原子结构与元素周期表习题及答案.docx
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原子结构与元素周期表习题及答案
原子结构与元素周期表
基础题
一、选择题
1．下列用四个量子数标记某基态原子的电子在原子轨道上的运动状态，其中合理的是
A.2，2，1，+
B.2，1，2，-
C.３，2，-2，+
D.３，-2，２，-
2．基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系不正确的是（ ）
A.3s＞2sB.３p＞3sC.4s＞3d D.3d＞3s
3．下列符合泡利不相容原理的是（）
4．下列哪个选项可以更贴切地展现洪特规则的内容（）
5．关于价电子的描述正确的是（）
A.价电子就是元素原子最外层的电子B.元素的物理性质与价电子的数目密切相关
C.从价电子中可以研究并推测出元素可能具有的价态D.价电子能量都比较低，较稳定
6．根据鲍林近似能级图，理解正确的是（）
A.从能级组中我们可以推测对应周期包含元素的种数
B.相邻能级组之间的能量差较小，不相邻的能级组之间的能量差才较大
C.归为一组的能级用线框框在一起，表示其中能级的能量由于相互影响形成能量相同的能级
D.每个能级组中所示的能级，其主量子数都相同
7．下列关于核外电子排布的说法不合理的是（）
A.族的划分与原子的价电子数目和价电子的排布密切相关
B.周期中元素的种数与原子的能级组最多容纳的电子有关
C.稀有气体元素原子的最外层电子排布ns2np6的全充满结构，所以具有特殊稳定性
D.同一副族内不同元素原子的电子层数不同，其价电子排布一定也完全不同
8．指定化合物中两个相邻原子的核间距为两个原子的半径之和，再通过实验来测定分子或固体中原子的核间距，从而求得相关原子的原子半径。
不属于这种方法测得的半径是（）
A.玻尔半径B.金属半径C.共价半径D.范德华半径
9．下列关于原子半径的周期性变化描述不严谨的是（）
A.元素的原子半径随元素原子序数的递增呈周期性变化
B.同周期元素随着原子序数的递增，元素的原子半径自左到右逐渐减小
C.同主族元素随着原子序数的递增，元素的原子半径自上而下逐渐增大
D.电子层数相同时，有效核电荷数越大，对外层电子的吸引作用越强
10、假定有下列电子的各套量子数，指出可能存在的是（）
A、
B、
C、
D、
11、下列各组元素，按照原子半径依次减小、第一电离能依次增大的顺序排列的是
A、K、Na、LiB、Al、Mg、NaC、N、O、CD、P、S、Cl
12、已知某原子的各级电离能数值如下：
，则该原子形成离子的化合价为（）
A、+1B、+2C、+3D、+4
13、下列说法中正确的是
A、所有的电子在同一区域里运动
B、能量低的电子在离核远的区域运动，能量高的电子在离核近的区域运动
C、处于最低能量的原子叫基态原子
D、同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多
14、元素X、Y、Z均为主族元素，已知元素X、Y的正离子与元素Z的负离子具有相同的电子层结构，且Y的原子半径大于X的原子半径，则此三元素原子序数的大小关系是：
AX＞Y＞ZBY＞X＞ZCY＞Z＞XDZ＞Y＞X
15、下列各原子或离子的电子排列式错误的是（）
A.Na+1s22s22p6B.F¯1s22s22p6CN3+1s22s22p6D.O2¯1s22s22p6
16、一个价电子构型为2s22p5的元素，下列有关它的描述正确的有：
A原子序数为8B电负性最大C原子半径最大D第一电离能最大
17、下列有关认识正确的是（）
A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
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n—1D．各能层含有的电子数为2n2
18、短周期的三种元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的分子式不可能是
A．X2YZ4B．XYZ3C．X3YZ4D．X4Y2Z7
19、以下能级符号不正确的是（）
A.3sB.3pC.3dD.3f
20、下列关于氢原子电子云图的说法正确的是（）
A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大。
B.黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大。
C.通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动。
D.电子云图是对运动无规律性的描述
21、x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（）
A.x的原子半径大于y的原子半径。
