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2019-2020年高中化學(xué) 1.1.3電子云與原子軌道同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3 1.對(duì)原子核外的電子運(yùn)動(dòng)描述方法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.根據(jù)一定的數(shù)據(jù)計(jì)算出它們某一時(shí)刻所在的位置 B.用一定儀器測(cè)定或描述出它們的運(yùn)動(dòng)軌道 C.核外電子的運(yùn)動(dòng)有確定的軌道 D.核外電子的運(yùn)動(dòng)根本不具有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,只能用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)描述 解析:核外電子的運(yùn)動(dòng)根本不具有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,只能用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)描述。我們不能測(cè)定或計(jì)算出它在某一時(shí)刻所在的位置,也不能描畫(huà)它的運(yùn)動(dòng)軌跡。 答案:D 2.在1s、2px、2py、2pz軌道中,具有球?qū)ΨQ(chēng)性的是(　　) A.1s B.2px C.2py D.2pz 解析:1s軌道和2p軌道分別可表示為: 由圖像可看出,呈球?qū)ΨQ(chēng)性的為1s原子軌道。 答案:A 3.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.3p2表示3p能級(jí)有2個(gè)軌道 B.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布 C.M能層中的原子軌道數(shù)目為3 D.處于同一軌道上的電子可以有多個(gè),它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同 解析:3p2表示3p能級(jí)上有2個(gè)電子,而p能級(jí)有3個(gè)軌道,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中有1個(gè)2s電子躍遷到了2p能級(jí)上,故表示的是激發(fā)態(tài)原子,故B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中M能層中有s、p、d三種能級(jí),含有的軌道數(shù)分別為1、3、5,故共有9個(gè)原子軌道,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;處于同一軌道上的電子最多有2個(gè),它們的自旋狀態(tài)相反,故錯(cuò)誤。 答案:B 4.下列排布不符合泡利原理的是(　　) A.2p能級(jí): B.3d能級(jí): C.2p能級(jí): D.3d能級(jí): 解析:由于泡利原理指的是一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子,并且這兩個(gè)電子的自旋狀態(tài)必須相反,所以只有選項(xiàng)C不滿足此原理。 答案:C 5.下列有關(guān)核外電子排布的式子不正確的是(　　) A.24Cr的電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1 B.K的簡(jiǎn)化電子排布式:[Ar]4s1 C.N原子的電子排布圖: D.S原子的電子排布圖: 解析:S原子的電子排布圖違反了洪特規(guī)則,正確的應(yīng)是。 答案:D 6.下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布 B.3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道 C.同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 D.同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)中的軌道數(shù)依次增多 解析:A項(xiàng)中,1個(gè)2s電子被激發(fā)到2p能級(jí)上,表示的是激發(fā)態(tài)原子;B項(xiàng)中3p2表示3p能級(jí)上填充了2個(gè)電子;C項(xiàng)中,同一原子中能層序數(shù)越大,能量也就越高,離核越遠(yuǎn),故1s、2s、3s電子的能量逐漸升高;在同一能級(jí)中,其軌道數(shù)是一定的,而不論它在哪一能層中。 答案:A 7.下列基態(tài)原子的外圍電子排布式中,正確的是(　　) A.3d54s1 B.3d44s2 C.3d94s2 D.3d13p6 解析:B項(xiàng)違背了3d能級(jí)半充滿時(shí)為穩(wěn)定狀態(tài),C項(xiàng)違背了3d能級(jí)全充滿時(shí)為穩(wěn)定狀態(tài),D項(xiàng)違背了能量最低原理,故選A。 答案:A 8.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.電子云中的小黑點(diǎn)表示電子的多少 B.1s、2px、2py、2pz軌道都具有球?qū)ΨQ(chēng)性 C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子 D.激發(fā)態(tài)原子的排列不再遵循泡利原理和洪特規(guī)則 解析:電子云中小黑點(diǎn)表示電子出現(xiàn)的概率,A錯(cuò)誤;s軌道是球形的,p軌道是啞鈴狀的,B錯(cuò)誤;激發(fā)態(tài)原子只是不再遵循能量最低原理,但仍然遵循泡利原理和洪特規(guī)則,D錯(cuò)誤。 