2019-2020学年高中化学 第一章 原子结构 第1节 原子结构模型练习（含解析）鲁科版选修3

原子结构模型一、选择题1．成功解释氢原子光谱为线状光谱的原子结构模型的是()A．卢瑟福原子结构模型B．玻尔原子结构模型C．量子力学模型D．汤姆逊原子结构模型解析：玻尔原子结构模型最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱。汤姆逊原子结构模型只解释了原子中存在电子的问题(是在发现电子的基础上提出来的)，其原子结构模型为“葡萄干布丁”模型。卢瑟福原子结构模型是根据α粒子散射实验提出来的，解决了原子核的问题(带正电的部分集中在一个核上)。量子力学模型是在量子力学理论的基础上提出来的，是一个统计的结果。答案：B2．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应解析：霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高的轨道上的电子会很快以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道。答案：A3．对焰色反应的描述正确的是()A．焰色反应只是金属单质特有的性质B．焰色反应是化学变化C．焰色反应是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来D．焰色反应是金属原子或离子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式表现出来的现象解析：焰色反应是大多数金属元素的性质，是物理变化，从基态→激发态要吸收能量，从激发态→基态会辐射能量。答案：D4．以下现象与核外电子的跃迁有关的是()①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶A．①③⑥⑦B．②④⑤⑧C．①③⑤⑥⑦D．①②③⑤⑥⑦解析：霓虹灯、激光器及日光灯等工作过程中产生的光，燃放的焰火，都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较高能级，然后电子在从较高能级跃迁到较低能级的过程中以光的形式释放出能量。石油蒸馏、冷却结晶的过程都是物质发生物理变化的过程，其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸透镜聚光都是光的折射现象，而不是光的产生。答案：A5．下列有关电子层和能级的叙述中正确的是()A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2D．任一电子层都有s、p能级，但不一定有d能级解析：A项M电子层有s、p、d共3个能级，最多容纳18个电子。B项3d能级最多容纳10个电子，从N电子层开始有f能级，最多容纳14个电子，不存在3f能级。C项每个电子层都从s能级开始，且s能级最多容纳2个电子。D项K电子层只有s能级，不含有p能级。答案：C6．下列元素的原子中，原子轨道能量与能级无关的是()A．NaB．CC．HD．Ne解析：对于氢原子来说，它只有1个电子，轨道能量只与n有关；而多电子原子，其轨道能量不仅与n有关，还与能级有关。答案：C7．当电子层、能级和原子轨道确定后，仍不能确定该原子轨道的()A．数目B．空间伸展方向C．能量高低D．电子数解析：电子层、能级和原子轨道确定后，原子轨道数目、空间伸展方向、能量高低都能确定，只有轨道上填充的电子数不能确定。答案：D8．以下对核外电子运动状态的描述正确的是()A．电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动C．电子云表示电子在原子核外运动的轨迹D．在同一原子轨道上运动的电子，其运动状态肯定不同解析：A项，电子没有固定的运动轨迹；B项，能量低的电子不一定在s轨道上运动，电子能量的高低是相对而言；C项，电子云表示电子出现的概率；D项，在同一原子轨道上运动的电子，其电子层、能级、轨道相当，但自旋方向相反，即电子的运动状态不同，正确。答案：D9．下列说法正确的是()A．同一个电子层中s能级的能量总是大于p能级的能量B．2s的电子云半径比1s的电子云半径大，说明2s的电子云中的电子比1s的多C．第2电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等D．