人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀课时作业

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀课时作业，共15页。试卷主要包含了下列能级中，轨道数为5的是，以下能级符号中，错误的是，下列能级符号表示错误的是，下列说法正确的是，下列说法不正确的是，基态铬原子的电子排布式是，下列原子的轨道表示式正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．（2022湖南）下列能级中，轨道数为5的是
A．2sB．2pC．4dD．4f
【答案】C
【解析】2s能级有1个原子轨道，2p能级有3个原子轨道，4d能级有5个原子轨道，4f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为5的是4d能级，故选：C。
2．（2022北京）以下能级符号中，错误的是
A．3sB．3pC．3dD．2d
【答案】D
【解析】L能层上有s、p，2个能级，即2s和2p，没有2d，M能层上有s、p、d，3个能级，即3s、3p和3d，故答案为：D。
3．（2022春·四川绵阳·高二盐亭中学校考阶段练习）下列能级符号表示错误的是
A． SKIPIF 1 < 0 ​B． SKIPIF 1 < 0 ​
C． SKIPIF 1 < 0 ​D． SKIPIF 1 < 0 ​
【答案】B
【解析】A．L能层是第二能层，含有2个能级，分别是2s、2p能级，含2p能级，故A不选；
B．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，无3f能级，故B选；
C．第四能层，含有4个能级，分别是4s、4p、4d、4f能级，4s能级属于第四能层，故C不选；
D．第五能层，含有4个能级，分别是5s、5p、5d、5f能级，5d能级属于第五能层，故D不选。
故选B。
4．（2022春·河北唐山·高二开滦第一中学校考阶段练习）下列说法正确的是
A．L能层含有2s、2p和2d三个能级B．原子中s轨道的电子云轮廓都为球形
C．原子中3d2表示3d能级有两个轨道D．F处于同一能层的电子能量一定相同
【答案】B
【解析】A．第二能层含有2s、2p两个能级，所以不存在2d能级，选项A错误；
B．s轨道的电子云轮廓为球形，选项B正确；
C．d能级的轨道数为5，即3d能级有5个轨道，3d2表示3d能级有两个电子，选项C错误；
D．F 处于同一能层的电子，可能是处于不同的能级，所以能量不一定相同，选项D错误；
答案选B。
5．（2023春·北京延庆·高二统考期末）下列说法不正确的是
A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大
B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 轨道相互垂直，且能量相等
D．通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素
【答案】B
【解析】A．相同能级，能层越大，能量越大，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，A正确；
B．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子在该点的出现几率而不是表示电子绕核作高速圆周运动的轨迹，B错误；
C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，同一能级的不同轨道的能量相同，所以2px、2py、2pz轨道的能量相同，C正确；
D．不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，D正确；
故答案为：B。
6．（2022秋·河南三门峡·高二三门峡市第一高级中学校考阶段练习）下列基态原子的电子排布式中，其未成对电子数最多的是
A．1s22s22p63s23p63d64s2B．1s22s22p63s23p64s1
C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1
【答案】C
【解析】A、3d轨道有4个电子未成对；
B、4s轨道上1个电子未成对；
C、3d轨道上有5个电子未成对，4ｓ轨道上有1个电子未成对，共6个未成对电子；
D、4s轨道上1个电子未成对；
故选C。
7．（2020春·新疆喀什·高二校考期中）基态铬(原子序数24)原子的电子排布式是
A．1s22s22p63s23p64s14p5B．1s22s22p63s23p63d6
C．1s22s22p63s23p64s13d4D．1s22s22p63s23p63d54s1
【答案】D
【解析】A．违反了构造原理，3d能级比4p能级低，应排3d而不是4p，故A错误；
B．违反了构造原理和洪特规则特例，价电子排布部分应为3d54s1，故B错误；
C．违反了洪特规则特例和核外电子式书写规范，同一能层的写在一起，应为1s22s22p63s23p63d54s1，故C错误；
D．Cr的原子序数为24，核外电子数为24，根据洪特规则特例，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故D正确；
答案选D。
8．（2022·全国·高二专题练习）下列电子排布式中，原子处于激发态的是
A．1s22s22p1B．1s22s22p33s1C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d34s2
【答案】B
【解析】A．1s22s22p1为基态硼原子的电子排布式，符合能量最低原理，原子处于基态，故不选A；
B．1s22s22p33s1中2p能级上排有3个电子、3s能级上排有1个电子，能量较低的2p能级上没有排满就有电子进入3s能级，不符合能量最低原理，该原子处于激发态，故选B；
C．1s22s22p63s23p63d54s1为基态铬原子的电子排布式，符合能量最低原理，原子处于基态，故不选C；
D．1s22s22p63s23p63d34s2为基态钒原子的电子排布式，符合能量最低原理，原子处于基态，故不选D；
答案选B。
9．（2022秋·黑龙江大庆·高二大庆中学统考阶段练习）下列基态原子或离子的电子排布式错误的是
A．K：1s22s22p63s23p64s1B．F-：1s22s22p6
C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
【答案】D
【解析】A．K的原子序数为19，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s1，A正确；
B．F的原子序数为9，得1个电子形成氟离子，核外有10个电子，氟离子的电子排布式为：1s22s22p6，B正确；
C．Fe的原子序数为26，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，C正确；
D．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，D错误；
答案选D。