B.x的电负性大于y的电负性。
C.x的氧化性小于y的氧化性。
D.x的第一电离能小于y的第一电离能。
二、非选择题
1．某元素的原子序数为24，则此元素原子的电子总数是个，有个电子层，有个能级；它的价电子构型是，它的价电子数是；它属于第周期，第族；从轨道表示式中可以知道有个未成对电子。
2．写出下列原子或离子的电子排布式或价电子排布：
（1）电子排布式
Al3＋34Se30Zn
（2）价电子排布
KO28Ni
3．写出具有下列电子排布的原子或离子的元素符号：
1s22s22p63s23p6
4．已知某元素的原子序数排在氪元素的原子序数之前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的原子轨道内，电子恰好为半充满，则该元素的名称 ，位于第 周期，第 族。
5．在某一周期（其稀有气体原子的外层电子构型为4s24p6）中有A，B，C，D四种元素，已知它们的最外层电子数分别为1，2，2，7；A，C的次外层电子数为8，B的次外层电子数为14，D的次外层电子数为18，则：
（1）写出A、B、C、D的元素符号：
A ，B ，C ，D ，
（2）画出B元素的原子结构示意图 。
（3）写出下列反应的化学方程式：
A单质与水的反应 ；
B单质与过量的D单质的反应 。
6．有6个电子处于n=3，l=2的能级上，推测该元素的原子序数，并根据洪特规则推测在d轨道上未成对的电子数有几个？
7、写出下列元素基态原子的电子排布式：
（1）N
（2）Ne
（3）S（4）Ca
（5）29Cu（6）32Ge
8、填充合理的量子数，并写出轨道符号。
（1）
，轨道符号_______________；
（2）
，轨道符号______________；
（3）
，轨道符号_______________；
（4）
，轨道符号_______________；
（5）四组数据表示的轨道的能量高低顺序为_____＞_____＞_____＞____（填序号）。
9、
（1）一般来说，同周期中，除稀有气体元素外，随着原子序数的增大，元素的原子半径自左至右逐渐__________。
这是因为每增加一个电子，原子核中相应增加一个正电荷。
由于增加的电子分布在同一层上，所以增加的电子产生的电子间的____________作用_________于核电荷增加导致的核对外层电子的有效____________作用，结果使原子半径逐渐减小。
（2）对同主族元素的原子来说，随着原子序数的逐渐增大，原子半径自上而下逐渐_________。
这是因为电子层的依次增加，使核电荷增加对电子所施加的影响处于____________地位，电子间的____________作用占了主要地位。
10、1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。
电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.7
2.1
2.3
3.0
0.8
请仔细分析，回答下列有关问题：
①预测周期表中电负性最大的元素应为____________；估计钙元素的电负性的取值范围：
___________＜X＜___________。
②根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是___________________________________________________________________________；简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系
_____________________________________________________________________
③经验规律告诉我们：
当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。
试推断AlBr3中形成的化学键的类型为______________，其理由是__________________________
________________________________________________________________________
11、
（1）上表中实线是周期表部分边界，请在表中用实线补全元素周期表边界。
（2）元素甲是第三周期第ⅥA族元素，请在右边方框中按氦元素式样写出甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。
（3）元素乙的3p亚层上只有1个电子，元素丙最内层电子是最外层电子的2倍，且核外p亚层电子比s亚层电子多1个，则三种元素
原子半径比较：
_______＞______＞______（填元素符号，下同）；
离子半径比较：
_______＞______＞______；
电负性比较：
