2025年原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)測試題及答案一、選擇題（每題3分，共45分）1.下列量子數(shù)組合中，合理的是（）A.n=2,l=2,m=0,ms=+1/2B.n=3,l=1,m=+2,ms=-1/2C.n=4,l=3,m=-2,ms=+1/2D.n=1,l=0,m=+1,ms=-1/22.某基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d?4s2，該原子最可能是（）A.Cr（原子序數(shù)24）B.Mn（原子序數(shù)25）C.Fe（原子序數(shù)26）D.V（原子序數(shù)23）3.下列關(guān)于原子軌道的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.s軌道呈球形對稱B.p軌道有3種空間取向，呈啞鈴形C.d軌道有5種空間取向，呈花瓣形D.同一電子層中，s軌道能量高于p軌道4.下列元素第一電離能由大到小的順序正確的是（）A.Na>Mg>AlB.N>O>FC.P>S>ClD.Be>B>C5.下列原子中，電負(fù)性最大的是（）A.ClB.OC.ND.F6.Fe2?的未成對電子數(shù)為（）A.2B.4C.5D.67.下列能級(jí)能量由低到高的順序正確的是（）A.3d<4s<4pB.4s<3d<4pC.4p<3d<4sD.3d<4p<4s8.主量子數(shù)n=3時(shí)，原子軌道總數(shù)為（）A.3B.6C.9D.129.溴（Br，原子序數(shù)35）的價(jià)電子構(gòu)型為（）A.4s24p?B.3d1?4s24p?C.4s23d1?4p?D.3p?4s210.下列原子半徑由大到小的順序正確的是（）A.K>Ca>NaB.S>Cl>OC.Li>Na>KD.Mg>Al>Si11.3s電子的徑向分布函數(shù)圖中，峰的個(gè)數(shù)為（）A.1B.2C.3D.412.基態(tài)氮原子（N）的2p軌道電子排布符合（）A.泡利不相容原理B.能量最低原理C.洪特規(guī)則D.構(gòu)造原理13.某元素的前五級(jí)電離能（kJ/mol）分別為：I?=502，I?=4564，I?=6912，I?=9543，I?=13353。該元素最可能位于（）A.IA族B.IIA族C.IIIA族D.IVA族14.用斯萊特規(guī)則計(jì)算鈉原子（Na，Z=11）中3s電子的有效核電荷Z，結(jié)果為（）A.1.85B.2.2C.2.85D.3.215.某元素的價(jià)電子構(gòu)型為3d?4s2，該元素位于（）A.第四周期VIIB族B.第四周期VIII族C.第三周期VIIB族D.第三周期VIII族二、填空題（每空2分，共30分）1.鐵（Fe，原子序數(shù)26）的基態(tài)電子排布式為________，價(jià)電子構(gòu)型為________，未成對電子數(shù)為________。2.溴（Br，原子序數(shù)35）的基態(tài)電子排布式為________，價(jià)電子構(gòu)型為________，p軌道中的電子總數(shù)為________。3.主量子數(shù)n=4，角量子數(shù)l=2的軌道符號(hào)為________，該能級(jí)最多可容納________個(gè)電子。4.比較第一電離能大?。篘a________Mg（填“>”或“<”）；O________N（填“>”或“<”）。5.電負(fù)性最大的元素是________（填元素符號(hào)）；第三周期中電負(fù)性最小的元素是________（填元素符號(hào)）。6.比較原子半徑大小：K________Ca（填“>”或“<”）；S________Se（填“>”或“<”）。7.某元素的電離能數(shù)據(jù)（kJ/mol）：I?=738，I?=1451，I?=7733。該元素的常見化合價(jià)為________，位于周期表的________族。三、簡答題（共20分）1.（6分）解釋同一周期中，第一電離能Mg>Al、P>S的原因。2.（5分）比較K和Ca的原子半徑大小，并說明理由。3.（5分）簡述四個(gè)量子數(shù)的物理意義。4.（4分）說明核外電子排布的三個(gè)基本原則。四、計(jì)算題（共5分）1.（5分）用斯萊特規(guī)則計(jì)算氯原子（Cl，Z=17）中3p電子的有效核電荷Z（已知n=3層電子的屏蔽常數(shù)：同層p電子間σ=0.35，n=2層σ=0.85/電子，n=1層σ=1.00/電子）。答案一、選擇題1.C2.A3.D4.D5.D6.B7.B8.C9.A10.D11.C12.C13.A14.B15.B二、填空題1.[Ar]3d?4s2；3d?4s2；42.[Ar]3d1?4s24p?；4s24p?；53.4d；104.<；<5.F；Na6.>；<7.+2；IIA三、簡答題1.Mg的價(jià)電子構(gòu)型為3s2（全滿），能量較低，失去電子較難；Al的價(jià)電子構(gòu)型為3s23p1，p軌道能量較高，失去p電子較易，故I?(Mg)>I?(Al)。P的價(jià)電子構(gòu)型為3p3（半滿），穩(wěn)定性高；S的價(jià)電子構(gòu)型為3p?，失去1個(gè)電子可達(dá)到半滿（3p3），故I?(P)>I?(S)。2.K的原子半徑大于Ca。K（Z=19）與Ca（Z=20）同屬第四周期，電子層數(shù)相同，但Ca的核電荷數(shù)更大，對核外電子的吸引力更強(qiáng)，電子云更靠近原子核，因此原子半徑更小。3.主量子數(shù)n：決定電子層的能量和離核遠(yuǎn)近（n越大，能量越高，離核越遠(yuǎn)）；角量子數(shù)l：決定原子軌道的形狀（l=0為s軌道，l=1為p軌道等），并影響能級(jí)能量（n相同，l越大，能量越高）；磁量子數(shù)m：決定原子軌道在空間中的取向（如p軌道有3種取向，對應(yīng)m=-1,0,+1）；自旋量子數(shù)ms：表示電子的自旋方向（ms=+1/2或-1/2）。4.①泡利不相容原理：同一原子中，不存在四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子（即同一軌道最多容納2個(gè)自旋相反的電子）；②能量最低原理：電子優(yōu)先填充能量最低的能級(jí)，使原子總能量最低；③洪特規(guī)則：等價(jià)軌道（相同n、l的軌道）中，電子優(yōu)先以自旋平行的方式分占不同軌道；等價(jià)軌道全滿（如p?）、半滿（如p3）、全空（如p?）時(shí)能量更低，更穩(wěn)定。四、計(jì)算題Cl的核電荷Z=17，3p電子的屏蔽常數(shù)σ計(jì)算如下：-同層（n=3）的