2022人教版新教材高中化学选择性必修第二册第一章原子结构与性质 课时分层练习题及章末综合测验

第一章原子结构与性质

1.能层与能级构造原理与电子排布式.......................................1

2.电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理....................7

3.原子结构与元素周期表..................................................14

4.元素周期律...........................................................22

综合测评...............................................................29

1.能层与能级构造原理与电子排布式

［基础过关练］

1.下列说法正确的是（）

A.同一原子中，Is、2s、3s电子的能量逐渐减小

B.同一原子中，2P上的电子较3P上的电子离核远

C.能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动

D.各能层含有的能级数为〃（〃为能层序数）

D［同一原子中能层序数越大，形状相同的原子轨道中电子的能量越高，离

核越远，A、B、C项错误。］

2.下列有关M能层的说法正确的是（）

A.表示第二电子层

B.最多能容纳8个电子

C.表示第三电子层

D.至少应该填充2个电子

C［M能层表示第三电子层，A项错误，C项正确；M能层最多能容纳18个电

子，B项错误；M能层可以填充1个电子，D项错误。］

3.下列能层的能量由低到高的顺序是（）

A.K、M、N、LB.M、N、Q、P

C.L、M、N、0D.M、N、P、0

C［能层的能量由低到高的顺序为K、L、M、N、0、P、Qo］

4.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是

（）

A.Is、2p>3dB.Is、2s、3s

C.2s>2p>2dD.3p、3d>3f

A［从M能层开始有d能级，不存在2d能级，故C错误；从N能层开始有f

能级，不存在3f能级，故D项错误；不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同,

B项错误。］

5.下列图像中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（）

D［平面镜成像是光线反射的结果，与电子跃迁无关，霓虹灯广告、燃烧蜡

烛、燃放的烟花均与原子核外电子发生跃迁有关。］

6.下列叙述正确的是（）

A.f能级最多容纳的电子数是s能级最多容纳电子数的7倍

B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

C.各能层含有的能级数为〃+1

D.各能层含有的电子数为2#

A［各能层中的能级数等于其能层序数，也就是说〃=1时，只有一个s能级,

刀=2时，才有s、p两个能级，B、C项错误。每个能层最多能填充2#个电子，但

不是所有的能层都含有24个电子，D项错误。］

7.下列原子的核外电子排布式中，表示激发态原子的是（）

A.Is22s22P5B.Is22s22Pgs之

C.Is22s22P6D.Is22s22P63sl

B［A、C、D项表示的是基态原子；B项，电子从2P能级跃迁到3s能级，表

示的是激发态原子。］

8.（2021•山东烟台高二期末）下列说法不正确的是（）

A.原子光谱是测定物质结构的基本方法和实验手段

B.霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相

同

C.原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃

迁所导致的

D.钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线可以利用玻尔原子结构模型较好

地解释

D［原子光谱是线状光谱，是不连续的。原子都是由原子核和核外电子构成

的，但不同原子的光谱都有各自的特征谱线，原子光谱是不相同的。鉴别物质可

以利用吸收光谱和发射光谱，所以原子光谱可用于测定物质中元素的种类，故A

正确；霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相

同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，故B正确；原子

线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的,

故C正确；玻尔原子结构模型能够成功地解释氢原子光谱，但不能解释钠原子光

谱中的靠得很近的两条黄色谱线，故D错误。］

9.激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可

得到光谱，下列说法正确的是（）

A.K元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长约为700nm

B.利用光谱仪只能测得原子的发射光谱

C.焰色试验是化学变化

D.原子光谱可以用于定性鉴定元素

D［K元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色波长介于380〜420nm之间，A错

误；可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱，B错

误；焰色试验是物理变化，C错误；原子光谱可以用于定性鉴定元素，D正确。］

10.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填

充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）

A.Ca2+：Is22s22P63s23P6B.02：ls22s22p4

C.Cl-：［Ne］3s23P°D.Ar：Is22s22P63s23P'

