2022年高三化学寒假同步测试卷：01原子的核外电子排布、基态与激发态 Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假同步测试卷：01原子的核外电子排布、基态与激发态 Word版含答案，共1页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d)
B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s)
C．E(4s)＜E(3s)＜E(2s)＜E(1s)
D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d)
2．某元素基态原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是( )
A．0B．2
C．5 D．8
3．下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是( )
A．各能层含有的能级数等于能层序数减1
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍
D．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
4．下列化学用语中，对氦原子核外电子运动状态描述最详尽的是( )
A． B．eq \\al(·,·)He
C．1s2 D．
5．以下电子排布式是基态原子的电子排布式的是( )
A．1s12s1 B．1s22s12p1
C．1s22s22p63s2 D．1s12s12p63p1
6．某元素原子的3p能级上有两个未成对电子，因此其( )
A．第三电子层上有4个电子 B．最高正价一定为＋2
C．最高正价一定为＋4 D．第二电子层没有未成对电子
7．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
8．气态中性基态原子的原子核外电子排布式发生如下变化，吸收能量最多的是( )
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1
9．下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是( )

10．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是( )
A．核内无中子的原子
B．外围电子构型为3s23p4的原子
C．电子排布图为的基态原子
D．处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2
11．图1和图2分别是1s电子的概率分布图和电子云的轮廓图。
下列有关认识正确的是( )
A．图1中的每个小黑点表示1个电子
B．图2表示1s电子只能在球体内出现
C．图2表明1s电子云轮廓图呈圆形，有无数对称轴
D．图1中的小黑点的疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现的机会的多少
12．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子基态时最外层的电子排布式可能是( )
①X：3s23p1 Y：3s23p5
②X：2s22p3 Y：2s22p4
③X：3s23p1 Y：3s23p4
④X：3s2 Y：2s22p3
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
13．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的多少有关。氩原子与硫离子的核外电子排布式相同，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能级上的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
14．若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是( )
A．该元素基态原子中共有3个电子
B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子
D．该元素原子M能层共有8个电子
15．下列说法中正确的是( )
A．任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
B．用n表示能层序数，则每一能层最多容纳电子数为2n2
C．核外电子的运动的概率分布图(电子云)就是原子轨道
D．电子的运动状态可从能层、能级、原子轨道3个方面进行描述
16．下列说法正确的是( )
A．s能级的能量总是小于p能级的能量
B．电子云都是球形对称的
C．当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满1个轨道(1个原子轨道最多只能容纳2个电子)，且自旋状态相反，然后再占据其他原子轨道
D．nf能级中最多可容纳14个电子
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)A、B、C三种短周期元素，原子序数依次增大，三种元素原子序数之和为35，A、C同族，B＋核外有10个电子，回答下列问题。
(1)A、B、C三种元素分别是________、________、________。(填化学符号)
(2)A、B、C之间能形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别为________、________、________。(任选三种)
(3)分别写出A、B、C的电子排布式：A________________；B________________；C________________。
18．(13分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填写下列空白。
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与Ar相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为___________________________________________________________。
(4)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，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________。
(5)F元素的基态原子的外围电子排布式为3d54s2，其原子结构示意图为________，其最高正价为________；位于元素周期表中第________周期________族。
19．(12分)如图是s能级和p能级的原子轨道图，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)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号应为________，原子的核外电子排布图为________________________。
20．(15分)A、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，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)A为________(写出元素符号，下同)，电子排布式是______________________________；
