2024-2025学年新教材高中化学第1章原子结构与性质分层作业4原子结构与元素周期表新人教版选择性必修2

分层作业4原子结构与元素周期表A级必备知识基础练题组1.元素周期表的结构1.关于元素周期表的下列说法正确的是()A.目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现B.根据原子的电子排布,可将周期表分为s、d、ds、p、f五个区C.英国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献D.周期表中,元素所在的族序数等于原子的最外层电子数2.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ns2C.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3.下列说法正确的是()A.元素周期表中第ⅢB到第ⅡB10个纵列的元素都是金属,所以统称过渡金属元素B.所有的非金属元素都分布在p区C.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子的化学性质相似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题组2.元素周期表的分区4.关于元素周期表中元素的分区,下列说法正确的是()A.元素周期表中的s区全部是金属元素B.元素周期表中的d区包含所有的过渡元素C.过渡元素包括d区、f区和ds区的元素D.p区元素都是非金属元素5.(2024·福建厦门高二检测)已知某些元素在周期表中的位置如图所示,下列说法错误的是()A.元素②和⑤位于同一区B.元素③的基态原子中,未成对电子数为5C.与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区D.d区和ds区的元素都是金属元素6.按原子核外电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区。以下元素属于ds区的是()A.钙 B.镍 C.锌 D.硒题组3.核外电子排布与周期表位置的关系7.下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是()A.1s2 B.3s23p1C.4s2 D.4s24p58.在元素周期表中,R元素的方格中注明“3d54s2”,下列推断错误的是()A.R元素位于ds区B.R的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]3d54s2C.R元素的基态原子核外电子有15种空间运动状态D.R元素的最高化合价为+7价9.已知下列元素基态原子的核外电子排布,分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。元素元素符号原子序数区周期族A:1s22s22p63s1B:C:3d104s1D:[Ne]3s23p4E:10.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题:(1)上述金属中属于主族元素的有。

(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子价层电子的轨道表示式为。(3)基态金原子的价层电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于第周期第族。

(4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。

B级关键能力提升练11.有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是()A.X和Q结合生成的化合物为共价化合物B.T元素属于p区C.元素Y和Q只能形成化合物Y2Q3D.Z的电子排布式1s22s22px212.2023年是门捷列夫发表第一张元素周期表(部分整理如下)154周年。关于下表的说法正确的是()A.表中数字代表元素的原子序数B.表中元素的排列依据是元素的原子结构C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4D.每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族13.元素周期表中铋元素的数据如图,下列说法正确的是()A.基态铋原子6p能级有一个未成对电子B.铋位于周期表第六周期第ⅤA族C.铋原子最外层有5个能量相同的电子D.铋位于周期表p区,其最高价氧化物为Bi2O314.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是()A.3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B.3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子D.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为3s2的原子15.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表分为五个区,如图所示:(1)在s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,基态原子的轨道表示式为。

(2)在d区中,族序数最大、原子序数最小的元素,常见离子的电子排布式为。(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,基态原子的价层电子排布式为。(4)在p区中,第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子轨道表示式为。

(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚(均为锕系元素),它们在区中。

C级学科素养拔高练16.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。试回答下列问题:(1)X元素在周期表中的位置是,属于区元素。

(2)Y元素的原子结构示意图为,基态原子的电子排布式为。

(3)Z元素的单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应;若从Z元素在周期表中所处的位置看,它具有这种性质的原因是,其基态原子的价层电子排布式为。