B［本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式，已知氧原子的电子排布

式为Is22s22P4,故-的电子排布式应为Is22s22P6,B项错误,A、C、D三项均正

确。］

［［拓展培优练］

11.R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数,

则R可能是（）

A.LiB.BeC.SD.Ar

D［若只有1个能层，不存在P能级；若有2个能层，则有两个s能级，则

电子排布式为Is22s⑵?，为0元素；若有3个能层，则有三个s能级，则电子排

布式为Is22s22P63s23P6；由此应选D。］

12.M原子的结构示意图为^；；,则小y及该原子3d能级上的电

子数不可能的组合是（）

A.18、8、0B.20、8、0

C.25、13、5D.30、18、10

A［若x、y及该原子3d能级上的电子数的组合是18、8、0,核内质子数与

核外电子数不相等，A项不可能；若x、y及该原子3d能级上的电子数的组合是

20、8、0,符合钙原子的结构，B项可能；若不y及该原子3d能级上的电子数的

组合是25、13、5,符合锦原子的结构，C项可能；若x、y及该原子3d能级上的

电子数的组合是30、18、10,符合锌原子的结构，D项可能。］

13.下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。

元素相关信息

在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，

X

它将成为备受青睐的清洁燃料

工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相

Y

对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障

植物生长所需的主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医

Z

疗中使用的麻醉剂

室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明

W

亮的蓝紫色火焰

M它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金是工业生产中不可缺少的

金属材料，常用于建造桥梁、楼房等

根据上述信息填空：

(1)Y元素的原子含有个能层，其中第二能层中的能级包括

；画出W元素原子的结构示意图：；M元素是

(填元素符号)。

(2)Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的另一种无色化合物(这两种化合

物分子中Z与另一元素原子的个数比均为1：2)一起用作火箭推进剂，写出二者发

生反应生成无毒物质的化学方程式：o

［解析］(1)氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作

用，其浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素,

其原子含有K层与L层两个能层，L层为第二能层，有2s和2P两个能级；氮是植

物生长所需的主要元素之一，距0俗称“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所

以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；

钢铁常用于建造桥梁、楼房等，铁是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。

⑵氮和氢形成的原子个数比为1：2的化合物为N2H仆氮和氧形成的原子个数比为

1：2的化合物有NO2和N20O其中反0」是无色气体，NO?是红棕色气体，N2HI和N20.t

反应生成无毒的N2和H20O

［答案］(1)22s和2p86Fe

占燃

(2)2N2H4+N2O4^=^3N2+4H20

14.A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子

排布式为〃S1，B元素的原子最外层电子排布式为质'/TP?,C元素的最外层电子数是

其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p能级中有3个电子。

(DC原子的电子排布式为_______，若A元素的原子最外层电子排布式为1s)

则A与C形成的阴离子的电子式为_______o

(2)当〃=2时，B的原子结构示意图为o

(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,A元素在周期表中的位置是

［解析］由C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，推出C为0；D元素

原子的M电子层的p能级中有3个电子，推出D是P；若〃=2,则B的最外层电

子排布式为2s22P之，B为碳元素；若A元素的原子最外层电子排布式为2sl元素A

为Li,在元素周期表中的位置是第二周期第IA族。

［答案］⑴Is22s22p"［：o：H］-(2)@24⑶第二周期第IA

••JJ

15.(素养题)下表列出了核电荷数为21〜25的元素的最高正化合价，回答下

列问题：

元素名称铳钛帆铭锦

元素符号ScTiVCrMn

核电荷数2122232425

最高正化合价+3+4+5+6+7

(1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式：

Sc；

Ti；

V；

Mno

(2)已知基态铝原子的电子排布式是Is22s22P63s23P63ds4sl并不符合构造原理。

人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的

态度是o

(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的

规律是__________________________________________________________

________________________________________________________________;

出现这一现象的原因是________________________________________

［解析］(1)根据构造原理即可解答。(3)过渡元素的最高正化合价与主族元

素不同，因为过渡元素在化学反应中，次外层上的电子也可能参与化学反应。

［答案］⑴Is22s22P63s23P63dzs2(或［Ar］3cT4s2)

