高中化学 第一章 原子结构与性质 1.1.2 能量最低 原理 泡利原理 洪特规则同步配套练习 新人教版选修3.doc

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第二课时　能量最低原理　泡利原理　洪特规则 基础巩固 1下列3d能级的电子排布图正确的是(　　) 答案：B 解析：A、D两项中同一原子轨道内电子的自旋状态相同,违反了泡利原理;C项违反了洪特规则。 2下列说法中正确的是(　　) A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动 B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多 C.ns能级的原子轨道图可表示为 D.3d3表示3d能级有3个轨道 答案：C 解析：电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。 3下列有关化学用语的使用正确的是(　　) A.基态氮原子的电子排布式:1s22s22p3 B.基态氮原子的电子排布图: C.S2-的结构示意图: D.基态碳原子的最外层电子排布图: 答案：A 解析：B项中氮原子的电子排布图违背了洪特规则;C项中S2-的结构示意图应,不能表示基态碳原子的核外电子排布。 4下列电子排布图所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是(　　) 答案：D 解析：A项,2s能级中电子未排满,而排在了2p能级上,能量不是最低状态;B项,不符合洪特规则;C项,原子处于激发态,能量不是最低状态。 5下列电子排布式中,原子处于激发状态的是(　　) A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d34s2 答案：B 解析：B的基态原子电子排布式为1s22s22p6。 6在d能级中电子排布成,而不排布成,其直接的根据是(　　) A.能量最低原理 B.泡利原理 C.构造原理 D.洪特规则 答案：D 解析：当多个电子排布在同一能级的不同轨道时,分别占据不同的原子轨道且自旋状态相同。 7下列叙述中,正确的是(　　) A.在一个基态多电子的原子中,可以有两个运动状态完全相同的电子 B.在一个基态多电子的原子中,不可能有两个能量完全相同的电子 C.在一个基态多电子的原子中,M能层上的电子能量肯定比L能层上的电子能量高 D.如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子,它们自旋状态必然相反 答案：C 解析：同一轨道上的两个电子,能量相同、自旋状态相反,即运动状态不一样,所以A、B项错误;C项中因为M能层与L能层没有能级交错,所以M能层电子能量一定高于L能层;D项中3p能级有3个轨道,按照洪特规则,两个电子应占据其中2个轨道,并且自旋状态相同。 8下列说法正确的是(　　) A.因为p轨道是哑铃形的,所以p电子是哑铃形 B.能层数为3时,有3s、3p、3d、3f四个轨道 C.氢原子中只有一个电子,故氢原子核外只有一个原子轨道 D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 答案：D 解析：A项,p轨道是哑铃形,说的是电子出现概率高的“区域”的形状;B项,能层数为3时,共有9个轨道;C项,氢原子中有一个电子,但轨道并不是只有一个。 9若将15P的电子排布式写成1s22s22p63s2 A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则 答案：D 解析：洪特规则要求:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。 10以下核外电子排布的表示方法中,能表示该原子处于能量最低状态的是(　　) A.N: B.F: C.Fe:[Ar]3d54s2 D.Cu:[Ar]3d104s1 答案：D 解析：A选项不符合洪特规则,2p能级上的3个电子应分占三个不同的原子轨道,以使其能量最低;B选项为F-的电子排布图;C选项中Fe是26号元素,其电子排布式应为[Ar]3d64s2;D选项符合洪特规则,处于能量最低状态。 11下列电子排布图能表示氧原子的最低能量状态的是(　　) 答案：A 解析：氧原子的电子排布式为1s22s22p4,根据泡利不相容原理和洪特规则可知,氧原子2p能级上的电子排布为时能量最低。 12下列表述不够科学严密的是(　　) A.有电子转移(得失或偏移)的化学反应都是氧化还原反应 B.s电子云轮廓图相似,均为球形;p电子云轮廓图的平均半径随能层的增大而增大 C.电子是在原子核外由近及远、能量由低到高的不同能层上分层排布的 D.氢原子的电子云图中,小黑点表示电子的运动轨迹 答案：D 解析：电子云是用小黑点的疏密程度表示电子出现概率的大小,而不表示电子的运动轨迹。 13(2016全国甲,节选)镍元素基态原子的电子排布式为 　, 3d能级上的未成对电子数为　　　　　　。 答案：1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　2 14下列原子或离子的电子排布式或电子排布图正确的是　　　　,违反能量最低原理的是　　　　,违反洪特规则的是　　　　,违反泡利原理的是　　　　。 ①Ca2+:1s22s22p63s23p6 ②F-:1s22s23p6 ③P: ④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2+:1s22s22p6 ⑦C: 答案：①⑤⑥　②　③④⑦　⑦ 解析：根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完2s能级后应排2p能级而不是3p能级,正确的应为1s22s22p6。③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,正确的应为。④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。⑤和⑥正确。⑦违反泡利原理和洪特规则,应为C。 