原子结构专项训练
一、单选题（12题）
1．下列叙述不正确的是
A．越易失去的电子能量越高
B．在离核越远区域内运动的电子能量越高
C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
D．在离核越近区域内运动的电子能量越低
2．下列微粒中，未成对电子数最多的是
A．O：1s22s22p4
B．P：1s22s22p63s23p3
C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
3．下列氮原子的轨道表示式中，能量由低到高的顺序是
A．①③②④ B．①③④② C．④③②① D．②④③①
4．下列说法正确的是
A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA 族
B．d区元素的原子定都有d轨道电子
C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素
D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素
5．气态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．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1
6．某基态原子的M层有4个p电子，下列叙述中错误的是
A．该原子的N层不含有电子 B．该原子L层一定有8个电子
C．该原子的最外层电子数是4 D．该原子有两个未成对电子
7．下列说法正确的是
A．错误，违反了泡利不相容原理
B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理
C．的电子排布式违反了洪特规则
D．电子排布式违反了泡利不相容原理
8．下列说法错误的是
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
9．以下各项中，利用玻尔原子结构模型可以较好地解释的是
A．氢原子光谱为线状光谱
B．氢原子的可见光区谱线
C．在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线
D．在高分辨钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线
10．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，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．、、的轨道相互垂直，能量不同
C．钒原子核外有4种形状的原子轨道
D．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
11．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子
C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
12．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：1s22s22p63s23p63d64s2
C．Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
D．Br-的电子排布式：[Ar]3d44s24p6
二、填空题（4大题）
13．按要求回答下列各小题：
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子。
(2)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为 。
(3)Zn原子核外电子排布式为 。
(4)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 。
(5)Co基态原子核外电子排布式为 。
(6)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子。
(7)镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 。
(8)写出基态As原子的核外电子排布式 。
14．下列基态原子的电子排布式或轨道表示式是否正确？若不正确指出原因。
(1)6C 1s22s22p ；
(2)O ；
(3)B ；
(4)P ；
(5)K 1s22s22p63s23p63d1 。
15．(2018·全国I卷)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 、 。
A． B．
C． D．
16．磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元素组成的有机物，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，我国印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。
(1)碳、硅、储为同一主族元素，则基态硅原子核外有 种运动状态的电子，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为 。
(2)氮原子价层电子的轨道表示式为 。
(3)基态Cl原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。
(4)氧元素基态原子核外K层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，越易失去，则越易失去的电子能量越高，故A正确；
B．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故B正确；
C．由构造原理可知，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，故C错误；
D．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故D正确；
故选C。
2．D
【详解】A．O原子未成对电子数为2；
B．P原子未成对电子数为3；
C．Fe原子未成对电子数为4；
D．Mn原子未成对电子数为5
综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。
3．A
【详解】各能级轨道中电子能量：1s<2s<2p，能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图知能量由低到高的顺序是①<③<②<④，故答案选A。
4．B
【详解】A．. 最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，A错误；
B．. d区元素的基态原子都含有d轨道电子，所以d区元素的基态原子一定都有d轨道电子，B正确；
C． 最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定金属元素，如氢元素，C错误；
D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，n能级上最多排列2个电子，则n=2，所以该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，非金属元素，D错误；
故选B。
5．B
【详解】能级轨道上的电子处于半充满、全充满、全空状态时，原子较稳定，不易失去电子，p能级最多容纳6个电子，s能级最多容纳2个电子。 选项B中3p3为半充满状态稳定结构，不易失去电子，当其失去一个电子时，吸收的能量做最多。
故选B。
6．C
【分析】根据元素的一种基态粒子的M层p能级上有4个电子，其价电子排布式是3s23p4，是S元素。
【详解】A．价电子排布式是3s23p4，则N层不含有电子，A项正确；
B．该基态粒子是S原子，L层含有8个电子，B项正确；
C．该基态粒子是S原子，最外层电子数是6，C项错误；
D．该基态粒子是S原子，电子排布式是[Ne] 3s23p4，所以该原子3p能级有2个未成对电子，D项正确；