答案:C 9.當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2變?yōu)?s22s22p63p2時(shí),以下認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A.鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),這一過(guò)程中吸收能量 B.鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),這一過(guò)程中釋放能量 C.轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于同一軌道,且自旋狀態(tài)相同 D.轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相似 解析:鎂原子要從外界吸收能量才能由1s22s22p63s2(基態(tài))變?yōu)?s22s22p63p2(激發(fā)態(tài)),A正確,B錯(cuò);轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于不同軌道,且自旋狀態(tài)相同,C錯(cuò);硅原子有14個(gè)電子,處于激發(fā)態(tài)的鎂原子的電子數(shù)為12個(gè),D錯(cuò)。 答案:A 10.以下核外電子的表示方法中,能表示該原子處于能量最低狀態(tài)的是(　　) A.N: B.F: C.Fe:[Ar]3d54s2 D.Cu:3d104s1 解析:A選項(xiàng)不符合洪特規(guī)則,2p軌道上的3個(gè)電子應(yīng)分占三個(gè)軌道時(shí)能量最低;B選項(xiàng)為F-的電子排布圖,不是F原子的電子排布圖;C選項(xiàng)中Fe是26號(hào)元素,而非25號(hào);D選項(xiàng)符合洪特規(guī)則,原子處于能量最低狀態(tài)。 答案:D 11.下列各組表述中,兩種微粒一定不屬于同種元素原子的是(　　) A.3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p2的原子 B.M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子和價(jià)電子排布式為4s24p5的原子 D.2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)電子排布式為2s22p5的原子 解析:解答該題時(shí)要依據(jù)構(gòu)造原理和原子核外電子排布規(guī)則,逐項(xiàng)認(rèn)真分析。A項(xiàng),3p能級(jí)有一個(gè)空軌道,說(shuō)明3p上填2個(gè)電子,因填1個(gè)電子有2個(gè)空軌道,填3個(gè)電子或3個(gè)以上電子無(wú)空軌道,則3p上有2個(gè)電子,3s上肯定已填滿,價(jià)電子排布式為3s23p2,因此A中兩微粒相同。M層全充滿而N層為4s2,M層上有d軌道,即3s23p63d10,應(yīng)該是鋅元素,3d64s2是鐵元素,B選項(xiàng)符合題意。C中價(jià)電子排布式為4s24p5,則3d上已排滿10個(gè)電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的原子,可按下述方法討論:若最外層電子數(shù)為1,核外電子總數(shù)為5不可能,最外層電子數(shù)為2,核外電子總數(shù)為10不可能,同理,可討論,只有最外層電子數(shù)為7,核外電子總數(shù)為35時(shí)合理,其電子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5,二者是同種元素的原子。D中2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子,可以是2p1,也可以是2p5,因此二者不一定屬于同種元素的原子,D選項(xiàng)不符合題意。 答案:B 12.人們常將在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的,自旋狀態(tài)相反的2個(gè)電子,稱(chēng)為“電子對(duì)”;將在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子,稱(chēng)為“未成對(duì)電子”。以下有關(guān)主族元素原子的“未成對(duì)電子”的說(shuō)法,正確的是(　　) A.核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中一定含有“未成對(duì)電子” B.核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中一定不含“未成對(duì)電子” C.核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中一定含有“未成對(duì)電子” D.核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能不含“未成對(duì)電子” 解析:核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子,至少有一個(gè)電子會(huì)單獨(dú)占據(jù)一個(gè)原子軌道而不成對(duì),A對(duì),D錯(cuò);核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能含未成對(duì)電子,如碳原子的電子排布圖:,B、C錯(cuò)。 答案:A 13.如圖是s能級(jí)和p能級(jí)的電子云輪廓圖,試回答問(wèn)題。 (1)s電子云輪廓圖呈　　　　形,每個(gè)s能級(jí)有　　　　個(gè)原子軌道;p電子云輪廓圖呈　　　　形,每個(gè)p能級(jí)有　　　　個(gè)原子軌道,其能量關(guān)系為　　　　。 (2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是　　　　電子,其電子云在空間有　　　　方向;元素X的名稱(chēng)是　　　　,它的氫化物的電子式是　　　　。 若元素Y的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,那么Y的元素符號(hào)應(yīng)為　　　　,原子的電子排布圖為　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)ns能級(jí)各有1個(gè)軌道,np能級(jí)各有3個(gè)軌道,s電子的原子軌道都是球形的,p電子的原子軌道都是啞鈴形的,每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們相互垂直,分別以px、py、pz表示,能量px=py=pz。 (2)因?yàn)樵豖的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,np軌道已排上電子,說(shuō)明ns軌道已排滿電子,即n=2,則元素X的原子核外電子排布式為1s22s22p3,是氮元素;當(dāng)元素Y的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1時(shí),有n-1=2,則n=3,那么Y元素的原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,是硫元素。 答案:(1)球　1　啞鈴　3　相等 (2)2p　三個(gè)互相垂直的伸展　氮　H∶∶　S 14.有A、B、C、D四種短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大,其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道,也是宇宙中最豐富的元素,B元素原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等,D元素的原子核外所有p軌道全充滿或半充滿。 (1)寫(xiě)出四種元素的元素符號(hào): A　　　,B　　　,C　　　,D　　　。 (2)寫(xiě)出C、D兩種元素基態(tài)原子核外電子的電子排布圖。 C　, D　。 (3)寫(xiě)出B、C兩種元素單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:　。 (4)寫(xiě)出B元素單質(zhì)和氫化物的電子式:單質(zhì)　　　,氫化物　　　。 解析:A是宇宙中最豐富的元素,則A為氫;B元素原子的核外電子排布為1s22s22p3,為氮;C元素原子的核外電子排布為1s22s22p63s2,為鎂;D元素原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p3,為磷。 答案:(1)H　N　Mg　P (2) (3)N2+3MgMg3N2 (4)∶N??N∶　H∶∶H 15.短周期的三種主族元素A、B、C,原子序數(shù)依次減小。A元素的2p能級(jí)上有3個(gè)未成對(duì)電子;B元素原子的最外電子層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍;A、B、C三原子的核外電子層數(shù)之和是5。請(qǐng)回答: (1)三種元素的元素符號(hào)分別為:A　　　,B　　　,C。 (2)A與C形成的化合物的分子式是　　　,寫(xiě)出該化合物與A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　。 解析:A元素原子的2p能級(jí)上有3個(gè)未成對(duì)電子,即A的電子排布式為1s22s22p3,故A是氮元素;B元素原子的最外電子層上的電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,可得出該元素為碳元素,核外電子排布式為1s22s22p2;由三種元素原子核外電子層數(shù)之和為5,可以推出C元素只有一個(gè)電子層,且為主族元素,所以C只能為氫元素。 答案:(1)N　C　H (2)NH3　NH3+HNO3NH4NO3 16.已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為　　　,該元素的元素符號(hào)是　　　。 (2)Y元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為　　　,該元素的名稱(chēng)是　　　。 (3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　。 解析:(1)X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,則X是第四周期第ⅤA族元素,即X為As,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (2)Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,且As跟Y可形成化合物As2Y3,可知Y為O;又因?yàn)閄、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,可得到Z為H。 (3)X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,則As2O3、稀硫酸與Zn反應(yīng)的化學(xué)方程式為As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As (2)　氧 (3)As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O