1s22s22P63s23P63d24s2(或［Ar］3d24s2)

1s22s22P63s23P63d34s2(或［Ar］3d34s2)

Is22s22P63s23P63d54s2(或［Ar］3d54s2)

(2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)

(3)五种元素的最高正化合价数值都等于各元素基态原子的最高能层s电子和

次高能层d电子数目之和能级交错使得d电子也参与了化学反应

2.电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理

［基础过关练］

1.下列说法正确的是()

A.每个能层s能级的原子轨道的形状均相同，能层序数越大，轨道半径越大,

电子能量越高

B.原子核外电子云是核外电子运动后留下的痕迹

C.教材中说“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称

作电子云”，这说明原子核外电子云是实际存在的

D.每个能层都有p能级，p能级都有3个原子轨道

A［s能级的原子轨道的形状都是球形的，且能层序数越大，轨道半径也越大,

电子能量越高，A正确；电子云是用小点的疏密来表示空间电子出现的概率密度大

小的一种图形，B错误；“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形

象地称作电子云”，但电子云不是实际存在的，C错误；第一能层没有p能级，D

错误。］

2.在Is、2P八2Pl,2Pz轨道中，具有球对称性的是()

A.IsB.2PxC.2p(.D.2Pz

A［Is轨道和2P轨道的图像分别为

由图像可看出，呈球对称性的为1s原子轨道。］

3.第三周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是（）

A.能量守恒原理

B.泡利原理

C.洪特规则

D.近似能级图中3d轨道能量比4s轨道高

D［核外电子排布遵循能量最低原理，电子总是先排布在能量低的能级，然

后再排布在能量高的能级，由于3d轨道能量比4s轨道能量高，当排满3P能级后,

电子优先填充4s能级，再填充3d能级，故第三周期元素的基态原子中不可能出

现d电子，D正确。］

4.下列原子的核外电子排布式违反了泡利原理的是（）

A.基态硅原子的核外电子排布式：Is22s22P63sl3P3

B.基态碳原子的核外电子排布式：Is22s22P2

C.基态铳原子的核外电子排布式：Is22s22P63s23P64s3

D.基态铝原子的核外电子排布式：Is22s22P63s23P63dzs之

C［硅是14号元素，基态硅原子的核外电子排布式应为

Is22s22P63s23PMs22s22P63sl3P3违反了能量最低原理，故A不符合题意；碳是6号元

素，基态碳原子的核外电子排布式为Is22s22P2,符合能量最低原理、泡利原理和

洪特规则，故B不符合题意；铳是21号元素，基态铳原子的核外电子排布式为

Is22s22P63s23P/dis2*4s轨道最多容纳2个电子,1s22s22P63s23P64s3违反了泡利原理,

故C符合题意；铭是24号元素，基态辂原子的核外电子排布式为

Is22s22P63s23P63d54sL3d轨道处于半充满稳定状态，属于洪特规则的特例，故D不

符合题意。］

5.下列原子或离子核外电子排布式不属于基态排布的是（）

A.Na：Is22s22P53s2B.S2-：Is22s22P63s23P'

