第19讲原子结构原子核外电子排布1.某元素基态原子的4s轨道上有2个电子,则该基态原子的价层电子排布可能是(B)A.4sB.4s2C.3p64s2D.3d94s2[解析]4s不是价层电子排布,故A错误;4s2是Ca原子的价层电子排布,故B正确;依据构造原理,该原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2,则价层电子排布为4s2,故C错误;依据洪特规则,该原子的价层电子排布应为3d104s1,故D错误。2.(1)Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布为4f5。(2)Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。[解析](1)原子失去电子时,先从最外层开始,Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,先失去4s轨道的电子。Sm失电子时,先失去6s轨道的电子,然后再失去4f轨道的一个电子,则Sm3+的价层电子排布为4f5。(2)Cu是第29号元素,基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9。3.(1)[2021·山东卷节选]基态F原子核外电子的运动状态有9种。(2)[2021·湖南卷节选]基态硅原子最外层的电子排布图为。(3)[2021·广东卷节选]基态硫原子价电子排布式为3s23p4。(4)[2021·全国乙卷节选]对于基态Cr原子,下列叙述正确的是A(填标号)。A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]3d54s1B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动[解析](1)基态F原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种。(2)基态Si原子的最外层电子排布式为3s23p2,所以最外层电子排布图为。(3)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。(4)铬元素的原子序数为24,位于第四周期,根据洪特规则和能量最低原理知,半充满时能量最低,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,A正确;4s轨道上的电子比3s轨道上的电子能量高,在离核较远的位置出现的概率大,B错误。4.[2021·河北卷节选]KHPO晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大24KHPO晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:24(1)在KHPO的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是K+和P3-24(填离子符号)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+1表示,与之相反的用-1表示,22称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为+3或2-3。2[解析](1)在KHPO的四种组成元素各自所能形成的简单离子有H+(或H-)、O2-、K+和P3-,其中24核外电子排布相同的是K+和P3-。(2)对于基态的磷原子,其价层电子排布为3s23p3,其中3s轨道的2个电子自旋状态相反,自旋磁量子数的代数和为0;根据洪特规则可知,其3p轨道的3个电子自旋状态相同,因此,基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为+3或-3。22