(2)B为________，简化电子排布式是______________________________；
(3)C为________，价电子排布式是________________________________；
(4)D为________，核外电子排布图是__________________________________；
(5)E为________，原子结构示意图是______________________________。
参考答案与解析
1．【解析】选B。根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s……能量由低到高，A项和D项正确顺序为E(4f)＞E(5s)＞E(3d)＞E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所以C项错误。
2．【解析】选B。由于能级能量4s＜3d，该元素基态原子3d能级上有1个电子时，其4s能级已经填满电子，由此可知该元素N能层上的电子数为2。
3．【解析】选D。各能层中所含有的能级数等于其能层序数，A错误；当为第一能层时，只含s能级，第二能层只含s、p能级，B错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的2倍个电子，但不一定含有这些电子。
4． D
5．【解析】选C。根据构造原理，基态原子的核外电子的排布总是优先占据能量低的能级，能量低的能级填满后再逐一填充能量高的能级。低能量的能级没填满就填充高能量的能级的原子处于激发态。A、B、D三项中均为激发态；只有C项处于基态。
6．【解析】选D。由于3p能级上有两个未成对电子，则该元素原子的价层电子排布可能为或，可能为Si或S元素，最高正价可能为+4或+6。
7．【解析】选D。燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。
8．【解析】选B。1s22s22p63s23p3，3p轨道为半充满稳定结构，失去一个电子，吸收能量更多。
9．【解析】选C。A.2p轨道上的3个电子应分别占据1个轨道，不符合洪特规则，错误；B.2p轨道上的3个电子的自旋方向不同，不符合洪特规则，错误；C.符合基态原子排布的能量最低原理、洪特规则，正确；D.2p轨道上失去1个电子，不是氮原子的排布图，错误，答案选C。
10．【解析】选D。据题干信息可知该元素是Al，D项符合题意；A为氢原子，B为硫原子，C为镁原子，三项都不符合题意。
11． D
12．【解析】选B。X2Y3型化合物中X显＋3价或者＋6价，Y显－2价或者－4价，①中X原子是Al，Y原子是Cl，可以组成AlCl3；②中X原子是N，Y原子是O，可以组成N2O3；③中X原子是Al，Y原子是S，可以组成Al2S3；④中X原子是Mg，Y原子是N，可以组成Mg3N2，因此答案为B。
13．【解析】选C。虽然氩原子与硫离子的核外电子排布式相同，都是1s22s22p63s23p6，但是氩原子与硫离子的核电荷数不同，对核外电子的吸引力不同，两粒子的1s能级上电子的能量不相同；两粒子的3p能级上的电子离核的距离不相同；两粒子都达8电子稳定结构，但化学性质不相同，氩原子稳定，硫离子具有还原性。
14．【解析】选B。根据构造原理和原子核外电子排布规则，外围电子排布式为4d15s2，则该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，故该原子共有39个电子，5个电子层，其中最外层有2个电子，M能层共有18个电子，B项正确。
15．【解析】选B。能层序数＝能级数，A项错；电子云表示电子在核外空间单位体积内出现的概率大小，不是原子轨道，C项错；电子的运动状态应从能层、能级、原子轨道、电子自旋四个方面进行描述，D项错。
16．【解析】选D。同一能层中，s能级的能量小于p能级的能量，能量较高的能层中的s能级的能量大于能量较低的能层中的p能级的能量，如E(4s)＞E(3p)，A错；s电子云是球形对称的，p电子云是哑铃形的，B错；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据1个轨道，而且自旋状态相同，C错；nf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，且自旋状态相反，D正确。
17．【解析】(1)B＋核外有10个电子，根据阳离子的质子数＝核外电子数＋电荷数，质子数＝原子序数，所以B元素是钠元素；A、B、C三种元素均为短周期元素，且原子序数依次增大，所以C不是第ⅠA族元素；A、C同主族，A、C原子序数之和为35－11＝24，可知C应为第3周期元素，A为第2周期元素，则有x＋x＋8＝24，x＝8，即A为氧元素，C为硫元素。
(2)O、Na、S三种元素可形成的离子化合物有Na2O、Na2S、Na2O2、Na2SO4、Na2SO3等。
(3)电子排布式，O：1s22s22p4，Na：1s22s22p63s1，
S：1s22s22p63s23p4。
【答案】(1)O Na S
(2)Na2O Na2S Na2SO4(合理即可)
(3)1s22s22p4 1s22s22p63s1或[Ne]3s1
1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
18．【解析】(1)次外层有2个电子，说明该元素原子核外有2个电子层，该元素原子的电子排布图为为N元素。
(2)B的核电荷数应比Ar的少1，C的核电荷数应比Ar的多1，所以B为Cl元素，C为K元素。
(3)正三价离子3d轨道上半充满为5个电子，根据构造原理，该元素原子4s轨道上为2个电子，3d轨道上应为6个电子，该元素原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2，为Fe元素。
(4)M层全充满，N层的电子只有1个，所以该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，即为Cu元素。
(5)由核外电子排布顺序知该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，确定为Mn元素，最高化合价为＋7；位于第四周期第ⅦB族。
【答案】(1)N (2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
(5) ＋7 四 ⅦB
19．【解析】(1)ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。
(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道上已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则X的核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，有n－1＝2，则n＝3，X的最外层电子排布式为3s23p4，为硫元素。
【答案】(1)球 1 哑铃 3
(2)2p 三个互相垂直的伸展 氮
20.【解析】由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。这五种元素的电子排布式分别为
A：1s22s22p63s23p2，
B：1s22s22p63s1，
C：1s22s22p63s23p3，
D：1s22s22p3，E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。
【答案】(1)Si 1s22s22p63s23p2 (2)Na [Ne]3s1
(3)P 3s23p3 (4)N
(5)Fe 题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案