(4)W的基态原子的轨道表示式为,Q的基态原子的价层电子轨道表示式为。

答案：1.B解析元素周期表在不断发展与完善,A错误;俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表,C错误;周期表中副族的族序数不一定等于原子的最外层电子数,D错误。2.D解析第1列为第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;原子价层电子排布为ns2的并非只有第ⅡA族元素,还有He元素,B错误;第1列为第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。3.A解析过渡元素为元素周期表中的第3列到12列,即第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列,都是金属元素,故A正确;H元素处于s区,故B错误;原子核外电子排布式为1s2的原子为He原子,原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be原子,He为稀有气体元素、Be为金属元素,二者性质不同,故C错误;第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2,故D错误。4.C解析s区中的H元素属于非金属元素,故A项错误;d区包括第ⅢB~ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和第Ⅷ族元素,ds区包括第ⅠB族和第ⅡB族元素,过渡元素包括d区、f区和ds区的元素,故B项错误,C项正确;p区包括第ⅢA~ⅦA族元素和0族元素,其中的铝、铅等都是金属元素,故D项错误。5.C解析根据元素在周期表的位置,5种元素分别为H、O、Mn、Zn、Ge。O的价电子排布式为2s22p4,Ge的价电子排布式为4s24p2,最后一个电子均填充到p能级,两种元素均位于p区,故A正确;Mn元素价电子排布式为3d54s2,d能级有5个原子轨道,根据洪特规则,d能级上的5个电子,分别填充到5个原子轨道,因此Mn元素基态原子,未成对电子数为5,故B正确;元素④的价电子排布式为3d104s2,最外层有2个电子。最外层有2个电子的元素包括:第ⅡA族元素、He,还有部分ds区的元素,第ⅡA族元素位于s区,He位于p区,故C错误;d区和ds区均为金属元素,故D正确。6.C解析Ca的价层电子排布为4s2,属于s区元素,故A不符合;Ni的价层电子排布为3d84s2,属于d区元素,故B不符合;Zn的价层电子排布为3d104s2,属于ds区元素,故C符合;Se的价层电子排布为4s24p4,属于p区元素,故D不符合。7.C解析基态原子的最外层电子排布式1s2,为He,为0族元素,一定不属于主族元素,A错误;基态原子的最外层电子排布式3s23p1,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,B错误;基态原子的最外层电子排布式4s2,可能是第ⅡA族元素或过渡元素,不一定属于主族元素,C正确;基态原子的最外层电子排布式4s24p5,为第四周期第ⅦA族元素,一定属于主族元素,D错误。8.A解析R的价层电子排布式为3d54s2,R元素位于d区,A错误;核外电子排布式可简写为[Ar]3d54s2,B正确;s能级有一种空间运动状态,p能级有3种空间运动状态,d能级有5种空间运动状态,故共有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,C正确;R的价层电子数为7,故其元素的最高化合价为+7价,D正确。9.答案A:Na11s三ⅠAB:Fe26d四ⅧC:Cu29ds四ⅠBD:S16p三ⅥAE:Cl17p三ⅦA解析由电子排布式判断A为11号元素Na;由原子结构示意图可知x=26,B为26号元素Fe;由价层电子排布式判断C为29号元素Cu;由电子排布式判断D为16号元素S;由基态原子的轨道表示式判断E为17号元素Cl。再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期;元素A、D、E为主族元素,主族元素的价电子总数等于主族序数;C元素的价层电子排布式为3d104s1,s能级电子数为1,应为ds区的第ⅠB族。10.答案(1)铝(2)(3)六ⅠB(4)ds解析(1)铝属于主族元素,其余属于过渡元素。(2)钛位于第四周期第ⅣB族,价层电子排布为3d24s2。(3)金元素的价层电子排布式为5d106s1,应位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族,价层电子排布式为4d105s1,属于ds区。11.C解析X原子M层p能级上有2个未成对电子且无空轨道,其价层电子排布式为3s23p4,则X为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,其价层电子排布式为2s22p2,则Z为C元素;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,其价层电子排布式为2s22p4,则Q是O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,其价层电子排布式为3s23p3,则T是P元素,属于p区。X和Q两者结合生成的化合物为SO2或者SO3,为共价化合物,A正确;Y和Q可形成Fe2O3、FeO、Fe3O4,C错误。12.C解析表中数字代表元素的相对原子质量,故A错误;表中元素的排列依据是相对原子质量的大小,故B错误;推测表中“?=70”和C、Si在同一横行,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4,故C正确;每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故D错误。13.B解析基态铋原子6p能级有3个未成对电子,A错误;根据铋的价电子排布6s26p3可知位于周期表中第六周期第ⅤA族,B正确;铋原子最外层电子排布为6s26p3,5个电子有两种不同能量,C错误;根据价电子排布可知位于p区,最高价为+5,故最高价氧化物化学式为Bi2O5,D错误。14.B解析当p能级上有2个或者4个电子时,p能级上都有2个未成对电子,所以相应元素可能是第ⅣA族,也可能是第ⅥA族,故A不符合题意;p能级上有3个原子轨道,当有1个空轨道时,另两个轨道各容纳了1个电子,加上s能级上的2个电子,最外层是4个电子,所以不管哪个能层,只要np能级上有一个空轨道,就属于第ⅣA族,故B符合题意;最外层电子排布为1s2的原子是He,最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne,两者都属于0族元素,题干中要求属于主族元素,故C不符合题意;最外层电子排布为1s2的原子为He,而最外层电子排布为3s2的原子为Mg,故D不符合题意。15.答案(1)(2)Fe2+,1s22s22p63s23p63d6;Fe3+,1s22s22p63s23p63d5(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族,符合条件的元素为Be,其基态原子的轨道表示式为。(2)d区中族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布式依次为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5。(3)ds区符合题述条件的为Zn,