C.N：Is22s22P3D.P：Is22s22P63s23P3

A［根据能量最低原理，基态Na原子的电子排布式应为Is22s22P63s）故A项

不是基态Na原子的电子排布式，故选A。］

6.下列说法错误的是（）

A.电子排布式Is22s22P‘3/违反了泡利原理

B.基态原子电子排布式Is22s22P63s23P63d5违反了能量最低原理

C.根据构造原理可知原子核外电子填充顺序为…4p、4d、4f、5s、5P…

D.Q的电子排布式为Is22s22p：2pj,违反了洪特规则

C［根据泡利原理可知3s轨道最多排2个电子，A正确；由于4s轨道能量比

3d轨道低，根据能量最低原理可知该基态原子的电子排布式应为

Is22s22P63s23P63dzs2,B正确；艰据构造原理可知原子核外电子的填充顺序为…4p、

5s、4d、5p、6s、4f…，C错误；根据洪特规则可知，电子尽可能地占据不同的轨

道，则基态8。原子的电子排布式应为Is22s22p；2p；2£D正确。］

7.以下表示氯原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是

（）

A.•He•B.02C.ls2D.血

D［A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项

具体到各能层的电子数；而D项包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方

向。］

8.下列说法中正确的是（）

A.1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动

B.基态氢原子的电子云是圆形的

C.质能级的原子轨道图可表示为“

D.3d3表示3d能级有3个原子轨道

C［电子云是用小点表示电子在原子核外空间出现的概率，小点不代表电子,

小点的疏密表示电子出现概率的大小，A项错误；基态氢原子的电子云是球形而不

是圆形的，B项错误；3ds表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个原子轨道,

D项错误。］

9.下列原子的轨道表示式正确的是（）

2s2p

A,亘|tj|T-

2s2p

B,叵|T|j|f

2s2p

C[H]|f|i|f

C［A的2P轨道应各排布一个电子且自旋平行，B的2s凯道中两个电子的自

旋状态应相反，D的2s轨道中应排满两个电子后再排2P轨道。］

10.(2021•山东章丘四中高二月考)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：

(1)A元素的原子最外层电子排布式为〃shZ+i,则〃=,原子中能

量最高的是电子。

(2)B元素的一1价离子和C元素的+1价离子的电子层结构都与氢相同，B的

元素符号为，C的元素符号为O

(3)D元素的+3价离子的3d轨道为半充满状态，D的元素符号为,

其基态原子的核外电子排布式为o

(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子,

E的元素符号为，其基态原子的核外电子排布式为

［解析］(Ds能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即〃=2,

所以A元素的原子最外层电子排布式为2s22P3,由此可知A是N；根据构造原理可

知氮原子核外电子中2p电子能量最高。

(2)B.、C+的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号

元素Cl,C为19号元素K。

(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子，其基态原

子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,D为26号元素Fe。

⑷由题可知基态E原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63dzsI该元素为

29号元素Cu。

[答案](1)22p⑵ClK

(3)Fe1s22s22P63s23P63dMs2(或[Ar]3d64s2)

(4)CuIs22s22P63s23P/d"'4sl(或[Ar]3d104s')

［［拓展培优练］

11.下列电子排布图正确的是（）

Is2s2p3s

A.基态镁原子的核外电子排布图:in][rniTTrrnn]oi

2s2p

B.基态氧原子L层电子排布图:OEH

c.基态硫原子的电子排布图:

Is2s2p3s3p

D.基态铜原子的价层电子排布图：

3d4s

中中中

A［基态镁原子的核外电子排布式为Is22s22P63s2,所以核外电子排布图为

Is2s2p3s

[TT|同FWWrpI,A正确；基态氧原子的L层2P轨道应有4

2s2p

个电子，则其L层的电子排布图为色卜Jf『3错误；基态硫原子

3P能级中的3个电子优先分别占据1个轨道，且自旋方向相同，第4个电子占据

3P能级中的一个轨道，且同一轨道内2个电子的自旋方向相反，故3P能级电子排

3p

布图应该为「［T］,C错误;Cu的原子序数为29,价层电子排布为3dzs）

3d4s

故基态铜原子的价层电子排布四为|U|T中工中卬斤1D错误。］

12.下列有关核外电子排布的式子不正确的是（）

A.基态冽小原子的电子排布式:Is22s22P63s23P63d54sl

B.基态K原子的简化电子排布式：［Ar］4sl

Is2s2p

C.基态N原子的电子排布图：oo^nnj

D.基态Si原子的电子排布图：

Is2s2p3s3p

［HIUOFTHHIETI」I

D［基态21Cr原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d54s）这样排布满足洪特

规则的特例，且能量最低，A正确；基态K原子核外有19个电子，故其简化电子

排布式为［Ar］4slB正确；基态N原子核外有7个电子，其电子排布图为

Is2s2p

ooGnn,C正确;Si原子3p能级的电子排布遵循洪特规则,

3P

应该是，D不正确。]

13.已知镒的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态镒原子核外电子的

轨道表示式，其中最能准确表示基态锌原子核外电子运动状态的是（）

能|四能ffl.......

