2026年辽宁苏教版高中化学高二上册第5章原子结构习题

2026年辽宁苏教版高中化学高二上册第5章原子结构习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在多电子原子中，决定电子运动状态需要四个量子数的组合，其中主量子数n可以取的值为（）A.0，1，2，3…B.1，2，3…C.0，1，2…D.1，2，3…且必须为正整数解析：主量子数n表示电子离原子核的远近，只能取正整数，即1，2，3…，故正确选项为B。选项A错误，因为0不是主量子数的取值；选项C错误，因为缺少3及以上的取值；选项D虽然正确但表述不完整，主量子数可以是任意正整数。2.根据泡利不相容原理，一个原子中不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数，以下说法正确的是（）A.1s轨道最多可以容纳2个自旋方向相反的电子B.2p轨道最多可以容纳6个自旋方向相同的电子C.3d轨道最多可以容纳10个自旋方向相反的电子D.4f轨道最多可以容纳14个自旋方向相同的电子解析：泡利不相容原理规定一个原子中不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。1s轨道只有1个亚层，最多容纳2个自旋方向相反的电子，故A正确；2p轨道有3个亚层，每个亚层最多容纳2个自旋方向相反的电子，因此最多容纳6个电子，但自旋方向必须相反，故B错误；3d轨道有5个亚层，每个亚层最多容纳2个自旋方向相反的电子，因此最多容纳10个电子，但自旋方向必须相反，故C错误；4f轨道有7个亚层，每个亚层最多容纳2个自旋方向相反的电子，因此最多容纳14个电子，但自旋方向必须相反，故D错误。3.原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，以下元素基态原子的电子排布式错误的是（）A.C：1s²2s²2p²B.O：1s²2s²2p⁴C.Na：1s²2s²2p⁶3s¹D.Al：1s²2s²2p⁶3s²3p¹解析：根据能量最低原理，电子优先填充能量较低的轨道；根据泡利不相容原理，每个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子；根据洪特规则，电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。选项A、B、C的电子排布式均正确，而选项D中Al的电子排布式应为1s²2s²2p⁶3s²3p³，因为3p轨道需要先填满3个电子才能再填充3s轨道，故D错误。4.原子序数为17的氯原子，其基态原子的电子排布式中，p轨道的电子数是（）A.5B.6C.7D.8解析：氯原子的原子序数为17，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵。其中p轨道包括2p和3p，2p轨道有6个电子，3p轨道有5个电子，因此p轨道的总电子数为6+5=11，但题目问的是p轨道的电子数，即每个p亚层的电子数，2p和3p各有3个亚层，每个亚层最多容纳2个电子，因此p轨道的电子数应为3×2=6，故正确选项为B。5.根据原子核外电子排布的周期性变化，以下元素中，第一电离能最小的是（）A.NaB.MgC.AlD.Si解析：第一电离能是指从基态气态原子中移走最外层一个电子所需的能量。同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大，但存在例外情况。Na属于第1族，Mg属于第2族，Al属于第13族，Si属于第14族，同一周期中第1族和第2族的第一电离能通常较低，且第1族的第一电离能低于第2族，因此Na的第一电离能最小，故正确选项为A。6.根据洪特规则，以下分子或离子中，中心原子的p轨道电子排布式不符合洪特规则的是（）A.O₂B.F₂C.N₂D.CO₂解析：洪特规则规定电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。O₂分子中，氧原子的基态电子排布式为1s²2s²2p⁴，形成O₂分子时，两个氧原子的p轨道电子发生配对，形成σ键和π键，p轨道的电子排布式为2p²（一个轨道2个电子，另一个轨道2个电子），符合洪特规则；F₂分子中，氟原子的基态电子排布式为1s²2s²2p⁵，形成F₂分子时，两个氟原子的p轨道电子发生配对，形成σ键和π键，p轨道的电子排布式为2p²（一个轨道2个电子，另一个轨道2个电子），符合洪特规则；N₂分子中，氮原子的基态电子排布式为1s²2s²2p³，形成N₂分子时，两个氮原子的p轨道电子发生配对，形成σ键和三键，p轨道的电子排布式为2p²（一个轨道2个电子，另一个轨道2个电子），符合洪特规则；CO₂分子中，碳原子的基态电子排布式为1s²2s²2p²，氧原子的基态电子排布式为1s²2s²2p⁴，形成CO₂分子时，碳原子的p轨道电子与氧原子的p轨道电子发生配对，形成双键，p轨道的电子排布式为2p²（一个轨道2个电子，另一个轨道2个电子），符合洪特规则。因此，所有选项均符合洪特规则，但题目要求选择不符合洪特规则的选项，故本题无正确答案。7.根据原子核外电子排布的周期性变化，以下元素中，电负性最大的是（）A.CB.NC.OD.F解析：电负性是指原子在化学键中吸引电子的能力。同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，电负性逐渐增大，但存在例外情况。F的电负性最大，为4.0，O的电负性次之，为3.5，N的电负性为3.0，C的电负性为2.5，因此F的电负性最大，故正确选项为D。8.根据原子核外电子排布的周期性变化，以下元素中，原子半径最小的是（）A.ClB.ArC.KD.Ca解析：原子半径是指原子的大小，通常用皮米（pm）表示。同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小；同一主族中，随着原子序数的增加，电子层数增加，原子半径逐渐增大。