_______＞______＞______；
第一电离能比较：
_______＞______＞______。
（4）①用元素符号将甲、乙、丙三种元素填写在上面元素周期表中对应的位置上
②乙、丙两元素相比较，金属性较强的是________（填名称），可以验证该结论的实验是____________
a.将两种元素的块状单质分别放入水中
b.将这两种元素的单质分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别与H2反应观察反应的难易程度
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
（5）元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的________，请写出元素在周期表中的位置与元素原子结构的关系：
提高题
1．在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建立的，即n＝1，2，3，……；l＝0，1，…，（n－1）；ml＝0，±1，±2…，±l；ms＝±1/2。
如果在另一个星球，那里的周期系也是由4个量子数建立的，但它们的关系为n＝1，2，3，……；l＝0，±1，±2，…，±（n－1）；ml＝0，1，2，…，l－1；ms＝±1/2。
如果在地球上的基本原理在这个星球上也是适用的（但不发生能级交错现象），回答下列问题：
（1）这个星球中第一、二、三、四、五、六层各有几个亚层？
（2）这个星球中s、p、d、f、g、h亚层各有几个轨道？
（3）这个星球中第一、二、三、四、五、…、n层各有几种元素？
（4）写出9、33号元素的价电子构型；
（5）写出前112号元素电负性最大和最小的元素的原子序数；
（6）写出第二周期中可能的杂化轨道。
（7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？
写出原子序数。
（8）在这个星球中，有哪些规则和地球上所用的8电子和18电子规则相当？
（9）如果这个星球中每个轨道只容纳1个电子（ms＝1/2），其它量子数和基本原理不变，写出前100号元素的稀有气体的原子序数。
2、2006年3月有人预言，未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。
按元素周期系的已知规律，该元素应位于第 周期，它未填满电子的能级应是 ，在该能级上有 个电子，而这个能级总共可填充个电子。
3、若原子核外电子排布的基本规律为最外层电子数不超过5个，次外层电子数不超过10个，倒数第三层电子数不超过15个，而各电子层电子的最大容量仍为2n2，则元素周期表中第三、四、五周期含有的元素分别有
（A）5种、10种、15种（B）8种、18种、18种
（C）8种、10种、15种、（D）9种、10种、15种
4、（2000全国）1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。
按已知的原子结构规律，118号元素应是第周期第族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。
近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第周期第族元素。
（提示：
亚层符号继s、p、d、f后为g）
元素
I1/eV
I2/eV
I3/eV
A
13.0
23.9
40.0
B
4.3
31.9
47.8
C
5.7
47.4
71.8
D
7.7
15.1
80.3
E
21.6
41.1
65.2
5、电离能是指由蒸气状态的孤立原子失去电子形成阳离子需要的能量。
从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能（I1），移去第二个电子所需要的能量为第二电离能（I2），依次类推。
现有5种元素，A、B、C、D、E，其I1～I3分别如下表，根据表中数据判断其中的金属元素有，稀有气体元素有，最活泼的金属是，显二价的金属是。
6．若在现代原子结构理论中，假定每个原子轨道只能容纳一个电子，则原子序数为42的元素的核外电子排布式将是怎样的?
按这种假设而设计出的元素周期表，该元素将属于第几周期、第几族?
该元素的中性原子在化学反应中得失电子情况又将怎样?
7．超重元素“稳定岛”的假设预言自然界中可能存在着原子序数为114号的稳定同位素描208X。
请根据原子结构理论和元素周期律，预测:
⑴208X原子的核外电子排布式；
⑵它在周期表哪一周期?
哪一族?
是金属还是非金属?
⑶写出它的最高价态氧化物、氢氧化物（或含氧酸）的化学式并估计后者的酸碱性质。
⑷它与氯能生成几种化合物?
哪种较为稳定?
⑸如果存在第八周期的超重元素，此周期可包括多少种元素?
理由何在?