量回皿皿画皿量的BMQ］皿皿田

AB

圆

能

El阳

fi[fflM量0

阳[Mil

网G3[Mil

S1

CD

D［A项，根据构造原理可知，瓦》公，且题图中3d能级电子排布不符合洪特

规则，错误；B项，根据构造原理知，EM〉EI»且题图中IS、2S、3S、4s能级的电

子排布不符合泡利原理，错误；C项，3『电子排布不符合洪特规则，错误。］

14.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（

A.最外层都只有一个电子的X、Y原子

B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的

Y原子

C.原子核外电子排布式为Is?的X原子与原子核外电子排布式为Is22s2的Y

原子

D.2p轨道上只有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子

D［D项，X原子是C原子，Y原子为Si原子，二者位于同一主族，最外层电

子数相同，化学性质相似，D正确。］

15.(1)元素X的基态原子最外层电子排布式为〃该原子中能量最高

的是电子，其电子云在空间有3个相互__________(填“垂直”或“平

行”)的伸展方向。元素X的名称是,它的最低价氢化物的电子式是

(2)元素Y的基态原子最外层电子排布式为质…碓"、Y的元素符号为

,基态原子的核外电子排布式为。

［解析］(1)元素X的基态原子最外层电子排布式为/7P轨道排有电

子，说明〃s轨道已排满电子，即〃=2,则元素X的基态原子核外电子排布式为

ls22s22p3,X是氮元素，原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互

H

相垂直的伸展方向，氮元素的最低价氢化物为N山,电子式为口uo(2)元

素Y的基态原子最外层电子排布式为〃5小即田，则〃-1=2,〃=3,则Y元素的

基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23p‘，Y是硫元素。

H

［答案］⑴2P垂直氮口：；口(2)SIs22s22P63s23p"

H:N:H

*♦

16.(素养题)有X、Y、Z、Q、T五种元素，X原子的M层的p轨道上有2个未

成对电子，Y原子的价层电子排布式为3d64s2,Z原子的L层的p能级上有一个空

轨道，Q原子的L层的p轨道上只有1对成对电子，T原子的M层的p轨道处于半

充满状态。试回答下列问题：

(DX的元素符号为,Y的元素符号为o

(2)Z的核外电子排布式为,Q的核外旦子轨道表示式为

，T的核外电子轨道表示式为o

(3)Y的单质在Q的单质中燃烧的化学方程式为o

［解析］M层的p轨道上有2个未成对电子，可能是3P2,也可能是3Pl故X

可能是Si,也可能是S；Y原子的价层电子排布式为3d64s2,则其原子的核外电子

排布式是［Ar］3d64s2,核电荷数是26,Y是Fe；Z原子的2P能级上有一个空轨道,

只能是2P2,Q原子的2P轨道上只有1对成对电子，应为2p‘，贝IJQ

是0;T原子的3P轨道处于半充满状态，应为3P3,则T是P。

［答案］(DSi或SFe

⑵Is22s22P2OOOZE

Is2s2p

巾HET口口

Is2s2p3s3p

占燃

(3)3Fe+202^^Fe304

3.原子结构与元素周期表

［基础过关练］

1.原子序数小于36的某基态原子最外层电子排布式为庙，则该原子在元素

周期表中不可能位于()

A.第IA族B.第VIB族

C.第VIII族D.第IB族

C［第IA族元素基态原子的最外层电子排布式为ns1,A错误；第VIB族的

Cr元素基态原子的最外层电子排布式为4s)B错误；原子序数小于36的第VDI族

的元素有Fe、Co、Ni,它们基态原子的最外层电子排布式都为4s2,C正确；第IB

族的Cu元素基态原子的最外层电子排布式为4slD错误。］

2.具有以下结构的基态原子，一定属于主族元素原子的是()