答案选C。
7．C
【详解】A．根据洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，因此违反了洪特规则，故A错误；
B．泡利原理是一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是泡利原理，故B错误；
C．根据洪特规则，6C的电子排布式，题给电子排布式违反了洪特规则，故C正确；
D．电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理，故D错误；
答案为C。
8．A
【详解】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误；
B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确；
C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；
D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确；
故选A。
9．A
【详解】玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的。有外加磁场时氢原子有多条谱线，玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象，必须借助量子力学加以解释。玻尔理论中只引入一个量子数n，只能解释氢原子光谱是线状光谱，若要解释更复杂的原子光谱，需引入更多的量子数。
10．D
【详解】A．s轨道是球形，描述的是电子云轮廓图，表示电子在单位体积内出现概率的大小，故A错误；
B．p能级有三个原子轨道，同一能层上的p轨道能量相同，、、能量相同，它们的差异是延伸方向不同，故B错误；
C．23号钒原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，有s、p、d三种能级，对应的原子轨道形状有3种，故C错误；
D．s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，故D项正确；
综上所述，正确的是D项。
11．B
【详解】A．最外层只有一个电子的原子的化学性质不一定相同，如H和Na，故A错误；
B．2p轨道上只有2个电子，应是Be，3p轨道上只有2个电子的，应是Mg，它们位于同一主族，化学性质具有相似性，故B正确；
C．原子核外电子排布式为1s2，该元素为He，属于稀有气体元素，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子，该元素为Be，属于金属元素，两者性质不相似，故C错误；
D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，该元素为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，价电子排布式，可以是4s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2，分别是Ca、Fe、Co、Ni、Zn，它们化学性质不一定相似，故D错误；
答案为B。
12．D
【详解】A．2p能层有4个电子，应在3个不同的轨道，所以O原子的轨道表示式违背洪特规则，A错误；
B．Ca为20号元素，其原子的核外有20个电子，其电子排布式应为，B错误；
C．Cr原子的电子排布式应为，C错误；
D．Br为35号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，Br得到1个电子形成Br-，所以Br-的电子排布式为[Ar]3d104s24p6，D正确；
故选：D。
13．(1) 4s
(2) 哑铃(纺锤) 4f5
(3)[Ar]3d104s2
(4)
(5)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
(6) 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 2
(7) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(8)1s22s22p63s23p63d104s24p3
【详解】（1）Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则价层电子排布图为 。Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态，能量较低，故首先失去4s轨道电子；
（2）基态S原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4，电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3＋成为稳定状态，则应先失去能量较高的6s轨道2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，所以Sm3＋的价电子排布式为4f5；
（3）Zn为第4周期，ⅡB族元素，属于ds区，可直接判断价电子层结构为3d104s2，故Zn的电子层结构为[Ar]3d104s2。
（4）N原子位于第2周期第ⅤA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是 。
（5）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
（6）Ge的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，p轨道有2个未成对电子。
（7）镍元素位于第4周期Ⅷ族，原子序数为28，依据能量最低原理，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，其3d能级上未成对电子数为2。
（8）As位于第4周期第ⅤA族，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
14．(1)不正确，违背洪特规则
(2)不正确，违背洪特规则
(3)不正确，违背泡利不相容原理
(4)不正确，违背洪特规则
(5)不正确，违背能量最低原理
【详解】（1）p能级有px、py、pz三条能量相同的轨道，根据洪特规则C原子2p能级上的2个电子应以自旋相同的方式占据两条p轨道。因此错误，违背洪特规则。
（2）O原子2p能级上的4个电子应先以自旋相同的方式占据3个p轨道，最后一个电子再以自旋相反的方式填充到其中一个轨道。因此错误，违背洪特规则。
（3）每条轨道上的电子以自旋相反的方式排列。因此错误，违背泡利不相容原理。
（4）P原子3p的三条轨道上的电子应以自旋相同的方式排列。因此错误，违背洪特规则。
（5）K原子最后一个电子应填充在4d能级，它的能量比3d能级更低。因此错误，违背能量最低原理。
15． D C
【详解】根据构造原理，D图示为基态Li原子电子排布图，能量最低；C图示中有2个电子跃迁到2p轨道，能量最高；
故选D、C。
16．(1) 14
(2)
(3)M
(4)相反
【详解】（1）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；故基态硅原子核外有14种运动状态的电子；锗为第四周期ⅣA族元素，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为 。
（2）氮为第二周期ⅤA族元素，氮原子价层电子的轨道表示式为 。
（3）能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；基态Cl原子中最外层电子层为M层，核外电子占据最高能层的符号是M。
（4）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；氧元素基态原子的K层有2个电子，根据泡利原理，K层电子的自旋状态相反。
答案第1页，共2页
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