（提示：
亚层符号继s、p、d、f后为g）
8、（03全国）在正确选项上圈圈。
⑴下列化学键中碳的正电性最强的是
A．C－FB．C一OC．C－SiD．C－Cl
⑵．电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是
A．稀有气体B．过渡元素C．主族元素D．稀土元素
⑶．下列离子中最外层电子数为8的是
A．Ga3＋B．Ti4＋C．Cu＋D．Li＋
9、目然界中，碳除了有2种稳定同位素12C和13C外，还有一种半衰期很长的放射性同位素14C，丰度也十分稳定，如下表所示（注：
数据后括号里的数字是最后一位或两位的精确度，14C只提供了大气丰度，地壳中的含量小于表中数据）：
同位素
相对原子质量
地壳丰度（原子分数）
12C
12（整数）
0.9893（8）
13C
13.003354826（17）
0.0107（8）
14C
14.003241982（27）
1.2×10－16（大气中）
试问：
为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均值而不将14C也加入取平均值？
答：
基础题
一、选择题
1．C2．C3．D4．C5．C6．A7．D8．A9．B
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
A
A
C
C
A
C
B
A
A
D
B
B
二、非选择题
1．24，4，7，3d54s1，6，四，ⅥB，6
2．
（1）1s22s22p61s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s2
（2）4s12s22p43d84s2
3．P3-、S2-、Cl-、Ar、Na+、Mg2+、Al3+
4．铁，四，Ⅷ
5．
（1）KFeCaBr
（2）
（3）
6．从”有6个电子处于n=3，l=2的能级”中可得3d6
所以电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2本在d轨道上未成对的电子数有4个
7、
（1）1s22s22p3
（2）1s22s22p6（3）1s22s22p63s23p4（4）1s22s22p63s23p64s2
（5）1s22s22p63s23p63d104s1（6）1s22s22p63s23p63d104s24p2
8、
（1）3，3d
（2）1，2p
（3）
，4d
（4）0，2S
（5）3＞1＞2＞4（或4d＞3d＞2p＞2s）（其他合理答案同样得分）
9、
（1）减小、排斥、小、吸引
（2）增大、次要、排斥
10、①.F0.8＜X＜1.2
②.同主族从上向下，电负性减小；
电负性越大，非金属性越强，金属性越弱，反之亦然
③共价键因为AlCl3中Cl与Al的电负性差值为1.5，小于1.7，则AlCl3的键为共价键。
而Br的电负性小于Cl，所以AlBr3中两元素的电负性差值也小于1.7，即AlBr3的键为共价键。
11、
（1）
（2）
16S
硫
323s23p4
（3）Na＞Al＞S，S2-＞Na+＞Al3+，S＞Al＞Na，S＞Al＞Na
（4）Na，ab
（5）周期性
元素所在的周期数等于该元素原子的电子层数，主族序数等于最外层电子数
提高题
1、
（1）1、3、5、7、9、11（1分）
（2）1、2、3、4、5、6（1分）
（3）2、12、30、56、90（1分）、…、2n（2n－1）（1分）
（4）1s22s22p22d31s22s22p42d63s23p43d63f7（各1分）
（5）13101（各1分）
（6）sp、sp2、sp2d、sp2d、sp2d2、sp2d3、pd、pd2、pd3、p2d、p2d2、p2d3（2分）
（7）8（1分）（8）12、30（1分）
（9）2、11、31、66（1分）
2、八 5g 6 18
3、C
4、七；零；气；八；VIA（5分,每个填空得1分）
5、B、C、DEBD
6、分析：
在该题的假设下，原有原子结构理论的有关规律的实质是有用的，但具体的则要发生一些变化。
如保里不相容原理和洪持规则就不适用；但能量最低原理是有用的；饱和的概念仍然成立，只是各个轨道、各个亚层、各个电子层最多能容纳的电子数应为原来的一半，如第二层排成2s12p3就饱和了；轨道的能级顺序没有变化，电子的填充顺序也无变化。
电子排布式：
1s12s12p33s13p33d54s14p34d54f75s15p35d56s16p2
周期表中的位置:
第六周期，第ⅢA族；
该元素的中性原子在化学反应中可得到1个电子显−1价；可失去3个电子显+3价，也可失去2个p电子而显+2价。
7、分析：
.原子外围电子填充的一般顺序为：
ns、（n−3）g、（n−2）f、（n−1）d、np
⑴[Rn]5f146d107s27p2
⑵.第七周期第ⅣA族金属
⑶.XO2X（OH）4两性偏碱
⑷XCl2XCl4XCl2较稳定（惰性电子对效应）
⑸50种元素，第八周期元素新增填充的亚层有8s、5g、6f、7d、8p，共25个原子轨道，可容纳50个电子。
8、1．A 2．B 3．B
9、14C不加权不会影响计算结果的有效数字，因其丰度太低了。
（2分）
（注：
涉及有效数字的任何表述均得满分，未涉及有效数字的不得分，如答：
放射性元素不应加权求取相对原子质量之类。
）
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