资料简介
第二节 原子结构与元素的性质
第 1 课时 原子结构与元素周期表
基础过关练
题组一 原子结构与元素周期表
1.(2020 山东济宁高二期末)周期表中共有 18 个纵列,从左到右分别为 1~18 列,按这种规定,下列说法正
确的是( )
A.第 1 列是碱金属
B.只有第 2 列的元素原子价层电子排布为 ns2
C.第 1 列和第 18 列所含元素种数不同
D.第 8 列没有非金属元素
2.(2020 河南洛阳一中高二月考)某元素原子价电子排布式为 3d54s2,其应在( )
A.第四周期ⅡA 族 B.第四周期ⅡB 族
C.第四周期ⅦA 族 D.第四周期ⅦB 族
3.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点:①周期表的形成是由原子的结
构决定的;②元素周期表中ⅠA 族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是
从 ns1 开始至 ns2np6 结束;④元素周期表的每一周期元素的种数均相等;⑤基态原子核外电子排布为
1s22s22p3 和 1s22s22p63s23p3 的两元素位于同一周期;⑥周期数越大,该周期所含金属元素一般越多。你
认为正确的是( )
A.①⑥ B.①②③⑤⑥
C.①④⑥ D.②③⑤
4.根据下列基态原子的价层电子排布,能确定该元素在元素周期表中位置的是( )
A.4s1 B.3d104sn C.ns2np6 D.ns2np3
5.(2019 河南郑州高二检测)原子序数为 83 的元素位于:①第五周期;②第六周期;③ⅣA 族;④ⅤA 族;⑤
ⅡB 族,其中正确的组合是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤
6.元素周期表长周期从左到右排为 18 列,即碱金属在第 1 列,稀有气体是第 18 列。按这种规定,下列说
法正确的是( )
A.第 9 列元素中没有非金属元素
B.第 15 列元素的原子最外层的电子排布是 ns2np5
C.最外层电子排布为 ns2 的元素一定在第 2 列
D.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从 ns1 过渡到 ns2np6
7.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是( )
A.原子的价电子排布式为 ns2np1~6 的元素一定是主族元素
B.基态原子的 p 能级上共有 5 个电子的元素一定是第ⅦA 族元素
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2 的元素一定位于第ⅢB~第Ⅷ族
D.基态原子的 N 层上只有 1 个电子的元素一定是主族元素
8.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中位置的是( )
A.某元素原子的第二电子层电子排布图为
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4 价
C.某元素原子的最外层上电子数为 6
D.某元素原子的外围电子排布式为 5s25p1
题组二 元素周期表分区
9.最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质,其组成元素分别位于元素周
期表中的( )
A.s 区、p 区、ds 区 B.s 区、p 区、d 区
C.f 区、p 区、ds 区 D.s 区、f 区、ds 区
10.下列说法中正确的是( )
A.所有金属元素都分布在 d 区和 ds 区
B.原子最外层电子数为 2 的元素都分布在 s 区
C.元素周期表中ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵列的元素都是金属元素
D.s 区均为金属元素
11.完成下列小题。
(1)填表:
原子电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
④[Ar]3d104s1
(2)某元素原子共有 3 个价电子,其中一个价电子位于第三能层 d 轨道,试回答:
①该元素核外电子排布式为 ,价电子排布图为 。
②该元素的原子序数为 ,元素符号为 ,在周期表中的位置
为 ,该元素是 (填“金属”或“非金属”)元素,最高正化合价为
价。
能力提升练
题组一 元素周期表分区
1.(2020 黑龙江牡丹江三中高二期末, )已知下列元素原子的最外层电子排布式,其中不一定能表示该
元素为主族元素的是( )
A.3s23p3 B.4s2
C.4s24p1 D.3s23p5
2.( )下列说法不正确的是( )
A.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因
B.元素周期表可分为 5 个区,其中非金属元素分布在 s 区和 p 区
C.所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号
D.周期表共 18 个纵列,可分为 7 个主族,7 个副族,1 个Ⅷ族,1 个 0 族
3.(2019 四川蓉城名校联盟高二下期中, )原子序数在前 36 号的某原子最外层电子排布式为 ns1,则该
原子在元素周期表中不可能位于( )
A.ⅠA 族 B.ⅥB 族
C.Ⅷ族 D.ⅠB 族
4.(2019 吉林乾安七中高二下第一次质量检测, )已知某元素+3 价离子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和所在区是( )
