大学化学原子结构习题及答案

1、1.评述下列叙述是否正确，如有错误，试予以改正。（1） 主量子数n = 3时，有3 s、3p、3d三个原子轨道；（2） 四个量子数n、l、m ms都是用来描述原子轨道的。1 .解：（1）错误。应有 3 s、3p、3d 三 个亚层 和 3 s, 3px, 3py, 3pz, 3d 2 2 , 3dxy , 3dxz , 3 dyz 和 3 d 2, x yz共九个轨道。 错误。量子数n、l、m是用来描述原子轨道的，而ms只描述电子自旋方向。、2.下列关于原子轨道的 叙述是否正确如不正确试予以改正： 主量子数n = 1时，有自旋相反的两个原子轨道；（2） 主量子数n = 4时，有4s, 4p, 4

2、d, 4f四个原子 轨道；（3） 磁量子数m= 0 ,对应的都是s原子轨道。2 .解：（1） 不正确。n = 1时，只有1s亚层，也只有一个1 s原子轨道，其中最多可容纳自旋方式相反的两 电子。（2）不正确。n = 4时可能有4s、4p、4d、4f亚层，原子轨道数目分别为1、3、5、7,所以可以有16个原子轨道。（3） 不正确。原子轨道空间图象取决于角量子数l,只有l= 0,m= 0时为s原子轨道，而 l+0 , m= 0时都不是s原子轨道。3 .对某一多电子原子来说,（1） 下列原子轨道3 s、3Px、3py、3pz、3dxy、3dxz、3dyz、3dz2、3dx2 y2中， 哪些是等 价（

3、简并）轨道具有下列量子数的电子，按其能量由低到高排序，如能量相同则排在一 起（可用“ <”、"=”符号表示）：（A） 3、2、1、+ 1；（B） 4、3、2、- g;（C） 2、0、0、+ 3；（D） 3、2、0、+ J;（E） 1、0、0、-，；（F） 3、1、1、+ 掾。3 .解：（1）等价轨 道为：3px、3py、3pz3dxy、3dxz、3 dyz、3dz2、3dx2y（2）能 量 顺序： （E） < （C） < （F） < （A） = （D） < （B）o4 .确定一个基态原子的电子排布应遵循哪些规则下列电子排布式各违犯了哪一规则（1） 7N:

4、1s2 2s2 2px2 2py1（2）28Ni：1s2 2s22 p6 3s2 3p6 3d1O（3）22：1s2 2 s2 2 p6 3s23p104 .解：应遵循的规则：能量最低原理，泡利（Pauli） 不相容原理，洪德（Hund）规则；违反洪德规则（2）违反能量最低原理（3） 违反泡利不相容原理。5 .某元素的阳离子M2+的3 d轨道中有5个电子，试：（1）写出M原子的核外电子排布式；（2） M 原子的 元素符号及其在周期表中的位置（周期、族）；（3） M2+的5个3d电子的运动状态（用量子数表示）。6 .解：（1） 1 s2 2s2 2p6 3s2 3 p6 3d5 4 s2 （2）

5、 Mn ,第四 周期，第W B 族111（3） n = 3 , l = 2,m= 0 ,ms = +2- ；n = 3 , l = 2 ,m= 1 , ms = + 多；n = 3, l = 2,m= - 1, ms = +1 ;n = 3 , l = 2,m= 2,ms = +1；n = 3 , l = 2 ,m= - 2 , ms = + 1O6.已知某元素A与Ar在周期表中处于同一周期，且原子核外相差3个电子。试回答： 元素A在周期表中所处位置（周期、族）及元素符号；（2） A原子核外每个不成对电子的运动状 态（用量子数表示）；（3） A与硫相比，何者第一电离能大简述原理。6 .（1）

6、第三周期，V A族，P（2） 有3个不成对电子，它们的量子数为：3 1 1 +2 , 3 1 0 + -2, 3 1-1 + -2（3） P的第一电离能比S的第一电离能大，因为失去的都是3 p亚层上的电子，P原子的3 p 亚层处于半充满状态，相对较稳定，失去较困难。7 .原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动轨道的含义相同。（）。7.错8.以电子概率（几率）密度表示的空间图象即为原子轨道，波函数的空间图即为电子云。（8.错9.电子云是核外电子分布概率（几率）密度的空间图象。（）9.对10.波表明微粒子运动的波动性，其数值可大于零也可小于零,小电子在的概率（率）密度。（)10.对1