10．（2022秋·黑龙江绥化·高二校考开学考试）下列原子的轨道表示式正确的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．2p轨道应各排布一个电子且自旋平行，A错误；
B．2s轨道中两个电子的自旋状态应相反，B错误；
C．所写轨道排布式正确；
D．2s轨道中应排满两个电子后再排2p轨道，D错误；
故答案选C。
11．（2022秋·福建三明·高二校考阶段练习）下列各原子或离子的电子排布式正确的是
A．Cu [Ar]3d94s2B．Al3+ 1s22s22p6
C．Br的价电子：3d104s24p5D．Mn 1s22s22p63s23p63d7
【答案】B
【解析】A．Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，A错误；
B．Al3+核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B正确；
C．Br为主族元素，其价电子就是最外层电子，价电子排布式为4s24p5，C错误；
D．Mn的原子序数为25，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，D错误；
故答案选B。
12．（2022春·辽宁·高二校联考阶段练习）下列各项叙述中，错误的是
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B．基态C的电子排布式为1s22s22p SKIPIF 1 < 0 违反了洪特规则
C．基态Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理
D．硼原子由1s22s22p SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 1s22s22p SKIPIF 1 < 0 时，是由基态转化为激发态
【答案】D
【解析】A．原子核外的电子总是尽先占有能量最低的轨道，然后依次排到能量较高的轨道，4s轨道能量比3d轨道能量低，原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确；
B．根据洪特规则，基态C的电子排布式中2p轨道上的两个电子应该排在不同的轨道上，故违反了洪特规则，B正确；
C．根据泡利原理，s能级只有一个轨道，最多只能放入2个电子，基态Sc的电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理，C正确；
D．2p轨道能量相同，硼原子由1s22s22p SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 1s22s22p SKIPIF 1 < 0 时，并没有转化为激发态，D错误；
故答案为：D。
13．（2022春·四川绵阳·高二四川省绵阳第一中学校考阶段练习）下列电子排布中，原子处于激发状态的是
A． SKIPIF 1 < 0
B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0
D． SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ．电子排布式 SKIPIF 1 < 0 符合能量最低原理， 所以原子为基态，故 SKIPIF 1 < 0 不选；
B． SKIPIF 1 < 0 符合能量最低原理， 所以为基态，故 SKIPIF 1 < 0 不选；
C． SKIPIF 1 < 0 符合能量最低原理，所以为基态，故C不选；
D． SKIPIF 1 < 0 为激发态，根据能量最低原理知，其基态应为 SKIPIF 1 < 0 ，故 SKIPIF 1 < 0 选；
故选 SKIPIF 1 < 0 。
14．（2022·全国·高二专题练习）下列N原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A． N原子的基态的轨道表示式， SKIPIF 1 < 0 轨道有3个电子；
B． SKIPIF 1 < 0 轨道有1个电子激发后跃迁到 SKIPIF 1 < 0 轨道， SKIPIF 1 < 0 轨道有4个电子；
C． SKIPIF 1 < 0 轨道有1个电子激发后跃迁到 SKIPIF 1 < 0 轨道， SKIPIF 1 < 0 轨道有4个电子；
D． SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 轨道各有1个电子激发后跃迁到 SKIPIF 1 < 0 轨道， SKIPIF 1 < 0 轨道有5个电子；
故答案选D。
15．（2022秋·广西钦州·高二统考期末）下列说法正确的是
A．镁原子由 SKIPIF 1 < 0 时，原子释放能量，由激发态转化成基态
B．原子核外电子排布式为 SKIPIF 1 < 0 的原子与原子核外电子排布式为 SKIPIF 1 < 0 的原子化学性质相似
C．基态铜原子的价电子排布图：
D．基态碳原子的价电子排布图：
【答案】A
【解析】A．基态镁原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，1s22s22p63s13p1为镁原子的激发态，激发态到基态，原子释放能量，A正确；
B．原子核外电子排布式为1s2的原子为He，核外电子排布式为1s22s2的原子为Be，He是0族元素，化学性质稳定，而Be原子为金属，化学性质活泼，二者性质不同，B错误；
C．基态铜原子价电子排布式为3d104s1，价电子排布图为，C错误；
D．基态碳原子价电子排布式为2s22p2，价电子排布图为，D错误；
故答案选A。
16．（2022春·北京朝阳·高二统考期末）下列所述的粒子(均为36号以前的元素)，按半径由大到小的顺序排列正确的是
①基态X原子的结构示意图为
②基态 SKIPIF 1 < 0 的价电子排布式为 SKIPIF 1 < 0
③基态 SKIPIF 1 < 0 的轨道表示式为
④基态 SKIPIF 1 < 0 的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A．②>③>①B．④>③>②C．③>②>④D．④>②>③
【答案】B
【解析】①X为F元素，②Y为Cl元素，③Z为S元素，④E为K元素，根据元素周期律，判断原子半径K>S>Cl>F，即④>③>②>①。A．原子半径③>②>①，A错误；B．原子半径④>③>②，B正确；
C．原子半径④>③>②，C错误；D．原子半径④>③>②，D错误；故答案选B。
1．（2022秋·山西太原·高二太原五中校考阶段练习）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，随着电子层的增加，p能级原子轨道数也在增多
D．与s原子轨道的电子相同，p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加
【答案】D
【解析】A．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A错误；
B．s能级的原子轨道为球形，处在该轨道上的电子不仅能在球壳内运动，也可在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，B项错误；
