2025年原子核外电子排布测试题及答案

2025年原子核外电子排布测试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.下列能级中，能量由低到高排列正确的是（）A.4s<3d<4p<5sB.3d<4s<4p<5sC.4s<4p<3d<5sD.5s<4p<3d<4s2.关于M电子层（第三电子层）的描述，错误的是（）A.包含s、p、d三个能级B.最多可容纳18个电子C.3s能级的电子云形状为球形D.3p能级有3个原子轨道3.某原子的2p能级电子排布违反泡利原理的是（）A.↑↓↑↑B.↑↑↑C.↑↓↑↓↑D.↑↓↑↓↑↓4.碳原子的2p能级电子排布符合洪特规则的轨道表示式是（）A.↑↓↑↑B.↑↑↑↓C.↑↑↓D.↑↓↓↑5.按照构造原理，下列能级的电子填充顺序正确的是（）A.先填4p，再填5sB.先填3d，再填4sC.先填5s，再填4dD.先填4f，再填5d6.硒（Se，原子序数34）的价电子排布式为（）A.4s²4p⁴B.3d¹⁰4s²4p⁴C.4s²D.4p⁴7.钒（V，原子序数23）原子的未成对电子数为（）A.1B.2C.3D.48.下列电子云形状与能级对应正确的是（）A.s能级—哑铃形B.p能级—球形C.d能级—花瓣形D.f能级—正方形9.下列电子排布式表示激发态原子的是（）A.1s²2s²2p⁶3s²B.1s²2s²2p⁵3s¹C.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶D.1s²2s²2p⁶3s²3p³10.下列量子数组合中，不合理的是（）A.n=3，l=1，m=0B.n=2，l=1，m=-1C.n=4，l=3，m=+3D.n=3，l=3，m=+1二、填空题（每空2分，共30分）1.镓（Ga，原子序数31）的电子排布式为__________。2.钼（Mo，原子序数42）的价电子轨道表示式为__________（用“□”表示轨道，“↑↓”表示电子）。3.铑（Rh，原子序数45）原子的未成对电子数为__________。4.砹（At，原子序数85）原子的电子层数为__________，所属能级组为__________。5.铕（Eu，原子序数63，镧系元素）的电子排布式为__________；其失去2个电子形成的离子电子排布式为__________。6.某元素原子的电子排布式为[Kr]4d¹⁰5s²5p³，该元素的原子序数为__________，价电子数为__________，未成对电子数为__________。三、简答题（共30分）1.（10分）氮原子（原子序数7）的2p能级电子排布比碳（原子序数6）、氧（原子序数8）更稳定，试用轨道表示式和洪特规则解释原因。2.（10分）铬（Cr，原子序数24）的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，而非[Ar]3d⁴4s²。结合能量最低原理和洪特规则说明其合理性。3.（10分）铁（Fe，原子序数26）常见+2、+3价，从核外电子排布角度分析其变价的原因。四、综合题（共20分）1.（10分）某元素X位于第四周期，原子序数为35，最高正价为+7。回答下列问题：（1）写出X的电子排布式；（2）画出X的价电子轨道表示式；（3）指出X的未成对电子数；（4）比较X与同周期相邻元素（原子序数34、36）的第一电离能大小，并说明原因。2.（10分）第四周期元素钾（K，原子序数19）、钙（Ca，原子序数20）、钪（Sc，原子序数21）的金属性逐渐减弱。结合三者的核外电子排布差异，解释金属性变化的原因。