12 多电子原子核外电子的排布(分层作业)(解析版)2023学年高二化学(沪科版2020选择性必修2

高二化学（沪科版2020选择性必修2 物质结构与性质）第一章原子结构与性质1.2 多电子原子核外电子的排布分层作业★基础过关练★1．下列轨道表示式能表示基态氮原子最外层结构的是A．B．C．D．【答案】C【解析】根据洪特规则，知能量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，原子的能量最低，基态氮原子最外层结构是：，故选C。

2．下列状态的Li原子中，能量最低的是A．B．C．D．【答案】D【解析】基态Li的核外电子排布为1s22s1，能量最低，即D为基态；A、B、C所示的锂原子电子均由基态变成激发态，需要吸收能量，均高于D，故选D。

3．下列几种表示电子排布的方法中正确的是A．32Ge基态原子核外电子排布式：4s24p2B．28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1C．O原子的电子排布图：D．29Cu+的价层电子排布式：3d94s1【答案】C【解析】A．32Ge基态原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，故A错误；B．28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2，故B错误；C．O原子的电子排布图：，故C正确；D．29Cu+的价层电子排布式：3d10，故D错误；故答案选C。

4．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，化学性质相同【答案】A【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。

5．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是()A．N：1s22s22p3B．S2－：1s22s22p63s23p6C．Na：1s22s22p53s2D．Si：1s22s22p63s23p2【答案】C【解析】基态原子的核外电子排布必须遵循能量最低和构造原理，基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1。

6．下列有关原子结构的说法正确的是A．霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关B．氖原子与钠离子两粒子的2p能级上的电子离核的距离相同C．M能层中有3s、3p、3d、3f四个能级，共16个轨道D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为【答案】A【解析】A．电子获得能量，跃迁至外层能量更高的原子轨道，不稳定，会重新跃迁回原有原子轨道，以光能形式释放多余能量，霓虹灯发光原理即为此原理，A正确；B．钠离子核电荷数更多，对电子吸引能力更强，所以钠离子2p能级上的电子离核更近，B错误；C．M能层只有3s、3p、3d能级，共9个轨道，C错误；D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为，3s能级电子排布不符和泡利原理，D错误；综上，本题选A。

7．某同学将A原子的核外电子排布式写成，他违背了A．能量最低原理B．泡利不相容原理C．能量守恒原理D．洪特规则【答案】A【解析】根据分析可知，A原子的核外电子排布式写成，违背了能量最低原理，正确的排布式是；答案选A。

8．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子B．1s22s12p0x 2p1y2p1z违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布C．不符合泡利原理，是不存在的排布D．若某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则其基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为花瓣形【答案】C【解析】该元素原子序数为24，当3d轨道半充满稳定，所以电子排布式应该为[Ar]3d54s1，A错误；B．1s22s12p0x 2p1y2p1z符合能量最低原理，是基态原子的电子排布，B错误；C．2s电子应该应该自旋相反，不符合泡利原理，是不存在的排布，C正确；D．某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P，电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子云的形状为哑铃形，D错误；故答案选C。

9.下列电子排布式或轨道表示式正确的是()A.C的轨道表示式:B.Ca的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2C.O的轨道表示式:D.Br的电子排布式:[Ar]3d104s24p5【答案】D【解析】A项中C的轨道表示式违背洪特规则;B项中Ca的电子排布式违背构造原理、能量最低原理;C项中O的轨道表示式违背泡利原理。

10．下列离子中外层d轨道达半充满状态的是A．3Fe+B．K+C．Cu+D．Br-【答案】A【分析】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子；【解析】A．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，符合半满，选项A符合题意；B．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，d轨道全空，选项在B不符合题意；C．Cu+的电子排布式为[Ar]3d10，全满，选项C不符合题意；D．Br-的电子排布式为[Ar]4s24p6，d轨道全空，选项D不符合题意；答案选A。

11．4p轨道填充一半的元素，其原子序数是()A．15B．33 C．35D．51【答案】B【解析】4p轨道填充一半的元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序数为33。

12.下列原子的核外电子排布式违反了泡利原理的是()A.基态硅原子的核外电子排布式:1s22s22p63s13p3B.基态钪原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p64s3C.基态碳原子的核外电子排布式:1s22s22p2D.基态铬原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2【答案】B【解析】根据泡利原理,B项中4s轨道中不应该有3个电子,符合题意。

13．（2022·吉林辽源·高二期末）下列有关氮原子的轨道表示式中违反洪特规则的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．中，电子先排布在能量最低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，并且遵循洪特规则，A不符合题意；B．中，电子虽然占据2p能级中的3个轨道，但自旋方向不完全相同，违反了洪特规则，B符合题意；C．中，电子没有排满1s、2s轨道，就进入2p轨道，违反了能量最低原理，但没有违反洪特规则，C不符合题意；D．中，电子没有排满2s轨道，就进入2p轨道，只违反能量最低原理，D不符合题意；故选B。

14．下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其轨道表示式为【答案】B【分析】价电子排布为3s23p4的原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核电荷数为16，为S元素，据此分析解答。

【解析】A．O为8号元素，氧原子的价电子排布为2s22p4，故A错误；B．S是16号元素，原子核外有16个电子，根据构造原理，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故B 正确；C．一定条件下，S与H2化合生成H2S，常温下为气体，故C错误；D．S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为，故D错误；答案选B。

15．在核电荷数为25的Mn的价层电子排布中，处于基态的是A．B．C．D．【答案】D【解析】根据能量最低原理，基态原子的电子尽先排布在能量低的轨道，基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2，根据洪特规则，电子在能量相同的轨道上排布时，尽可能分占不同轨道，并且自旋方向相同，所以基态Mn原子的价电子排布图为，故选D。

16．下列基态原子的电子排布式或电子排布图，正确的是A．12Mg原子：B．8O原子：C．24Cr原子：[Ar]3d44s2D．26Fe2+离子：[Ar]3d6【答案】D【解析】A．12Mg原子核外电子排布图为：，违反了泡利不相容原理，故A错误；B．8O原子核外电子排布图为：，违反了洪特规则，故B错误；C．铬是24号元素，其原子核外有24个电子，根据核外电子排布规律可知其基态核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1，故C错误；D．铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以亚铁离子的核外电子排布式为[Ar]3d6，故D正确；答案选D。

17．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：(1)基态N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____________。

(2)写出基态24Cr原子的价电子排布式：____________；(3)写出基态N的原子核外电子排布图：____________；(4)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了____________；(5)Fe3+比F e2+的稳定性更___________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是____________；(6)元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是___________。

【答案】(1)2p哑铃##纺锤(2)3d54s1(3)(4)泡利不相容原理(5)强Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5、Fe3+的3d轨道是半充满、处于稳定结构(6)硒【解析】（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。

（2）基态24Cr原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1、价电子排布式：3d54s1；（3）基态N的原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，原子核外电子排布图：；（4）同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子，若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了泡利不相容原理；（5）Fe3+比Fe2+的稳定性更强，从结构上分析原因是：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5、Fe3+的3d轨道是半充满、处于稳定结构。

（6）原子的价层电子排布式为4s24p4，则核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p4、则该元素的原子序数为34、名称是硒。

18．(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__________________。