第三章原子结构习题(精)

第三章 原子结构习题

1.是非判断题

1-1基态氢原子的能量具有确定值，但它的核外电子的位置不确定。

1-2微观粒子的质量越小，运动速度越快，波动性就表现得越明显。

1-3原子中某电子的合理的波函数，代表了该电子可能存在的运动状态，该运动状态可视为一个原子轨道。

1-4对于氢原子的1s轨道，不应该理解为电子绕核作圆周运动，因为电子有波粒二象性，它的运动轨道是测不准的。

1-5因为氢原子只有一个电子，所以它只有一条原子轨道。

1-6 p轨道的空间构型为双球形，则每一个球形代表一条原子轨道。

1-7因为在s轨道中可以填充两个自旋方向相反的电子，因此s轨道必有两个不同的伸展方向，它们分别指向正和负。

1-8不同磁量子数m表示不同的原子轨道，因此它们所具有的能量也不相同。

1-9随着原子序数的增加，n、l相同的原子轨道的能量也随之不断增加。

1-10每一个原子中的原子轨道需要有3个量子数才能具体确定，而每一个电子则需要4个量子数才能具体确定。

1

1-11磁量子数m决定原子轨道在空间的取向。

1-12多电子原子中，电子的能量决定与主量子数n和角量子数l。

1-13主量子n相同，角量子数l不同，随l增大，屏蔽作用增加。

1-14 3个p轨道的能量，形状、大小都相同，不同的是在空间的取向。

1-15磁量子数m=0的轨道都是球形对称的轨道。

1-16氢原子的能级中，4s=4p=4d=4f，而多电子原子中，4s<4p<4d<4f。

1-17主量子数n为4时，有4s，4p，4d，4f四条轨道。

1-18电子云的黑点表示电子可能出现的位置,疏密程度表示电子出现在该范围的机会大小。

1-19描述原子核外电子运动状态的波函数Ψ需要用四个量子数来确定。

1-20一组n，l，m组合可以表达核外电子的一种运动状态。

1-21某原子的价电子构型为2s22p2，若用四个量子数表示2p2两个价电子的运动状态，则分别为2，2，0，-1/2和2，2，1，+1/2。

1-22 Na原子的3s能级与K原子的3s能级具有相同的能量。

1-23 n=5，l=2的原子轨道可表示为5p轨道，它共有3种空间伸展方向,最多可容纳6个电子。

2

1-24主量子数n为4时，其轨道总数为16，该电子层电子的最大容量为32。

1-25 VIB族的所有元素的价电子层排布均为3d44s2。

1-26元素周期表中每一周期元素的个数正好等于相应的最外层原子轨道可以容纳的电子数目。

1-27某元素的原子难失电子，不一定就容易获得电子。

1-28电离能大的元素，其电子亲合能也大。

1-29电负性反映了化合态原子吸引电子能力的大小。

1-30一个元素的原子，核外电子层数与元素在周期表中所处的周期数相等；最外层电子数与该元素在周期表中所处的族数相等。

2.选择题

2-1对薛定谔方程中，波函数Ψ描述的是

A.原子轨道 B.几率密度 C.核外电子的运动轨迹 D.核外电子的空间运动状态

2-2下列叙述中，能够描述测不准原理的是

A.微观粒子运动的位置和动量没有不准确性

3

B.微观粒子运动的位置有不准确性，但动量没有不准确性

C.微观粒子运动的动量有不准确性，但位置没有不准确性

D.微观粒子的运动不能同时具有确定的位置和确定的动量

2-3量子力学中所说的原子轨道是指

A.波函数Ψ n,l,m,ms B.波函数Ψ n,l,m C.电子云形状 D.几率密度

2-4下列说法中错误的是

A.表示电子的几率 B.表示电子的几率密度

22C.在空间分布的形象比图象成称为电子云 D.的值大于Ψ的值

222-5下面几种描述核外电子运动的说法中，较正确的是

A.电子绕原子核作圆周运动 B.电子在离核一定距离的球面上运动

C.电子在核外一定的空间范围内运动 D.现在还不可能正确描述核外电子运动

2-6下列说法中错误的是

A.只要n,l相同，径向波函数R®就相同 B.波函数的角度分布图形与主量子数无关

4

C.只要l,m相同，角度波函数Y(θ,φ)就相同

