课时作业2构造原理能量最低原理时间：45分钟满分：100分一、选择题(共44分)1．在基态多电子原子中，下列关于核外电子能量的叙述错误的是()A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：选项C没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层。
答案：C2．(双选题)下列原子结构示意图能表示能量最低状态(基态)的是()A. B.C. D.解析：A、C两项中基态原子的核外电子排布符合构造原理。
B 项和D项中均出现了第二层未排满8个电子，第三层却排布电子的现象，这不是基态，而是激发态。
答案：AC3．下列各组指定的元素不能形成AB2型化合物的是()A．1s22s22p2和1s22s22p4B．1s22s22p63s23p4和1s22s22p4C．1s22s22p63s2和1s22s22p5D．1s22s22p5和1s22s22p4解析：先由电子排布式确定是何种元素，再分析判断。
A项中的C和O可以形成CO2；B项中的S和O可以形成SO2；C项中的Mg 和F可以形成MgF2；D项中的F和O不能形成AB2型化合物。
答案：D4．电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是()A．n s B．n pC．(n－1)d D．(n－2)f解析：根据原子中能级的能量高低顺序：n s<(n－2)f<(n－1)d<n p，所以最后一个排布的应是能量最高的能级，应为n p能级。
可见，解此类题，应从构造原理入手，判断出能级的能量高低。
基态原子的电子在排布时应先进入能量低的能级，填满后再进入能量高的能级。
答案：B5．(双选题)H原子的核外有一个电子，通常排布在1s能级，而不是2s能级上，可以表示为1s1。
对此，下列理解中不合理的是() A．1s能级上只能容纳1个电子B．这种排布符合能量最低原理C．1s能级离原子核近，能量高D．排在2s能级上，没有1s能级上稳定解析：1s能级上能容纳2个电子且1s能级离原子核近，能量低，故电子排在2s能级上没有1s能级上稳定。
答案：AC6．核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。
下列说法正确的是()A．两粒子的1s能级上电子的能量相同B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同D．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同解析：虽然氩原子与硫离子的核外电子排布相同，但它们的质子数不同，对电子的作用力不同，所以各能级电子的能量不同、离核距离不同、化学性质也不同。
答案：C7．X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是() A．X可能为稀有元素B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2D．X2＋的最外电子层上有6个电子解析：X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。
答案：B8．已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下：X：1s22s22p619Y：1s22s22p63s23p620Z：1s22s22p63s23p611若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是()解析：本题主要考查了认识电子排布式和原子、离子结构示意图的水平，以及对物质分类的能力。
分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，三种微粒都是金属阳离子。
分析A～D微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子，故正确答案为C。
答案：C9．若某元素原子处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是()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个电子解析：根据构造原理、原子核外电子排布规律、该元素原子的外围电子排布式为4d15s2知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该元素原子处于能量最低状态时，原子中只有4d1中的一个未成对电子，A项错误；由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层，M层共有18个电子，最外层有2个电子，故C、D错误，B正确。
答案：B10．在下列各组电子构型中，()属于基态原子，()属于激发原子，()是错误的电子排布式。
A．1s22s2B．1s22s23s2C．1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z4s1D．1s22s22p63s23p54s1E．1s22s22p63s23p1x3p2y3p1zF．1s22s22p62d53s2解析：基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理，各轨道电子排布不违背泡利不相容原理和洪特规则的原子；激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充，但各轨道电子排布不违背泡利不相容原理和洪特规则的原子。
A项表示铍原子的基态；E项表示硫原子的基态(还可写作3p2x3p1y3p1z或3p1x3p1y3p2z)；C项中1个3p电子激发到4s轨道上，属于激发态原子；同理，D项中1个3p电子激发到了4s能级上，属于激发态；B项不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2中2p 电子跃迁的结果，是错误的；F项中的“2d”能级是不存在的，也是错误的。
答案：A、E C、D B、F11．(双选题)A原子示意图为，则x、y及该原子3p 能级上的电子数分别为()A．18、6、4 B．20、8、6C．26、14、6 D．15、3、1解析：因为E3p<E4s<E3d，而该原子4s能级已排满，所以3p能级也已排满，排了6个电子，A、D项错误；3d能级可能排1、2、3、5、6、7、8、10个电子，所以y可能为7、8、9、11、12、13、14、16，B、C项正确。
答案：BC二、填空题(共56分)12．(11分)下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题：Sc__________、Ti__________、V___________、Mn__________。
(2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。
人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是：__________。
(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是____________；出现这一现象的原因是__________________________________。
答案：(1)Sc：1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2Ti：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2V：1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2Mn：1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2(2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例。
(3)五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和；能量交错使得d电子也参与了化学反应13．(10分)根据下列叙述，写出元素名称及核外电子排布式。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：________。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5倍：________。
(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：________。
(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的14：________。
解析：A原子的L层排满有8个电子，故M层有4个电子；B 原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3；C元素为F,2F2＋2H2O===4HF＋O2；D元素最外层电子数为8，次外层电子数为2。
答案：(1)硅1s22s22p63s23p2(2)硼1s22s22p1(3)氟1s22s22p5(4)氖1s22s22p614.(12分)根据原子的核外电子排布式，写出该元素的符号及在周期表中的位置。
(1)1s22s22p63s23p3__________(2)1s22s22p63s23p64s2__________(3)[Ne]3s23p1__________(4)1s22s22p63s23p63d24s2__________解析：根据能层数判断在第几周期，由价电子数判断族序数，由核外电子数判断元素种类。
答案：(1)P第三周期ⅤA族(2)Ca第四周期ⅡA族(3)Al第三周期ⅢA族(4)Ti第四周期ⅣB族15．(12分)有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。
其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为n s1。
B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子的两倍，C原子最外层上的电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题：(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________。
写出该物质的一种主要用途：________________________。
(3)写出C元素基态原子的电子排布式：______________________。
(4)写出D元素原子的价电子排布式________________。
解析：B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s 能级电子数的两倍，所以可得B、D的外围电子层排布为n s2n p4，所以B为氧元素、D为硫元素；而A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为n s1，所以A为氢元素，E为钾元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，所以C的外围电子层排布为n s2n p1，即C为铝元素。
答案：(1)H O Al S K(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)2·12H2O净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4)3s23p416．(11分)有A、B、C、D四种元素，其中A元素是1826年一位法国青年科学家发现的，他在研究海水制盐时向剩余的副产物(苦卤)中通入氯气后发现溶液的颜色变深，经过一步提取可得红棕色液体，有刺激性气味；B、C、D的核外电子层数不超过3个，D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们的最外层电子数相等；D原子的最内层电子数是B原子核外电子数的2倍。
回答下列问题：(1)四种元素分别为 A.________、B.________、C.________、D.________。