Cl和Ar属于同一周期，Ar的原子序数大于Cl，因此Ar的原子半径小于Cl；K和Ca属于同一周期，K的原子序数小于Ca，因此K的原子半径大于Ca；Cl和K属于同一主族，K的原子序数大于Cl，因此K的原子半径大于Cl；Cl和Ca属于同一主族，Ca的原子序数大于Cl，因此Ca的原子半径大于Cl。因此，Ar的原子半径最小，故正确选项为B。9.根据原子核外电子排布的周期性变化，以下元素中，最外层电子数等于次外层电子数的是（）A.BeB.MgC.AlD.Si解析：最外层电子数等于次外层电子数的元素，其电子排布式应为ns²np⁰或ns²np⁶。Be的电子排布式为1s²2s²，最外层电子数为2，次外层电子数为2，符合条件；Mg的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，最外层电子数为2，次外层电子数为8，不符合条件；Al的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，最外层电子数为3，次外层电子数为8，不符合条件；Si的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²，最外层电子数为4，次外层电子数为8，不符合条件。因此，正确选项为A。10.根据原子核外电子排布的周期性变化，以下元素中，第一电离能最大的是（）A.AlB.SiC.PD.S解析：第一电离能是指从基态气态原子中移走最外层一个电子所需的能量。同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大，但存在例外情况。P属于第15族，S属于第16族，Si属于第14族，Al属于第13族，同一周期中第15族和第16族的第一电离能通常较高，且第15族的第一个电子处于半充满状态，第一电离能更高，因此P的第一电离能最大，故正确选项为C。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在多电子原子中，决定电子运动状态需要四个量子数，其中主量子数n可以取的值为__________。参考答案：1，2，3…解析：主量子数n表示电子离原子核的远近，只能取正整数，即1，2，3…。2.根据泡利不相容原理，一个原子中不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数，1s轨道最多可以容纳__________个自旋方向相反的电子。参考答案：2解析：1s轨道只有1个亚层，每个亚层最多容纳2个自旋方向相反的电子。3.根据能量最低原理，电子优先填充__________。参考答案：能量最低的轨道解析：能量最低原理规定电子优先填充能量较低的轨道。4.根据洪特规则，电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向__________。参考答案：相同解析：洪特规则规定电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。5.原子序数为17的氯原子，其基态原子的电子排布式中，p轨道的电子数是__________。参考答案：7解析：氯原子的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，其中p轨道包括2p和3p，2p轨道有6个电子，3p轨道有5个电子，因此p轨道的总电子数为6+5=11，但题目问的是p轨道的电子数，即每个p亚层的电子数，2p和3p各有3个亚层，每个亚层最多容纳2个电子，因此p轨道的电子数应为3×2=6。6.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一周期中，随着原子序数的增加，原子半径__________。参考答案：逐渐减小解析：同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。7.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一周期中，随着原子序数的增加，第一电离能__________。参考答案：逐渐增大解析：同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大。8.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一主族中，随着原子序数的增加，原子半径__________。参考答案：逐渐增大解析：同一主族中，随着原子序数的增加，电子层数增加，原子半径逐渐增大。9.根据原子核外电子排布的周期性变化，F的电负性为__________。参考答案：4.0解析：F的电负性最大，为4.0。10.根据原子核外电子排布的周期性变化，Ar的原子半径__________Cl的原子半径。参考答案：小于解析：Ar的原子序数大于Cl，因此Ar的原子半径小于Cl。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在多电子原子中，决定电子运动状态需要四个量子数，其中磁量子数m可以取的值为-1，0，1。参考答案：正确解析：磁量子数m表示电子在原子轨道中的取向，可以取-1，0，1的值。2.根据泡利不相容原理，一个原子中不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数。参考答案：正确解析：泡利不相容原理规定一个原子中不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。3.根据能量最低原理，电子优先填充能量较高的轨道。参考答案：错误解析：能量最低原理规定电子优先填充能量较低的轨道。4.根据洪特规则，电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相反。参考答案：错误解析：洪特规则规定电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。5.原子序数为17的氯原子，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。