A.第三周期第ⅥB 族;p 区
B.第三周期第ⅢB 族;ds 区
C.第四周期第ⅥB 族;d 区
D.第四周期第ⅢB 族;f 区
5.( )下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是( )
A.基态原子的 N 层上只有一个电子的元素,一定是ⅠA 族元素
B.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2 的元素一定是副族元素
C.原子核外最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D.基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy 的元素的族序数一定为 x+y
6.( )已知元素周期表中共有 18 个纵列,下图实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表
划分为几个区:s 区、p 区、d 区、ds 区等。除 ds 区外,其他区的名称来自按构造原理最后填入电子的
能级符号。
(1)请在图中用实线画出 s 区、p 区、d 区、ds 区的边界线,并分别用阴影 和 表示 d 区和 ds 区。
(2)有的同学受这种划分的启发,认为 d 区内第 6、7 纵列的部分元素可以排在另一区,你认为应排在
区。
(3)请在元素周期表中用元素符号标出 4s 轨道处于半充满状态的元素。
题组二 核外电子排布与元素推断的综合考查
7.(2019 高二下第一次月考, )A、B 属于短周期中不同主族的元素,A、B 原子的最
外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若 A 元素的原子序数为 a,则 B 元素的原子序
数可能为( )
A.a-4 B.a-5
C.a-6 D.a+4
8.( )元素 X、Y、Z 在周期表中的相对位置如图所示。已知 Y 元素原子的外围电子排布式为 nsn-
1npn+1,则下列说法不正确的是( 易错 )
A.Y 元素原子的价电子排布式为 4s24p4
B.Y 元素在元素周期表的第三周期第ⅥA 族
C.X 元素所在周期中所含非金属元素种数最多
D.Z 元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3
9.( )下表为部分短周期元素的原子结构。
元素编号 原子结构
T L 能层比 K 能层多 5 个电子
X L 能层 p 电子数比 s 电子数多 2 个
Y M 能层 p 电子数为 s 电子数的一半
Z L 能层有 3 个未成对电子
(1)元素 X 的离子结构示意图为 ,元素 Z 的气态氢化物的电子式为 。
(2)写出 Y 元素最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程
式: 。
(3)元素 T 与氯元素相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的
是 (填字母)。
A.常温下氯气的颜色比 T 单质的颜色深
B.T 的氢化物比氯的氢化物稳定
C.Cl 与 T 形成的化合物中氯元素呈正价态
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>氯
(4)T、X、Y、Z 四种元素的单质中有一种单质的化学性质明显不同于其他三种单质,该单质
是 ,理由: 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.D 3.A 4.A 5.C 6.A 7.B 8.D
9.A 10.C
1.D 第 1 列为ⅠA 族元素,其中 H 是非金属元素,Li、Na、K、Rb、Cs、Fr 是碱金属,A 错误。原子价
电子排布为 ns2 的并非只有ⅡA 族元素,还有 He 元素,B 错误。第 1 列为ⅠA 族元素,其含有 H、Li、
Na、K、Rb、Cs、Fr 这 7 种元素;第 18 列为 0 族元素,其含有 He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og 这 7
种元素,故这两列所含元素种数相同,C 错误。第 8 列无非金属元素,D 正确。
2.D 价电子排布式为 3d54s2 的原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2,其质子数为 25,为 Mn,处于元素周期
表中第四周期ⅦB 族。
3.A ①元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化,而核外电子排布是由原子的结构决定
的,正确;②ⅠA 族元素除氢元素之外称为碱金属元素,错误;③第一周期的元素原子价电子排布从 1s1
开始到 1s2 结束,错误;④随着周期数的增大,元素种数有增多的趋势,错误;⑤原子核外电子排布为
1s22s22p3 的为 N 元素,位于第二周期,而原子核外电子排布为 1s22s22p63s23p3 的为 P 元素,位于第三周
期,错误;⑥从元素周期表上不难看出,随着周期数的增大,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。
4.A A 项中价层电子排布为 4s1 的为 K;B 项中 3d104sn 可表示 3d104s1、3d104s2;C 项中 n 可能为 2、3、
4、5、6;D 项中 n 可能为 2、3、4、5、6。