①最外层有3个电子的原子

②最外层电子排布为小2的原子

③最外层有3个未成对电子的原子

④次外层无未成对电子的原子

A.①©B.②③C.①③D.②④

C［①原子最外层有3个电子，对应的元素位于第IIIA族，符合题意；②原子

最外层电子排布为〃s',对应的元素可能是稀有气体元素、副族元素或第WI族元素,

如He、Zn、Fe,不符合题意；③原子最外层有3个未成对电子，对应的元素处于

第VA族，符合题意；④原子次外层无未成对电子，可能为主族元素，如0,可能

为0族元素，如Ar,也可能是副族元素，例如Zn等，不符合题意。］

3.按电子排布，可把元素周期表中的元素划分成5个区，以下元素属于p区

的是（）

A.FeB.MgC.BrD.Cu

C［Fe的价层电子排布式为3cT4s2,属于d区元素，A错误；Mg的价层电子

排布式为3s2,属于s区元素，B错误；Br的价层电子排布式为4s24P:属于p区

元素，C正确；Cu的价层电子排布式为3dZs，属于ds区元素，D错误。］

4.寻找优良的半导体材料，应在元素周期表的哪个位置寻找？（）

A.s区B.p区C.d区D.ds区

B［通常在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找优良的半导体材料，这

一区域属于元素周期表的P区，］

5.下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素组成的化合物是

（）

A.半导体材料碎化钱B.储氢材料锢锲合金

C.光学材料硒化锌D.超导材料

C［A、D项中组成化合物的元素均为主族元素，B项中组成化合物的元素均

为副族元素。］

6.闪烁着银白色光泽的金属钛QTi）因具有密度小、强度大、无磁性等优良

的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。己

知钛有Mi、打i、^Ti等核素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是（）

A.上述钛原子中，中子数不可能为22

B.钛元素在元素周期表中处于第四周期

C.钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置

D.钛元素是d区的过渡元素

CLTi的原子序数为22,位于第四周期第WB族，属于d区的过渡元素；根

据三种核素的相对原子质量可知，其中子数最小为26；钛的三种核素的质子数均

为22,故在元素周期表中处于同一位置。］

7.如图所示是元素周期表的一部分（表中数字和X代表原子序数），其中X的

电子排布式为［Ar］3dzs24P5的是（）

AB

CD

A［［Ar］3dzs24Ps代表35号元素。根据元素周期表的结构可知，同主族相邻

两周期的元素，原子序数之差可以是2,8,18,32。A项中X上方的原子序数为17,

与X相差18,X的序数为35；B项中X上方的原子序数为27,处在第四周期与X

相差18,X应为45；C项中X下方的原子序数为75,X为43；D项中X下方的原

子序数为52,因此X应为34。］

8.已知某元素+2价离子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d:则该元素

在元素周期表中的位置及所属分区是（）

A.第四周期第VII族，p区B.第六周期第VB族，d区

C.第四周期第IB族，ds区D.第四周期第VB族，f区

C［由题意可知，该元素+2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外

有29个电子，即该元素是Cu,位于第四周期第IB族，属于ds区。］

9.下表给出了某几种元素原子的原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表

示式或价层电子排布式，分别判断其元素符号、原子序数并指出其在元素周期表

中的位置。

排布式判断D为16号元素S；由原子的轨道表示式判断E为17号元素CE

［答案］Na11sHIA

Fe26d四VIII

Cu29ds四IB

S16P三VIA

Cl17pHVIIA

10.甲元素原子的L能层上只有一个空原子轨道；乙元素原子的核电荷数为

33o根据甲、乙两元素的信息，回答有关问题：

(1)甲的元素符号是,甲元素原子的轨道表示式为

(2)乙元素原子的最外层电子排布式为,乙元素在元素周期表中的

位置是o

(3)甲属于区元素，乙属于区元素。

Is2s2p

［答案］⑴C曲曲「厂

（2）4s24p3第四周期第VA族

⑶pP

［［拓展培优练］

11.某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出了以下观点：

①元素周期系的形成是由原子的结构决定的；

②元素周期系中第IA族元素统称为碱金属元素；

③每一周期的元素原子价层电子排布式均是从质1开始至〃S2/1结束；

④元素周期系的每一周期元素的种类均相等；

⑤基态原子核外电子排布式为Is22s22P3和Is22s22d3s23P3的两元素的原子位于

同一周期;

⑥周期序数越大，该周期所含金属元素一般越多。

你认为正确的是（）

A.①@B.①②③⑤⑥

C.0@©D.②③⑤

A［①元素周期系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；②第IA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层电子排布从1s1开始到Is?结束，错误；④随着

