2025年原子核外电子排布试题及答案

2025年原子核外电子排布试题及答案选择题1.某元素原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，该元素位于（）A.第三周期ⅥA族B.第二周期ⅥA族C.第三周期ⅣA族D.第二周期ⅣA族答案：A。根据电子排布式可知，该元素有三个电子层，最外层电子数为6，电子层数等于周期数，最外层电子数等于主族序数，所以位于第三周期ⅥA族。2.下列原子的外围电子排布式中，正确的是（）A.3d⁹4s²B.3d⁴4s²C.3d¹⁰4s⁰D.3d⁶4s²答案：D。A选项，根据洪特规则特例，3d轨道应排满10个电子形成半满或全满更稳定，应为3d¹⁰4s¹；B选项，同样根据洪特规则特例，应为3d⁵4s¹；C选项，4s轨道能量低于3d轨道，应先排4s轨道，正确应为3d¹⁰4s¹；D选项符合电子排布规律。3.下列关于原子核外电子排布的说法正确的是（）A.各电子层最多能容纳的电子数为2n²个B.最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）C.次外层电子数不超过18个D.以上说法都正确答案：D。电子层的电子排布遵循一定规律，各电子层最多容纳电子数为2n²个；最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）；次外层电子数不超过18个，所以ABC选项说法都正确。4.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（）A.1s²2s²2p⁶3s²3p²B.1s²2s²2p³C.1s²2s²2p²D.1s²2s²2p⁶3s²3p⁴答案：A。先根据电子排布式确定元素，A为Si元素，B为N元素，C为C元素，D为S元素。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小。Si有三个电子层，N、C有两个电子层，S有三个电子层，但Si的核电荷数小于S，所以Si原子半径最大。5.某元素原子的最外层电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素是（）A.NB.OC.FD.Cl答案：A。s轨道最多容纳2个电子，所以n=2，那么最外层电子排布式为2s²2p³，该元素是N元素。6.下列原子的电子排布图中，符合洪特规则的是（）A.↑↓↑↓↑↓↑↓↑1s2s2pₓ2pᵧ2pzB.↑↓↑↓↑↑↑1s2s2pₓ2pᵧ2pzC.↑↓↑↑↑↑1s2s2pₓ2pᵧ2pzD.↑↓↑↓↑↓↑↑1s2s2pₓ2pᵧ2pz答案：B。洪特规则是指在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。B选项中2p轨道上的3个电子分占不同的轨道且自旋方向相同，符合洪特规则。7.下列元素中，未成对电子数最多的是（）A.PB.CrC.FeD.Cu答案：B。P的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³，未成对电子数为3；Cr的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，未成对电子数为6；Fe的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，未成对电子数为4；Cu的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，未成对电子数为1，所以未成对电子数最多的是Cr。8.某元素原子的M层有4个p电子，下列叙述错误的是（）A.该元素位于第三周期ⅥA族B.该元素的最高正化合价为+6价C.该元素原子的最外层电子数为6D.该元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴答案：B。M层有4个p电子，说明该元素电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，位于第三周期ⅥA族，最外层电子数为6。但该元素为S元素，其最高正化合价为+6价是理论上的，实际上由于硫的非金属性不是很强，一般很难达到+6价，所以B选项叙述错误。9.下列关于电子云的说法正确的是（）A.电子云是电子在原子核外空间出现的概率密度分布的形象描述B.电子云图中的小黑点越密，表示该区域电子越多C.电子云图中的小黑点就是电子D.不同能层的s电子云的形状不同答案：A。电子云是电子在原子核外空间出现的概率密度分布的形象描述，A正确；电子云图中的小黑点越密，表示电子在该区域出现的概率越大，而不是电子越多，B错误；小黑点不是电子，C错误；不同能层的s电子云的形状都是球形，只是半径不同，D错误。10.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，该元素在周期表中的位置是（）A.第三周期Ⅷ族B.第四周期Ⅷ族C.第三周期ⅤB族D.第四周期ⅤB族答案：B。该元素+3价离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，则该元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，有四个电子层，位于第四周期，价电子排布为3d⁶4s²，属于Ⅷ族，所以该元素位于第四周期Ⅷ族。11.下列原子或离子的电子排布式错误的是（）A.Na⁺：1s²2s²2p⁶B.F⁻：1s²2s²2p⁶C.Fe：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²D.Cl：1s²2s²2p⁶3s²3p⁵答案：无。以上选项中原子或离子的电子排布式都是正确的。