01第22讲原子结构原子核外电子排布【答案】作业手册

第22讲原子结构原子核外电子排布1.B[解析]115In、113In核外电子排布相同,化学性质几乎完全相同,B错误。2.C[解析]根据质量数守恒,则有24+4=b+4,b=24,Y的质子数为13,则Y为Al元素;根据质子守恒有a+2=13,a=11,则X为Na元素。X为Na,Y为Al,同周期主族元素从左到右金属性减弱,金属性:Na>Al,A正确;1124Na与

1324Al的质量数都是24,B正确;1124Na和

1220Mg的质子数不同、质量数不同,不互为同位素,C错误;X为Na,核外电子排布为2、8、1,Y为Al,核外电子排布为2、8、33.D[解析]根据

abX+01nH+24He得到

abX的质量数为3+4-1=6,质子数为2+1-0=3,则

abX的中子数为6-3=3,A正确;11H、12H、13H是质子数相同、中子数不相同的原子,三者互为同位素,B正确;714N+01nH+mnY,则

mnY的质量数为1+14-3=12,质子数为4.B[解析]同种元素的不同种核素互称同位素,C60和C70为C元素的两种不同单质,不能互称同位素,A错误;同种元素的不同种单质互称同素异形体,CO和CO2为C元素的两种不同氧化物,二者不是单质,不能互称同素异形体,C错误;两种物质的结构不同,不是同一种物质,二者互称同分异构体,D错误。5.D[解析]由题给的四种元素基态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,符合泡利原理,A正确;电子排在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,符合洪特规则,B正确;任意能层的能级总是从s能级开始,而且每个能层所具有的能级数等于该能层序数,C正确;若在同一个原子轨道里有2个电子,则它们的自旋相反,若在同一能级的不同轨道里有2个电子,则自旋平行,D错误。6.B[解析]Mn是25号元素,基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,电子占据原子轨道总数为1+1+3+1+3+5+1=15个,故电子的空间运动状态有15种,A正确;Ni是28号元素,基态Ni原子简化电子排布式为[Ar]3d84s2,最外层电子占据4s能级,原子轨道呈球形,B错误;Fe是26号元素,基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,则基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5,C正确;Co是27号元素,基态Co原子的价层电子排布为3d74s2,D正确。7.C[解析]基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,电子共占据5个原子轨道,故其核外电子的空间运动状态有5种,A正确;F原子核外有9个电子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5,B正确;As与P同主族,在P的下一周期,则基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,C错误;基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,则其价层电子排布为3d64s2,D正确。8.C[解析]基态Cl-核外电子占据的最高能层为M层,C错误。9.D[解析]五种前四周期元素A、B、C、D、E且原子序数依次增大,周期表中A元素基态原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同,则核外电子排布式为1s22s22p2,故A为碳元素;C元素基态原子的电子排布式为1s22s22p5,为9号元素,故C为氟元素;B元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋平行,核外电子排布为1s22s22p3,故B为氮元素;D位于周期表中第4纵列,且处于第四周期,结合原子序数,则D为钛元素;E元素基态原子M层全充满,N层只有一个电子,则价层电子排布为3d104s1,E为铜元素。B为N元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3,则有3个未成对电子,A正确;A、B、C分别为C、N、F元素,同周期主族元素从左向右原子半径依次减小,故原子半径A>B>C,B正确;D为Ti元素,原子序数为22,其基态原子简化电子排布式为[Ar]3d24s2,则价层电子轨道表示式为,C正确;E为Cu元素,基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,D错误。10.D[解析]Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第二周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,故Y不可能为C;若Y、Z为第三周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的SO42-才能形成CuZY4,则Y、Z分别为O、S元素,X只能为N元素;W能与X形成XW3,则W为第ⅠA族或第ⅦA族元素,但W原子序数小于N,W为H元素。综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。H、N、O、S、Cu中前4种元素为短周期元素,A正确;基态X(N)原子的价层电子排布为2s22p3,故其价层电子轨道表示式为,B正确;H处于s区,N、O、S处于p区,Cu处于ds区,C正确;基态Cu2+、Cu+的价层电子排布分别为3d9、3d10,后者3d轨道处于全充满的稳定状态,故Cu+更稳定,11.A[解析]用α粒子(24He)分别轰击

a11X和

cdY,发生核反应:a11X+24Hen+umZ和

cdY+24HeH+1022Ne,umZ原子质量数为11+4-1=14,且基态

umZ原子的能级数与未成对电子数相等,则Z为N,u=7,a=7+0-2=5,则X为B,cdY的质量数为22+1-4=19,质子数为10+1-2=9,则Y为F。用α粒子轰击

a11X,原子核发生变化,不属于化学变化,A错误;Y为F,原子核外有9个电子,各电子的运动状态均不同,B正确;X为B,Y为F,基态X12.B[解析]X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,核外电子排布式为1s22s22p2,则X为C元素,Z原子的核外电子有8种运动状态,则Z为O元素,由核电荷数可知,Y为N元素,P原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,则P为Cu元素,Z与W元素位于同一族并结合核电荷数,W为S元素。X为C元素,其基态原子最外层有2个未成对电子,A错误;Z为O元素,其基态原子的轨道表示式为,B正确;P为Cu元素,其基态原子的价层电子排布为3d104s1,C错误;Cu和O2反应生成CuO,Cu元素的化合价为+2价,Cu和S反应生成Cu2S,Cu元素的化合价为+1价,D错误。13.(1)球形(2)(3)①613②N哑铃(4)①1s22s1②<Fe3+的3d轨道处于半充满的稳定状态,其稳定性强于Fe2+[解析](1)基态氢原子的核外电子排布式为1s1,1s原子轨道为球形。(2)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为。(3)①基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,故核外电子的空间运动状态有6种。基态Al原子核外有13个电子,各电子的运动状态均不同,故其核外电子的运动状态有13种。②基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,电子占据的最高能层为N层;基态K+的最高能级为3p能级,3px、3py、3pz原子轨道为哑铃形。(4)①基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1。②基态Fe2+、Fe3+的价层电子排布分别为3d6、3d5,Fe3+的3d轨道处于半充满的稳定状态,其稳定性强于Fe2+。14.(1)B、Cu(2)(3)1s22s22p63s16(4)三种元素的非金属性依次增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强(5)C3N4[解析]由题意,基态A原子核外电子占据3个轨道,A为B元素;B基态原子核外有6种运动状态不同的电子,B为C元素;C核外p能级电子数比s能级电子数少1个,因此C为N元素;D基态原子核外有6