第第頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁高二化學（必修二）電子云與原子軌道練習題（含答案解析）學校:___________姓名：___________班級：___________一、單選題1．下列Li原子的電子軌道表示式的對應狀態，能量由低到高的順序是()①②③④A．④①②③ B．③②①④ C．④②①③ D．①②③④2．下列Si原子的價層電子的電子排布圖表示的狀態中，能量最高的是（）A． B．C． D．3．下列物質的分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵的是（）A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H24．實驗室常用鐵氰化鉀溶液來檢驗，反應的離子方程式為(藍色)。下列說法正確的是（）A．中子數為20的K原子：B．基態C原子的軌道表示式：C．結構示意圖：D．N原子2p軌道電子云輪廓圖呈紡錘形5．下列關于電子云和原子軌道的說法中正確的是（）A．電子云圖中一個小點表示1個自由運動的電子B．s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運動C．電子云圖中的小點密度大，說明該原子核外空間電子數目多D．ns能級的軌道呈球形，有無數對稱軸6．關于電子云的敘述不正確的是（）A．電子云是用小點的疏密程度來表示電子在空間出現概率密度大小的圖形B．電子云實際是電子運動形成的類似云一樣的圖形C．小點密集的地方電子在那里出現的概率大D．軌道不同，電子云的形狀一般不一樣7．1919年，盧瑟福通過實驗，實現了人類歷史上第一次人工核反應，其反應原理為。下列說法正確的是（）A．和互為同位素，和互為同素異形體B．的原子結構示意圖為C．的核外電子共有7種運動狀態D．一個原子中含有一個質子、一個中子和一個電子8．磷酸氯喹在細胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒的感染，其結構如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．基態Cl原子的核外電子有17種運動狀態B．C、N、O、P四種元素中電負性最大的是OC．分子中磷原子的價層電子對數為4D．該有機物中N的雜化方式只有一種二、填空題9．有兩種氣態單質和，已知和所含的原子個數相等，分子數之比為。和的原子核內質子數都等于中子數，原子層電子數是層的3倍。（1）、的元素符號分別為_______。（2）中的值為_______。（3）的能層數目為_______。（4）、形成的一種氣態化合物與水反應能生成由、形成的另一種氣態化合物，寫出該反應的化學方程式：_______。10．回答下列問題：(1)分子(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，其結構式為___，(CN)2稱為“擬鹵素”，具有類似Cl2的化學性質，則(CN)2與NaOH水溶液反應的化學方程式為___。(2)元素的基態氣態原子得到一個電子形成氣態負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，氮元素的E1呈現異常的原因是___。(3)基態As原子中，核外電子占據最高能層的符號是___，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為___。11．基態鈉原子中，其占據的最高能層的符號是_____，該能層對應的能級有______。12．回答下列問題：(1)基態Mn原子核外未成對電子有_______個。(2)基態鎂原子核外M層電子的自旋狀態_______(填“相同”或“相反”)。(3)基態Ge原子有_______個未成對電子。(4)鎳元素基態原子的電子排布式為_______，3d能級上的未成對的電子數為_______。(5)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_______。(6)基態Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為_______，基態S原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為_______形。(7)基態K原子中，核外電子占據的最高能層的符號是_______，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_______。(8)下列Li原子電子排布圖表示的狀態中，能量最低和最高的分別為_______、_______(填標號)。A． B．C． D．(9)下列基態原子或離子的價層電子排布圖正確的是_______。A．Fe2＋B．CuC．Fe3＋D．Cu＋三、多選題13．可正確表示原子軌道的是A．2s B．2d C． D．3f參考答案：1．A【詳解】基態Li原子的核外電子排布式為1s22s1，已知能量高低為：1s＜2s＜2p，故①是1s上的一個電子躍遷到了2s上，②是1s上的2個電子躍遷到了2p上，③是1s上的2個電子躍遷到了2p上且在同一軌道中，根據洪特規則可知，其能量高于②，④為基態原子，能量最低，故能量由低到高的順序為：④①②③，故答案為：A。2．D【詳解】A．該項中的價層電子的電子排布圖是基態Si原子的，A不符合題意；B．該項中的價層電子的電子排布圖也是基態的，但是3p軌道的兩個電子自旋狀態不同，不符合洪特規則，B不符合題意；C．該項中的一個電子由3s軌道躍遷至3p軌道，D項中兩個電子由3s軌道躍遷至3d軌道，故二者相比，C項表示的狀態能量較低，C不符合題意；D．由C選項解析可知，D符合題意。故本題選D。3．C【詳解】A．CO2(O=C=O)中只含極性鍵，A錯誤；B．H2O(H—O—H)分子中只有極性鍵，B錯誤；C．H2O2分子的結構式為H—O—O—H，既有極性鍵，又有非極性鍵，C正確；D．H2分子中只有非極性鍵，D錯誤；故選C。4．D【詳解】A．原子符號左下角為質子數，左上角為質量數，質量數等于質子數與中子數的和，中子數為20的K原子質量數是39，用原子符號可表示為，A錯誤；B．基態C原子的軌道表示式為，B錯誤；C．Fe2+是原子失去最外層的2個電子形成的，其結構示意圖為，C錯誤；D．N原子軌道電子云輪廓圖是紡錘形，D正確；故答案選D。【點睛】本題以亞鐵離子的檢驗方法為情境載體，考查核素、離子結構示意圖、電子云輪廓圖以及軌道表示式等，體現宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。5．D【詳解】A．電子云圖中的小點不表示電子，而是電子在原子核外出現的概率密度的形象描述，A錯誤；B．電子云不代表電子的運動軌跡，B錯誤；C．小點越密，表明概率密度越大，C錯誤；D．ns能級的軌道呈球形，有無數對稱軸，D正確；故選：D。6．B【詳解】A.用統計的方法描述一定空間運動狀態的電子在核外空間出現的概率密度大小的圖形稱為電子云；常用小點的疏密程度來表示電子在原子核外出現的概率的大小，A正確；B.電子云是用來描述核外電子在空間出現概率大小的圖形，并不是電子實際的運動軌道，B錯誤；C.小點密集的地方，表示電子在那里出現的概率大，C正確；D.電子云的形狀與能級有關，如：s能級是球狀,p能級是紡錘形，D正確；故選B。7．C【詳解】A．具有相同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素；同素異形體是同種元素組成的單質；和互為同位素，和不是互為同素異形體，A錯誤；B．在原子結構示意圖中，小圓圈表示原子核，圓圈內的數字表示質子數，質子數決定元素的種類，弧線表示電子層，弧線上數字表示該層電子數；的原子結構示意圖為，B錯誤；C．把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道，因而空間運動狀態個數等于軌道數；而在同一原子軌道下最多可以有兩個自旋方向不同的電子，自旋方向不同，運動狀態也就不相同，即運動狀態個數等于電子數。的核外電子共有7種運動狀態，C正確；D．核素的表示方法為：元素符號左下角為質子數，左上角為質量數；質量數=質子數+電子數，則一個原子中含有一個質子、0個中子和一個電子，D項錯誤。故選C。8．D【詳解】A．基態Cl原子的核外有17個電子，每個電子運動狀態均不相同，則核外電子有17種運動狀態，故A正確；B．非金屬性越強，元素的電負性越大，非金屬性：，四種元素中電負性最大的是O，故B正確；C．分子中磷原子的價層電子對數為，故C正確；D．1個該分子中有2個N原子形成的均是單鍵，1個N原子形成1個雙鍵和一個單鍵，還有一個孤電子對，因此含有2個雜化的氮原子和1個雜化的氮原子，故D錯誤；故選D。9．

