题目
下列各组量子数中,哪一组可以描述原子中电子的状态?( )A. (2,2,0,1/2)B. (3,1,-1,1/2)C. (1,2,1,1/2)D. (1,0,1,-1/2)
下列各组量子数中,哪一组可以描述原子中电子的状态?( )
A. (2,2,0,1/2)
B. (3,1,-1,1/2)
C. (1,2,1,1/2)
D. (1,0,1,-1/2)
题目解答
答案
B. (3,1,-1,1/2)
解析
步骤 1:理解量子数的规则
量子数包括主量子数(n)、角量子数(l)、磁量子数(m)和自旋量子数(s)。主量子数n决定电子所在的能层,角量子数l决定电子所在的亚层,磁量子数m决定电子在亚层中的轨道,自旋量子数s决定电子的自旋方向。其中,l的取值范围为0到n-1,m的取值范围为-l到l,s的取值为±1/2。
步骤 2:分析选项A
选项A的量子数为(2,2,0,1/2)。根据规则,当n=2时,l的最大值为1,而选项A中的l=2,违反了规则,因此选项A不能描述原子中电子的状态。
步骤 3:分析选项B
选项B的量子数为(3,1,-1,1/2)。根据规则,当n=3时,l的取值范围为0到2,而选项B中的l=1,符合规则。m的取值范围为-l到l,即-1到1,而选项B中的m=-1,符合规则。s的取值为±1/2,而选项B中的s=1/2,符合规则。因此,选项B可以描述原子中电子的状态。
步骤 4:分析选项C
选项C的量子数为(1,2,1,1/2)。根据规则,当n=1时,l的最大值为0,而选项C中的l=2,违反了规则,因此选项C不能描述原子中电子的状态。
步骤 5:分析选项D
选项D的量子数为(1,0,1,-1/2)。根据规则,当n=1时,l的最大值为0,而选项D中的l=0,符合规则。m的取值范围为-l到l,即0到0,而选项D中的m=1,违反了规则,因此选项D不能描述原子中电子的状态。
量子数包括主量子数(n)、角量子数(l)、磁量子数(m)和自旋量子数(s)。主量子数n决定电子所在的能层,角量子数l决定电子所在的亚层,磁量子数m决定电子在亚层中的轨道,自旋量子数s决定电子的自旋方向。其中,l的取值范围为0到n-1,m的取值范围为-l到l,s的取值为±1/2。
步骤 2:分析选项A
选项A的量子数为(2,2,0,1/2)。根据规则,当n=2时,l的最大值为1,而选项A中的l=2,违反了规则,因此选项A不能描述原子中电子的状态。
步骤 3:分析选项B
选项B的量子数为(3,1,-1,1/2)。根据规则,当n=3时,l的取值范围为0到2,而选项B中的l=1,符合规则。m的取值范围为-l到l,即-1到1,而选项B中的m=-1,符合规则。s的取值为±1/2,而选项B中的s=1/2,符合规则。因此,选项B可以描述原子中电子的状态。
步骤 4:分析选项C
选项C的量子数为(1,2,1,1/2)。根据规则,当n=1时,l的最大值为0,而选项C中的l=2,违反了规则,因此选项C不能描述原子中电子的状态。
步骤 5:分析选项D
选项D的量子数为(1,0,1,-1/2)。根据规则,当n=1时,l的最大值为0,而选项D中的l=0,符合规则。m的取值范围为-l到l,即0到0,而选项D中的m=1,违反了规则,因此选项D不能描述原子中电子的状态。