高中化学第1章　能层与能级　基态与激发态　原子光谱（作业）

作业1能层与能级基态与激发态原子光谱(分值：100分)(选择题1~13题，每小题5分，共65分)题组一能层、能级1.若能层序数n=3，则下列能级符号错误的是()A.nsB.npC.ndD.nf2.(2024·重庆高二月考)某一能层上nd能级最多可容纳的电子数为()A.6B.10 C.14 D.153.下列有关能层和能级的叙述正确的是()A.M能层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子B.3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多可容纳7个电子C.无论哪一能层的s能级容纳的最多电子数均为2D.任一能层都有s、p能级，但不一定有d能级4.下列说法错误的是()A.某原子K层上只有一个电子B.某离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍C.某原子M层上的电子数为L层电子数的4倍D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子5.在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()A.最易失去的电子能量最高B.同一个能层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同C.L层电子的能量比K层电子的能量低D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低6.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A.1s、2p、3d B.1s、2s、3sC.2s、2p、2d D.3p、3d、3f题组二基态与激发态原子光谱7.下列关于同一种原子的基态和激发态的说法正确的是()A.基态时的能量比激发态时高B.激发态时比较稳定C.由基态转化为激发态吸收能量D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱8.电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取()A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱9.下列有关光谱的说法不正确的是()A.原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原因B.电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱C.燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关D.通过光谱分析可以鉴定某些元素10.(2023·北京通州质检)下列说法不正确的是()A.原子光谱可用于发现新元素B.霓虹灯能发出五颜六色的光，发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同C.原子线状光谱产生的原因是原子核外电子在不同的能级之间跃迁D.利用光谱仪只能测得原子的发射光谱11.下列关于能层和能级的说法正确的是()A.原子核外每一能层可容纳的最多电子数为n2B.能层序数较大的能级，能量不一定较高C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D.同一原子中，2p、3p、4p所能容纳的最多电子数逐渐增多12.(2023·茂名期末)烟花又称花炮、焰火，常用于典礼或表演中。下列对烟花燃放的过程叙述错误的()A.与电子的跃迁有关B.该过程中吸收能量C.焰色试验属于物理变化D.该过程中金属原子可能由激发态转化为基态13.下列有关光谱的说法中不正确的是()A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因B.氢原子核外只有一个电子，它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线C.通过原子光谱也可以鉴定某些元素D.同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同14.(22分)(1)用符号填写能层所含能级种类：K层：；L层：；

M层：；N层：。

(2)用数字填写能级所能容纳的最多电子数目：s：；p：；d：；f：。

(3)比较下列能级的能量高低(填“<”“=”或“>”)。①E(4s)E(3s)E(2s)E(1s)；

②E(4f)E(4d)E(4p)E(4s)；

③E(1s)E(2p)E(3d)E(4f)。

15.(13分)下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。元素相关信息A在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料B工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障C植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂D室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰E它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是日常生产和生活中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、楼房等根据上述信息填空：(1)B元素的基态原子含有个能层，其中第二能层中含有的能级为；D的原子结构示意图：。

(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：

。

(3)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物，它在空气中高温条件下生成一种有刺激性气味的气体和一种红色氧化物。试写出反应的化学方程式：

。

答案精析1.D［每一能层含有的能级数与其能层数相等，则n=3时，能层数为3，则有3s、3p、3d能级，不存在3f，从n=4时开始出现f能级，故选D。］2.B［能级按照s、p、d、f…的顺序，最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7…的2倍，所以nd能级最多可容纳的电子数为2×5=10。］3.C［A项，M能层有s、p、d共3个能级，最多容纳18个电子；B项，3d能级最多容纳10个电子，从N能层开始有f能级，最多容纳14个电子，不存在3f能级；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多容纳2个电子；D项，K能层只有s能级，不含有p能级。］4.C［氢原子K层上只有一个电子，A正确；Cl-、K+等M层和L层上的电子数均为K层的4倍，B正确；原子核外已有M层，则L层为全排满，即8个电子，这样M层就有32个电子，而M层为第三能层，最多可容纳的电子数为18个，故不可能，C错误；O2-核电荷数为8，最外层电子数也为8，D正确。］5.C［能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，故A不符合题意；在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……，同一个能层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同，故B不符合题意；电子首先进入能量最低、离核最近的轨道，在离核最近区域内运动的电子能量最低，故D不符合题意。］6.A［K层只有1个能级，为1s，最多容纳2个电子；L层有2个能级，分别为2s、2p，2p最多容纳6个电子；从M层开始有d能级，3d能级最多容纳10个电子，故A正确；s能级均最多容纳2个电子，故B错误；L层没有2d，故C错误；N层开始有f能级，即4f，第三能层没有f能级，故D错误。］7.C［同一原子处于激发态时能量较高，较不稳定，A、B不正确；原子光谱分为吸收光谱和发射光谱，电子从基态跃迁到激发态时，也会产生原子光谱，D不正确。］8.B［E(3d)<E(4p)，故电子由3d能级跃迁至4p能级时，吸收能量，形成吸收光谱。］9.B［不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，A正确；电子由低能级跃迁至较高能级时，要吸收能量，光谱仪摄取到的是吸收光谱，B错误；在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，D正确。］10.D［利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，D错误。］11.B［原子核外每一个能层可容纳的最多电子数为2n2，A错误；同一原子中，不同能层的s能级，能层序数越大，其能量越高，即能量：E(1s)<E(2s)<E(3s)，C错误；同一原子中，2p、3p、4p所能容纳的最多电子数都为6个，D错误。］12.B［烟花燃放的过程是释放能量的过程，B项错误。］13.B［原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，电子从基态向激发态跃迁时会吸收能量，形成吸收光谱，电子从激发态向基态跃迁时会放出能量，形成发射光谱，A正确；氢原子核外只有一个电子，但它的激发态存在多种情况，当电子跃迁回较低状态时释放能量不同，发出光线不同，故它产生的原子光谱中不会只有一根或明或暗的线，B错误；在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，C正确；同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同，D正确。］14.(1)1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f(2)261014(3)①>>>②>>>③<<<解析(1)各能层含有的能级数与能层序数相等，故K层：1s；L层：2s、2p；M层：3s、3p、3d；N层：4s、4p、4d、4f。(3)在原子核外电子排布中，各能级能量高低顺序为①相同能级的原子轨道，能层序数越大，轨道能量越高，则E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)；②相同能层而不同能级的能量高低顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……；所以E(4f)>E(4d)>E(4p)>E(4s)；③不同能层不同能级，一般能层越高能量越大，所以能量大小顺序是E(1s)<E(2p)<E(3d)<E(4f)。15.(1)22s和2p(2)2N2H4+N2O43N2+4H2O(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2解析(1)氢气是一种清洁燃料，所以A为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以B为氧元素，其基态原子含有K层与L层2个能层，L层为第二能层，有2s、2p两个能级；氮、磷、钾是植物生长三要素，N2O俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以C为氮元素；硫熔点低，加热易熔化，在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以D为硫元素；日