Na⁺失去最外层一个电子后电子排布式为1s²2s²2p⁶；F⁻得到一个电子后电子排布式为1s²2s²2p⁶；Fe的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；Cl的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵。12.下列元素的原子中，第一电离能最小的是（）A.BeB.BC.MgD.Al答案：D。同一周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族和ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素。同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小。Be和Mg属于ⅡA族，B和Al属于ⅢA族，Mg在Be下方，Al在B下方，且Al的金属性比B强，所以Al的第一电离能最小。13.某元素原子的最外层电子排布式为3s²3p¹，该元素的最高正化合价为（）A.+1价B.+2价C.+3价D.+4价答案：C。最外层电子数等于最高正化合价，该元素最外层电子数为3，所以最高正化合价为+3价。14.下列关于原子核外电子运动状态的描述，错误的是（）A.电子的运动状态可以用四个量子数来描述B.主量子数n决定电子的主要能量C.角量子数l决定电子云的形状D.磁量子数m决定电子的自旋方向答案：D。电子的运动状态可以用四个量子数来描述，A正确；主量子数n决定电子的主要能量，B正确；角量子数l决定电子云的形状，C正确；磁量子数m决定电子云在空间的伸展方向，自旋量子数ms决定电子的自旋方向，D错误。15.下列原子中，电负性最大的是（）A.CB.NC.OD.F答案：D。同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以C、N、O、F中电负性最大的是F。填空题1.写出下列元素的电子排布式：（1）Ca：______（2）Mn：______（3）Br：______答案：（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；（2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；（3）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵。2.某元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²，该元素位于第______周期______族，元素符号为______。答案：四；ⅣA；Ge。根据电子排布式可知有四个电子层，位于第四周期，最外层电子数为4，位于ⅣA族，该元素是Ge。3.比较下列原子半径大小（填“＞”或“＜”）：（1）Na______Mg（2）O______S（3）P______N答案：（1）＞；（2）＜；（3）＞。同一周期从左到右原子半径逐渐减小，所以Na＞Mg；同一主族从上到下原子半径逐渐增大，所以O＜S；P有三个电子层，N有两个电子层，所以P＞N。4.写出下列离子的电子排布式：（1）S²⁻：______（2）K⁺：______（3）Fe³⁺：______答案：（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；（2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；（3）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵。S得到2个电子形成S²⁻，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；K失去1个电子形成K⁺，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；Fe失去3个电子形成Fe³⁺，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵。5.某元素原子的最外层电子排布式为4s²4p⁴，该元素的名称是______，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为______。答案：硒；H₂SeO₄。最外层电子排布式为4s²4p⁴的元素是硒（Se），其最高正化合价为+6价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为H₂SeO₄。简答题1.简述原子核外电子排布的三个基本原则。答案：原子核外电子排布遵循以下三个基本原则：（1）能量最低原理：电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。电子先填充能量低的轨道，再填充能量高的轨道。电子填入轨道的顺序为1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p等。（2）泡利不相容原理：在一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数。即每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。（3）洪特规则：在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。另外，等价轨道全充满（p⁶、d¹⁰、f¹⁴）、半充满（p³、d⁵、f⁷）或全空（p⁰、d⁰、f⁰）的状态是比较稳定的。2.解释为什么Cr的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹而不是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²。