某主族元素的原子，M层上有一个半充满的亚层(即该亚层的每个轨道上只有1 个 电子)，则其价电子排布式为3s1或3s23p3，则其原子序数为11或15，所以这种原子的质子数是11或15，故选A。

二、 填空题
Ⅰ.夯实基础篇
17．（2022·全国·高三专题练习）请填空：
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为_______。
(2)基态硫原子价电子排布式为_______。
(3)基态硅原子最外层的电子排布图(轨道表示式)为_______。
【答案】(1)3d64s2
(2)3s23p4
(3)

【详解】（1）基态Fe原子核外有26个电子，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则其价电子层的电子排式为3d64s2；故答案为3d64s2；
（2）基态S原子的核外电子排布式为[Ar]3s23p4，则基态硫原子的价电子排式为3s23p4；故答案为3s23p4；
（3）基态Si原子的价电子层的电子排式为3s23p2，根据泡利原理、洪特规则和能量最低原理推知，Si的最外层的电子排布图(轨道表示式)为；故答案为。
18．（2022·全国·高三专题练习）基态Se原子的核外电子排布式为_______。
【答案】[Ar] 3d104s24p4
【详解】硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4；
故答案为：[Ar] 3d104s24p4
Ⅱ.能力提升篇
19．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）用恰当的语言填写下列空白。
(1)已知磷的第一电离能比硫的大，原因是：_______。
(2)写出下列元素基态原子的电子排布式：
①N_______。
②S_______。
③29Cu_______。
【答案】(1)因为磷原子最外层p能级中，电子处于半充满状态，相对比较稳定，失电子较难
(2)     1s22s22p3     1s22s22p63s23p4     1s22s22p63s23p63d104s1

【解析】（1）
原子越稳定，第一电离能就越大，磷原子最外层p能级中，电子处于半充满状态，相对比较稳定，失电子较难。
（2）
①N位于第二周期第VA族，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p3
②S位于第三周期第VIA族，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4
③29Cu位于第四周期第IB族，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1
20．（2022·新疆·乌鲁木齐市第三十一中学高二期中）回答下列问题
(1)基态原子中，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_______。
(2)的价电子排布图为_______。
(3)Br原子序数为_______，其核外层电子的排布式为_______。
【答案】(1)     M     9     4
(2)
(3)     35     3s23p63d10

【详解】（1）Si的最高能层为第三能层，其符号为M，该能层有 个s轨道、个p轨道和个d轨道，共个轨道，Si在该能层有个电子。
（2）Ni是28号元素，价电子排布式为，Ni2+的价电子排布式为3d8，电子排布图为。
（3）Br是35号元素，M层有18个电子，M层电子的排布式为3s23p63d10。
21．（2022·全国·高二课时练习）按要求填空：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_____。
(2)基态Ti原子的核外电子排布式为_____。
(3)Fe基态核外电子排布式为_____。
【答案】(1)4:5
(2)1s22s22p63s23p63d24s2
(3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

【解析】（1）
基态的层价电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为4；基态的价层电子排布式为，价层电子排布图为 ，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4:5，故答案为：4:5；
（2）
Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为，故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2；
（3）
Fe是第26号元素，基态核外电子排布式为或，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；