2025年《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》測試題及答案一、選擇題（每小題3分，共30分）1.下列關(guān)于量子數(shù)的描述中，正確的是（）A.主量子數(shù)n=3時，角量子數(shù)l可取0、1、2、3B.角量子數(shù)l=2時，磁量子數(shù)m可取-2、-1、0、1、2C.自旋量子數(shù)ms只能取+1/2D.當(dāng)n=4、l=3時，該能級為4f能級2.某基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d?4s2，該原子的未成對電子數(shù)為（）A.2B.4C.6D.83.下列原子半徑由大到小排列正確的是（）A.Na>Mg>Al>SiB.O>N>C>BC.K>Na>Li>HD.Cl>S>P>Si4.下列元素中，第一電離能最大的是（）A.BeB.BC.ND.O5.關(guān)于電子云的描述，錯誤的是（）A.電子云是電子在核外空間出現(xiàn)概率密度的形象化描述B.電子云的黑點(diǎn)密度表示電子出現(xiàn)的概率大小C.1s電子云呈球形對稱D.3p電子云有3個相互垂直的伸展方向6.下列能級中，能量最高的是（）A.4sB.3dC.4pD.5s7.某原子的價電子排布為5s25p3，該原子位于周期表的（）A.第五周期ⅡA族B.第五周期ⅤA族C.第四周期ⅤA族D.第五周期ⅤB族8.下列元素電負(fù)性由大到小排列正確的是（）A.F>O>N>CB.Cl>S>P>SiC.Na>Mg>Al>SiD.O>S>Se>Te9.基態(tài)鉻原子的電子排布式正確的是（）A.[Ar]3d?4s2B.[Ar]3d?4s1C.[Ar]3d?4s?D.[Ar]3d34s310.下列關(guān)于電離能的說法中，錯誤的是（）A.同一周期主族元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢B.同一主族元素，從上到下第一電離能逐漸減小C.原子的逐級電離能中，I?<I?<I?<…D.鎂的第一電離能小于鋁的第一電離能二、填空題（每空2分，共30分）1.主量子數(shù)n=4時，包含的能級有______（填符號）。2.寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式：______。3.比較鋰和鈉的原子半徑：Li______Na（填“>”“<”或“=”），原因是______。4.電負(fù)性最大的元素是______（填元素符號），其原子的價電子排布式為______。5.3p軌道的主量子數(shù)n=______，角量子數(shù)l=______，磁量子數(shù)m的可能取值為______。6.氫原子中，4s軌道與3d軌道的能量關(guān)系為：E(4s)______E(3d)（填“>”“<”或“=”）。7.基態(tài)氯原子的未成對電子數(shù)為______，其價電子排布式為______。三、簡答題（共20分）1.（8分）解釋第三周期主族元素（Na到Cl）第一電離能的變化趨勢，并指出其中的異常點(diǎn)及原因。2.（6分）比較K和Ca的原子半徑大小，并從原子結(jié)構(gòu)角度分析原因。3.（6分）電子云與原子軌道的區(qū)別和聯(lián)系是什么？四、計算題（共20分）1.（10分）已知?dú)湓庸庾V中某條譜線對應(yīng)電子從n=5躍遷到n=2的能級，利用里德伯公式計算該譜線的波長（R=1.097×10?m?1，h=6.626×10?3?J·s，c=3×10?m/s）。2.（10分）某元素原子的逐級電離能（kJ/mol）為：I?=578，I?=1817，I?=2745，I?=11575。推斷該元素的周期表位置（周期、族），并說明理由。答案一、選擇題1.B（解析：n=3時l最大為2；ms可取±1/2；n=4、l=3為4f能級，正確選項(xiàng)為B）2.B（解析：3d?軌道有4個未成對電子，4s2無未成對電子，共4個）3.A（解析：同周期從左到右原子半徑減小，A正確；B應(yīng)為B>C>N>O；C中H半徑最?。籇應(yīng)為P>S>Cl）4.C（解析：N的2p軌道半滿，穩(wěn)定性高，第一電離能大于O）5.B（解析：電子云黑點(diǎn)密度表示概率密度，非概率大?。?.C（解析：能級能量順序?yàn)?s>4p>3d>4s）7.B（解析：價電子5s25p3對應(yīng)第五周期ⅤA族）8.A（解析：同周期從左到右電負(fù)性增大，A正確；B應(yīng)為Cl>S>P>Si；C電負(fù)性遞增；D同主族從上到下電負(fù)性減?。?.B（解析：鉻的電子排布為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，3d?4s1）10.D（解析：Mg的3s2全滿，第一電離能大于Al的3s23p1）二、填空題1.4s、4p、4d、4f2.[Ar]3d?4s23.<；Na的電子層數(shù)比Li多一層，原子半徑更大4.F；2s22p?5.3；1；-1、0、+16.>（氫原子能級僅由n決定，n=4>n=3，故E(4s)>E(3d)）7.1；3s23p?三、簡答題1.第三周期主族元素（Na到Cl）的第一電離能總體呈增大趨勢（Na<Mg<Al<Si<P<S<Cl）。但存在兩個異常點(diǎn)：Mg的第一電離能大于Al，P的第一電離能大于S。原因：Mg的3s2軌道全滿，能量較低，失去電子較難；Al的3p1軌道能量較高，易失電子。P的3p3軌道半滿，穩(wěn)定性高；S的3p?軌道有一對成對電子，電子間排斥作用大，易失電子。2.K的原子半徑大于Ca。K的原子序數(shù)為19，電子排布為[Ar]4s1；Ca的原子序數(shù)為20，電子排布為[Ar]4s2。兩者電子層數(shù)相同（第四周期），但Ca的核電荷數(shù)比K大1，對核外電子的吸引力更強(qiáng)，原子半徑更小。3.區(qū)別：電子云是電子在核外空間出現(xiàn)概率密度的形象化描述（黑點(diǎn)圖），表示概率密度大小；原子軌道是描述電子運(yùn)動狀態(tài)的波函數(shù)ψ，由n、l、m三個量子數(shù)決定。聯(lián)系：原子軌道的輪廓圖與電子云的形狀相似，電子云是|ψ|2的直觀表現(xiàn)，兩者均用于描述電子在核外的運(yùn)動規(guī)律。四、計算題1.里德伯公式：1/λ=R(1/n?2-1/n?2)，其中n?=2，n?=5。代入數(shù)據(jù)：1/λ=1.097×10?×(1/22-1/52)=1.097×10?×(1/4-1/25)=1.097×10?×(21/100)≈2.3037×10?m?1則λ=1/(2.3037×10?)≈4.34×10??m=434nm2.該元