第一章 第一节 原子结构
1.下列各式中能级能量高低的排列顺序正确的是( )
A. (5s) (4f ) (4s) (3d)E E E E B. (3d) (4s) (3p) (3s)E E E E
C. (4s) (3s) (2s) (1s)E E E E D. 5s (4s) (4f) (3d)E E E E
2.如图为氢原子的电子云图，下列说法正确的是( )
A.电子云图中小黑点的密度越小，电子数目越少
B.电子云图中小黑点的密度越大，单位体积内电子出现的概率越大
C.所有电子云轮廓图都是球形
D.电子云图中小黑点的密度小，表示电子在该区域内运动的速率慢
3.下列说法正确的是( )
A. 1 121s 2s 2p 表示的是激发态原子的核外电子排布
B. 23p 表示 3p 能级上有两个轨道
C.3s、3p、3d 能级中均含有 3 个轨道
D.同一原子中，2p、3p、4p 能级中的轨道数依次增多
4.以下列出的是一些基态原子的 2p 轨道和 3d 轨道中电子的排布情况，其中违反洪特
规则的是( )
A.①②③ B.④⑤⑥ C.②④⑥ D.③④⑥
5.“各能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2 倍”，支撑这一结论的理论是
( )
A.构造原理 B.泡利原理 C.洪特规则 D.能量最低原理
6.对充有氖气的霓虹灯通电，灯管发出红色的光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态乃至基态跃迁时以光的形式释放能
量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
C.氖原子获得电子后转变成能发出红光的物质
D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
7.下列各离子或原子的电子排布式错误的是( )
A. 2Ca ： 2 2 6 2 61s 2s 2p 3s 3p B. 2O ： 2 2 41s 2s 2p
C. K ： 2 2 6 2 6 11s 2s 2p 3s 3p 4s D. 3Fe ： 2 2 6 2 6 51s 2s 2p 3s 3p 3d
8.如图是 s 能级和 p 能级的原子轨道，下列说法正确的是( )
A.s 能级和 p 能级的原子轨道形状相同
B.每个 p 能级都有 6 个原子轨道
C.s 能级的原子轨道的半径与能层序数有关
D.Na 原子的电子在 11 个原子轨道上高速运动
9.下列轨道表示式能表示处于最低能量状态的氮原子的是( )
10.北京奥运会主体育场“鸟巢”使用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢。钒原子的价
电子排布式为( )
A. 2 63s 3p B. 3 23d 4s C. 6 23d 4s D. 24s
11.X、Y、Z 三种短周期元素原子的最外层电子排布式分别为 1sn 、 2 13s 3p 和 2 42s 2p ，由
这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A. 2 3X YZ B. 2 2X YZ C. 2XYZ D. 3XYZ
12.已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42。X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个
未成对电子，Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子。X 与 Y 可形成化合物
2 3X Y ，Z 元素可形成负一价离子。下列说法正确的是( )
A.X 元素基态原子的电子排布式为 2 3[Ar]4s 4p
B.X 元素是第四周期第ⅤA 族元素
C.Y 元素原子的轨道表示式为
D.Z 元素的单质 2Z 在氧气中不能燃烧
13.下列说法正确的是（ n 代表能层序数）( )
A.L 能层不包含 d 能级
B.s 电子绕核旋转，其轨道为一个圆，而 p 电子是走“ ” 形
C.当 2n 时，该能层不一定有四个原子轨道
D.当 3n 时，该能层有 3s、3p、3d、3f 四个原子轨道
14.A、B、C、D、E 代表 5 种元素。请填空：
（1）A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，其元素符号为
__________。
（2）B 元素的-1 价离子和 C 元素的+1 价离子的核外电子排布均与氩原子的相同，则
B 元素的-1 价离子的结构示意图为__________，C 元素原子有__________个能层，
__________个能级，__________个非空原子轨道。
（3）D 元素的+3 价离子的 3d 能级为半充满状态，D 的元素符号为__________，其基
态原子的核外电子排布式为__________。
（4）E 元素基态原子的 M 能层全充满，N 能层只有一个电子，E 的元素符号为
__________，其基态原子的简化电子排布式为__________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：本题易错点是误认为能层序数越大，能级的能量越高，而错选 A、D，忽视了
在多电子原子中会发生能级交错现象。根据构造原理，电子在各能级的填充顺序为