C．任何能层的p能级都只有3个原子轨道，不会随着电子层的增加而增多，C项错误；
D．距离原子核越远的电子，其能量越大，所以p原子轨道电子的平均能量也会随能层的增大而增加，D项正确；故答案选D。
2．（2022秋·黑龙江双鸭山·高二双鸭山一中校考期中）下列说法正确的是
①P能级能量一定比 s能级能量高
②2px、2py、 2pz 轨道相互垂直，但能量相同
③原子由激发态变为基态所得的原子光谱为发射光谱
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①②③B．②③C．③④D．②③④
【答案】D
【解析】①同一能层中，p能级能量高于s能级能量，但不同能层中，s能级的能量可能比p能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级的能量，故①错误；
②2px、2py、2pz轨道相互垂直，是同一能级的不同轨道，它们的能量相等，故②正确；
③原子由激发态转化成基态时，以光的形式放出能量，获得的光谱为发射光谱，故③正确；
④s 电子云球对称，p 电子云轴对称，则s 电子的电子云呈球形，p 电子的电子云呈哑铃形，故④正确；
故选：D。
3．（2022广东）具有下列外围电子排布式的基态原子中，能形成AB2型离子化合物的是
A．2s22p2与2s22p4B．3s23p4与2s22p4
C．3s2与2s22p5D．3s2与3s23p2
【答案】C
【解析】A．2s22p2与2s22p4分别为C和O，能形成AB2型共价化合物CO2，故A不选；
B．3s23p4与2s22p4分别为S和O，能形成AB2型共价化合物SO2，故B不选；
C．3s2与2s22p5分别为Mg和F，能形成AB2型离子化合物MgF2，故C选；
D．3s2与3s23p2分别为Mg和Si，能形成A2B型共价化合物Mg₂Si，故D不选；
正确答案是C。
4．（2022秋·新疆塔城·高二乌苏市第一中学校考阶段练习）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．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
B．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
C．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
D．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
【答案】C
【解析】A．光是电子释放能量的一种重要形式，霓虹灯发光过程中没有新物质生成，故A错误；
B．霓虹灯发光过程属于物理变化，没发生化学反应，故B错误；
C．由于处于激发态的氖原子不稳定，则电子由激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来，光的波长对应一定的颜色，故C正确；
D．通电后基态氖原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，这一过程产生的吸收光谱中暗线不连续，则不可能出现吸收除红光以外的光线，故D错误；
答案选C。
5．（2022秋·湖南长沙·高二雅礼中学校考阶段练习）以下现象与核外电子跃迁有关的是
①棱镜分光 ②石油蒸馏 ③凸透镜聚光 ④日光灯通电发光 ⑤冷却结晶
A．④B．④⑤C．①②③⑤D．①②③④
【答案】A
【解析】①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；
②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；
③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；
④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；
⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；
答案选A。
6．（2021·黑龙江绥化·高二开学考试）下列说法不正确的是
①充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因，是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
②电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
③某价层电子排布为4d54s1的基态原子，该元素位于周期表中第四周期第ⅠB族
④原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
⑤Be与Al在周期表中处于对角线位置，可推出：Be(OH)2+2OH-=BeO SKIPIF 1 < 0 +2H2O
A．①②③B．①③④C．②⑤D．③④⑤
【答案】B
【解析】①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电子吸收的能量后的状态是不稳定的状态，电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量，故错误；②电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度，正确；③价层电子排布为4d54s1的基态原子为24号元素，位于周期表中第四周期第ⅥB族，错误；④原子核外电子排布式为1s2的原子为H与原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be的化学性质不同，错误；⑤根据对角线相似，Be(OH)2+2OH-=BeO SKIPIF 1 < 0 +2H2O，正确。故错误的为①③④。故选B。
7．（2022江西）回答下列问题：
（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
①②③④⑤⑥
试判断，哪些违反了泡利原理？_______；哪些违反了洪特规则？_______。
（2）某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为_______；其最高价氧化物对应水化物的化学式是_______。
（3）将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s ②3d ③4s ④3s ⑤4p ⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是_______(填序号)。
【答案】（1） ③ ②④⑥ （2） 1s22s22p63s23p4 H2SO4 （3）①④⑥③②⑤
【解析】（1）同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，③违反了泡利原理；②中成单电子应自旋平行，④中5个电子应分占5个轨道，⑥中成单电子自旋平行，所以②④⑥违反了洪特规则；