O、N

3

2

【分析】A原子的L層電子數是K層的3倍，可推知A是氧元素，計算A原子的物質的量，根據含有原子數目相等，可以得到B原子物質的量，進而計算B元素的摩爾質量，確定B元素；再利用原子數目相等確定m、n的值，據此解答。【詳解】（1）A原子的L層電子數是K層的3倍，可推知A是氧元素，Am中含A原子的物質的量為＝0.15mol，則Bn中含B原子數也為0.15mol，B元素原子的摩爾質量＝＝14g/mol，故B為氮元素；（2）由于n(Am)：n(Bn)＝2：3，含有原子數目相等，則2m＝3n，故m＝3，n＝2，則Am為O3，Bn為N2；（3）B原子的能層有K、L，能層數為2個；（4）由A和B形成的一種氣態化合物與水反應能生成由A、B形成的另一種氣態化合物，得相關化學反應為NO2溶于水生成NO，化學方程式為：。10．(1)

N≡C－C≡N

(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O(2)N原子2p軌道半充滿狀態，較穩定難于結合1個電子(3)

N

球形、啞鈴形【分析】（1）分子(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，說明是直線形結構，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，說明存在碳氮三鍵，其結構式為N≡C－C≡N，(CN)2稱為“擬鹵素”，具有類似Cl2的化學性質，則(CN)2與NaOH水溶液反應的化學方程式為(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O；故答案為：N≡C－C≡N；(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O。（2）氮元素的E1呈現異常的原因是N原子價層電子排布式為2s22p3，N原子2p軌道半充滿狀態，較穩定難于結合1個電子；故答案為：N原子2p軌道半充滿狀態，較穩定難于結合1個電子。（3）基態As原子中，基態As原子價層電子排布式為4s24p3，核外電子占據最高能層的符號是N，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為s為球形，p為啞鈴形；故答案為：球形、啞鈴形。11．

M

3s、3p、3d【詳解】鈉為第11號元素，在第三周期，電子層數為3，能層符號是M，該能層對應的能級有3s、3p、3d。12．(1)5(2)相反(3)2(4)

1s22s22p63s23p63d84s2

2(5)(6)

啞鈴(紡錘)形(7)

N

球形(8)DC(9)CD【解析】(1)Mn是25號元素，電子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，根據核外電子排布規律可知，基態Mn原子核外未成對電子有5個。(2)鎂的M層電子排布為3s2，根據泡利原理可知這兩個電子自旋方向相反。(3)基態Ge原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2；在其原子的最外層的2個4p電子分別位于2個不同的4p軌道上，所以基態Ge原子有2個未成對電子。(4)Ni元素原子核外電子數為28，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，3d能級上的未成對電子數為2。(5)N原子位于第二周期第VA族，價電子是最外層電子，即氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為。(6)基態Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則基態Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為，基態S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，則電子占據最高能級是3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。(7)K位于第四周期IA族，電子占據最高能層是第四層，即N層，最后