周期序数的增大，元素种类有增多的趋势，错误；⑤核外电子排布式为Is22s22P3

的元素位于第二周期，而核外电子排布式为Is22s22P63s23P3的元素位于第三周期，

错误；⑥从元素周期表中不难看出，随着周期序数的增大，该周期所含的金属元

素一般增多，正确。］

12.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，原子的最外层电子数之和为

13oX与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，

也是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（）

A.基态Y原子的核外电子排布式为Is22s22P63s2

B.X的简单氢化物溶于水显酸性

C.Z元素在周期表中的位置为第三周期第VI族

D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸

A［Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，则X原子内层电子数只

能为2,Z原子最外层电子数为6,根据题意，Z应在第三周期，即Z为S元素；Z

原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg元素；

X、Y、Z原子的最外层电子数之和为13,则X的最外层电子数为5,且X在第二周

期，则X为N元素。基态Mg原子的核外电子排布式为Is22s22d3s2,A正确；N的

简单氢化物（NHJ溶于水后溶液显碱性，B错误；S元素在周期表中的位置为第三周

期第VIA族，C错误；N和S的最高价氧化物对应的水化物分别是HNO3、H2s0"二

者均为强酸，D错误。］

13.（双选）如图是元素周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核

外电子数之和等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正

确的是（）

AC

B

A.B为第二周期元素，属于p区元素

B.C的简单氢化物在同主族中酸性最强

C.三种元素都处于p区

D.基态C原子的价层电子排布为2s22P5

CD［根据题图及元素周期表结构可知，B位于第三周期，A、C位于第二周期,

设B原子的核外电子总数为必B的核电荷数=质子数=必B元素的原子核内质子

数等于中子数，则B原子的质量数为2x；则A的核外电子数=原子序数=x—8—1,

C原子的核外电子数为x-8+1,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B

的质量数，则x+（才-8—1）+（才-8+1）=2*，解得x=16,则B为S元素，A为

N元素，C为F元素。S为第三周期元素，故A错误；F为第VDA族元素，其简单氢

化物HF为弱酸，而同主族元素的简单氢化物如HC1、HBr与HI都属于强酸，故B

错误；N、S、F三种元素都处于p区，故C正确；基态F原子的最外层有7个电子,

故其价层电子排布为2s22p*故D正确。］

14.有四种短周期元素，它们的结构或性质等信息如表所述。

元素结构或性质

AA是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是

快中子反应堆的导热剂

BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性

C元素的气态氢化物极易溶于水，其单质可用作制冷剂

D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水

D

生产过程中常用的消毒杀菌剂

请根据表中信息填写：

(1)A原子的核外电子排布式：o

(2)B元素在元素周期表中的位置：；

离子半径：B(填“大于”或“小于”)A。

(3)C原子的核外电子轨道表示式是,其原子核外有

个未成对电子，能量最高的电子为轨道上的电子，其电子云形状呈

_____________形。

(4)D原子的核外电子排布式为,r的结构示意图是o

［解析］根据题中信息可推出：A为Na,B为ALC为N,D为C1。

(l)Na的核外电子排布式为Is22s22P63sl或［Ne］3s\

(2)B为Al,其在元素周期表中的位置为第三周期第IHA族，Na+与AU+核外电

子排布相同，原子的核电荷数后者大于前者，故r(A13+)Vr(Na+)。

Is2s2p

(3)C为N,其核外电子轨道表示式为7---j---其中

