1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理——高二化学人教版（2019）选修二课时优化训练
1.下列说法中不正确的是( )
A.电子在3px与3pz轨道上的运动状态不相同
B.1s22s12违背了洪特规则,是激发态原子的电子排布式
C.原子结构示意图为的原子,核外电子云有两种不同形状
D.基态Ni原子的价电子排布图为
2.（双选）下列关于价层电子排布式为3s23p4的粒子的描述正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.可以与H2化合生成常温下呈气态的化合物
D.其轨道表示式为
3.下列表述正确的是( )
A.基态Cl-的电子排布式:1s22s22p63s23p6
B.H2S的电子式:H+]2-H+
C.s能级上电子的能量小于p能级上电子的能量
D.轨道表示式违背了洪特规则
4.下列各项叙述错误的是( )
A.如果硫原子核外电子排布图为，则违反了泡利原理
B.如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理
C.氮原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理
D.泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则
5.基态原子价层电子排布为的元素在周期表中的位置是( )
A.第四周期第ⅠA族
B.第四周期第ⅢA族
C.第五周期第ⅠA族
D.第五周期第ⅢA族
6.已知锰元素的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
A. B.
C. D.
7.下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高和最低的分别为( )
A.③，①
B.②，④
C.③，④
D.②，①
8.下面是第二周期部分元素基态原子的轨道表示式，据此下列说法一定错误的是( )
A.每个原子轨道里最多能容纳2个电子
B.电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道
C.每个能层所具有的能级数等于能层序数
D.若一个原子轨道里有2个电子，则其自旋相同
9.（双选）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物，Z元素可以形成-1价离子，下列说法正确的是( )
A.X元素原子基态时的核外电子排布式为
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素基态原子的核外电子排布式为
D.Z元素是非金属元素
10.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物，Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是( )
A.X元素基态原子的电子排布式为
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质在氧气中不能燃烧
11.回答下列问题：
（1）下面是s能级与p能级的原子轨道图：
请回答下列问题：
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）写出下列元素基态原子的电子排布式。
①Co：_____；②Cu：_____。
（3）画出下列元素基态原子的轨道表示式。
①P：_____；②F：_____。
12.有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外仅有一个非空原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1；C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等；D元素的原子核外所有p轨道为全充满或半充满状态。
（1）写出四种元素的元素符号：A___________，B___________，C___________，D___________。
（2）画出C、D两种元素基态原子的轨道表示式：
C___________；
D___________。
（3）写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式：___________。
（4）B元素的单质的电子式为___________，其最简单氢化物的电子式为___________。
13.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物，Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的符号是________。
（2）Y元素原子的价层电子轨道表示式为________，该元素的名称是________。
（3）已知化合物，在稀硫酸中可被金属锌还原为，产物还有和，该反应的化学方程式是________。
14.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为__________。
（2）B元素的-1价离子和C元素的+1价离子的核外电子排布均与氩原子的相同，则B元素的-1价离子的结构示意图为__________，C元素原子有__________个能层，__________个能级，__________个非空原子轨道。
（3）D元素的+3价离子的3d能级为半充满状态，D的元素符号为__________，其基态原子的核外电子排布式为__________。
（4）E元素基态原子的M能层全充满，N能层只有一个电子，E的元素符号为__________，其基态原子的简化电子排布式为__________。
15.下列原子或离子的电子排布表示方法中，正确的是________，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理的是________。
①
②
③P：
④
⑤
⑥
⑦C：
答案以及解析
1.答案：B
