2026年原子结构核外电子排布测试题及答案

2026年原子结构核外电子排布测试题及答案一、单项选择题（每题3分，共45分）1.下列关于核外电子运动状态的描述，错误的是（）A.电子在核外的运动没有固定轨迹，可用电子云描述概率分布B.同一原子中，2p能级的能量一定高于2s能级C.3d能级最多可容纳10个电子，因其包含5个原子轨道D.基态Fe原子中，4s轨道电子的能量高于3p轨道电子2.某基态原子的电子排布式为[Kr]4d¹⁰5s²5p³，该元素在周期表中的位置是（）A.第五周期ⅤA族B.第五周期ⅤB族C.第五周期ⅦA族D.第五周期ⅢA族3.下列原子中未成对电子数最多的是（）A.Cr（Z=24）B.Fe（Z=26）C.As（Z=33）D.Cu（Z=29）4.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，该元素的原子序数为（）A.24B.26C.28D.305.下列能级能量由低到高排列正确的是（）A.4s<3d<4p<5sB.3p<4s<3d<4pC.5s<4d<5p<6sD.2p<3s<3p<4s6.下列关于洪特规则的表述，正确的是（）A.同一原子中，不可能有4个量子数完全相同的电子B.电子优先占据能量最低的轨道，且自旋平行C.等价轨道（相同能级的轨道）中，电子尽可能分占不同轨道且自旋平行D.多电子原子中，能级能量随能层和能级的不同发生交错7.某元素原子的价电子构型为4f¹⁴5d¹⁰6s²6p⁴，该元素属于（）A.s区B.p区C.d区D.f区8.基态Ca²⁺与基态Cl⁻的电子排布相同，但Ca²⁺半径小于Cl⁻，其主要原因是（）A.Ca²⁺核电荷数更大，对电子的吸引力更强B.Cl⁻的电子层数更多C.Ca²⁺的最外层电子能量更高D.Cl⁻的未成对电子数更多9.下列原子轨道表示式中，违反泡利原理的是（）A.2p轨道：↑↑↑（三个电子）B.3s轨道：↑↓（两个电子）C.2p轨道：↑↓↑（三个电子）D.3d轨道：↑↑↑↑↑（五个电子）10.科学家预测119号元素（Uue）可能存在，其基态原子的电子排布中，最后填入的能级是（）A.8sB.7dC.7pD.6f11.某主族元素R的原子最外层电子排布为ns²np⁵，下列关于R的说法错误的是（）A.最高正价为+7价（O、F除外）B.其简单氢化物的稳定性强于同周期前一主族元素C.原子半径小于同周期相邻的ⅥA族元素D.第一电离能大于同周期相邻的ⅦA族元素（若存在）12.基态V原子（Z=23）的价电子轨道表示式正确的是（）A.3d：↑↑↑4s：↑↓B.3d：↑↓↑↑4s：↑C.3d：↑↑↑4s：↑D.3d：↑↓↑↑4s：↑↓13.下列元素中，电子排布不符合构造原理的是（）A.Zn（Z=30）B.Mo（Z=42）C.Pd（Z=46）D.Ag（Z=47）14.某原子的M能层（第三能层）有18个电子，则该原子可能属于（）A.第二周期B.第三周期C.第四周期D.第五周期15.已知某元素原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，下列说法错误的是（）A.该元素为Cr，属于d区B.其最高价氧化物对应水化物为强酸C.未成对电子数为6D.与同周期相邻的Mn相比，第一电离能较低二、填空题（每空2分，共30分）16.写出下列原子或离子的电子排布式：（1）基态Ga（Z=31）：________________________（2）基态Fe³⁺：________________________17.指出下列原子的未成对电子数：（1）基态Ni（Z=28）：______（2）基态Br（Z=35）：______18.某元素原子的价电子构型为5s²5p¹，其在周期表中的位置是第______周期______族，属于______区（填s、p、d、ds或f）。19.比较下列能级的能量高低（用“>”或“<”填空）：（1）4d______5s（2）5p______6s20.基态Cu原子的电子排布式存在“例外”，其价电子构型为______，原因是______（用洪特规则或全满/半满/全空稳定性解释）。21.某未知元素X的原子序数为34，其电子排布式为______，最高价氧化物对应水化物的化学式为______。三、简答题（共20分）22.（6分）解释“能级交错”现象的本质原因，并举例说明其对电子排布的影响。23.（6分）基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d⁵4s¹，而不是[Ar]3d⁴4s²，试用原子结构理论解释这一现象。24.（8分）比较基态O原子与基态N原子的第一电离能大小，并结合电子排布分析原因。四、综合应用题（共5分）25.科学家合成了一种新型半导体材料，其主要成分为某过渡金属元素M。已知M原子的最外层电子数为2，次外层d轨道电子数为10，且M在周期表中位于第四周期。（1）推断M的元素符号及基态原子的电子排布式；（2）预测M的常见化合价，并解释其与电子排布的关系。答案一、单项选择题1.D2.A3.A4.B5.A6.C7.B8.A9.A10.A11.D12.C13.B14.C15.B二、填空题16.（1）[Ar]3d¹⁰4s²4p¹（2）[Ar]3d⁵17.（1）2（2）118.五；ⅢA；p19.（1）>（2）<20.3d¹⁰4s¹；3d轨道全满（10电子）和4s轨道半满（1电子）的组合更稳定（洪特规则的特例）21.[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；H₂SeO₄三、简答题22.能级交错是指多电子原子中，不同能层的能级能量出现交叉的现象（如4s<3d）。本质原因是电子的钻穿效应和屏蔽效应：n较大的能级（如4s）因电子云径向分布有更多离核近的小峰，钻穿到内层的能力更强，受核的吸引力更大，能量反而低于n较小但l较大的能级（如3d）。例如，K原子（Z=19）的电子排布为[Ar]4s¹而非[Ar]3d¹，就是因为4s能级能量更低。23.Cr原子的电子排布遵循洪特规则的特例：当等价轨道（如3d）处于半满（5电子）或全满（10电子）、全空（0电子）时，原子能量更低，更稳定。若Cr的电子排布为[Ar]3d⁴4s²，3d轨道有4个电子（未半满），而[Ar]3d⁵4s¹中3d轨道半满（5电子）、4s轨道半满（1电子），两种半满状态的组合使原子总能量更低，因此更稳定。24.基态N原子的第一电离能大于O原子。N原子的价电子排布为2s²2p³，p轨道半满（3电子），结构稳定，失去电子需要更高能量；O原子的价电子排布为2s²2p⁴，p轨道有1对成对电子，由于电子间的排斥作用，O原子更易失去1个p电子形成半满稳定结构（2p³），因此第一电离能低于N。四、综合应用