（2）3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，对应基态应为1s22s22p63s23p4；此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4；
相同能级，能层越高，能量越高，同层能级能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf……，不同能层的能级间可能会出现能级交错现象，比如3d＞4s，故轨道能量由低到高顺序为：①④⑥③②
8．（2022江苏）回答下列问题：
（1）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是_______(填字母，下同)。
A．最易失去的电子能量最高
B．同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
（2）下列说法正确的是_______。
A．一个原子轨道上只能有1个电子
B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C．处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
（3）比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①1s，3d_______；
②3s，3p，3d_______；
③2p，3p，4p_______；
④3px，3py，3pz_______。
（4）符号3px所代表的含义是_______。
A．3px轨道上有3个电子
B．第3个电子层3px轨道有三个伸展方向
C．px电子云有3个伸展方向
D．第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
【答案】
（1）C
（2）D
（3） 1s<3d 3s<3p<3d 2p<3p<4p 3px=3py=3pz
（4）D
【解析】（1）A．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，选项A正确；
B．多电子原子在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)C．同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高，选项C不正确；
D．离核越近，电子能量越低，选项D正确；
答案选C；
（2）A．同一原子轨道上最多容纳2个电子，并且自旋方向相反，选项A不正确；
B．同一原子轨道上最多容纳2个电子，并且自旋方向相反，选项B不正确；
C．电子的能量由电子层和能级共同决定，同一电子层(n相同)，根据能量的不同又分为不同的能级，所以同一电子层不同能级上的电子的能量不同，选项C不正确；
D．处在同一能级中的电子能量相同，选项D正确；
答案选D；
（3）在多电子原子中，原子轨道能量的高低存在如下规律：
①形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s……，3d<4d<5d……；
②相同电子层上原子轨道能量的高低：ns③电子层和能级均相同的原子轨道的能量相等，如3px=3py=3pz轨道的能量相等；
（4）3px中，3表示第3电子层，p原子轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向，px表示沿x轴方向伸展的p轨道。
9．（2022山西）如图是s能级和p能级的原子轨道图。
试回答下列问题：
（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3个互相_______(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是_______，它的最低价氢化物的电子式是_______。
（3）元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn＋1，Y的元素符号为_______，原子的核外电子排布式为_______。
（4）下列电子排布图中，能正确表示元素X的原子处于最低能量状态的是_______。
A．B．
C．D．
【答案】
（1） 球 1 哑铃 3
（2） 2p 垂直 氮
（3） S 1s22s22p63s23p4
（4）D
【解析】（1）根据s轨道和p轨道的原子轨道图可知：s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形(或纺锤形)，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）元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，s轨道最多可容纳2个电子，p轨道容纳了电子，则s轨道已经充满，则X的原子最外层电子排布式为2s22p3，X是7号N元素，元素名称是氮，N元素最低化合价为-3价，该氢化物是NH3，电子式为；
（3）元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn＋1，n-1=2，则n=3，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，所以Y是16号S元素，元素名称为硫；
（4）A．根据原子核外电子排布原则：电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同时能量最低，2p轨道应为，A错误；
B．简并轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，2p轨道应为，B错误；
C．2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，所以2s中应容纳2个自旋方向相反的电子，C错误；
D．能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p，每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，所以正确的电子排布式为：，D正确；
故合理选项是D。
10．（2022春·河北邯郸·高二校考阶段练习）磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池。回答下列问题。
(1)Fe 位于元素周期表中第___________周期第___________族，其价层电子排布式为___________。
(2)用“＞”“＜”或“=”填空：离子半径：Li＋___________H-；第一电离能：Li___________Be；电负性：O___________P。
(3)在周期表中，与 Li 化学性质相似的邻族元素是___________。
(4)下列 Li 原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(5)基态 P 中未成对电子数为___________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。
【答案】(1) 四 Ⅷ 3d64s2
(2) ＜ ＜ ＞
(3)Mg
(4) D C
(5) 3 哑铃
