2020-2021学年化学人教版选修3达标训练：第一章　第二节　第一课时　原子结构与元素周期表 WORD版含解析.docx

1、第二节原子结构与元素的性质第一课时原子结构与元素周期表课后训练案巩固提升A组定向巩固定向巩固一、核外电子排布与元素周期表的划分1.电子排布式为Ar3d54s2的元素是()A.稀有气体元素B.过渡元素C.主族元素D.卤族元素解析在最外能层p轨道上填充有电子且未满时,一定为主族元素;最外能层p轨道上未填充电子,而在d(或f)轨道上填充有电子的元素,一定是过渡元素。故电子排布式为Ar3d54s2的元素为过渡元素。答案B2.下列说法正确的是()A.最外层电子排布为ns2的基态原子对应的元素一定位于第A族B.最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素一定属于金属元素C.p区元素(He除外)的原子一定都有

2、p轨道电子D.基态原子价电子排布为nsnnpn的元素一定是金属元素解析最外层电子排布为ns2的基态原子可能是1s2(为氦元素),也可能是(n-1)d10ns2(为B族元素),不一定是A族元素,故A项错。最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素中最特殊的是H元素,H元素不是金属元素,其他最外层电子为ns1的基态原子对应的元素都是金属元素,B项错。p区元素(He除外)原子的最外层电子排布为ns2np16,故C项正确。最外层电子排布符合nsnnpn的元素只有n=2这一种情况,n=2时,该元素的价电子排布为2s22p2,是碳元素,属于非金属元素。答案C3.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于

3、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2s2的原子解析当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A族,也可能是第A族,故A不符合题意;p能级上有3个轨道,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A族,故B符合题意;最外层电子排布为

4、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,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2s2的原子为Be,故D不符合题意。答案B4.已知几种元素原子的核外电子的表示形式,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:Ne3s23p4E: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;由外围电子排布式判断C为29号元素Cu;由电子排布式判断D为16号元素S;由基态原子的电子排布图

5、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元素的外围电子排布式为3d104s1,s能级电子数为1,应为ds区的第B族。答案A:Na11s三AB:Fe 26d四 C:Cu29ds四BD:S 16 p三AE:Cl17p 三A定向巩固二、元素周期表的分区5.某元素简化电子排布式为Xe4f46s2,其应在()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02个、倒数第三层排布114个f电子(个别例外),即价电子构型为(n-2)f014(n-1)d02ns2的元素为f

6、区元素。答案D6.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.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B族到第B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B族B族为过渡元素,全部为金属元素。答案C7.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,并以最后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状为。(2)在d区

7、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,其中较稳定的是。(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。(4)在p区中,第二周期第A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,它们在区中。解析(1)s区为第A族、第A族,符合条件的元素为Be,其电子排布式为1s22s2,价电子的电子云形状为球形;(2)d区为第B族B族、第族,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“半充满”,其稳

8、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。答案(1)球形(2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6,Fe3+:1s22s22p63s23p63d5Fe3+(3)3d104s2(4)(5)fB组综合提升1.硒(34Se)是人体必需的微量元素,能有效提高人体免疫机能,预防癌症和心脑血管等疾病。下列有关硒元素的说法中不正确的是()A.Se元素处于元素周期表中的第15列B.Se原子的价电子排布为4s24p4C.Se元

9、素处于元素周期表中的p区D.基态Se原子的核外电子排布中共有8个能级解析Se元素原子核外有34个电子,处于元素周期表中第16列,与O元素处于同一主族。Se元素的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,共有8个能级,其价电子排布为4s24p4,处于元素周期表的p区。答案A2.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()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A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Ar3d34s2解析元素原子的最外层电子数为2,价电子

10、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B族,位于元素周期表的d区。答案B3.元素X、Y、Z在元素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ns(n-1)np(n+1),下列说法中不正确的是()A.X元素处于元素周期表中p区B.Y元素原子的外围电子排布式为4s24p4C.Y元素在元素周期表中处于第三周期第A族D.Z元素基态原子的电子排布式为Ar3d104s24p3解析Y元素原子的外围电子排布式为ns(n-1)np(n+1),由于存在np能级

11、,说明ns能级电子己排满,则有n-1=2,那么n=3,从而可知Y元素原子的外围电子排布式为3s23p4,Y元素处于第三周期第A族,应为S元素,则X为F元素,Z为As元素。As元素基态原子的电子排布式为Ar3d104s24p3。答案B4.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.Tl元素属于ds区元素B.Tl元素处于第六周期第A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A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。

12、答案A5.下列有关推断中,不符合实际的是()第n周期中有2n2种元素;第n周期第nA族元素一定是金属元素(n1);第n周期有(8-n)种非金属元素(含稀有气体)(n1);最高价是+7价的元素一定是非金属元素A.B.C.D.解析在元素周期表中前6个周期分别有2、8、8、18、18、32种元素,不符合2n2公式;由于元素周期表中金属和非金属分界线呈阶梯状,故除第一周期外,第n周期第nA族元素是本周期自左往右金属元素中的最后一位,而第n周期第(n+1)A族元素则是非金属元素中的第一位,且第n周期有(8-n)种非金属元素;KMnO4元素中的锰元素显+7价,是金属元素。答案A6.短周期元素X、Y、Z、W

13、、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,属于区元素。(2)Y元素的原子结构示意图为,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,其价电子排布式为。(4)W原子的电子排布图为,Q原子的价电子排布图为。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附近,所以Al既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,表现“两性”。答案(1)第二周期第A族p(2) 1s22s22p4(3)Al位于元素周期表中金

14、属元素与非金属元素交界线附近3s23p1(4)S:Cl:7.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,可将周期表中的元素划分为s区、p区、d区、ds区等。除ds区外,其他分区的名称来自按构造原理最后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。(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,你认为应排在区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布知识分析Fe3+比Fe2+稳定的原因:。(5)随着科学

15、技术的发展,不断有新的元素被发现。第七周期已排满,则元素周期表共可以排布种元素。解析(1)正确理解题意,明确按构造原理分区的含义即可,注意把握关键信息“最后填入的电子的能级符号”。(2)ds区外围电子排布为(n-1)d10ns1或(n-1)d10ns2,而周期表内第6个纵行外围电子排布为(n-1)d5ns1,第7个纵行外围电子排布为(n-1)d5ns2,因此类比可以放入ds区。(3)4s轨道半充满,即为4s1,根据构造原理、洪特规则可知,该元素基态原子的电子排布可能为Ar4s1(K)、Ar3d54s1(Cr)或Ar3d104s1(Cu),分别标在元素周期表中的相应位置即可。(4)Fe原子外围电子排布式为3d64s2,Fe2+、Fe3+的外围电子排布分别为3d6、3d5,其中Fe3+中3d轨道处于半充满状态,较稳定。(5)根据0族元素原子序数可知,第七周期排满,其中0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118。答案(1)如下图(2)ds(3)见上图(4)Fe的外围电子排布式为3d64s2,Fe2+、Fe3+的外围电子排布分别为3d6、3d5,根据“能量相同的轨道处于半充满、全充满和全空状态时能量最低”的原则,3d5处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定(5)118