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原子結構 專項練 2025年高考化學一輪復習備考
一、單選題（共15題）
1．下圖是一種以丙酮和異丙醇為氧化/還原電對的熱電化學電池的工作原理。下列說法正確的是
A．熱電化學電池能將熱能轉化為化學能
B．負極的電極反應：
C．該電池無溫差時仍可持續放電
D．利用該電池對石油輸送管道進行保護時，管道應連接熱端電極
2．下列說法不正確的是
A．各能層含有的原子軌道數為（n為能層序數）
B．從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道
C．2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形
D．原子核外電子排布，先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層
3．下列現象與原子核外電子的躍遷無關的是
A．激光筆產生紅色光線
B．金屬鈉在空氣中燃燒時火焰呈黃色
C．用光束照射膠體時產生光亮的通路
D．焰火在夜空中呈現五彩繽紛的圖案
4．下列敘述正確的是
A．各能層的原子軌道數按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7
B．各能層的能級都是從s能級開始到f能級結束
C．鉀的M層有8個電子，所以鉀的M層有4個軌道
D．各能層含有的原子軌道數為2n2
5．下列關于原子結構的說法正確的是
A．電子由3d能級躍遷至5s能級，可通過光譜儀攝取原子的發射光譜
B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增強
C．電子僅從激發態躍遷到基態時才會產生原子光譜
D．日常生活中的焰火、LED燈、激光都與原子核外電子躍遷吸收能量有關
6．下列說法正確的是
A．基態原子電子能量的高低順序為E(1s)B．1s22s22p63s1表示的是激發態原子的電子排布
C．核外電子數為偶數的基態原子，其原子軌道中一定不含“未成對電子”
D．焰色試驗是金屬原子從基態躍遷到激發態時，將能量以光的形式表現出來
7．下列各基態原子或離子的電子排布式正確的是
A．Cr B．
C．Cu D．
8．下列說法中正確的是
A．各電子層的能級都是從s能級開始，到f能級結束
B．電子僅在激發態躍遷到基態時才會產生原子光譜
C．電子云通常是用小黑點來表示電子的多少
D．處于最低能量的原子叫基態原子
9．符號“3px”沒有給出的信息是
A．能層
B．能級
C．電子云在空間的伸展方向
D．電子的自旋方向
10．下列與氫原子有關的說法中，錯誤的是
A．氫原子電子云圖中小黑點的疏密表示電子在該區域出現的概率密度
B．霓虹燈能的發光機理與氫原子光譜形成機理基本相同
C．利用玻爾原子結構模型可以較好地解釋氫原子光譜為線狀光譜
D．氫原子核外只有一個電子，它產生的原子光譜中只有一根或明或暗的線
11．下列有關原子核外電子排布的說法，正確的是
A．基態原子核外電子占據的最高能級的電子云輪廓圖為球形
B．違反了洪特規則，是激發態原子的電子排布
C．不符合泡利原理
D．基態銅原子的電子排布式：
12．下列說法中錯誤的是
A．電子排布式違反了能量最低原理
B．的電子排布式違反了洪特規則
C．多電子原子中不會存在能量相同的電子
D．電子排布式違反了泡利原理
13．以下是一些基態原子能級上的電子排布圖及電子排布式：① ② ③碳原子：④鉀原子：。對上述表示方法的評價中，正確的是
A．①違背泡利原理 B．②正確
C．③違背能量最低原理 D．④違背洪特規則
14．下列說法錯誤的是
A．原子核外電子填充能級的順序為
B．基態鐵原子的價層電子排布式為
C．少數基態原子的核外電子排布不遵循構造原理
D．構造原理中的電子排布能級順序，實質是各能級能量由低到高的順序
15．下列說法正確的是
①電子排布為[Ar]3d44s2的中性原子是基態原子
②1s22s12px22py22pz1違反了洪特規則，是激發態原子的電子排布
③不符合泡利原理
④基態銅原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2
⑤F的最高能級的電子云輪廓圖：
⑥O2-的電子排布圖：
⑦Br原子的價(層)電子排布式：4s24p5
A．②⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．④⑦
二、非選擇題（共2題）
16．單質硅是制造太陽能電池板的主要原料，制備電池板時還需添加硼、氮、鈦，鈷、鈣等多種化學元素。請回答下列問題：
(1)基態硅原子的電子排布式為 ，下列鈷原子的價層電子軌道表示式中，不符合洪特規則的是 (填選項字母)。
A．
B．
C．
D．
(2)碳、氮、氧三種元素的第一電離能由大到小的順序為 。(用元素符號表示)，原因為 。
(3)鈦元素位于元素周期表 區；基態鈦原子中，最外層電子的電子云輪廓圖為 。
(4)在火焰上灼燒時火焰的顏色為磚紅色，試從原子光譜角度解釋部分金屬元素在火焰上灼燒呈現不同顏色的原因： 。
17．回答下列問題。
(1)基態原子的核外電子填充在6個軌道中的元素有 種，基態原子中，核外電子占據最高能層的符號是 。
(2)下列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．
(3)基態價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為 ，基態原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為 形。
