高中人教版化学选修3第一章 原子结构与性质 课时作业4附答案.docx
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高中人教版化学选修3第一章原子结构与性质课时作业4附答案
课时作业4 原子结构与元素周期表
一、选择题（共44分）
1．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是（ ）
A．原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素
C．原子最外电子层排布为2s22p4的元素
D．原子最外电子层排布为3s23p3的元素
解析：
原子含未成对电子最多的第二周期元素其最外层电子排布图为：
，故A应为氮元素，B应为铝元素，C应为氧元素，D应为磷元素。
根据其在元素周期表中的相对位置：
知：
单质氧化性最强的应为O2，故应选C。
答案：
C
2．下面是元素周期表的一部分（表中数字和X代表原子序数），其中X为35的是（ ）
解析：
根据元素周期表的结构可知，同主族相邻两周期的元素，原子序数之差可以是2、8、18、32。
A项中X上方的原子序数为17，与X相差18，X的原子序数为35。
B项中X上方的原子序数为27，处在第四周期，与X相差18，X应为45。
C项中X下方的原子序数为75，因此X不可能为35。
D项中X下方的原子序数为52，因此X不可能为35。
答案：
A
3．下列说法中正确的是（ ）
A．主族元素的价电子全排布在最外层的ns或np轨道上
B．过渡元素的原子，价电子排布全部为（n－1）d1～10ns2
C．d轨道不可以参与化学键的形成
D．所有元素的共同特点是原子的价电子都排布在最外电子层上
解析：
主族元素的价电子全排布在ns或np轨道上；过渡元素Cr的价电子排布为3d54s1，B错；Fe的价电子为3d64s2，形成Fe3＋化合物时d轨道参与形成化学键，C错；过渡元素原子的价电子并不都排布在最外层ns上，有的排在（n－1）d上，D错。
答案：
A
4．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是（ ）
A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C．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
D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
解析：
两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为：
1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的分别是H、He、Li、Be，即两种元素原子的电子层上全部都是s电子，可能属于第一周期或第二周期。
3p能级上只有1个空轨道的原子即：
1s22s22p63s23p2是硅元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：
1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素，都属于第三周期。
最外层电子排布为2s22p6的原子是氖元素，属于第二周期元素；最外层电子排布为2s2sp6的离子对应的元素可能为氮、氧、氟、钠、镁、铝等，很显然不一定属于同一周期。
原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，很显然不一定属于同一周期。
答案：
B
5．（双选题）具有以下结构的原子一定属于p区元素的是（ ）
A．最外层有3个电子的原子
B．最外层电子排布式为ns2的原子
C．最外层有3个未成对电子的原子
D．最外层电子形成全满结构的原子
解析：
最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为ns2np1，只能是第ⅢA族元素的原子，A项正确。
最外层电子排布式为ns2的原子，既可能是第ⅡA族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，B项错误。
最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为ns2np3，位于第ⅤA族，C项正确。
最外层电子形成全满结构的原子，包括ns2、ns2np6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，D项错误。
答案：
AC
6．第七周期为不完全周期，若将来发现的元素把这一周期全部排满，则下列有关第七周期元素的推论可能错误的是（ ）
A．第七周期排满时有32种元素，全部是放射性元素
B．第七周期排满时最后一种元素的单质常温常压下是气体
C．第七周期ⅦA族元素的原子序数为117，是一种金属元素
D．第七周期ⅢA族元素的氢氧化物与Al（OH）3具有相似的化学性质
解析：
A项：
第七周期排满时有32种元素，原子序数起止量为87、118，全部是放射性元素；B项：
第七周期最后一种是稀有气体元素；C项：
117号元素位于第ⅦA族；D项：
第七周期ⅢA族元素的氢氧化物应具有强碱性，而Al（OH）3是两性氢氧化物。
答案：
D
7．甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。
下列推论正确的是（ ）
A．甲与乙处于同一周期
B．甲与乙处于同一主族
C．甲与乙都位于元素周期表的p区
D．甲与乙的原子序数之和为偶数
解析：
甲、乙的电子层排布可能为1s22s22p2或1s22s22p63s2，即为碳或镁元素，它们位于不同的周期，不同的主族，不同的区域。
答案：
D
8．肯定属于同族元素且性质相似的是（ ）
A．原子电子排布式：
A为1s22s2，B为1s2
B．结构示意图：
A为
，B为
C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子
D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子
解析：
A项中，A为第ⅡA族元素Be，B为0族元素He，显然，二者不属于同族元素，性质也不相似；B项中，A为0族元素Ne，B为碱金属离子Na＋，不符合题意；C项中，由于p轨道有三个轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况：
即np5
或np1
，所以A、B两元素不一定属于同一族元素；D项中，对于p轨道上有一对成对电子，根据泡利原理和洪特规则，该轨道只能有一种电子排布式：
即np4
，所以A、B两元素肯定属于同族元素。
答案：
D
9．下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是（ ）
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的电子排布式为1s2，Y原子的电子排布式为1s22s2
C．X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
解析：
最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于ⅠA族，而铜属于ⅠB族，A选项错误；B选项中X原子是He，属0族元素，Y原子是Be，属于ⅡA族，B选项错误；X原子核外M层上仅有两个电子，X是镁原子，属于ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等元素原子，D选项错误。
答案：
C
10．已知元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为（ ）
A．9 B．10
C．17D．18
解析：
s轨道最多容纳两个电子，即n－1＝2，n＝3，故X的基态原子最外层电子排布式为3s23p5，为Cl。
答案：
C
11．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。
X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子的最外层电子数的3倍。
下列说法正确的是（ ）