7、1.4 f应的量11.对12.对子核外子来说，只有四个量子数完全确定后，其能量定值。（12.错13.对氢原子来说,能级顺序为 1s < 2s < 2P < 3 s < 3 p < 4 s < 3d。()13.错14.气态He+与气态H原子都只有个电子,但He+失去个电子比H原子失去一个电子要吸）原子核）收更多的能量。()14.对15.与波函数视为同义语的是（）。（A） 概率（几率）密度；（B）电子云；（C）原子轨道;（D）原子轨道的角度分布图。16.氢原子的原子轨道能量取决于量子数（(A) n;(B) n 和 1;(C)17.下列有关电子云的叙述中,错误的是

8、（）(A)子在核外某处单位微体积内出现的概率（几率）；(B)电子在核外空间某处出现的概率（几率）密度;(C)球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率（几率）为零;(D)计结果，它好象形成了团带负电荷的云，包围在原子核的18.某原子轨道用波函数表示时，下列表示中(A) n；(B)n, l ；(C)n, l , m；(D)n, 1,rm ns°25.对于四个量子数，下列叙述中正确的是（A） 磁量子数m= 0的轨道都是球形的；（B）角数1可以取从0到n的正整数;（C） 决定多电子原子中电子的能量的是主量子数；（D）自旋量子数ms与原子轨道无关。26.角量子数l = 2的某电子，其磁量子数m

9、（）。(A)只能为+2 ； （B）只能为-1、0、+1者中的某个数值;(C)可以为-2、-1、0、1、2中的任个数值；（D）可以为任何个数值。27.下列叙述中,能够描述测不准原理的是（）。(A)有不准确性;(B)性，但动量没有不准确性;(C)性，但位置没有不准确性;(D)确定的位置和确定的动量。28.有 X、Y、Z种主族元素，若X元素的阴离子与Y、Z元素的阳离子具有相同的电子层结构,素的阳离子半径大于Z元素的阳离子半径，则此种元素的原子序数大小次序是（且丫元）。29.30.31.下列四种电（A） ns2 np3；下列各元素(A) K > Na > Li下列原子半(B)(D) Y &

10、lt; X < Z型的原子，其ns2 np4;（C）排列中，其电中电离ns2 np5;(D)(C) As > P > H径大小顺序中正确的是.（(A) Be < Na < Mg ;低的是（ns2 np6o序正确的是（）。;(D) Cr > N > Hg(B) Be < Mg < Na ;(C) Mg < Na < Be ;(D) Na < Be < Mg32.原子最外层电子构型为ns2的某主族元素,其各级电离能Ii的变化应是(A) I 1 < I 2 < I 3 < I 4；(B) I 1 >

11、 I 2 > I 3 > I 4；(C) I 1 < I 2 << 13V I 4；(D) I 1 > I 2 >> 13 V I 4。33已知Li和K的第一电离能分别为kJ - mol-1和kJ - mol-1，推测Na的第一电离能应()。(A) 大于 kJ - mol-1 ； (B) 小于 kJ - mol-1 ；(C) 大于 kJ mol-1 但小于 kJ mol-1 ; (D) 等于 Q +kJ mol-1。34 .第二周期元素中，其原子核外只有一个成单电子的元素数目是( )。(A)2 ；(B)3；(C)4；(D)5。35 .某元素的原子

12、序数小于36 ,其原子失去三个价电子后，量子数l =2的亚层刚好半充满。该元素 是.()。(A)Cr ;(B) Mn;(C)Fe;(D) As。36 .下列原子或离子中，具有与Ar原子相同电子构型的是()。(A) Ne ;(B) Na+;(C) Br-;(D) S2-。37 .价电子构型为4 f75d16s2的元素在周期表中属于()。(A) 第四周期vn B族；(B)第五周期W B族；(C) 第六周期vn B族； (D) 镯系元素。38 .原子的价电子构型中3d亚层全满，4s亚层只有一个电子的元素是()。(A) 汞；(B) 银；(C) 铜；(D) 钾。39 .下列基态离子中，具有d7电子构型的