答案一、选择题1.A（能级能量顺序遵循n+0.7l规则，4s（4+0）<3d（3+1.4=4.4）<4p（4+0.7=4.7）<5s（5+0=5））2.D（3p能级有3个原子轨道，但M层包含s、p、d能级，最多容纳18电子，3s为球形，正确；D错误，p能级轨道数为3，但描述“形状”错误，p轨道是哑铃形）3.A（泡利原理要求同一轨道中电子自旋相反，A中2p能级第一个轨道有2个自旋相同的电子，违反规则）4.C（洪特规则要求电子优先单独占据不同轨道且自旋相同，碳的2p²应排布为两个单电子分占两个轨道，即↑↑，C正确）5.C（构造原理填充顺序为5s（n=5，l=0）<4d（n=4，l=2，n+l=6），C正确；4s<3d<4p<5s<4d<5p…）6.A（价电子为最外层电子，Se的电子排布为[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴，价电子为4s²4p⁴）7.C（V的电子排布为[Ar]3d³4s²，3d能级有3个单电子，4s能级成对，共3个未成对电子）8.C（s为球形，p为哑铃形，d为花瓣形，f更复杂，C正确）9.B（激发态是电子跃迁到高能级，B中2p能级未填满（应有6电子），电子跃迁到3s，为激发态）10.D（l的取值为0到n-1，n=3时l最大为2，l=3不合理）二、填空题1.[Ar]3d¹⁰4s²4p¹（Ga为31号，电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，简化为[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）2.4d轨道：□↑□↑□↑□↑□↑（5个轨道各1电子）；5s轨道：□↑（1个电子）（Mo为42号，电子排布为[Kr]4d⁵5s¹，价电子为4d⁵5s¹，轨道表示式中4d的5个轨道各有1个自旋相同的电子，5s轨道有1个电子）3.3（Rh为45号，电子排布为[Kr]4d⁸5s¹；4d能级5个轨道，8个电子排布为：5个轨道先各1个（5电子），剩余3个电子填入3个轨道（各加1个），故有2个轨道为单电子（5-3=2），2个未成对电子；5s轨道1个未成对电子，共3个）4.6；6（At为85号，电子排布为[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p⁵，电子层数为6，能级组与电子层数相同，为第6能级组）5.[Xe]4f⁷5d⁰6s²；[Xe]4f⁷5d⁰（Eu为63号，镧系元素，电子排布为[Xe]4f⁷6s²（5d⁰）；失去2个电子时，先失去6s²的电子，剩余[Xe]4f⁷）6.51；5；3（该元素为锑（Sb），原子序数=36（Kr）+10（4d¹⁰）+2（5s²）+3（5p³）=51；价电子为5s²5p³，共5个；5p³的3个电子分占3个轨道，未成对电子数为3）三、简答题1.氮原子的2p能级电子排布为↑↑↑（3个电子分占3个p轨道，自旋相同），符合洪特规则的“半满稳定”状态。碳的2p²为↑↑（2个单电子），氧的2p⁴为↑↓↑↑（1个成对电子+2个单电子）。半满时轨道对称性高、能量更低，因此氮的2p能级更稳定，电离能高于碳和氧。2.铬的电子排布若为[Ar]3d⁴4s²，3d能级未达半满（5电子），4s能级全满（2电子）。但3d⁵（半满）和4s¹的组合能量更低：半满的d轨道对称性高，电子间排斥小；4s¹的电子受核吸引力较弱，能量略高于3d⁵。因此，总能量[Ar]3d⁵4s¹低于[Ar]3d⁴4s²，符合能量最低原理。3.铁的电子排布为[Ar]3d⁶4s²。+2价时失去4s²的2个电子，形成[Ar]3d⁶；+3价时再失去1个3d电子，形成[Ar]3d⁵（半满稳定）。3d轨道的6个电子中，失去1个后达半满，能量更低，因此铁可显+3价；而4s电子能量较高，易先失去，故可显+2价。四、综合题1.（1）X为溴（Br，原子序数35），电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p⁵；（2）价电子轨道表示式：4s²（□↑↓），4p⁵（□↑↓□↑↓□↑）（3个p轨道中，前两个轨道各2电子，第三个轨道1电子）；（3）未成对电子数为1（仅4p能级的1个单电子）；（4）第一电离能：36号（Kr）>35号（Br）>34号（Se）。Kr为稀有气体，电子排布全满，电离能最大；Br的4p⁵比Se的4p⁴（有1对成对电子）更稳定（半满趋势