解析：3px与3pz轨道上的电子运动状态不相同,A正确;1s22s12违背了能量最低原理,B错误;原子结构示意图为的原子的核外电子排布式为1s22s22p4,只有s、p两种能级,故只有两种不同形状的电子云,C正确;符合基态Ni原子的价电子排布,D正确。
2.答案：BC
解析： 价层电子排布式为3s23p4的原子是S,O原子的价电子排布式为2s22p4,A错误;S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,B正确;硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体,C正确;当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋平行,所以D项中的轨道表示式违反洪特规则,D错误。
3.答案：A
解析：H2S为共价化合物,电子式为H,B错误;能级的能量高低首先要看能层高低,同能层电子s能级能量小于p能级能量,C错误;该轨道表示式违背了泡利不相容原理,D错误。
4.答案：A
解析：如果硫原子核外电子排布图为，则违反洪特规则，故A错误；25号Mn元素的基态原子电子排布式为，如果Mn元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理，故B正确；氮原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理，故C正确；泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则，故D正确。
5.答案：B
解析：某基态原子的价层电子排布为，该元素原子序数为2+8+18+3=31，为Ga元素，位于第四周期第ⅢA族，B正确。
6.答案：D
解析：A项，根据构造原理可知，，且选项中3d能级的电子排布不符合洪特规则，错误；B项，根据构造原理可知，，且选项中1s、2s、3s、4s能级的电子排布不符合泡利原理，错误；C项，3d能级的电子排布不符合洪特规则，错误。
7.答案：C
解析：Li是3号元素，基态Li原子核外电子排布能量最低，其轨道表示式是；在原子核外同一能层中的不同能级的能量大小关系为；不同能层中一般是能层序数越大，能量越高，则Li原子核外电子排布中能量最高的是，故合理选项是C。
8.答案：D
解析：由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确。当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确。任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，C项正确。若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋相反，D项错误。
9.答案：BD
解析： X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，所以X是砷，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子，所以Y是碳或氧，X与Y可形成化合物，所以Y是氧，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，所以Z是氢。X元素原子基态时的核外电子排布式为，故A错误；X元素是第四周期第ⅤA族元素，故B正确；Y元素基态原子的核外电子排布式为，故C错误；氢元素为非金属元素，故D正确。
10.答案：B
解析：由题中信息可推知X为As、Y为O、Z为H。As元素基态原子的电子排布式为，A项错误；As元素是第四周期第ⅤA族元素，B项正确；是碳元素原子的轨道表示式，C项错误；能在中燃烧，D项错误。
11.答案：（1）球；1；哑铃（或纺锤）；3
（2）①（或）；②（或）
（3）①；②
解析：（1）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。
（2）①Co的原子序数是27，其基态原子核外电子排布式为或；②Cu的原子序数是29，其基态原子核外电子排布式为或。
（3）①P的原子序数是15，基态原子的轨道表示式为；②F的原子序数是9，基态原子的轨道表示式为。
12.答案：（1）H N Mg P
（2）
（3）
（4）
解析： A是宇宙中最丰富的元素，且原子核外仅有一个非空原子轨道，则A为氢；B元素原子的核外电子排布式为，则B为氮；C元素原子的核外电子排布式为，则C为镁；D元素原子的核外电子排布式为，则D为磷。
13.答案：（1）；As
（2）；氮
（3）
解析：（1）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第四周期ⅤA族元素，即X为As，其电子排布式为。
（2）Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，且As跟Y可形成化合物，可推知Y为O；又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z为H。
（3）为，为，与稀硫酸和Zn反应的化学方程式为。
14.答案：（1）N
（2） 4 6 10
（3）Fe
（4）Cu
解析： （1）由A元素基态原子的次外层有2个电子，可知其次外层是K层，则其共有2个电子层，最外层有3个未成对电子，所以最外层电子排布式为，因此A是氮元素，符号是N。
（2）氩是18号元素，故B为17号元素Cl，C为19号元素K。
（3）D元素的+3价离子的3d能级为半充满状态，则D元素的+3价离子的电子排布式为，电子总数为23，故D元素原子的电子总数为26，因此D是铁元素，符号为Fe，其基态原子的核外电子排布式为。
（4）E元素原子的核外电子数为2+8+18+1=29，故E是铜元素，符号为Cu，其基态原子的核外电子排布式为，简化电子排布式为。
15.答案：①⑤⑥；②④；③；⑦
解析：根据核外电子排布规律知，②中电子排完2s能级后应排2p能级，而不是3p能级，电子排布式应为；③中没有遵循洪特规则——基态原子的电子在同一能级的不同轨道上排布时，总是优先单独占据一个轨道并且自旋状态相同；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时体系的能量较低，原子较稳定，Cr原子电子排布式应为；⑦违反泡利原理，正确的电子排布图应为。
