2021-2022学年新教材高中化学 第一章 原子结构与性质 第二节 第一课时 原子结构与元素周期表课后练习（含解析）新人教版选择性必修第二册.docx

1、第一课时原子结构与元素周期表课后篇素养形成必备知识基础练1.硒(34Se)是人体必需的微量元素,适当摄入能有效提高人体免疫机能并能预防癌症和心脑血管疾病。下列有关硒元素的说法不正确的是()A.Se元素处于元素周期表的第15列B.Se原子的价层电子排布式为4s24p4C.Se元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个能级答案A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元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,共有8个能级,其价电子排布式为4s24p4,处于元素周期表的p区。2.下列说法正确的

2、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个纵列的元素都是金属元素D.s区均为金属元素答案C解析s区除H外均为金属元素,故A、D两项错误;He、Zn等虽然最外层电子数为2,却不是s区元素,B项错误;元素周期表中第B族第B族为过渡元素,全部为金属元素,C项正确。3.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.卤族元素答案B解析在最外能层p能级上填充有电子且未满时,一定为主族元素;最外能层p能级上未填充电子,而在次外层d(或次次外层f)能级上填充有电子的元素,一定是过渡元素。故电子排布式

3、为Ar3d54s2的元素为过渡元素。4.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区元素的原子p能级中一定都有电子D.基态原子价层电子排布为nsnnpn的元素一定是非金属元素答案D解析最外层电子排布为ns2的基态原子可能是氦元素,也可能是过渡元素,不一定是第A族元素,A项错;最外层电子排布为ns1的基态原子不一定是金属元素,如H元素不是金属元素,除氢元素外,其他最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素都是金属元素,B项错;p区元素中的He原子最外层电子排布为1s2,故C项错误;最外层电子

4、排布符合nsnnpn的元素只有n=2这一种情况,n=2时,该元素的价层电子排布式为2s22p2,是碳元素,属于非金属元素,D项正确。5.下列是某些元素基态原子的电子排布式,其中表示第三周期元素的是()A.1s22s1B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s23p64s1答案C解析元素所在的周期序数与最高能层序数n有关,第三周期元素的最高能层序数为3,故选C。6.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.

5、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的原子答案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A族,也可能是第A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A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

6、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。7.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:Ne3s23p4E:答案A:Na11s三AB:Fe 26d四 C:Cu29ds四BD:S 16 p三AE:Cl17p 三A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

7、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。关键能力提升练8.某元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的叙述不正确的是()A.该元素为过渡元素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答案B解析根据该元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,可知其价层电子排布式为(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,其价层

8、电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第四周期第B族,位于元素周期表的d区。9.铊是一种剧毒重金属,有关铊的信息如右图所示。下列有关铊元素的说法中不正确的是()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元素处于同一周期答案A解析由图示可知,Tl元素的价层电子排布为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元素均处于第六周期。10.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族元素不一定是金属元素第n周期有(8-n)种非金属元素(含稀有气

9、体)最高价是+7价的元素一定是非金属元素A.B.C.D.答案A解析在元素周期表中,第一七周期分别有2、8、8、18、18、32、32种元素,中说法错误;第一周期第A族的氢元素不是金属元素,中说法正确;第一周期和第七周期各有2种非金属元素,中说法错误;KMnO4中的锰元素显+7价,锰是金属元素,中说法错误。11.(双选)元素周期表共有18个纵列,从左到右排为118列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。下列说法正确的是()A.第9列元素中完全是金属元素B.第15列元素的原子最外层电子排布为ns2np3C.最外层电子排布为ns2的元素都在第2列D.第10、11列为ds区的元素,形成化合物种类最多

10、的元素在第14列答案AB解析第9列元素为第族元素,全部是金属元素,A项说法正确;第15列为第A族元素,其最外层电子排布式为ns2np3,B项说法正确;最外层电子排布为ns2的元素除第A族(第2列)外,还有He以及部分过渡元素,C项说法错误;ds区元素是第11、第12列元素,D项说法错误。12.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,其中较稳定的是。(3)在ds区中,

11、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A族元素原子的价电子轨道表示式为。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在区中。答案(1)(2)Fe2+,1s22s22p63s23p63d6;Fe3+,1s22s22p63s23p63d5Fe3+(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区为第A族、第A族,符合条件的元素为Be,其基态原子的轨道表示式为。(2)d区为第B族第B族及第族,族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布式依次为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,由离子的

12、电子排布式可知Fe3+的3d能级“半充满”,其稳定性强于Fe2+。(3)ds区符合题述条件的为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,其基态原子的价层电子轨道表示式为。(5)铀和钚均为锕系元素,位于f区。13.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

13、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)第二周期第A族p(2) 1s22s22p4(3)Al位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近3s23p1(4)S:Cl:解析由元素在元素周期表中的位置可知,X元素是N,Y元素是O,Z元素是Al,W元素是S,Q元素是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分界线附近,所以Al既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应。学科素养拔高练14.已知元素周期表共有18个纵列,如下图所示,实线表示元素周期表的边界。按价层电子排布,可将元素周期表中的元素划分为s区、p区、d区、ds区等。除ds

14、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,认为元素周期表内第6、7纵列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)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。第七周期已排满,则现行元素周期表中总共有种元素。答案(1)如下图(2)ds(3)见上图(4)基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,Fe2+、Fe3+的3d能级

15、的电子排布式分别为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较低”的原则,3d5为3d能级处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定(5)118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区元素基态原子的价层电子排布为(n-1)d10ns1或(n-1)d10ns2,而元素周期表内第6个纵列价层电子排布为(n-1)d5ns1(钨除外),第7个纵列外围电子排布为(n-1)d5ns2,类比可知第6、7纵列可以放入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),将三种元素分别标在元素周期表中的相应位置即可。(4)基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,Fe2+、Fe3+的3d能级电子排布式分别为3d6、3d5,其中Fe3+中3d能级处于半充满状态,较稳定。(5)根据各周期元素种数可知,第七周期0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118。