(4)基態原子的簡化核外電子排布式為 。元素與中，基態原子核外未成對電子數較多的是 。
參考答案：
1．D
A．由分析可知，熱電化學電池是將熱能轉化為電能的裝置，A錯誤；
B．由分析可知，熱端電極是化學電池的負極，異丙醇在負極失去電子發生氧化反應生成丙酮和氫離子，電極反應式為-2e-=+2H+，故B錯誤；
C．電池工作原理是溫差使丙酮蒸發和冷凝，引起了丙酮的濃度差，可持續放電，無溫差不能放電，C錯誤；
D．對石油輸送管道進行保護時，管道應該接在負極上，做陰極，熱端為負極，D正確；
2．D
A．各能層最多含有的電子數為2n2，每個原子軌道含有2個電子，所以各能層含有的原子軌道數為n2(n為能層序數)，A正確；
B．s軌道都是球形，2s軌道半徑大于1s軌道半徑，其空間包含了1s軌道，B正確；
C．p能級軌道形狀為啞鈴型，形狀與能層無關，C正確；
D．M能層中3d能級的能量高于N能層中4s能級能量，填充完N層的4s能級后才能填充M層的3d能級，D錯誤；
3．C
A．激光筆產生紅色光線是可見光，與原子核外電子的躍遷有關，故A正確；
B．金屬元素的焰色反應，與原子核外電子的躍遷有關，故B正確；
C．用光束照射膠體時產生光亮的通路是膠體的性質，是丁達爾效應，與原子核外電子的躍遷無關，故C錯誤；
D．燃放的焰火在夜空中呈現五彩繽紛的禮花為金屬元素的焰色反應，與原子核外電子的躍遷有關，故D正確；
4．A
A．各能層的原子軌道數按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7，故A正確；
B．各能層的能級都是從s能級開始，但不一定到f能級結束，第一能層只有s能級，第二能層只有s、p兩個能級，第三能層有s、p、d三個能級，都不存在f能級，故B錯誤；
C．M能層共有8個軌道，其中3s上有2個電子，3p上有6個電子，3d軌道是空軌道，沒有電子，故C錯誤；
D．各能層含有的原子軌道數為n2，各能層最多容納的電子數為2n2，D錯誤；
5．B
A．由于E3dB．同一原子中，不能能層但相同能級上的電子，從低能層到高能層電子能量依次增強，則2p、3p、4p電子的能量依次增強，B正確；
C．原子光譜有發射光譜和吸收光譜兩種，電子由激發態躍遷到基態時產生發射光譜，由基態躍遷到激發態時產生吸收光譜，C錯誤；
D．日常生活中我們看到的許多可見光，如焰火、LED燈、激光，都與原子核外電子發生躍遷釋放能量有關，D錯誤；
6．D
A．2p能級三個軌道2px、2py、2pz的能量相等，基態原子電子能量的高低順序為E(1s)B．1s22s22p63s1表示的是基態Na原子的電子排布，故B錯誤；
C．核外電子數為偶數的基態原子，其原子軌道中可能含“未成對電子”如O原子的電子排布式為1s22s22p4，2p能級上有2個單電子，故C錯誤；
D．焰色試驗是金屬原子從基態躍遷到激發態時，將能量以光的形式表現出來，故D正確；
7．A
A．Cr的原子序數為24，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1，A正確；
B．O的原子序數為8，得2個電子形成，核外有10個電子，的電子排布式為：1s22s22p6，B錯誤；
C．Cu的原子序數為29，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，C錯誤；
D．Fe的原子序數為26，失兩個電子形成Fe2+, Fe2+核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d6，D錯誤；
8．D
A．從第三能層開始，不同能層的能級出現“能級交錯”現象，各電子層的能級并不都是從s能級開始，到f能級結束，故A錯誤；
B．原子光譜有兩種：吸收光譜和發射光譜，電子在激發態躍遷到基態時會產生原子光譜屬于發射光譜，故B錯誤；
C．電子云圖中的小黑點表示電子在核外空間出現機會的多少，而不表示具體的電子、電子的個數，故C錯誤；
D．原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態，處于最低能量的原子叫基態原子，故D正確；
9．D
3px中3代表第三能層，p表示p能級，x表示電子云在三維坐標沿x軸的伸展方向，唯獨沒有表示出電子的自旋方向；
10．D
A．氫原子電子云圖中小黑點的疏密表示電子在核外空間出現概率的大小，小黑點越密，表示電子出現的機會越多，反之，出現的機會越少，A正確；
B．霓虹燈能夠發出五顏六色的光，其發光機理與氫原子光譜形成機理基本相同，都是電子在不同的、能量量子化的狀態之間躍遷所導致的，B正確；
C．由玻爾理論知，原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然在做加速運動，但并不向外輻射能量；不同的軌道能量不同，電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，它輻射或吸收能量；電子處在能量最低的軌道上時，稱為基態，能量高于基態的狀態，稱為激發態。波爾理論是針對原子的穩定存在和氫原子光譜的事實提出，只引入一個量子數就成功的解釋氫原子光譜為線狀光譜，C正確；
D．氫原子核外只有一個電子，但是它的激發態有多種，當電子躍遷回較低狀態時釋放能量，發出多條不同波長的光，所以它產生的原子光譜中不只有一根或明或暗的線，D錯誤；
11．C
A．基態C原子中，核外電子占據最高能級為2p2，2p能級(2px、2py、2pz)的電子云輪廓圖為啞鈴形，故A錯誤；
B．中2s能級只有1個電子，不符合泡利原理，故B錯誤；
