高中化学第1章　泡利原理、洪特规则、能量最低原理（作业）

作业3泡利原理、洪特规则、能量最低原理(分值：100分)(选择题1~13题，每小题6分，共78分)题组一核外电子排布式与轨道表示式1.某原子核外电子排布式为1s22s22p3。下列说法正确的是()A.该原子的核外电子轨道表示式为B.该原子核外有4种能量不同的电子C.该原子核外最外层电子占据3个原子轨道D.该原子核外最外层有5种运动状态不同的电子2.(2023·绵阳期末)下列N原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是()A.B.C.D.3.(2023·重庆一中高二期中)钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属，常用于制造合金。下列有关22Ti的化学用语中错误的是()A.原子结构示意图：B.简化电子排布式：［Ar］3d24s2C.轨道表示式：D.电子排布式：1s22s22p63s23p63d24s24.下列基态原子价层电子的轨道表示式正确的是()A.O：B.Fe：C.Si：D.Cr：题组二核外电子排布规则的应用5.下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是()A.SB.AsC.MnD.Fe3+6.下列电子排布式或轨道表示式正确的是()A.基态C的轨道表示式：B.基态Ca的电子排布：1s22s22p63s23p63d2C.基态O的轨道表示式：D.基态Br的电子排布式：［Ar］3d104s24p57.若某元素原子处于能量最低状态时，价层电子排布为4d15s2，下列说法正确的是()A.该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B.该元素原子核外共有5个电子层C.该元素原子的M层共有8个电子D.该元素原子最外层有3个电子8.(2023·辽宁鞍山高二联考)下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是()选项电子排布式或轨道表示式评价A基态O原子的轨道表示式：错误；违反泡利原理B基态N原子的轨道表示式：错误；违反洪特规则C基态K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d1错误；违反能量最低原理D基态Cu原子的电子排布式：［Ar］3d94s2正确；符合构造原理9.(2024·杭州高二调研)在多电子原子中，决定轨道能量的因素是()①能层②能级③电子云的伸展方向④电子自旋状态A.①② B.①④ C.②③ D.③④10.某基态原子的核外电子排布式为［Ar］3d104s24p4，下列说法错误的是()A.该元素原子核外共有34个运动状态不同的电子B.该元素原子的最高能层符号为NC.该元素原子核外电子有18种空间运动状态D.该元素原子价层电子排布为3d104s24p411.具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是()A.3p轨道上有2个未成对电子的原子和4p轨道上有2个未成对电子的原子B.3p轨道上只有1个空轨道的原子和4p轨道上只有1个空轨道的原子C.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子D.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子12.某核素核外共有15个不同运动状态的电子，下列说法正确的是()A.若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23B.原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道C.该元素的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物D.该基态原子中能量最高的电子的电子云轮廓图的形状为哑铃形13.原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+12表示，与之相反的用-12表示，±12即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ti原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为A.-1 B.+1C.0 D.-1或+114.(10分)按要求完成下列各题。(1)Fe成为阳离子时首先失去轨道电子，Sm的价层电子排布为4f66s2，Sm3+的价层电子排布为。

(2)基态Cu2+核外电子排布式为。

(3)下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为、(填字母)。

A.B.C.D.15.(12分)已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的价层电子排布为3s23p6。(1)按要求书写下列图示：①B的原子结构示意图：。