参考答案：错误解析：氯原子的原子序数为17，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵。6.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一周期中，随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大。参考答案：错误解析：同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。7.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一周期中，随着原子序数的增加，第一电离能逐渐减小。参考答案：错误解析：同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大。8.根据原子核外电子排布的周期性变化，同一主族中，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小。参考答案：错误解析：同一主族中，随着原子序数的增加，电子层数增加，原子半径逐渐增大。9.根据原子核外电子排布的周期性变化，F的电负性小于O的电负性。参考答案：错误解析：F的电负性最大，为4.0，O的电负性为3.5，因此F的电负性大于O的电负性。10.根据原子核外电子排布的周期性变化，Ar的原子半径大于Cl的原子半径。参考答案：错误解析：Ar的原子序数大于Cl，因此Ar的原子半径小于Cl。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述泡利不相容原理的内容。参考答案：泡利不相容原理规定一个原子中不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。解析：泡利不相容原理是量子力学中的一个基本原理，它指出一个原子中不能有两个电子具有完全相同的四个量子数，即主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数s。2.简述洪特规则的内容。参考答案：洪特规则规定电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。解析：洪特规则是量子力学中的一个基本原理，它指出电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同，这样可以降低体系的能量。3.简述能量最低原理的内容。参考答案：能量最低原理规定电子优先填充能量较低的轨道。解析：能量最低原理是量子力学中的一个基本原理，它指出电子优先填充能量较低的轨道，这样可以降低体系的能量。4.简述原子序数为17的氯原子的基态原子的电子排布式。参考答案：1s²2s²2p⁶3s²3p⁵解析：氯原子的原子序数为17，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁵。5.简述原子核外电子排布的周期性变化规律。参考答案：同一周期中，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐增大；同一主族中，随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大。解析：原子核外电子排布的周期性变化规律是：同一周期中，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐增大；同一主族中，随着原子序数的增加，电子层数增加，原子半径逐渐增大。6.简述电负性的概念。参考答案：电负性是指原子在化学键中吸引电子的能力。解析：电负性是原子的一种性质，它表示原子在化学键中吸引电子的能力。电负性越大的原子，在化学键中吸引电子的能力越强。7.简述原子半径的概念。参考答案：原子半径是指原子的大小，通常用皮米（pm）表示。解析：原子半径是原子的一种性质，它表示原子的大小，通常用皮米（pm）表示。原子半径的大小与原子的电子层数和原子核对最外层电子的吸引力有关。8.简述第一电离能的概念。参考答案：第一电离能是指从基态气态原子中移走最外层一个电子所需的能量。解析：第一电离能是原子的一种性质，它表示从基态气态原子中移走最外层一个电子所需的能量。第一电离能的大小与原子的电子层数和原子核对最外层电子的吸引力有关。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某元素的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，请回答：（1）该元素位于周期表中的哪个周期？（2）该元素位于周期表中的哪个族？（3）该元素的最外层电子数是多少？（4）该元素的电子排布式是否符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则？参考答案：（1）该元素位于周期表中的第四周期。（2）该元素位于周期表中的第1族。（3）该元素的最外层电子数是1。（4）该元素的电子排布式符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。解析：（1）该元素的原子序数为19，因此位于周期表中的第四周期。（2）该元素的最外层电子数为1，因此位于周期表中的第1族。（3）该元素的最外层电子数为1。（4）该元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。2.某元素的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵，请回答：（1）该元素位于周期表中的哪个周期？（2）该元素位于周期表中的哪个族？（3）该元素的最外层电子数是多少？（4）该元素的电子排布式是否符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则？