13、是()。(A) Co 2+;(B) Ni 2+;(C) Fe 3+;(D) Fe 2+。40 . 29 Cu原子在基态时，符合量子数m=0的电子数应是()。(A) 12 ;(B) 13;(C) 14;(D) 15。41 .第三周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是4()。(A) 能量守恒原理； (B) 泡里(Pauli) 不相容原理；(C) 洪特(Hund) 规则；(D) 能级交错。42 .基态Fe2+价层电子的排布是4 ()。(A) ；3 d 4 s(C) ；3 d4s(B)_；3 d 4 s(D) _。3 d 4 s43.若将15P原子的电子排布式写成 1 s2 2s2 2p6

14、 3s2 3px2 3py1 ,它违背了(A) 能量守恒原理；(B) Pauli (泡利)不相容原理；(C) 能量最低原理；(D) Hund (洪德)规则44. 24 Cr原子处于基态时,价层电子排布轨道图可表示为(A)；3 d 4 s(C) _；3 d 4 s(B).3(D)345 .下列电子排布式中，原子处于激发状态的是.()。(A) 1 s2 2s22p6;(B) 1s22s2 2p33s1； (C) 1s22s22p63s23p63d5 4s1 ；(D) 1 s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s246 .下列原子轨道，在xy 平面上电子几率密度为零的是( )(A)4 s；

15、(B)4 小；(C)4 pz；(D)4dz247 .对下图所示，正确的叙述是()(A)图形表小dx2y2原子轨道的形状；（B） 图形表示切y2原子轨道角度分布图；（C）图形表dx2 y2电子云角度分布图；（D）图形表示dz2原子轨道的形状。48.(A)对下图所示，图形表7Kpy正确的叙述是（）。 原子轨道的形状；（B）图形表示(C)图形表示py电子云角度分布图;（D）图形表fly原子轨道角度分布图;示px原子轨道的形状。49.列六组量子数均可表不个2P电子:1, 0, +2；0, -2-； (3) 21,+ 1； 2 , 1, 1,-1+ 1 .2'1, -1 ,氮原子中的各子,其量子

16、数组(A)(1)、（3）(B)(1)、（3）、（5）;或（2）、(6)(C) (4)(6)；(D) (2)。50.下列各组中，表示在pz轨道运动，且能量最高(A) 4 , 1,0,(B) 3,2, 0, +g； (C) 4 , 1,1,1 .2,1, 0,51.下列符号52.下列原子级，不可能存在 号中错误的是（的是（A） 4s；(B) 7 p；(C) 2d；(D) 5 f o53.下列叙述中，错误的是（)。(A)px； (B)；(C)s;(D)dxy。（A） 主量子数n主要决定核外电子的能量;（B） 角量子数l主要决的能量;（C） 磁量子数m决定原子轨道展方向;（D） 磁量子数m的取n、l的

17、影响。54.对于原子核外的电子来说,下列各组量子数的中错误的(A)n = 3,l = 2,m= 0 , ms = + ；; (B) n = 2 , l = 2,m= -1 ，ms ="(C),ms = - -2 ； (D)1,55.根据下述要求,写出相应的元素符号:;Cr； Ar； P。原子核外p亚层半充满的原子序数最小的元素是外d亚层半充满数最小的元素是;（3） 与Na在同周期，原子核外p亚层全充满的；（4）与Na周期，其原子半径和第电离能均大于硫的元素是56.下列元素的原子核外电子排布式为:(A) Kr 5s1 (B) Kr 4d10 5s2 (C) Ar 3d104s2 (D)

18、 Kr 4 d105s2 5p6 (E) 12s2 2p6 3s2 3p5其中属于同周期的元族的元素为于金属的元素于非金属的元素为。(Rb)、B(Cd)、D(Xe); B(Cd)、C(Zn).A(Rb) 、B(Cd)、C(Zn);E(Cl)、D(Xe) o57.某元素原子序数小于30 ,子核外有6个成单子，则该元素位于期表中第周期,族，原子序数为符号是57.四；VIB；24; Cr。58.某元素原子的最外层有2子，其主量子数n = 4,在次外层l= 2的满。则该元素的原子序数为原子核外电子的排布式为子轨道中电子已完全,2c 2c 6c 2c 6c ,10, 21s 2s 2P 3s 3P 3d 4s 。59.数 n =2、l = 1、m= 0的原子轨道符号是；n = 4、i= 0、m= 0的原子轨道符号是5、lm= 0子轨道符号是;n = 4、l= 3对应的亚层。；4s； 5dz2 ; 4f。60.,l = 2 , m= 0 , m = + 1； (2),m= +1,