2024-2025学年高中化学第1章原子结构与性质第2节第1课时原子结构与元素周期表作业含解析新人教版选修3

PAGE7-第1课时原子结构与元素周期表A级·基础巩固练一、选择题1．下列说法不正确的是(C)A．元素原子的核外电子排布呈现周期性改变是形成元素周期系的根本缘由B．周期序号越大，该周期所含金属元素越多C．全部区的名称均来自按构造原理最终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族解析：C中，除ds区外，其余区的名称均来自按构造原理最终填入电子的能级符号。2．元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是(A)A．第2列元素中没有非金属元素B．第18列元素原子的最外层电子排布式全是ns2np6C．最外层电子排布式为ns2的元素肯定在第2列D．第11、12列为d区元素解析：A项，第2列为ⅡA族，全部为金属元素；B项，第18列为0族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np6，而He为1s2；C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列；D项，第11、12列元素原子的价电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。3．下列说法中错误的是(A)A．全部的非金属元素都分布在p区B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子肯定属于同一族C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8D．同一元素的各种同位素的化学性质肯定相同解析：氢元素位于s区，故A错。4．某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在(D)A．s区 B．p区C．d区 D．f区解析：最外层有2个s电子、次外层s电子和p电子已全满、d电子0～2个、倒数第三层排布1～14个f电子(个别例外)，即价电子构型为(n－2)f0－14(n－1)d0～2ns2的元素为f区元素。5．下列说法中正确的是(C)A．全部金属元素都分布在d区和ds区B．最外层电子数为2的元素都分布在s区C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素D．s区均为金属元素解析：s区除H外均为金属元素，故D项错误；B项如He、Zn等虽最外层电子数为2但却不是s区元素；周期表中第ⅢB族～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素。6．某元素原子的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的叙述中不正确的是(B)A．该元素为过渡金属元素B．该元素处于元素周期表中第四周期第ⅡA族C．该元素位于元素周期表的d区D．该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2解析：元素原子的最外层电子数为2，价电子数为5，则其外围电子排布式为(n－1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素，则该元素处于第四周期，那么其外围电子排布式为3d34s2，应为过渡金属元素，处于第四周期第ⅤB族，位于元素周期表的d区。二、非选择题7．已知几种元素原子的核外电子的表示形式，分别推断其元素符号、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：1s22s22p63s1__Na____11____s____三____ⅠA__B：__Fe____26____d____四____Ⅷ__C：3d104s1__Cu____29____ds____四____ⅠB__D：[Ne]3s23p4__S____16____p____三____ⅥA____Cl____17____p____三____ⅦA__解析：由电子排布式推断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；由外围电子排布式推断C为29号元素Cu；由电子排布式推断D为16号元素S；由基态原子的电子排布图推断E为17号元素Cl。再依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元素的外围电子排布式为3d104s1，s能级电子数为1，应为ds区的第ⅠB族。8．在探讨原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发觉价电子排布相像的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为五个区，并以最终填入电子的能级符号作为该区的符号，如图所示。(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子的电子云形态为__球形__。(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__Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5__，其中较稳定的是__Fe3＋__。(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，原子的价电子排布式为__3d104s2__。(4)在p区中，其次周期第ⅤA族元素原子价电子排布图为____。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在__f__区中。解析：(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形态为球形；(2)d区为第ⅢB族～ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充溢”，其稳定性强于Fe2＋；(3)ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2；(4)该题中符合题意的为N，其价电子排布图为；(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。9．假定元素周期表是有限的，依据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：周期一二三四五六七元素种类28818183232人们预料元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是__C__。A．18 B．32C．50 D．无法推断(2)依据每个周期最终一种金属元素出现的族序数，预料周期表中原子序数最大的金属元素将在第__八__周期第__ⅧA__族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填满第__八__周期后将结束。(3)依据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看做非金属元素)，预料周期表中应当有__23__种非金属元素，还有__1__种未发觉。未发觉的非金属元素处于第__七__周期第__ⅧA__族。解析：(1)方法1：视察不难发觉，从2到7周期，相邻的两周期种数相同，且不同的两个数之差依次为6,10,14，是等差数列，即第8周期元素种数为32＋18＝50；方法2：用公式：如周期序数为奇数，容纳的元素种数为(n＋1)2/2，如周期序数为偶数，容纳的元素种数为(n＋2)2/2。