课时作业1 能层与能级 构造原理
1.R元素的原子,其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数,则R可能是()
A.Li
B.Be
C.S
D.Ar
2.下列每组中的两个微粒,其电子排布式不相同的是()
A.12C和13
C
B.Na+和N3-
C.Cl-和Ar
D.Fe3+和V
3.主族元素的原子,M层上有一个半充满的能级,该原子的质子数()
A.只能是7
B.只能是15
C.是11或13
D.是11或15
4.有一个原子在第三个能层上有10个电子,则该原子的第三能层的电子排布式为
()
A.3s10
B.3d10
C.3s23p63d2
D.3s23p53d3
5.4p能级填充4个电子的元素,其原子序数是()
A.15
B.34
C.35
D.51
6.某元素原子的3d能级上有3个电子,则其N能层上的电子数为()
A.0
B.2
C.5
D.8
7.已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下:
11X:1s22s22p6 19Y:1s22s22p63s23p6
20Z:1s22s22p63s23p6
若将上述三种微粒归为同一类,下列微粒中也可归为此类的是()
A.B.C.D.8.下列说法正确的是()
A.第三能层有s、p共2个能级
B.3d能级最多容纳5个电子
C.第三能层最多容纳8个电子
D.无论是哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2个
9.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
A.K+ 1s22s22p63s23p6
B.As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
C.N3- 1s22s22p6
D.Ca 1s22s22p63s23p63d2
10.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是()
A.原子中2p能级比2s能级多一个电子的第二周期元素
B.位于元素周期表中第三周期ⅢA族的元素
C.原子最外层电子排布为2s22p6的元素
D.原子最外层电子排布为2s22p5的元素
11.下列各项中,前面的能级先填入电子的是()
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
12.硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()
A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量
B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量
C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相似
13.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。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法中正确的是()
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.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是()
A.1s22s22p63s2→1s22s22p63s13p1
B.1s22s22p5→1s22s22p43s1
C.1s22s22p4→1s22s22p34f1
D.1s22s22p63s23p5→1s22s22p63s23p44s1
15.请根据构造原理,按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图:
(1)16S的电子排布式________________________________________。
(2)10Na的次外层电子排布式________________________________。
(3)20Ca的最高能层的电子排布式____________________________。
(4)26Fe的简化电子排布式__________________________________。
(5)27Co的原子结构示意图__________________________________。
(6)26Fe3+的电子排布式______________________________________。
(7)33As的简化电子排布式为________________________________。
16.(1)某元素的原子序数为33,则
①此元素原子的电子总数是________;
②有________个电子层,________个能级;
③它的电子排布式为__________________。
(2)写出S、Ca2+、Cl-的电子排布式。
①S:__________________;
②Ca2+:________________;
③Cl-:____________________。
(3)某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。
①该元素原子中共有________个电子;
②该元素原子核外有________个能层;
③该元素原子M能层共有________个电子。
17.完成下列各题。
(1)Zn原子核外电子排布式为________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为________。
(3)Fe2+基态核外电子排布式为__________________________。
(4)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是________。
(5)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________。
(6)写出基态Se原子的核外电子排布式:________________。
18.下表给出了五种元素的相关信息,其中X、Y、Z、W为短周期元素。
元素