②C原子的轨道表示式：。

③D原子的核外电子排布式：。

④B离子的电子式：。

(2)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式：

(至少写出3种)。(3)写出由上述元素组成的物质制得A单质的化学方程式：

(至少写出2个)。

(4)写出E的元素符号：，要证明太阳光中含有E元素，可采用的方法是。

答案精析1.D［该轨道表示式违背了洪特规则，正确的轨道表示式应为，A项错误；该原子核外有3种能量不同的电子，分别为1s、2s、2p原子轨道上的电子，B项错误；该原子核外最外层电子数为5，占据2s、2p共4个原子轨道，C项错误；该原子核外最外层电子数为5，故最外层有5种运动状态不同的电子，D项正确。］2.D［原子核外电子排布中，电子所占的轨道能量越高，该原子的能量就越高，对于N原子，轨道的能量2p>2s>1s，因此2p轨道的电子越多，能量越高，故选D。］3.C［Ti的核电荷数为22，核外电子数也为22，共分布在四个电子层上，其原子结构示意图为，A正确；根据构造原理，Ti的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，简化电子排布式为［Ar］3d24s2，B、D正确；根据洪特规则可知，基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，3d轨道电子自旋方向错误，C错误。］4.B［根据洪特规则可知，填入简并轨道的电子应先单独分占，且自旋平行，正确的基态O原子价层电子轨道表示式为，A错误；基态Fe原子价层电子排布为3d64s2，轨道表示式为，B正确；根据泡利原理可知，基态Si原子价层电子轨道表示式的3s能级中电子应该自旋相反，正确的为，C错误；原子轨道处于半充满状态时，体系的能量较低，正确的基态Cr原子价层电子排布为3d54s1，而不是3d44s2，轨道表示式为，D错误。］5.D［各微粒的未成对电子数分别为S：2个，As：3个，Mn：5个，Fe3+：5个，但Mn的最外层电子排布式为4s2。］6.D［A项中基态C的轨道表示式违背洪特规则；B项中基态Ca的电子排布式违背能量最低原理；C项中基态O的轨道表示式违背泡利原理。］7.B［由题意知，该元素原子的价层电子排布为4d15s2，则其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。A项，该元素原子处于能量最低状态时，原子中只有4d1中的1个未成对电子，错误；B项，由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层，正确；C项，M层共有18个电子，错误；D项，原子最外层有2个电子，错误。］8.C［基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，选项给出的轨道表示式违反了洪特规则，A不符合题意；同一原子轨道中的两个电子自旋相反，选项给出的轨道表示式违反了泡利原理，B不符合题意；基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，选项给出的电子排布式错误，违反能量最低原理，C符合题意；基态Cu原子的电子排布式为［Ar］3d104s1，不符合构造原理，是洪特规则的特例，D不符合题意。］9.A［多电子原子中，在电子填充原子轨道时，形状相同的原子轨道，能层序数越大，轨道的能量越高，如E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)；相同能层不同能级的原子轨道能量高低：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……；同一能级的原子轨道具有相同的能量，如E(npx)=E(npy)=E(npz)，因此轨道的能量是由能层和能级决定的，与电子云的伸展方向、电子自旋状态无关，A正确。］10.D［由基态原子的核外电子排布式为［Ar］3d104s24p4可知，该元素的原子序数为34，是位于元素周期表第四周期第ⅥA族的硒元素。由泡利原理可知，同一原子核外不可能有运动状态完全相同的电子，则硒原子的原子核外共有34个运动状态不同的电子，故A正确；由电子排布式可知，硒原子的最高能层符号为N，故B正确；由电子排布式可知，硒原子的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p轨道，核外电子有18种空间运动状态，故C正确；硒元素的价层电子排布为4s24p4，故D错误。］11.B［p轨道有3个原子轨道，最多可以容纳6个电子，根据泡利原理和洪特规则，当p轨道上有2个电子或4个电子时，p轨道上均有2个未成对电子，所以可能是第ⅣA族元素，也可能是第ⅥA族元素，故A错误；p轨道上有1个空轨道，说明另外2个轨道各容纳了1个电子，加上s轨道上的2个电子，最外层是4个电子，属于第ⅣA族元素，故B正确；最外层电子排布为1s2和2s22p6的原子，二者都是稀有气体元素，但不属于主族元素，故C错误；最外层电子排布为1s2的原子为He，位于0族，而最外层电子排布为2s2的原子是Be，属于第ⅡA族元素，故D错误。］12.D［某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了洪特规则，A错误；该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，9个轨道，B错误；该元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4为中强酸，C错误；该基态原子中能量最高的电子处于3p能级，13.D［基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，3d轨道的2个电子自旋方向相同，4s轨道的2个电子自旋方向相反，则其价层电子自旋磁量子数的代数和为2×+12=+1或2×-1214.(1)4s4f5(2)1s22s22p63s23p63d9(或［Ar］3d9)(3)DC解析(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe失去电子生成阳离子时电子从外到内依次失去，所以成为阳离子时首先失去4s轨道电子；Sm的价层电子排布为4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s轨道电子，后失去4f轨道电子，Sm3+的价层电子排布为4f5。(2)Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，4s与3d能级各失去1个电子形成Cu2+，基态Cu2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或［Ar］3d9。(3)电子处于基态时能量最低，处于激发态时能量较高，D选项为基态Li原子核外电子轨道表示式，故能量最低，A、B、C均为激发态，C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。15.(1)①②③1s22s22p63s23p64s1(或［Ar］4s1)④(2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(任写3种，其他合理答案也可)(3)2H2O