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d……，则有
(4f ) (5s) (3d) (4s) (3p) (3s)E E E E E E ，故 A、D 项错误，B 项正确；对于不同能层
的相同能级，能层序数越大，能量越高，故 C 项错误。
2.答案：B
解析：本题的易错之处是把小黑点当作电子来理解，而错选 A。小黑点不是电子本
身，小黑点的密度小，表示电子在核外该空间单位体积内出现的概率小，不表示电子
数目少，也不表示电子运动的速率慢，A、D 项错误；只有 s 电子的电子云轮廓图才是
球形，C 项错误。
3.答案：A
解析：A 项，1 个 2s 电子跃迁到 2p 能级上，表示的是激发态原子；B 项， 23p 表示 3p
能级上填充了 2 个电子；C 项，3s、3p、3d 能级中所含轨道数分别为 1、3、5；D 项，
不同能层的相同能级的轨道数是相等的。
4.答案：C
解析：①⑤符合洪特规则、泡利原理；③同一个原子轨道中不应有自旋相同的电子，
违反了泡利原理；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，
②④⑥违反了洪特规则。
5.答案：B
解析：根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳 2 个自旋相反的电子，所以每个能
级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2 倍，B 项符合题意。
6.答案：A
解析：在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原
子，这一过程要吸收能量，不会发出红色的光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较
低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，从而产生红光，故 A 项正确。
7.答案：B
解析：O 原子的电子排布式为 2 2 41s 2s 2p ，故 2O 的电子排布式为 2 2 61s 2s 2p ，B 项错误。
8.答案：C
解析： s 轨道为球形，p 轨道为哑铃形，A 项错误；每个 p 能级只有 3 个原子轨道，B
项错误；能层序数越小，s 能级的原子轨道的半径越小，C 项正确；Na 原子的电子在 6
个原子轨道上高速运动，D 项错误。
9.答案：A
解析：N 原子 2p 能级上有 3 个电子，氮原子处于最低能量状态时的轨道表示式是
，A 项正确。
10.答案：B
解析：钒元素的原子序数为 23，根据电子排布规律，钒原子的电子排布式为
2 2 6 2 6 3 21s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ，其价电子排布式为 3 23d 4s 。
11.答案：C
解析：原子的最外层电子排布式为 2 13s 3p 和 2 42s 2p 的元素分别是 Al 和 O，它们形成化
合物时的常见化合价分别为+3、-2，最外层电子排布式为 1sn 的短周期元素形成化合物
时的化合价为+1，根据化合物中元素化合价代数和为 0 的原则可知 C 项符合题意。
12.答案：B
解析：由题中信息可推知 X 为 As、Y 为 O、Z 为 H。As 元素基态原子的电子排布式为
10 2 3[Ar]3d 4s 4p ，A 项错误；As 元素是第四周期第ⅤA 族元素，B 项正确；
是碳元素原子的轨道表示式，C 错误； 2H 能在 2O 中燃烧，D 错误。
13.答案：A
解析： L 能层只包含 s、p 能级，A 项正确；核外电子的运动无固定轨迹，B 项错误；
2n 时该能层定有四个原子轨道，C 项错误； 3n 时，该能层有 3s、3p、3d 能级，共
9 个原子轨道，没有 3f 能级，D 项错误。
14.答案：（1）N （2） 4 6 10 （3）Fe 2 2 6 2 6 6 21s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
（4）Cu 10 1[Ar]3d 4s
解析： （1）由 A 元素基态原子的次外层有 2 个电子，可知其次外层是 K 层，则其共
有 2 个电子层，最外层有 3 个未成对电子，所以最外层电子排布式为 2 32s 2p ，因此 A
是氮元素，符号是 N。
（2）氩是 18 号元素，故 B 为 17 号元素 Cl，C 为 19 号元素 K。
（3）D 元素的+3 价离子的 3d 能级为半充满状态，则 D 元素的+3 价离子的电子排布式
为 2 2 6 2 6 51s 2s 2p 3s 3p 3d ，电子总数为 23，故 D 元素原子的电子总数为 26，因此 D 是铁元
素，符号为 Fe，其基态原子的核外电子排布式为 2 2 6 2 6 6 21s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 。
（4）E 元素原子的核外电子数为 2+8+18+1=29，故 E 是铜元素，符号为 Cu，其基态
原子的核外电子排布式为 2 2 6 2 6 10 11s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ，简化电子排布式为 10 1[Ar]3d 4s 。
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