15有A、B、C、D四种短周期主族元素,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种原子轨道,也是宇宙中含量最丰富的元素;B元素原子核外p电子数比s电子数少1;C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等;D元素的原子核外所有p轨道全满或半满。 (1)写出四种元素的元素符号: A.　　　　　　　,B.　　　　　　　, C.　　　　　　　,D.　　　　　　　。 (2)写出C、D两种元素基态原子电子排布图。 C.　　　　　　　,D.　　　　　　　。 答案：(1)H　N　Mg　P (2) 解析：A是宇宙中含量最丰富的元素,则A为氢;B元素原子电子排布式为1s22s22p3,为氮;C元素原子电子排布式为1s22s22p63s2,为镁;D元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p3,为磷。 能力提升 1下列说法正确的是(　　) A.3p2表示3p能级有2个轨道 B.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布 C.M能层中的原子轨道数目为3 D.处于同一轨道上的电子可以有多个,它们的运动状态完全相同 答案：B 解析：3p2表示3p能级上有2个电子,而p能级有3个轨道,故A项错误;B项中有1个2s电子跃迁到了2p能级上,表示的是激发态原子,故B项正确;C项中M能层中有s、p、d三种能级,含有的轨道数分别为1、3、5,共有9个原子轨道,故C项错误;处于同一轨道上的电子最多有2个,它们的自旋状态相反,故D项错误。 2具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是(　　) A.3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子 B.3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子 C.最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为ns2np6的原子 D.最外层电子排布式为3s2的原子和最外层电子排布式为4s2的原子 答案：B 解析：A项,3p能级上有2个未成对电子,外围电子排布式为3s23p2或3s23p4,4p能级上有2个未成对电子,外围电子排布式为4s24p2或4s24p4,可能属于同一主族,错误;B项,3p、4p能级各有:1个空轨道,分别是硅元素和锗元素,正确;最外层电子排布式为ns2和ns2np6的原子,前者可能是铍、镁或稀有气体(He)等,后者一定是稀有气体元素,C项错误;最外层电子排布式为3s2的原子为Mg,位于主族,而最外层电子排布式为4s2的原子可能为主族元素Ca或过渡金属元素,D项错误。 3科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的电子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是(　　) A.两粒子的1s能级上电子的能量相同 B.两粒子的3p能级上电子离核的距离相同 C.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同 D.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同 答案：C 解析：氩原子与硫离子的电子排布式虽然相同,但核内质子数(即核电荷数)不同。电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,对应相同字母能级上电子的能量和离核的距离是不同的,其对应的化学性质也不同,如S2-虽然达到了稳定结构,但具有较强的还原性,与Ar的性质不同。 4有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中A为非金属元素,A和E属于同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属于同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题: (1)A是　　　　,B是　　　　,C是　　　　,D是　　　　,E是　　　　。 (2)由这五种元素组成的一种化合物是　　　　　(写化学式)。写出该物质的一种重要用途: 　。 (3)写出C元素基态原子的电子排布式:　　　　　　　　　。 (4)用电子排布图表示D元素原子的外围电子排布为　　　　　　。 答案：(1)H　O　Al　S　K(写元素名称也可) (2)KAl(SO4)212H2O　净水剂 (3)1s22s22p63s23p1 (4) 解析：B和D属于同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,所以可得B、D的外围电子排布式为ns2np4,所以B为氧元素、D为硫元素;而A和E属于同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns1,所以A为氢元素,E为钾元素;C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半,所以C的外围电子层排布为ns2np1,即C为铝元素。 ★5A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为 A为　　　　(写出元素符号,下同),电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　; B为　　　　,简化电子排布式是　; C为　　　　,价电子排布式是　; D为　　　　,电子排布图是　; E为　　　　,原子结构示意图是　。 答案：Si　1s22s22p63s23p2 Na　[Ne]3s1 P　3s23p3 N　 Fe　 解析：由题意可知,A为Si,B为Na,C为P,则D为N,E为Fe。这5种元素电子排布式分别为 A:1s22s22p63s23p2,B:1s22s22p63s1, C:1s22s22p63s23p3,D:1s22s22p3, E:1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。