高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构课后复习题

本章复习提升

易混易错练

易错点1　对电子云理解不清楚造成错解

1.(2021福建福州一中期中)下列关于电子云和原子轨道的说法中正确的是(　　)

A.电子云图中一个小点表示1个自由运动的电子

B.s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动

C.电子云图中的小点密度大,说明该原子核外空间电子数目多

D.ns能级的轨道呈球形,有无数对称轴

2.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

D.1s轨道电子云的点的疏密程度表示电子在某一位置出现概率的  大小

3.(2021辽宁盘锦月考)对p轨道电子云轮廓图的形状叙述正确的是(　　)

A.球形对称　　　　　B.哑铃形

C.玫瑰花形　　　　　D.互相垂直的花瓣形

易错点2　对原子轨道能量高低理解不充分造成错解

4.(2021浙江杭州第二中学期末)下列说法正确的是(　　)

A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量

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.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐降低

D.电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关

5.(2021山东新泰第一中学质检)玻尔理论、量子力学理论都是描述核外电子运动的方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是　(　　)

A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动

B.3px、3py、3pz轨道上电子(基态)的能量不同

C.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

D.钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的高

6.(2021山西汾阳中学开学考试)关于电子在核外运动状态的描述,下列说法错误的是(　　)

A.电子在原子核外的运动是无规律的

B.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的  能量

C.原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的

D.原子轨道空间伸展方向与能量大小无关

易错点3　电子排布式或电子排布图书写错误

7.(2021吉林松原乾安七中期中)下列基态原子的电子排布式、价层电子排布式或价层电子排布图不正确的是(　　)

A.Al　3s23p1

B.As　[Ar]4s24p3

C.Ar　3s23p6

D.Ni　

8.(2021浙江金华一中联考)某元素基态原子3d轨道上有5个电子,则该原子最外层电子的排布式可能是(　　)

A.4s1　　　　　   B.4s24p1

C.4s24p3　　　　　D.3s23p63d5

9.(2021山东青岛二中期末)下列电子排布式或轨道表示式书写正确的是(　　)

A.O原子的轨道表示式:

B.Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2

C.Cr原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2

D.Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6

易错点4　忽视“第一电离能”的反常造成错解

10.(2021辽宁阜新第二高级中学期中)下列各组元素,按原子半径依次减小,元素第一电离能逐渐增大的顺序排列的是(　　)

A.K、Na、Li　　　　　　　B.Al、Mg、Na

C.N、O、C　　　　　　　  D.Cl、S、P

11.具有下列电子层结构的基态原子,其第一电离能由大到小排列正确的是(　　)

①3p轨道上只有一对成对电子的原子

②价层电子排布式为3s23p6的原子

③3p轨道为半充满的原子

④正三价阳离子的核外电子排布与氖原子相同的原子

A.①②③④　　　　　B.③①②④

C.②③①④　　　　　D.②④①③

易错点5　图表信息挖掘不充分造成错解

12.(2021山东潍坊月考)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是(　　)

A.第一电离能:X>Y

B.Z的电负性小于W

C.Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子

D.X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应

13.已知:元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质;一般,两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。下表给出了14种元素的电负性,则下列说法错误的是(　　)

A.随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化

B.同周期元素从左到右,元素电负性逐渐增大,非金属性逐渐增强

C.根据电负性数据可知Mg3N2中含有离子键

D.BeCl2含金属元素铍,故属于离子化合物

思想方法练

利用“一般与特殊”的思想方法解决原子结构与性质的相关问题

方法概述

化学中存在很多一般规律下的特殊情况,因此恰当运用“一般与特殊”的思想方法解题能起到事半功倍的效果。例如电子填入不同能级时会有能级交错现象,即填入顺序:ns→(n-2)f→(n-1)d→np;又如元素原子的第一电离能同周期从左到右呈增大趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素原子反常。

1.(2020福建莆田月考)在核电荷数为1~36的元素中,基态原子的最外层电子排布满足ns1的元素共有(　　)

A.3种　　　　　B.4种　　　　　

C.5种　　　　　D.6种

2.(2020河北唐山测试)下列基态原子的核外电子排布式或电子排布图不正确的是(　　)

A.29Cu的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1

B.K的简化电子排布式:[Ar]4s1

C.N原子的电子排布图为

D.S原子的电子排布图为

3.(2021四川成都七中阶段考)四种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(　　)

A.原子半径:④>③>②>①

B.第一电离能:④>③>②>①

C.电负性:④>③>②>①

D.最高正化合价:④>③=②>①

4.(2021天津六校联考)下列叙述正确的是(　　)