相关信息
X
在常温、常压下,其单质是最轻的气体,它将成为备受青睐的清洁燃料
Y
工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
Z
植物生长三要素之一,它能形成多种气态氧化物
W
室温下其单质呈粉末状固体,加热易熔化。该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
M
其单质是工业生产中不可缺少的金属原材料,常用于制造桥梁、楼房等
根据上述信息填空:
(1)Y元素的基态原子的能层数为________,其中第二能层中的能级为________;画出W的原子结构示意图:________。
(2)Z与Y形成的化合物中Z为+4价,则该化合物为________。
(3)M的价电子排布式为____________,M原子有________个未成对电子。
课时作业1
1.解析:若只有1个能层,不存在p能级;若有2个能层,则有两个s能级,则电子排布为1s22s22p4,为O元素;若有3个能层,则有三个s能级,则电子排布为1s22s22p63s23p6,为Ar元素;由此应选D项。
答案:D
2.解析:12C和13C核外电子数相同,电子排布相同,A项不符合题意;Na+和N3-的电子排布式均为1s22s22p6,B项不符合题意;Cl-和Ar的电子排布式均为1s22s22p63s23p6,C项不符合题意;Fe3+和V核外均有23个电子,但是二者电子排布分别为1s22s22p63s23p63d5、1s22s22p63s23p63d34s2,D项符合题意。
答案:D
3.解析:根据题意知该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s23p3,所以该原子的质子数为11或15。
答案:D
4.解析:第三能层有3s、3p、3d能级,根据构造原理知10个电子应排布为3s23p63d2。
答案:C
5.解析:4p能级填充4个电子的元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,原子序数为34。
答案:B
6.解析:根据构造原理,该元素原子的3d能级上已有3个电子,说明4s能级已经填满,而4p能级还没有填,所以其N能层上的电子数为2。
答案:B
7.解析:分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知,三种微粒都是金属阳离子。分析A~D四个选项中微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知,A和D是原子,B是阴离子,C是金属阳离子。
答案:C
8.解析:每一能层包含的能级数等于该能层的序数,故第三能层有s、p、d三个能级,A错;s、d能级最多容纳的电子数分别是2、10,故B错、D正确;每一能层最多容纳的电子数为2n2,第三层最多容纳18个电子,故C错。
答案:D
9.答案:D
10.解析:A项为N,B项为Al,C项为Ne,D项为F,故F2的氧化性最强。
答案:D
11.解析:根据构造原理可知电子填入能级的顺序为……4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子。
答案:B
12.解析:硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量,则其处于激发态时的能量高于基态时的能量,故A项正确,B、C项错误;转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构不相同,因为基态磷原子的最外层电子排布式3s23p3,化学性质也不相同,D项错误。
答案:A
13.解析:Ar与S2-的原子核不同,1s能级上电子的能量、3p能级上电子离核的距离、电子跃迁产生的光谱都不相同,化学性质也不同。
答案:C
14.解析:2p4→4f1的能级相差最大,电子发生跃迁的能级相差越大,吸收的能量越多,C项正确。
答案:C
15.解析:根据原子核外电子的排布规律和构造原理书写原子的电子排布式,应注意从3d能级开始出现“能级交错”现象。而且要看清题目的要求“最外层”还是“M层”“简化”等要求,其中阳离子的电子式是在原子的基础上先失去最外层电子。而不是完全按照填充顺序逆向进行。在书写原子结构示意图时,注意非主族元素,应该先写出电子排布式,再根据电子排布式写出原子结构示意图。
答案:(1)1s22s22p63s23p4(2)2s22p6(3)4s2
(4)[Ar]3d64s2(5)
(6)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]
3d5
(7)[Ar]3d104s24p3
16.解析:核电荷数=原子序数=核外电子数,故此原子的核外电子数为33个;依据构造原理,能量由低到高的顺序为E(4s) 答案:(1)①33 ②4 8 ③1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2)①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p6 ③1s22s22p63s23p6 (3)①25 ②4 ③13 17.答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)(2)4s 4f5(3)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6(4)N(5)3d104s24p2(6)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4) 18.解析:氢气是一种清洁燃料,所以X为氢元素;臭氧对紫外线有吸收作用,是保护地球地表环境的重要屏障,所以Y为氧元素,其基态原子含有K层与L层2个能层,L层为第二能层,有s、p两个能级(即2s和2p);氮、磷、钾是植物生长三要素,所以Z为氮元素;单质硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,所以W为硫元素;日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝,其中用于桥梁和楼房的应该是Fe,所以M为铁元素。 答案:(1)2 2s和2p (2)NO2或N2O4(3)3d64s2 4