(2)视察周期表可知：第六周期倒数第三种元素为金属元素，第七周期倒数其次种元素为金属元素，第八周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素，该元素处于ⅧA族。(3)据周期表可知非金属元素的种数：第一、二、三、四、五、六周期非金属元素种数分别为：2、6、5、4、3、2种，则可类推第七、八周期非金属元素种数分别为：1种、0种。共计23种，第七周期未填满，有一种非金属元素未发觉，将处在ⅧA族。B级·实力提升练一、选择题1．铊是一种剧毒重金属，有关铊的信息如下图。下列有关说法中不正确的是(A)A．Tl元素属于ds区元素B．Tl元素处于第六周期第ⅢA族C．Tl元素与Al元素处于同一主族D．Tl元素与Cs元素处于同一周期解析：由图可知，Tl元素的外围电子排布为6s26p1，则Tl元素处于元素周期表中第六周期第ⅢA族，与Al属于同主族元素，属于p区元素。Tl和Cs元素均处于同一周期，即第六周期。2．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应元素肯定位于同一周期的是(A)A．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C．原子核外M层上的s、p能级上都充溢电子，而d能级上没有电子的两种原子D．两原子核外全部都是s电子解析：原子N层上都有1个s电子，无d电子的原子为K原子，有d电子的原子的核外电子排布可为1s22s22p63s23p63d54s1(Cr原子)，也可为1s22s22p63s23p63d104s1(Cu原子)，其对应的元素都位于第四周期，故A项正确；最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子，如O2－、Na＋等，其对应的元素不肯定位于同一周期，故B项错误；原子核外M层上的s、p能级上都充溢电子，而d能级上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p6(氩原子)、1s22s22p63s23p64s1(钾原子)、1s22s22p63s23p64s2(钙原子)，其对应的元素不肯定位于同一周期，故C项错误；两原子核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，其对应的元素不属于同一周期元素，如氢元素与锂元素，故D项错误。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确定的；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起先至ns2np6结束；④元素周期表的每一周期元素的种类数均相等；⑤基态原子电子排布为ls22s22p3和ls22s22p63s23p3的两元素原子位于同一周期；⑥周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是(B)A．①②③⑤⑥ B．①⑥C．①④⑥ D．②③⑤解析：①周期表中电子层数等于周期数，最外层的电子数等于族序数，所以周期表的形成是由原子的结构确定的，故正确；②元素周期表中IA族元素除氢外称为碱金属元素，故错误；③除第一周期以外的每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1起先至ns2np6结束，故错误；④元素周期表从第一周期到第七周期元素种类数为2、8、8、18、18、32、32，所以各周期元素种类数不相等，故错误；⑤基态原子电子排布为ls22s22p3是其次周期，ls22s22p63s23p3是第三周期，所以不在同一周期，故错误；⑥由元素周期表可知周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多，故正确；故选B。4．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为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是(A)XYZA．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4B．Y元素在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最多D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3解析：因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，故A项错误，B项正确；Y为S，X为F，其次周期所含非金属元素最多，故C项正确；Z为As，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。5．下列说法正确的是(A)A．L层上的电子数为奇数的原子肯定是主族元素的原子B．元素周期表共有18列，第7列属于第Ⅷ族、第17列属于第ⅦA族C．同一主族中肯定既含有非金属元素又含有金属元素D．元素周期表中，位于金属和非金属交界线旁边的元素属于过渡元素解析：L层上的电子数为奇数的原子有Li、B、N、F，均为主族元素，A项正确；元素周期表中第8、9、10列属于第Ⅷ族，B项错误；第ⅡA族元素全部为金属元素，无非金属元素，C项错误；过渡元素为副族元素和第Ⅷ族元素，D项错误。6．已知某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(D)A．某元素原子的其次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．某元素的原子最外层电子数为6D．某元素的原子价电子排布式为5s25p1解析：A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B中某些非金属元素有多种化合价，＋4价不肯定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置；C中依据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D中可确定该元素在第五周期ⅢA族。二、非选择题7．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__其次周期第ⅤA族__，属于__p__区元素。(2)Y元素的原子结构示意图为____，电子排布式为__1s22s22p4__。(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，它具有这种性质的缘由是__Al位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界线旁边__，其价电子排布式为__3s23p1__。(4)W原子的电子排布图为____，Q原子的价电子排布图为Cl：___。解析：由图可知各元素分别为X：N，Y：O，Z：Al，W：S，Q：Cl。由于Al元素位于元素周期表中金属元素与非金属元素的交界线旁边，所以Al既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸反应，表现“两性”。8．已知元素周期表共有18个纵行，如下图所示，实线表示元素周期表的边界。按外围电子排布，可把周期表里的元素划分为s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他分区的名称来自构造原理最终填入的电子的能级符号。请回答下列问题：(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。__如下图__(2)有的同学受这种划分的启发，认为周期表内第6、7纵行的部分元素可以排在另一分区，你认为应排在__ds_