A.　 可表示单核10电子粒子基态时的电子排布图

B.2s的电子云半径比1s的电子云半径大,说明2s的电子比1s的多

C.s能级上电子的能量总小于p能级上电子的能量

D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱

5.(2021四川绵阳南山中学月考)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素,化合物BA3与ABC3相遇会产生白烟,D为短周期金属性最强的元素,且四种元素的核外电子数满足A+E=B+D。下列叙述正确的是(　　)

A.非金属性:B>C>E>A>D

B.原子半径:D>E>B>C>A

C.第一电离能:D<B<C

D.元素E的含氧酸均为强酸

6.(2020山东德州期末)下列说法正确的是(　　)

A.电子仅在由基态跃迁到激发态时才产生原子光谱

B.在已知元素中,基态原子的4s能级上只有1个电子且位于d区的元素只有1种

C.核电荷数为26的元素原子核外价层电子排布图为

D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子

答案全解全析

易混易错练

1.D　电子云图中的小点不表示电子,而是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述,A错误;电子云不代表电子的运动轨迹,B错误;小点越密,表明概率密度越大,C错误;ns能级的轨道呈球形,有无数对称轴,D正确。

易错分析

　　电子云图中的小点并不代表电子,小点的数目也不代表电子真实出现的次数,电子云图只表示电子在核外空间出现概率密度的相对大小。电子云图中小点密度越大,表示电子出现的概率密度越大。

2.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,人们常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大;点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小。由题图可知,处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称,而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。

3.B　s轨道电子云轮廓图是球形的,p轨道电子云轮廓图是哑铃形的。

4.D　ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A错误;能量低的电子在离核近的区域出现的概率大,能量高的电子在离核远的区域出现的概率大,B错误;同一原子中能层序数越大,能级能量越高,故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高,C错误;同一能级的电子具有相同的能量,与电子云的空间伸展方向无关,与其自旋状态也无关,D正确。

易错分析

　　误认为能层相同的原子轨道能量都相同,实质上只有同一能层中相同能级的能量相同,如2px、2py、2pz的能量相同,1s、2s的能量不相同,2s、2p的能量也不相同;能量相同的轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时,具有较低的能量和较高的稳定性。

5.D　s轨道是球形的,是指电子云轮廓图,表示电子在单位体积内出现概率的大小,不是表示电子的运动轨迹,故A错误;3px、3py、3pz属于同一能级上的原子轨道,轨道上电子的能量相同,但轨道延伸方向不同,故B错误;根据“泡利原理”可知,每个轨道最多容纳2个电子且自旋相反,故C错误;钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的能量高,故D正确。

6.B　电子在原子核外的运动没有规律,A项正确;在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如4s电子比2p电子能量高,B项错误;在多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,C项正确;原子轨道空间伸展方向与能量大小无关,D项正确。

7.B　Al原子的最外电子层为M层,含有3个电子,则Al的基态原子的价层电子排布式为3s23p1,故A正确;As原子核外有33个电子,基态As原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3,故B错误;基态Ar原子的价层电子排布式为3s23p6,故C正确;基态Ni原子的价层电子排布式为3d84s2,价层电子排布图为 ,故D正确。

易错分析解答这类题目的注意事项

(1)并不是所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理,在1~36号元素中,Cr、Cu两种元素基态原子的电子填充顺序与构造原理不相符。

(2)要注意题目的要求,分清电子排布式、电子排布图、价层电子排布式和最外层电子排布式。

8.A　3d轨道上有5个电子,处于半充满稳定状态,故题给原子的价层电子排布式为3d54s1或3d54s2,最外层电子排布式为4s1或4s2,A正确。

9.D　A项,O原子的轨道表示式违背洪特规则;B项,Ca原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2;C项,Cr原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。

10.A　K、Na、Li的原子半径依次减小,第一电离能逐渐增大,故A符合题意;Al、Mg、Na的原子半径依次增大,Na的第一电离能最小,Mg的第一电离能大于Al,故B不符合题意;原子半径:C>N>O,第一电离能大小顺序是C<O<N,故C不符合题意;原子半径:P>S>Cl,第一电离能大小顺序是Cl>P>S,故D不符合题意。

易错分析

　　同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素。

11.C　由题意知,①是硫原子,②是氩原子,③是磷原子,④是铝原子。根据元素第一电离能变化规律知铝的第一电离能最小,S的核电荷数虽然比P大,但磷原子3p轨道半充满,比较稳定,故P的第一电离能大于S,氩原子第一电离能最大,故选C。