A．X的氢化物溶于水显酸性
B．Y原子的电子排布式为1s22s22p63s2
C．Z元素在周期表中的位置为第三周期第Ⅵ族
D．X和Z的最高价氧化物对应水化物都是弱酸
解析：
Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，则X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6，根据题意，Z应在第三周期，所以Z为S。
Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg。
根据题意，X为N。
答案：
B
二、填空题（共56分）
12．（11分）下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是________（填编号）。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为________。
（3）某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的最外层电子的孤电子对数为________。
（4）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。
请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：
__________________________________。
解析：
（1）⑨属于d区元素。
（2）元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。
（3）从nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，孤电子对数为1。
（4）⑤是Al，②是Be，依据对角线规则，两元素性质相似，仿照Al（OH）3和碱反应的化学方程式可解。
答案：
（1）⑨
（2）苯 （3）1
（4）Be（OH）2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O
13．（10分）请根据已学的原子结构知识回答下列问题。
（1）具有（n－1）d10ns2电子构型的元素位于周期表中________区、________族。
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：
________。
（3）日常生活中广泛应用的某金属材料中的一种主要元素在元素周期表中与Fe元素位于同一周期，且为第ⅠB族元素，该元素的名称为________，其价电子排布式为________。
解析：
具有（n－1）d10ns2电子构型的元素位于元素周期表的ds区，属于副族元素，由最外层s能级上的电子数目决定其所在的族序数，即第ⅡB族。
3p轨道上有2个未成对电子的情况有两种：
和
，其他轨道的电子排布式均是1s22s22p63s2，故符合要求元素是Si或S。
Fe元素位于第四周期，所以给出的元素是铜，第ⅠB族元素原子的电子排布特征是内层电子全满，最外层s能级上有1个电子，故Cu的价电子排布式是3d104s1。
答案：
（1）ds ⅡB
（2）Si或S （3）铜 3d104s1
14．（12分）W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。
W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色（或砖红色）的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
（1）W位于元素周期表第________周期第__________族。
W的气态氢化物的稳定性比H2O（g）________（填“强”或“弱”）。
（2）Y的基态原子核外电子排布式为________，Y的第一电离能比X的________（填“大”或“小”）。
（3）Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方式是____________________________。
解析：
W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，二者的原子序数为WX的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，根据能量最低原理、洪特规则、泡利原理可知，其电子排布式只能为1s22s22p63s23p1，则X为铝元素。
Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物，推知Z为铜元素。
答案：
（1）二 ⅤA 弱
（2）1s22s22p63s23p4 大
（3）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
15．（11分）X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①在元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期？
________（填“是”或“否”），理由是________。
（2）Y是________，Z是________，W是________。
（3）X、Y、Z和W可组成一种化合物，其原子个数之比为8:
2:
4:
1。
写出该化合物的名称及化学式：
________。
解析：
本题考查的是利用元素周期表、元素的原子结构推测元素种类。
（1）若Y、Z、W在同一周期，它们的原子序数依次递增，其最外层电子数分别为（x－1）、x、（x＋1），则（x－1）＋x＋（x＋1）＝3x＝17，不合理。
故三者应该既有同周期的也有同主族的。
（2）因为Z与Y相邻，Z与W也相邻，且Y、Z、W的原子序数递增，则三者在周期表中的位置为
。
设Y原子的最外层电子数为x，则Z原子、W原子的最外层电子数均为（x＋1），则x＋2（x＋1）＝17，x＝5，进而推出Y为N，则Z为O，W为S。
（3）X只能为H，则H:
N:
O:
S＝8:
2:
4:
1，推出该化合物为（NH4）2SO4。
答案：
（1）否 若三者在同一周期，则它们的最外层电子数之和不可能为17
（2）N O S （3）硫酸铵、（NH4）2SO4
16．（12分）假定元素周期表是有限的，根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
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
人们预测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________。
A．18B．32
C．50D．无法判断
（2）根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，预测周期表中原子序数最大的金属元素将在__________周期__________族（注：
把0族看做ⅧA族）。
周期表中元素在填满________周期后将结束。
（3）根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），预测周期表中应该有________种非金属元素，还有________种未发现。
未发现的非金属元素处于________周期________族。
解析：
（1）由已知可归纳出周期为一、二、三、四、五、六、七，元素种数2×12、2×22、2×32、2×42，据此预测第八周期元素种数为2×52＝50（种）。
（2）观察周期表可知：
第六周期倒数第三种元素为金属元素，第七周期倒数第二种元素为金属元素，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）根据周期表中非金属元素的种数可知，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、0种，共计23种。
第七周期未填满，有1种非金属元素未发现，将处在ⅧA族。
答案：
（1）C
（2）八 ⅧA 八 （3）23 1 七 ⅧA
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