5.C 根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时,基本方法是依据原子结构示意图,根据电子
层数确定其所在周期,根据最外层电子数确定其所在族,用 0 族定位法更方便,即根据与该元素原子序
数最邻近的 0 族元素的位置来确定。与 83 号元素最邻近的 0 族元素为 86 号元素氡,83 号元素比氡的
原子序数小 3,那么它在元素周期表中的位置应该是第六周期ⅤA 族。
6.A 第 9 列元素是过渡元素,没有非金属元素,A 项正确;第 15 列元素的最外层电子排布是 ns2np3,B
项错误;最外层电子排布为 ns2 的元素也可能是过渡元素或 0 族元素 He,C 项错误;第一周期元素原子
最外层电子排布是从 1s1 过渡到 1s2,D 项错误。
7.B 0 族元素原子的价电子排布式为 1s2(氦)或 ns2np6,故 A 项错误;原子的价电子排布式为(n-
1)d6~8ns2 的元素位于第Ⅷ族,故 C 项错误;基态原子的 N 层上只有 1 个电子的元素除了主族元素外,还
有部分副族元素,如 Cu、Cr,故 D 项错误。
8.D A 项,只能说明该元素的 L 层有 8 个电子,无法确定其在周期表中的位置;B 项,仅通过化合价无法
确定元素在周期表中的位置;C 项,根据最外层电子数只能确定族序数,无法确定周期数;D 项,可确定该
元素在第五周期第ⅢA 族。
9.A 理论上最活泼的金属单质是 Fr,但由于其具有放射性,故一般认为最活泼的金属单质是 Cs,而 Cs
元素和 Fr 元素都属于第ⅠA 族元素,位于 s 区;最活泼的非金属元素是氟,在ⅦA 族,位于 p 区;常温下呈
液态的金属单质为 Hg,汞的价电子排布式为 5d106s2,属于第ⅡB 族元素,位于 ds 区。
10.C s 区除 H 外均为金属元素,A、D 项错误;He、Zn 等虽然最外层电子数为 2 但却不是 s 区元素,B
项错误;周期表中ⅢB 族~ⅡB 族为过渡元素,全部为金属元素,C 项正确。
11.答案 (1)①ⅡA 三 s ②ⅣA 五 p ③ⅢB 四 d ④ⅠB 四 ds (2)①
1s22s22p63s23p63d14s2
②21 Sc 第四周期第ⅢB 族 金属 +3
解析 (1)①最后一个电子填充在 s 轨道,属于 s 区元素,为主族元素,在第三周期第ⅡA 族。②最后一
个电子填充在 p 轨道,属于 p 区元素,为主族元素,在第五周期第ⅣA 族。③最后一个电子填充在 d 轨
道,且小于 10,属于 d 区元素,为副族元素,在第四周期第ⅢB 族。④最后一个电子填充在 d 轨道,且等于
10,属于 ds 区元素,为副族元素,在第四周期第ⅠB 族。
(2)由构造原理知 E(4s)7),故 D 错误。
6.答案 (1)如图:
(2)ds (3)见上图
解析 (2)ds 区价电子排布为(n-1)d10ns1 和(n-1)d10ns2,而 d 区内 6 纵列部分元素的价电子排布为 (n-
1)d5ns1,7 纵列部分元素的价电子排布为(n-1)d5ns2,因此类比可以放在 ds 区。
(3)4s 轨道半充满,即 4s1,根据构造原理和能量最低原理,该元素原子的电子排布式可能为
1s22s22p63s23p64s1(K)或 1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或 1s22s22p63s23p63d104s1(Cu),分别标在元素周期表中
相应位置即可。
7.B A、B 属于短周期中不同主族的元素,A、B 原子的最外层电子中成对电子和未成对电子占据的
轨道数相等,外围电子排布式为 ns2np1 或 ns2np4,可能为 B、O、Al、S 元素,原子序数分别为 5、8、13、
16。A 元素的原子序数为 a,如果 A 是 B 元素,则 B 原子序数可能为 a+3 或 a+11;如果 A 是 O 元素,则
B 原子序数可能为 a-3 或 a+5;如果 A 是 Al 元素,则 B 原子序数可能为 a-5 或 a+3;如果 A 是 S 元素,则
B 原子序数可能为 a-11 或 a-3,故选 B。
8.A 因为 Y 元素原子的价电子排布式中出现了 np 能级,所以其 ns 能级已经充满且只能为 2 个电子,
则 n-1=2,n=3,即 Y 元素原子的外围电子排布式为 3s23p4,故 A 项错误,B 项正确。Y 为 S 元素,X 为 F 元
素,第二周期所含非金属元素种数最多,故 C 项正确。Z 为 As 元素,核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p3,D 项正确。
误区警示 对价电子认识的误区提醒
(1)价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内
层电子。
(2)元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数,这对部分过渡元素是不成立的。
9.答案 (1)
H
·
·
N
··
··
H
·
·H (2)Al(OH)3+OH- Al
O2
-
+2H2O (3)F BC (4)Al Al 具有金属性
解析 T 的 L 能层比 K 能层多 5 个电子,可知 T 是 F;X 的 L 能层 p 电子数比 s 电子数多 2,可知其 L 能
层有 6 个电子,是 O;Y 的 M 能层 p 电子数为 s 电子数的一半,Y 是 Al,其最高价氧化物对应的水化物是
Al(OH)3;Z 的 L 能层有 3 个未成对电子,可知其 L 能层有 5 个电子,是 N。
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