C．根據泡利不相容原理可知，一個軌道中最多容納2個電子，且自旋相反，在2s軌道上有2個自旋狀態相同的電子，違背了泡利原理，故C正確；
D．Cu是29號元素，根據能量最低原理可知基態Cu原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；故D錯誤。
12．C
A．根據能量最低原理，先排滿能量低的能級再排能量高的能級，能量：4s＜3d，該原子的電子排布式為 1s22s22p63s23p64s2 3d1，A正確；
B．基態6C原子的核外電子排布式違反了洪特規則，應為，B正確；
C．多電子原子中同一能級的電子能量是相等的，C錯誤；
D．根據泡利不相容原理知，3p軌道最多排6個電子，電子排布式違反了泡利原理，正確電子排布式為，D正確；
13．C
A．①違背洪特規則，A項錯誤；
B．②違背泡利原理，B項錯誤；
C．電子應先排軌道，軌道排滿后，再排軌道，③違背能量最低原理，C項正確；
D．④違背了能量最低原理，D項錯誤；
14．A
A．根據構造原理可知，原子核外電子按3p、4s、3d能級的順序填充，故A錯誤；
B．基態鐵原子的電子排不上為[Ar]3d64s2，價層電子排布式為，故B正確；
C．原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態，但軌道充滿或半充滿時，能量較小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循構造原理，故C正確；
D．構造原理中的電子排布能級順序是各能級能量由低到高的順序，故D正確，
15．C
①該元素原子序數為24，當3d軌道半充滿穩定，所以電子排布式應該為[Ar]3d54s1，故錯誤；
②1s22s12px22py22pz1是激發態原子的電子排布，不符合能量最低原理，故錯誤；
③2s電子應該自旋相反，違背泡利原理，故正確；
④根據構造原理，基態銅原子的電子排布式應為1s22s22p63s23p63d104s1，故錯誤；
⑤F原子的核外電子排布式為1s22s22p5，最高能級為2p軌道，為紡錘形，故錯誤；
⑥中2p軌道上的電子的自旋方向相同，違背泡利原理，故錯誤；
⑦Br是35號元素，Br原子的價層電子排布式：4s24p5，故正確；
16．(1) 1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2 B
(2) N＞O＞C 同周期從左向右第一電離能是增大趨勢，N的價電子排布式為2s22p3，p能級處于半充滿穩定結構，所以第一電離能大于O的
(3) d 球形
(4)電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，以光的形式釋放能量
（1）基態硅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2；
鈷原子價層電子排布式為3d74s2，
A．該軌道式是基態鈷原子的價層電子軌道式，故A不符合題意；
B．違反了填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行，即違反了洪特規則，故B符合題意；
C．該軌道式為激發態鈷原子，故C不符合題意；
D．違反了一個原子軌道，最多只能容納2個電子，它們自旋方向相反，即違反了泡利原理，故D不符合題意；
答案為1s22s22p63s23p2或[Ne] 3s23p2；B；
（2）第一電離能大小順序是N＞O＞C，原因是它們屬于同周期，同周期從左向右第一電離能是增大趨勢，N的價電子排布式為2s22p3，p能級上處于半滿，較穩定，第一電離能大于O；故答案為N＞O＞C；同周期從左向右第一電離能是增大趨勢，N的價電子排布式為2s22p3，p能級上處于半充滿穩定結構，第一電離能大于O的；
（3）鈦元素的價電子排布式為3d24s2，按照構造原理，最后一個電子填充在d能級上，位于元素周期表的d區；最外層電子在4s能級上，s能級電子云輪廓圖為球形；故答案為d；球形；
（4）氯化鈣在火焰上灼燒時，火焰的顏色為磚紅色，原因是電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，以光的形式釋放能量。
17．(1) 2 M
(2) d c
(3) 啞鈴
(4)
（1）基態原子的核外電子填充在6個軌道中的元素其核外電子排布式為：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，為Na、Mg元素，有2種；基態Si原子中，核外電子占據三層，其中最高能層的符號為M；
（2）根據能級能量E(1s)（3）基態Fe原子核外有26個電子，失去3個電子形成Fe3+，按照構造原理，其核外電子排布式為[Ar]3d5，按照洪特規則，價層電子3d上5個電子優先占據5個不同軌道，故價層電子的電子排布圖為；基態S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，電子占據最高能級為3p，p能級的電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形；
（4）Cu是29號元素，原子核外電子數為29，基態原子簡化核外電子排布式為：，基態Mn原子核外電子排布式中，3d能級上有5個未成對電子，基態O原子核外電子中，未成對電子數是2，所以未成對電子個數較多的是Mn。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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