参考答案：（1）该元素位于周期表中的第四周期。（2）该元素位于周期表中的第7族。（3）该元素的最外层电子数是2。（4）该元素的电子排布式符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。解析：（1）该元素的原子序数为24，因此位于周期表中的第四周期。（2）该元素的最外层电子数为2，次外层电子数为5，因此位于周期表中的第7族。（3）该元素的最外层电子数为2。（4）该元素的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵，符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。3.比较Na和Mg的第一电离能，并解释原因。参考答案：Na的第一电离能小于Mg的第一电离能。原因是Mg的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，最外层电子处于全充满状态，因此Mg的第一电离能较大；而Na的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹，最外层电子处于半充满状态，因此Na的第一电离能较小。解析：Na和Mg位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大。但Mg的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，最外层电子处于全充满状态，因此Mg的第一电离能较大；而Na的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹，最外层电子处于半充满状态，因此Na的第一电离能较小。4.比较O和F的电负性，并解释原因。参考答案：F的电负性大于O的电负性。原因是F的原子半径较小，原子核对最外层电子的吸引力较强，因此F的电负性较大；而O的原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，因此O的电负性较小。解析：O和F位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，电负性逐渐增大。但F的原子半径较小，原子核对最外层电子的吸引力较强，因此F的电负性较大；而O的原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，因此O的电负性较小。5.比较Na和Cl的原子半径，并解释原因。参考答案：Na的原子半径大于Cl的原子半径。原因是Na和Cl位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。但Na的原子序数小于Cl，因此Na的原子半径较大。解析：Na和Cl位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。但Na的原子序数小于Cl，因此Na的原子半径较大。6.比较Mg和Al的第一电离能，并解释原因。参考答案：Mg的第一电离能大于Al的第一电离能。原因是Mg的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，最外层电子处于全充满状态，因此Mg的第一电离能较大；而Al的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，最外层电子处于半充满状态，因此Al的第一电离能较小。解析：Mg和Al位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，第一电离能逐渐增大。但Mg的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²，最外层电子处于全充满状态，因此Mg的第一电离能较大；而Al的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，最外层电子处于半充满状态，因此Al的第一电离能较小。7.比较S和Cl的电负性，并解释原因。参考答案：Cl的电负性大于S的电负性。原因是Cl的原子半径较小，原子核对最外层电子的吸引力较强，因此Cl的电负性较大；而S的原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，因此S的电负性较小。解析：S和Cl位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，电负性逐渐增大。但Cl的原子半径较小，原子核对最外层电子的吸引力较强，因此Cl的电负性较大；而S的原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引力较弱，因此S的电负性较小。8.比较K和Ca的原子半径，并解释原因。参考答案：K的原子半径大于Ca的原子半径。原因是K和Ca位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。但K的原子序数小于Ca，因此K的原子半径较大。解析：K和Ca位于同一周期，随着原子序数的增加，原子核对最外层电子的吸引力增强，原子半径逐渐减小。但K的原子序数小于Ca，因此K的原子半径较大。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.D4.B5.A6.D7.D8.B9.A10.C二、填空题1.1，2，3…2.23.能量最低的轨道4.相同5.76.逐渐减小7.逐渐增大8.逐渐增大9.4.010.小于三、判断题1.正确2.正确3.错误4.错误5.错误6.错误7.错误8.错误9.错误10.错误四、简答题1.泡利不相容原理规定一个原子中不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。2.洪特规则规定电子在等价轨道中优先分占不同轨道，自旋方向相同。3.能量最低原理规定电子优先填充能量较低的