答案：这是根据洪特规则的特例来解释的。洪特规则指出等价轨道全充满（p⁶、d¹⁰、f¹⁴）、半充满（p³、d⁵、f⁷）或全空（p⁰、d⁰、f⁰）的状态是比较稳定的。在Cr原子中，如果电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²，3d轨道处于不稳定状态；而当电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹时，3d轨道处于半充满状态，这种状态能量更低，更稳定，所以Cr的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹。3.如何根据原子的电子排布式判断元素在周期表中的位置？答案：可以根据以下方法根据原子的电子排布式判断元素在周期表中的位置：（1）周期数的判断：电子层数等于周期数。电子排布式中最大的主量子数n的值就是该元素所在的周期数。例如，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴的元素，最大主量子数n=3，所以该元素位于第三周期。（2）族序数的判断：主族元素：对于主族元素，最外层电子数等于主族序数。例如，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³的元素，最外层电子数为5，所以该元素位于第ⅤA族。副族元素：如果是副族元素，价电子数一般等于族序数（对于ⅠB、ⅡB族，最外层电子数等于族序数；对于ⅢBⅦB族，价电子数等于族序数；对于Ⅷ族，价电子数为8、9、10）。例如，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²的元素，价电子数为7，所以该元素位于第ⅦB族。4.比较同一周期和同一主族元素原子半径的变化规律，并解释原因。答案：（1）同一周期元素原子半径的变化规律：同一周期从左到右，原子半径逐渐减小。原因是同一周期元素的电子层数相同，随着核电荷数的增加，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强，电子被拉得更靠近原子核，所以原子半径逐渐减小。（2）同一主族元素原子半径的变化规律：同一主族从上到下，原子半径逐渐增大。原因是同一主族元素的最外层电子数相同，但随着电子层数的增加，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，电子离原子核的平均距离增大，所以原子半径逐渐增大。5.简述电子云的概念和特点。答案：电子云是电子在原子核外空间出现的概率密度分布的形象描述。电子在原子核外的运动不像宏观物体那样有确定的轨道，而是在原子核外一定的空间范围内出现，我们用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积内出现的概率大小，小黑点密的地方表示电子出现的概率大，小黑点疏的地方表示电子出现的概率小，这样得到的图象就像一团带负电的云笼罩在原子核周围，所以称为电子云。电子云的特点如下：（1）电子云是一种统计结果，它反映的是电子在核外空间出现的概率分布情况，而不是电子的实际运动轨迹。（2）不同形状的电子云表示电子在核外空间不同区域出现的概率分布不同。例如，s电子云是球形对称的，说明s电子在以原子核为球心的球面上出现的概率相等；p电子云是哑铃形的，有三个伸展方向。（3）电子云的大小与电子所处的能层有关，能层越高，电子云离原子核越远，电子云的范围越大。计算题1.已知某元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵，计算该元素原子的最外层电子数、价电子数和电子总数。答案：（1）最外层电子数：最外层是第四层，第四层的电子排布为4s²4p⁵，所以最外层电子数为2+5=7。（2）价电子数：对于主族元素，价电子数等于最外层电子数，所以价电子数为7。（3）电子总数：将各电子层的电子数相加，1s²有2个电子，2s²2p⁶有2+6=8个电子，3s²3p⁶3d¹⁰有2+6+10=18个电子，4s²4p⁵有2+5=7个电子，电子总数为2+8+18+7=35。2.已知A、B两种元素，A元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，B元素原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，回答下列问题：（1）写出A、B两种元素的名称和符号。（2）计算A、B两种元素原子的最外层电子数和价电子数。（3）比较A、B两种元素原子半径的大小，并说明理由。答案：（1）A元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，有三个电子层，最外层电子数为3，是铝元素，符号为Al；B元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，有三个电子层，最外层电子数为7，是氯元素，符号为Cl。（2）A元素原子的最外层电子数为3，价电子数为3；B元素原子的最外层电子数为7，价电子数为7。（3）原子半径A＞B。理由：A和B都位于第三周期，同一周期从左到右，原子半径逐渐减小。A是铝元素，B是氯元素，铝在氯的左边，所以铝原子半径大于氯原子半径。3.某元素原子的M层比L层少2个电子，计算该元素原子的电子总数，并写出其电子排布式和在周期表中的位置。答案：（1）首先，L层最多容纳8个电子。已知M层比L层少2个电子，所以M层有82=6个电子。该元素原子的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴。（2）电子总数：将各电子层的电子数相加，1s²有2个电子，2s²2p⁶有8个电子，3s²3p⁴有6个电子，电子总数为2+8+6=16。（3）根据电子排布式判断