D.s轨道的角度分布波函数Ys(θ,φ)也与角度θ，φ有关

2-7应用波尔理论可以说明的事实中，错误的是

A.氢原子的通常条件下不会发光，也不会发生原子自发毁灭的现象

B.因为轨道是量子化的，所以电子在轨道间跃迁时，发射光的频率也是不连续的

C.当原子受到激发时，核外电子获得能量，从基态跃迁到激发态而发光

D.基态氢原子的轨道半径为52.9pm

2-8在电子云示意图中的小黑点

A.表示电子 B.表示电子在该处出现

C.其疏密表示电子出现的几率大小 D. 其疏密表示电子出现的几率密度大小

2-9所谓原子轨道是指

A.一定的电子云 B.核外电子的概率 C.一定的波函数 D.某个径向分布函数

2-10以波函数Ψ(n,l,m)表示原子轨道时，正确的表示是

5

A. Ψ3，2，0 B. Ψ3，1，1/2 C. Ψ3，3，2 D. Ψ4，0，-1

2-11决定核外电子运动状态的量子数为

A. n,l B. n,m C. n,l,m D.n,l,m,ms

2-12决定原子轨道数目的量子数是

A. n B. l C. n,l D. n,l,m

2-13量子数n，l和m不能决定

A.原子轨道的能量 B.原子轨道的形成 C.原子轨道的数目 D.电子的数目

2-14用量子数描述的下列亚层中，可以容纳电子数最多的是

A.n=2,l=1 B.n=3,l=2 C.n=4,l=3 D.n=5,l=0

2-15对于多电子原子来说，下列说法中正确的是

A.主量子数n决定原子轨道的能量 B.主量子数n是决定原子轨道能量的主要因素

C.主量子数n值逾大，轨道能量正值逾大 D.主量子数n决定角量子数l的取值

2-16下列说法中错误的是

A.角量子数l决定原子轨道的形状 B.角量子数l决定原子轨道在空间的伸展

6

方向

C.磁量子数m决定原子轨道在空间的伸展方向 D.2l+1等于原子轨道的数目

2-17 3d轨道的磁量子数可能有

A. 1，2，3 B. 0，1，2 C. 0，+1 D. 0，+1，+2 2-18当角量子数为5时，可能的简并轨道数是

A. 6 B. 7 C. 9 D. 11 E. 13

2-19关于下列对四个量子数的说法，正确的是

A.电子的自旋量子数是1/2，在某一个轨道中有两个电子,所以总自旋量子数是1或0

B.磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道 C.角量子数l的可能取值是从0到n的正整数

D.多电子原子中电子的能量决定于主量子数n和角量子数l

2-20下列哪一组数值是原子序数19的元素的价电子的四个量子数（依次为n,l,m，ms）

A. 1,0,0,+1/2 B. 2,1,0,+1/2 C. 3,2,1,+1/2 D. 4,0,0,+1/2

7

2-21有六组量子数：I. n=2, l=1, m=-1； II. n=3, l=0, m=0； III. n=2, l=2, m=-1；IV. n=2, l=1, m=0；

V. n=2, l=0, m=-1；VI. n=2, l=3, m=2. 其中正确的是

A. I，III，V B. II，IV，VI C. I，II，III D. I，II，IV

2-22某原子中有5个电子，分别具有如下所列的量子数，其中对应于能量最高的电子的量子数是

A. n=2,l=1,m=1.m2=-1/2 B. n=2,l=1,m=0,ms=-1/2

C. n=3,l=1,m=1,ms=1/2 D. n=3,l=2,m=-2,ms=-1/2

2-23对原子中的电子来说，下列成套量子数中不可能存在的是

A. 3，1，1，-1/2 B. 2，1，-1，+1/2 C. 3，3，0，+1/2 D. 4，3，-3，-1/2

2-24一个3p电子可用下列量子数之一来描述：①3，1，0，+1/2；②3，1，0，-1/2；③3，1，1，+1/2；④ 3，1，1，-1/2；⑤3，1，-1，+1/2；⑥3，1，-1，-1/2。硫的电子构型为1s22s22p63s23p4,其3p电子组合正确的有