12.C　依据题图可知元素X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。Mg的第一电离能大于Al,A正确;N的电负性小于O,B正确;铝原子核外有13个电子,每个电子的运动状态都不同,则有13种不同运动状态的电子,C错误;镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应,D正确。

易错分析

　　分析图像时,要注意原子半径与化合价的对应关系,若只关注化合价而忽视了原子半径的相对大小,元素容易判断错误。在解答此类题目时,要注意所有信息的分析整合,多验证对比,不可仅由一个信息就下结论。

13.D　根据已知条件及表中数据可知,Mg3N2中两元素的电负性差值为1.8,大于1.7,形成的是离子键,此化合物为离子化合物;BeCl2中两元素的电负性差值为1.5,小于1.7,形成的是共价键,所以BeCl2为共价化合物。随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化,A正确;一般元素电负性越大,其非金属性越强,B正确;根据电负性数据可知Mg3N2中含有离子键,C正确;BeCl2属于共价化合物,D错误。

思想方法练

1.D　核电荷数为1~36的元素为前四周期元素,基态原子的最外层电子排布满足ns1的元素有H(1s1)、Li(2s1)、Na(3s1)、K(4s1)、Cr(4s1)、Cu(4s1),共6种,故选D。

方法点津

　　化学中的特例贯穿整个高中化学学习过程,分析选项的表述是否严谨,要时刻考虑是否存在特例,因此“一般与特殊”的思想方法在高中阶段非常重要。对此题来说,一般情况下前四种容易写出:H(1s1)、Li(2s1)、Na(3s1)、K(4s1),但是特殊的Cr(4s1)、Cu(4s1)需要加强记忆。

2.D　29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故A正确;K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,简化电子排布式为[Ar]4s1,故B正确;N的电子排布式为1s22s22p3,所以电子排布图为,故C正确;硫原子3p能级上的3个电子先分别占据1个轨道,且自旋平行,然后第4个电子填入3p能级的某个轨道,且自旋相反,即3p能级电子排布图应该为,故D错误。

方法点津

　　基态原子的核外电子排布要遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理,但是特殊的Cr、Cu等的电子排布需要特殊记忆。

3.B　由四种元素基态原子电子排布式可知,①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。同周期主族元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,故A错误;同主族元素,从上到下原子的第一电离能依次减小,同周期元素,从左到右原子的第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期的相邻元素,则第一电离能F>N>P>S,即④>③>②>①,故B正确;一般,同周期元素,从左到右电负性依次增大,则电负性S>P,即①>②,故C错误;一般主族元素的最高正化合价等于原子最外层电子数,但F元素没有正化合价,则最高正化合价:①>②=③,故D错误。

4.A　 符合泡利原理和洪特规则,核外电子总数为10,可表示单核10电子粒子基态时的电子排布图,A正确;2s的电子云半径比1s的电子云半径大,但2s的电子总数与1s的一样多,B错误;同一能层上的s能级上电子的能量总小于p能级上电子的能量,C错误;电子从激发态跃迁到基态时会产生发射光谱,从基态跃迁到激发态会产生吸收光谱,吸收光谱和发射光谱总称原子光谱,D错误。

5.B　A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素,化合物BA3与ABC3相遇会产生白烟,应该是NH3和挥发性酸反应生成铵盐,这种酸应为HNO3,则A为氢元素,B为氮元素,C为氧元素,D为短周期金属性最强的元素,则D为钠元素,四种元素的核外电子数满足A+E=B+D=7+11=18,E的原子核外电子总数为17,则E为氯元素。同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,可知O元素非金属性大于N元素,故A错误;同周期主族元素从左向右原子半径依次减小,同主族元素自上而下原子半径依次增大,原子半径:Na>Cl>N>O>H,故B正确;N原子2p轨道是半充满结构,第一电离能比O大,而Na为活泼金属,第一电离能较小,则第一电离能:Na<O<N,故C错误;E为Cl元素,HClO4是强酸,但HClO是弱酸,故D错误。

6.B　电子由激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,故A错误;基态原子4s能级上只有1个电子,4s能级未填充满,可能的电子排布式有:1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,位于d区的只有1种,故B正确;核电荷数为26的元素为Fe,其原子3d能级上有6个电子,4s能级上有2个电子,即原子核外价层电子排布图为 ,故C错误;每个原子轨道最多容纳2个电子,核外电子数为奇数的基态原子,原子轨道中一定有未成对电子,故D错误。