化學人教版選修3課時作業(yè)1-1-1原子的誕生能層與能級構(gòu)造原理

課時作業(yè)1原子的誕生能層與能級構(gòu)造原理時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列說法中正確的是(D)A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運動，能量低的電子在離核遠的區(qū)域運動D．各能層含有的能級數(shù)為n(n為能層序數(shù))解析：同一原子中能層序數(shù)越大，形狀相同的原子軌道中的電子能量越高，離核越遠，A、C項均錯誤；在不同能層中，同一能級的軌道數(shù)是一定的，B項錯誤；D項正確。2．下列關(guān)于能層與能級的說法中正確的是(A)A．原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2B．任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)少于該能層的能層序數(shù)C．同是s能級，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的D．一個基態(tài)原子里，能層的數(shù)量一定小于能級的數(shù)量3．按能量由低到高的順序，下列排列正確的是(C)A．1s、2p、3d、4sB．1s、2s、3s、2pC．2s、2p、3s、3pD．4p、3d、4s、3p解析：相同電子層上的原子軌道能量高低：ns<np<nd<nf；形狀相同的原子軌道能量高低：1s<2s<3s<4s；另外還有能級交錯問題。A項中1s<2p<4s<3d；B項中1s<2s<2p<3s；D項中3p<4s<3d<4p。4．下列各組指定的元素不能形成AB2型化合物的是(D)A．1s22s22p2和1s22s22p4B．1s22s22p63s23p4和1s22s22p4C．1s22s22p63s2和1s22s22p5D．1s22s22p63s1和1s22s22p5解析：先由電子排布式確定是何種元素，再分析判斷。A項中的C和O可以形成CO2；B項中的S和O可以形成SO2；C項中的Mg和F可以形成MgF2；D項中的Na和F不能形成AB2型化合物。5．核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列說法正確的是(C)A．兩粒子的1s能級上電子的能量相同B．兩粒子的3p能級上的電子離核的距離相同C．兩粒子的電子發(fā)生躍遷時，產(chǎn)生的光譜不同D．兩粒子都達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學性質(zhì)相同解析：雖然氬原子與硫離子的核外電子排布相同，但它們的質(zhì)子數(shù)不同，對電子的作用力不同，所以各能級電子的能量不同、離核距離不同、化學性質(zhì)也不同。6．X2＋的核外電子排布式為1s22s22p6，下列說法正確的是(B)A．X可能為稀有元素B．X原子的核外電子排布為1s22s22p63s2C．X原子的核外電子排布為1s22s22p62d2D．X2＋的最外電子層上有6個電子解析：X原子應(yīng)比X2＋多2個電子，故電子排布式為1s22s22p63s2，X為鎂元素，Mg2＋的最外層有8個電子。7．已知三種微粒(原子或離子)的電子排布式如下：11X：1s22s22p619Y：1s22s22p63s23p620Z：1s22s22p63s23p6若將上述三種微粒歸為同一類，下列微粒中也可歸為此類的是(C)解析：本題主要考查了認識電子排布式和原子、離子結(jié)構(gòu)示意圖的水平，以及對物質(zhì)分類的能力。分析原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和電子排布式之間的關(guān)系可知，三種微粒都是金屬陽離子。分析A～D微粒結(jié)構(gòu)示意圖的核電荷數(shù)和核外電子排布的關(guān)系可知，A和D是原子，B是陰離子，C是金屬陽離子，故正確答案為C。8．若某元素原子處于能量最低狀態(tài)時，外圍電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是(B)A．該元素原子處于能量最低狀態(tài)時，原子中共有3個未成對電子B．該元素原子核外共有5個電子層C．該元素原子的M層共有8個電子D．該元素原子最外層有3個電子解析：根據(jù)構(gòu)造原理、原子核外電子排布規(guī)律、該元素原子的外圍電子排布式為4d15s2知其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，該元素原子處于能量最低狀態(tài)時，原子中只有4d1中的一個未成對電子，A項錯誤；由核外電子排布式可知該元素原子有5個電子層，M層共有18個電子，最外層有2個電子，故C、D錯誤，B正確。9．電子在一個原子的下列能級的原子軌道中排布時，最后排布的是(B)A．ns B．npC．(n－1)d D．(n－2)f解析：基態(tài)原子的電子在排布時先進入能量低的能級，填滿后再進入能量高的能級。根據(jù)原子軌道中能級的能量高低順序：ns<(n－2)f<(n－1)d<np，可知最后排布的應(yīng)是能量高的np能級。10．氣態(tài)中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是(C)A．1s22s22p63s2→1s22s22p63s13p1B．1s22s22p5→1s22s22p43s1C．1s22s22p4→1s22s22p34f1D．1s22s22p63s23p5→1s22s22p63s23p44s1解析：2p4→4f1的能級相差最大，電子發(fā)生躍遷的能級相差越大，吸收的能量越多，C項正確。11．X、Y兩元素可形成X2Y3型化合物，則X、Y原子處于基態(tài)時的最外層電子排布可能是(B)A．X：3s23p1Y：3s23p5 B．X：2s22p3Y：2s22p4C．X：3s23p2Y：3s23p4 D．