A. ①②③④ B. ①③④⑥ C. ②③④⑥ D. ②④⑤⑥

2-25钠原子的1s电子能量与氢原子的1s电子能量相比较的结果是

8

A.前者高 B.后者高 C.相等 D.符号相反

2-26原子核外电子排布主要应遵循

A.统计规律 B.能量最低原理 C.泡利不相容原理 D.洪特规则

2-27对于基态原子电子排布规则，下列叙述中正确的是

A.按照洪特规则，每个电子层的电子容量为2n2个

B.当轨道处于完全充满时，电子较稳定，故35Br的电子排布为[Ar]3d104s14p6

C.原子中核外电子的分布是根据三规则、一特例得出的

D.能量最低原理解决了电子在不同亚层中的排布顺序问题，而洪特规则解决了电子在简并轨道中的排布问题

2-28.若将氮原子的电子排布式写成1s22s22px22py1，它违背

A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则

2-29多电子原子的能量E由下列哪一组量子数决定的

A.主量子数n B. n和l C. n，l，m D. l

2-30 39号元素钇的电子排布应是下列各组中的哪一组

9

A. 1s22s32p63s23d104s24pd15s2 B. 1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1

C. 1s22s22p63s23p63d104s24pf15s2 D. 1s22s22p23s23p63d104s24p65s25d1

2-31 n=4时，电子填入轨道的顺序是

A. 1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f B. 1s2s2p3s3p3d4s4p4d

C. 1s2s2p2d3s3p3d4s4p4d D. 1s2s2p3s3p4s3d4p

2-32铜原子的价层电子排布式为

A.3d94s2 B.3d104s1 C.3ds2 D.3s13d10

2-33铁原子的价电子构型是

A. 4s2 B. 4s24d6 C. 3ds2 D. 3s23p63d6

2-34 Cr3+的外层电子排布式为

A. 3d24s1 B. 3d34s0 C. 3s23p63ds1 D. 3s23p63d3

2-35 Fe3+的外层电子排布式为

A 3d34s1 B. 3d34s0 C. 3s23p63d5 D. 3s23p63d34s2

2-36某基态原子的第六电子层只有2个电子时，其第五电子层上的电子数为

10

A. 8 B. 18 C. 8～18 D. 8～32

2-37在l=3的亚层中，最多能容纳的电子数是

A. 2 B. 6 C. 10 D. 14

2-38 24Cr3+的未成对电子数为

A. 2 B. 3 C. 4 2-39今有一种元素，其原子中有5个半充满的d轨道，该元素是

A. 24Cr B. 29Cu C. 26Fe 2-40在第四周期中，成单电子数为3个的元素有几个

A. 1 B. 2 C. 3 2-41如果发现114号元素，该元素应属下列的哪一周期哪一族

A.第八周期IIIA族 B.第六周期VA族 C.第七周期IVB族 2-42外围电子构型为4f75d16s2的元素，在周期表中所处的位置是

A.第四周期VIIB族 B.第五周期IIIB族 C.第七周期VIIIB族 2-43下列元素中，哪一个元素外围电子构型中3d全满4s半充满

11

D. 74W

D. 4

D.第七周期IVA族

D.第六周期IIIB族

D. 5

A.汞 B银 C.铜 D.镍

2-44某元素原子的外层电子构型为3d54s2，它的原子中未成对电子数为

A. 0 B. 1 C. 3 D. 5

2-45某元素的基态原子中，l=0的轨道中有7个电子，l=2的轨道中全充满,则这个元素是

A. N B. P C. Cu D. Zn E. Cl

2-46第八周期预计将会出现多少个元素

A. 8 B. 18 C. 50 D. 32 E. 72

2-47原子序数为33的元素，其原子在n=4，l=1，m=0的轨道中的电子数为