有3个未成对电子，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。

⑷D为CL其核外电子排布式为Is22sz2典s23Ps或LNe核s23P'C「的结构示

,

、

意

图为28

>/

［答案］⑴Is22s22P63sl(或［Ne］3s>

(2)第三周期第mA族小于

Is2s2p

⑶m01T।:।T3p哑铃

、

2

(4)1s22s22P63s23Px或［Ne］3s23P97

15.(素养题)原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题:

(1)根据元素在元素周期表中的位置，写出元素基态原子的价层电子排布式。

①第四周期第VIB族；

②第五周期第［B族；

③第五周期第WA族；

④第六周期第IIA族o

(2)根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。

①具有(〃-Def。/?/电子排布的元素位于周期表中的第族。

②已知某元素+2价离子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d"该元素位于

元素周期表(填序号)，

A.第二周期第IIB族

B.第四周期第IIA族

C.第四周期第VB族

D.第五周期第IIB族

③某元素原子的核电荷数为33,则其原子的价层电子排布式为_______,其

位于元素周期表中的,属于________区的元素。

(3)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。

①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价层电子轨道表示式为

,Ti元素形成的化合物中，Ti呈现的最高价态为

________价。

②日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素

基态原子的价层电子排布式为3dNs)该元素的名称是.

［解析］(1)第IIIB族〜VDB族元素的价层电子排布式分别为(〃一l)d"s2(x=

1-5),且价层电子数等于族序数。故①为3dzs2,但据洪特规则应为3d54s)第

IB族和第IIB族的价层电子排布式分别为(〃一1)才°小|和("一1)不小2,故②为

l0,

4d5so主族元素的价层电子全都排布在最外层的〃s或勿上，且价层电子数等于

族序数。故③为5s25P2,④为6s2。

(2)①具有(〃-1)d10/7S2电子排布的元素位于元素周期表第IIB族。

②该元素基态原子价层电子排布式为3d34s2,该元素为d区副族元素(价层电

子排在d轨道和s轨道上)，根据周期数=能层序数，族序数=价层电子数，可知

该元素位于第四周期第VB族。

③根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为

Is22s?2p'3s23P63dzs24P该元素原子价层电子排布在〃s和传轨道，故为主族元

素，价层电子数为5,故该元素在周期表中位于第四周期第VA族，属于p区元素。

（3）①钛位于第四周期第IVB族，价层电子排布为3d24s2。Ti的最高化合价=

价电子数=4。②原子价层电子排布式为3d54sl的元素为铭元素。

［答案］⑴①3CT4S1②5sl③5s25P2@6s2

⑵①1IB②C③4s24P$第四周期第VA族p

3d4s

⑶o+4②辂

4.元素周期律

［基础过关练］

1.下列对原子半径的理解不正确的是（）

A.同周期元素（除稀有气体元素外）从左到右，原子半径依次减小

B.对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小

C.各元素的原子半径总比其离子半径大

D.阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径

C［同周期元素（除稀有气体元素外），随原子序数增大，原子核对核外电子

吸引增大，原子半径减小，A、B项正确；原子形成阳离子时，核外电子数减少，

核外电子的排斥作用减小，故阳离子半径小于其原子半径；而原子形成阴离子时,

核外电子的排斥作用增大，阴离子半径大于其原子半径，C项错误，D项正确。］

2.下列离子半径的大小顺序正确的是（）

①NJIs22s22P6②乂2一：Is22s22P63s23P$

③丫2一：Is22s22P-④ZZIs22s22P63s23P6

A.③〉④，②〉①B.④〉③，②》①

C.④D.②