f能级中最多可容纳14个电子解析：同一电子层中，s能级的能量小于p能级的能量，A不正确；2s的电子云半径比1s的电子云半径大，说明2s电子在离核更远的区域出现的概率比1s电子的大，B不正确；当电子在同一电子层的不同能级上时，其能量不相同，因此C不正确；f能级中有7个原子轨道，每个原子轨道最多能容纳2个电子，且自旋方向相反，D正确。答案：D10．下列说法中正确的是()A．一般而言，n越大，电子离核平均距离越远，能量越低B．一般n越大，电子层中的能级数越多C．对于确定的n值，其原子轨道数为2n2个D．自旋状态随原子轨道的具体情况而确定解析：随n值增大，电子离核越来越远，但电子能量越来越高，A项错误；电子层数越大，其能级数越多，如n＝1，K层只有s能级，n＝2，L层有s、p能级，n＝3，M层有s、p、d三个能级，n越大，电子层中的能级数越多，B项正确；一个电子层上的原子轨道数为n2，电子有两种自旋状态(向上或向下)，一个电子层容纳的最多电子数为2n2，C项错误；自旋状态与原子轨道无关，D项错误。答案：B11．下列关于电子层与能级的说法中正确的是()A．原子核外电子的每个电子层最多可容纳的电子数为n2B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数C．同是s能级，在不同的电子层中所能容纳的最多电子数是不相同的D．能级能量4s4d解析：A项，每一电子层最多可容纳的电子数为2n2；C项，只要是s能级，不论哪一电子层，所容纳的电子数都为2；D项，能级能量4d4s。答案：B12．对于原子核外电子以及电子的运动，下列描述正确的是()①可以测定某一时刻电子所处的位置②电子质量很小且带负电荷③高速运动④可以测定电子的运动轨迹⑤电子的质量约为质子质量的11837A．①②③B．②③⑤C．③④⑤D．①③⑤解析：不能测定出电子在某一时刻所处的位置及运动轨迹，但能够统计出电子在某一区域出现的概率。答案：B二、非选择题13．K层有______个能级，用符号分别表示为______，L层有______个能级，用符号分别表示为______，M层有________个能级，用符号分别表示为________。由此可推知n电子层最多可能有________个能级，能量最低的两个能级其符号分别表示为________，它们的原子轨道电子云形状各为______________、______________。解析：此题对电子层和能级的关系作了总结，有助于理解和掌握以下几个基本内容：①第n个电子层有n个能级；②核外电子的能量取决于该电子所处的电子层和能级；③s能级和p能级电子云的形状。答案：11s22s、2p33s、3p、3dnns、np球形哑铃形14．以下各能级是否存在？如果存在，各包含多少个原子轨道？(1)2s(2)2d(3)3p(4)5d解析：由电子层、能级数和原子轨道数之间的关系可知，存在着2s能级，且只有1个原子轨道；不存在2d能级，电子层为2时只有2s、2p两个能级；存在3p能级，且含有3个原子轨道，分别为3px、3py、3pz；存在5d能级，其含有5个原子轨道。答案：(1)2s存在，原子轨道数为1(2)2d不存在(3)3p存在，原子轨道数为3(4)5d存在，原子轨道数为515．有A、B、C、D、E五种单核微粒，满足以下条件：①A微粒核内有14个中子，核外M电子层上有2个电子；②B微粒得到2个电子形成微粒的电子层结构与Ne相同；③C微粒带有一个单位的正电荷，其核电荷数为11；④D微粒核外有18个电子，当失去1个电子时所得微粒呈电中性；⑤E微粒不带电荷，其质量数为1。试完成下列各题：(1)依次写出A、B、C、D、E各微粒的符号：A________、B________、C________、D________、E________。(2)B、C、E所属元素两两组合时，可形成哪些化合物，请写出它们的化学式：__________________________________________________________________解析：(1)核外M电子层上有2个电子的原子的核电荷数是12，即镁原子，其质量数A＝12＋14＝26，所以A为2612Mg；B得到2个电子后与Ne的电子层结构相同，由此可知B为O；核电荷数为11的元素是钠元素，因此C为Na＋；由题意知，构成D的原子得1个电子后有18个电子，因此D是Cl－；质量数为1的电中性原子是11H。(2)O、Na、H三种元素两两组合时，O、Na可组成两种化合物Na2O、Na2O2，属于离子化合物；H、O可组成两种共价化合物H2O、H2O2；NaH很容易被忽略。答案：(1)2612MgONa＋Cl－11H(2)Na2O、Na2O2、NaH、H2O、H2O2