X：3s2Y：2s22p3解析：A項，X為Al，Y為Cl，形成的化合物為AlCl3，A項不可能；B項，X為N，Y為O，可形成化合物N2O3，B項可能；C項，X為Si，Y為S，不能形成X2Y3型化合物，C項不可能；D項，X為Mg，Y為N，可形成化合物Mg3N2，不能形成X2Y3型化合物，D項不可能。12．某基態(tài)原子的第五電子層上只有2個電子，則該原子的第四電子層的電子數(shù)可能為(C)A．32 B．0～8C．13 D．19解析：某基態(tài)原子第五電子層上只有2個電子，根據(jù)構(gòu)造原理可知，其4s和4p能級一定是充滿的，而4d能級上的電子數(shù)可以是0、1、2、5、10，所以該原子的第四電子層的電子數(shù)為8、9、10、13或18。二、填空題(共52分)13．(13分)下表列出了核電荷數(shù)為21～25的元素的最高正化合價，回答下列問題：元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號ScTiVCrMn核電荷數(shù)2122232425最高正價＋3＋4＋5＋6＋7(1)寫出下列元素原子的核外電子排布式：Sc1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2、Ti1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2、V1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2、Mn1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2。(2)已知基態(tài)鉻原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合構(gòu)造原理。人們常常會碰到客觀事實與理論不相吻合的問題，當你遇到這樣的問題時，你的態(tài)度是：尊重客觀事實，注重理論適用范圍，掌握特例。(3)對比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是五種元素的最高正化合價數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最高能層s電子和次高能層d電子數(shù)目之和；出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是能量交錯使得d電子也參與了化學反應(yīng)。14．(12分)根據(jù)下列敘述，寫出元素名稱及核外電子排布式。(1)A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：硅1s22s22p63s23p2。(2)B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：硼1s22s22p1。(3)C元素的單質(zhì)在常溫下可與水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃：氟1s22s22p5。(4)D元素原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(1,4)：氖1s22s22p6。解析：A原子的L層排滿有8個電子，故M層有4個電子；B原子次外層電子數(shù)只能為2，故最外層電子數(shù)為3；C元素為F,2F2＋2H2O=4HF＋O2；D元素最外層電子數(shù)為8，次外層電子數(shù)為2。15．(14分)有A、B、C、D、E5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素，A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1。B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，C原子最外層上的電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請回答下列問題：(1)A是H，B是O，C是Al，D是S，E是K(寫元素名稱也可)。(2)由這五種元素組成的一種化合物是(寫化學式)KAl(SO4)2·12H2O。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：凈水劑。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p1。(4)寫出D元素原子的價電子排布式3s23p4。解析：B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，所以可得B、D的外圍電子層排布為ns2np4，所以B為氧元素、D為硫元素；而A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1，所以A為氫元素，E為鉀元素；C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半，所以C的外圍電子層排布為ns2np1，即C為鋁元素。16．(13分)有A、B、C、D四種元素，其中A元素是1826年一位法國青年科學家發(fā)現(xiàn)的，他在研究海水制鹽時向剩余的副產(chǎn)物(苦鹵)中通入氯氣后發(fā)現(xiàn)溶液的顏色變深，經(jīng)過一步提取可得紅棕色液體，有刺激性氣味；B、C、D的核外電子層數(shù)不超過3個，D原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)正好等于C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的2倍，而它們的最外層電子數(shù)相等；D原子的最內(nèi)層電子數(shù)是B原子核外電子數(shù)的2倍。回答下列問題：(1)四種元素分別為A.Br(溴)、B.H(氫)、C.O(氧)、D.S(硫)。(2)A原子的