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

2-48下列元素的电负性大小次序正确的是

A. S2-49元素性质的周期性变化决定于

A.原子中核电荷数的变化 B.原子中价电子数目的变化 C.原子半径的周期性

12

变化

D.原子中电子分布的周期性 E.原子中得失电子能力的周期性变化

2-50鲍林电负性值可以预言元素的

A.配位数 B.偶极矩 C.分子的极性 D.键的极性

3.填空

3-1由于微观粒子具有 性和 性，所以对微观粒子的运动状态只能用统计的规律来说明，原子核外电子的运动状态可由 来描述.

3-2根据量子力学，基态氢原子的电子可以在核外空间 出现，但在距核为 pm的薄球壳层中出现的 最大，这是因为距核更近时，虽然 较大，但球壳体

积却较小，因而 较小；距核更远时，虽然球壳体积较大，但 却很小，因而 也较小。

3-3在氢原子的激发态中，4s和3d状态的能量高低次序为E4s E3d；对钙原子，能量高低次序为E4s E3d。

3-4每一个原子轨道要用 个量子数描述，其符号分别是 ，表征电子自旋方式的量子数有 个，具体值分别是 。

3-5电子云的角度分布图是用 对 作的图，它表示在不同 时，电子出现的 的变化。氢原子的径向分布函数用R(r)表示，R(r)dr=R2n,l(r)4πr2dr。即概率=概率密度×体积，以 为纵坐标，以 为横坐标作图，就得到氢原子的各种状态电

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子的径向分布函数图，该图反映了氢原子的各种状态的电子出现的 与 的关系。

3-6下列电子构型（Ι）1s22s32p1 ; (ΙΙ) 1s22p2 ; (ΙΙΙ) 1s22s2 ; （IV）1s22s22p63s13d1 （V）1s22s22p53d1 ; （VI）1s22s12p1。属于原子激发态的是 ，纯属错误的是 。

3-7 13Al原子核外基态电子排布式是 ，其原子实表示为 ，它的三个价电子的运动状态可分别用量子数组 表示。

273-8 n=4，l=1，其原子轨道符号为 ，电子云形状为 ，原子轨道数目为 个，最多能容纳 个电子。

3-9基态原子36Kr中，符合量子数m=0的电子有 个，符合量子数l=-1的原

子轨道有 个，符合量子数ms=+1/2的电子有 个。

3-10原子序数为24的元素，其基态原子核外电子排布为 ，这是因为遵循了 。基态原子中有 个成单电子，最外层价电子的量子数为 ，次外层上价电子的磁量子数分别为 ，自旋量子数为 。

3-11在一原子中，主量子数为n的电子层中有 个原子轨道，角量子数为l的亚层中含有 个原子轨道。

3-12某元素的最高氧化数为+5，原子的最外层电子数为2，原子半径是同族元素中最小的，则该元素的价电子构型为 ，属于 区元素，原子序数为 。该元素氧化数为+3的阳离子的电子排布式为 ，属于 电子构型的离子。

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3-1329Cu原子失去两个价电子氧化成Cu2+，这两个价电子的四个量子数分别为 和 。Cu2+的电子构型为 。当基态Cu原子的价电子吸收能量跃迁到波函数为Ψ4,3,0的轨道上，该轨道的符号是 。

3-14 M3+离子的3d轨道上有6个电子，则M原子基态时核外电子排布是 ，M属于 周期 族 区元素，原子序数为 。

3-15某元素基态原子l=1的轨道排布了15个电子，该元素的电子排布式是 ，原子序数为 ，它可以形成最高氧化数为 的化合物。

3-16第五周期元素中未成对电子数最多可达 个。第八周期若元素填满应该有 个元素。

3-17下列气态原子或离子在基态时，未成对电子的数目分别是，13Al ，

16S

，21Sc ，24Cr ，77Ir 。

3-18一般来说，一个原子的电负性大小取决于 ，其规律为 。

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