12 第一课时 原子结构与元素周期表 课后习题新教材人教版高中化学选择性必修2文档格式.docx

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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。

故电子排布式为[Ar]3d54s2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ⅡA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.基态原子价电子排布为nsnnpn的元素一定是非金属元素

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ⅡA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.1s22s22p5

C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s23p64s1

解析元素所在的周期数与最高能层序数n有关,第三周期元素的最高能层序数为3,故选C。

6.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中的位置是（　　）

A.第四周期第ⅦB族B.第五周期第ⅢB族

C.第六周期第ⅦB族D.第六周期第ⅢB族

解析因6s能级有两个电子,所以该元素在第六周期,5d和6s上电子数之和为3,且次次外层f能级上有7个电子,故该元素为第ⅢB族中的镧系元素,属于f区元素。

7.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.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ⅣA族,也可能是第ⅥA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ⅣA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。

8.闪烁着银白色光泽的金属钛（22Ti）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”。

已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素,下列关于金属钛的叙述不正确的是（　　）

A.上述钛原子中,中子数不可能为22

B.钛元素在周期表中处于第四周期

C.钛的不同核素在周期表中处于不同的位置

D.钛元素是d区的过渡元素

解析48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28,故A叙述正确;

22Ti的外围电子排布式为3d24s2,因此钛是第四周期d区的过渡元素,故B、D叙述正确;

元素在周期表中的位置由其质子数决定,各种钛的同位素原子所含的质子数相同,在周期表中占据同一位置,故C叙述不正确。

9.已知下列元素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

符号

原子

序数

区

周期

族

A:

1s22s22p63s1

B:

C:

3d104s1

D:

[Ne]3s23p4

E:

答案A:

Na　11　s　三　ⅠA

Fe　26　d　四　Ⅷ

Cu　29　ds　四　ⅠB

S　16　p　三　ⅥA

Cl　17　p　三　ⅦA

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。

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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原子的价电子排布式为4s24p4

C.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.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

解析根据该元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,可知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,其外围电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d区。

3.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

解析由图示可知,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元素均处于第六周期。

4.下列有关推断中,不符合实际的是（　　）

①第n周期中有2n2种元素;

②第n周期第nA族元素不一定是金属元素;

③第n周期有（8-n）种非金属元素（含稀有气体）;

④最高价是+7价的元素一定是非金属元素

A.①③④B.①②④

C.②③④D.①②③

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,①中说法错误;

第一周期第ⅠA族的氢元素不是金属元素,②中说法正确;

第一周期和第七周期各有2种非金属元素,③中说法错误;

KMnO4中的锰元素显+7价,锰是金属元素,④中说法错误。

5.元素周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18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列元素中不完全是金属元素

B.第15列元素的原子最外层电子排布为ns2np3

C.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的元素在第14列

解析第9列元素为第Ⅷ族元素,全部是金属元素,A项说法错误;

第15列为第ⅤA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ⅡA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。

6.（双选）元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。

已知Y元素原子最外层电子排布式为ns（n-1）np（n+1）,则下列说法不正确的是（　　）

X

Y

Z

A.Y元素原子的价电子排布式为4s24p4

B.Y元素在周期表的第三周期第ⅣA族

C.X元素位于元素周期表的p区

D.Z元素原子的核外电子排布式为

1s22s22p63s23p63d104s24p3

答案AB

解析Y元素原子的价电子排布式为ns（n-1）np（n+1）,由n-1=2可得n=3,Y元素原子的价电子排布式为3s23p4,则Y元素位于第三周期第ⅥA族;

Z位于第四周期第ⅤA族,价电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;

X、Y、Z最外层电子填充在p能级中,故X、Y、Z均位于p区。

7.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,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ⅤA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+,1s22s22p63s23p63d5　Fe3+

（3）3d104s2

（4）

（5）f

解析

（1）s区为第ⅠA族、第ⅡA族,符合条件的元素为Be,其轨道表示式为

。

（2）d区为第ⅢB族~第ⅦB族及第Ⅷ族,族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布式依次为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,由离子的电子排布式可知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,其价电子轨道表示式为

（5）铀和钚均为锕系元素,位于f区。

8.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　　　　　　　　　,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原子的轨道表示式为　　　　　　　,Q原子的价电子轨道表示式为　　　　　　。

答案

（1）第二周期第ⅤA族　p

（2）

　1s22s22p4

（3）Al位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界线附近　3s23p1

（4）S:

Cl:

解析由元素在周期表中的位置可知各元素分别为X是N,Y是O,Z是Al,W是S,Q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交界线附近,所以Al既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应。

贴近生活拓展创新

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）Fe的外围电子排布式为3d64s2,Fe2+、Fe3+的外围电子排布式分别为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区外围电子排布为（n-1）d10ns1或（n-1）d10ns2,而周期表内第6个纵列外围电子排布为（n-1）d5ns1,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[Ar]4s1（K）、[Ar]3d54s1（Cr）或[Ar]3d104s1（Cu）,将三种元素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。