【解析】（1）)Fe是26号元素，其基态原子价层电子排布式为3d64s2，因此Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；3d64s2；
（2）根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：Li＋＜H-；根据同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，因此第一电离能：Li＜Be；根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P，故答案为：＜；＜；＞；
（3）Li为第一主族的元素，其最外层只有一个电子，在化学反应中很容易失去最外层的电子，与其相邻的主族元素Mg最外层有2个电子，也很容易失去，其性质于Li相似，故答案为：Mg；
（4）题中Li原子轨道表示式表示的状态中，D是基态电子排布式，能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C，故答案为：D；C；
（5）基态P的价层电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：3；哑铃形；
11．（2022春·天津河北·高二统考期末）根据原子核外电子排布规律，回答下列问题：
(1)写出基态S原子的核外电子排布式：______。
(2)画出基态N原子的轨道表示式：______。
(3)Fe3+比Fe2+的稳定性______(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______；基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。
(4)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。
(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是______(填元素符号)，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态______(填“相同”或“相反”)。
(6)在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是______(填离子符号)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)
(2)
(3) 强 SKIPIF 1 < 0 的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定 4∶5
(4) N 球形
(5) Mg 相反
(6)K+和S2-
【解析】（1）S 位于第三周期第 VIA 族，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4)；
（2）N 位于第二周期 VA 族，根据泡利原理和洪特规则，核外电子排布图为；
（3） SKIPIF 1 < 0 的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半满状态，故更稳定，故Fe3+比Fe2+的稳定性强；
基态Fe2+与Fe3+离子的价层电子排布式分别为3d6和3d5，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为4：5；
（4）基态K原子核外有4个电子层，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，最高能层为第4层，即N层，最外层电子为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形；答案为N；球形；
（5）由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反，故答案为:Mg；相反；
（6）在KHSO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和S2-，其中核外电子排布相同的是K+和S2-；答案为：K+和S2-。
12．（2022河北）回答下列问题：
(1)基态Mn原子核外未成对电子有_______个。
(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。
(3)基态Ge原子有_______个未成对电子。
(4)镍元素基态原子的电子排布式为_______，3d能级上的未成对的电子数为_______。
(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______。
(6)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(7)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(8)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_______、_______(填标号)。
A．B．
C．D．
(9)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是_______。
A．Fe2＋
B．Cu
C．Fe3＋
D．Cu＋
【答案】(1)5
(2)相反
(3)2
(4) 1s22s22p63s23p63d84s2 2
(5)
(6) 哑铃(纺锤)形
(7) N 球形
(8)DC
(9)CD
【解析】(1)Mn是25号元素， 电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，基态Mn原子核外未成对电子有5个。
(2)镁的M层电子排布为3s2，根据泡利原理可知这两个电子自旋方向相反。
(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p2；在其原子的最外层的2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对电子。
(4)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2。
(5)N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。
(6)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为，基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。
(7)K位于第四周期IA族，电子占据最高能层是第四层，即N层，最后一个电子填充子在s能级上，电子云轮廓图为球形。
(8)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。则能量最低和最高的分别为D、C(填标号)。
(9)电子排布应先排满低能轨道，再排满高能轨道，因此，B不符合题意，而失去电子时，应先失去高能轨道电子，故C、D两项符合题意。