2019-2020学年高中化学 课时分层作业2 电子云与原子轨道 原子的核外电子排布（含解析）新人教

课时分层作业(二)电子云与原子轨道原子的核外电子排布(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列说法中正确的是()A．焰色反应是化学变化B．基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3C．焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量D[基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，B项不正确；焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，焰色反应是物理变化，A、C项不正确。]2．有关光谱的说法中不正确的是()A．原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因B．原子光谱只有发射光谱C．通过原子光谱可以发现新的元素D．通过光谱分析可以鉴定某些元素[答案]B3．下列核外电子排布式违背能量最低原理的是()A．1s22s22p33s2B．1s22s22p63s2C．[Ar]3d64s2D．[Ar]3d54s1[答案]A4．下列关于电子云的叙述中不正确的是()A．电子云是用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间出现概率大小的图形B．电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形C．电子云图说明离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现概率越小D．能级类别不同，电子云的形态也不一样B[电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，而不是电子的实际运动轨迹。人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外空间出现概率的大小。从电子云图中可以看出，离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现概率越小。]5．观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是()A．一个小黑点表示1个自由运动的电子B．1s轨道的电子云形状为圆形的面C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转一样D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现概率的大小D[尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在核外出现概率的大小，点密表示电子在那里出现的概率大，反之则小。由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。]6．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径也随能层的增大而增大D[A中，应为“原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾”，而不是电子。B中，处在原子轨道上的电子，出现在球形内空间的概率为90%。C中，无论是2p、3p、4p、5p……原子轨道数目不变，只是能量增加。]7．在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是()A．1sB．2pxC．2pyD．2pzA[1s轨道和2p轨道的图像分别为：由图像可看出，呈球对称性的为1s原子轨道。]8．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()D[D项说明两个电子均在1s能级，且自旋状态相反。]9．下列化学用语错误的是()A[Na原子失去最外层3s能级上的电子，只剩下1s、2s和2p能级上的电子，故Na＋共10个电子，但A选项中的电子排布图违背了泡利原理。]10．在d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是()A．能量最低原理B．泡利原理C．原子轨道构造原理D．洪特规则D[洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道且自旋方向相同。]11．下列电子排布式或电子排布图正确的是()D[A项，O原子的电子排布图违背洪特规则；B项，Ca原子的电子排布式违背能量最低原理；C项，N原子的电子排布图违背泡利原理。]12．下面是s能级和p能级的电子云轮廓图，试回答问题：(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。(2)某元素的原子获得能量后的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，则该元素的原子获得能量前的电子排布式为________；元素符号为________；该基态原子中未成对电子数为________，最外层电子排布图为________。[解析]s轨道是球形的，它只有1个轨道，p轨道是哑铃形的，它有3个轨道，并且互相垂直。由于E(3p)＜E(4s)，所以电子应先填充3p轨道。[答案](1)球1哑铃3[能力提升练]13．下列原子中，未成对电子最多的是()A．NeB．PC．FeD．CrD[分别写出四种原子的核外电子排布式进行判断，Ne没有未成对电子，P有3个未成对电子，Fe有4个未成对电子，而Cr的未成对电子最多，有6个。]14．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是()A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C．最外层电子数是核外电子总数的15的原子和价电子排布式为4s24p5的原子D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子B[A中3p能级有一个空轨道，说明3p上填2个电子，因填1个电子有2个空轨道，填3个电子或3个以上电子无空轨道，则3p上有2个电子，3s上肯定已填满，价电子排布式为3s23p2，因此两微粒相同。B中M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即：3s23p63d10，显然是锌元素，3d64s2是铁元素，符合题意。C中价电子排布式为4s24p5，则3d上已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5；最外层电子数是核外电子总数15的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5不可能，最外层电子数为2，核外电子总数为10不可能，同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子。D中2p能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者可能属于同种元素的原子。]15．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则a∶b的值为()A．1B．2C．3D．4B[在短周期元素中，符合基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素很明显有第一周期的H元素；在第二周期，原子核外未成对电子数为2的元素，其核外电子排布图为(C元素)或(O元素)；在第三周期，原子核外未成对电子数为3的元素，其最外层电子排布图是(P元素)，符合条件的元素共4种，即a＝4。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是氦或ⅡA族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2，无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是ⅣA族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np2，其p能级上的2个电子为未成对电子，符合题意，因题目要求是短周期元素，故有2种；若最外层电子数为6，则是ⅥA族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np4，其p能级上有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是0族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np6，其p能级为全充满状态，无未成对电子，因此不符合题意，总之，符合条件的元素共2种，即b＝2。综上可知a∶b的值为2。]16．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七种元素中，原子序数XYZWQRE，其结构或性质信息如下表。元素结构或性质信息X原子的L层上s电子数等于p电子数Y元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1Z单质在常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子W元素的正一价离子的电子层结构与氩相同Q元素的核电荷数为Y和Z之和R元素的正三价离子的3d能级为半充满E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子请根据信息回答有关问题：(1)元素X的原子核外共有________种不同运动状态的电子，有________种不同能级的电子。(2)Q的基态原子核外电子排布式为______________，R的元素符号为________，E元素基态原子的价电子排布式为________。(3)含有元素W的盐的焰色反应为________色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是____________________。[解析](1)X元素原子的L层上s电子数等于p电子数，即其核外电子排布式为1s22s22p2，故X为碳元素，其原子核外共有6种不同运动状态的电子，有3种不同能级的电子。(2)Z元素原子的M层上有1个未成对的p电子，可能为Al或Cl，单质在常温、常压下是气体的只有Cl元素，故Z为Cl元素，Q为Cr元素，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)；R元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素Fe；根据题意要求，E元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)，该元素为29号元素Cu，其原子的价电子排布式为3d104s1。[答案](1)63(2)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)Fe3d104s1(3)紫激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量，发出不同颜色的光