高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀第1课时同步训练题

第二节　原子结构与元素的性质

第1课时　原子结构与元素周期表

基础过关练

题组一　原子结构与元素周期表

1.(2020山东济宁高二期末)周期表中共有18个纵列,从左到右分别为1~18列,按这种规定,下列说法正确的是(　　)

A.第1列是碱金属

B.只有第2列的元素原子价层电子排布为ns2

C.第1列和第18列所含元素种数不同

D.第8列没有非金属元素

2.(2020河南洛阳一中高二月考)某元素原子价电子排布式为3d54s2,其应在(　　)

A.第四周期ⅡA族 B.第四周期ⅡB族

C.第四周期ⅦA族 D.第四周期ⅦB族

3.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点:①周期表的形成是由原子的结构决定的;②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;④元素周期表的每一周期元素的种数均相等;⑤基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期;⑥周期数越大,该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是(　　)

A.①⑥ B.①②③⑤⑥

C.①④⑥ D.②③⑤

4.根据下列基态原子的价层电子排布,能确定该元素在元素周期表中位置的是(　　)

A.4s1 B.3d104sn C.ns2np6 D.ns2np3

5.(2019河南郑州高二检测)原子序数为83的元素位于:①第五周期;②第六周期;③ⅣA族;④ⅤA族;⑤ⅡB族,其中正确的组合是(　　)

A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤

6.元素周期表长周期从左到右排为18列,即碱金属在第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是(　　)

A.第9列元素中没有非金属元素

B.第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5

C.最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列

D.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1 过渡到ns2np6

7.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是(　　)

A.原子的价电子排布式为ns2np1~6的元素一定是主族元素

B.基态原子的p能级上共有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素

C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~第Ⅷ族

D.基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素

8.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中位置的是(　　)

A.某元素原子的第二电子层电子排布图为

B.某元素在某种化合物中的化合价为+4价

C.某元素原子的最外层上电子数为6

D.某元素原子的外围电子排布式为5s25p1

题组二　元素周期表分区

9.最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质,其组成元素分别位于元素周期表中的(　　)

A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区

C.f区、p区、ds区 D.s区、f区、ds区

10.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.原子最外层电子数为2的元素都分布在s区

C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

D.s区均为金属元素

11.完成下列小题。

(1)填表:

(2)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,试回答:

①该元素核外电子排布式为　　　　　　　,价电子排布图为　　　　　　　　　。 

②该元素的原子序数为　　　　,元素符号为　　　　　,在周期表中的位置为　　　　　　　　　　,该元素是　　　　　(填“金属”或“非金属”)元素,最高正化合价为　　　　价。 

能力提升练

题组一　元素周期表分区

1.(2020黑龙江牡丹江三中高二期末,)已知下列元素原子的最外层电子排布式,其中不一定能表示该元素为主族元素的是(　　)

A.3s23p3 B.4s2 

C.4s24p1 D.3s23p5

2.()下列说法不正确的是(　　)

A.元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因

B.元素周期表可分为5个区,其中非金属元素分布在s区和p区

C.所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号

D.周期表共18个纵列,可分为7个主族,7个副族,1个Ⅷ族,1个0族

3.(2019四川蓉城名校联盟高二下期中,)原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为ns1,则该原子在元素周期表中不可能位于(　　)

A.ⅠA族 B.ⅥB族 

C.Ⅷ族 D.ⅠB族

4.(2019吉林乾安七中高二下第一次质量检测,)已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和所在区是(　　)

A.第三周期第ⅥB族;p区

B.第三周期第ⅢB族;ds区

C.第四周期第ⅥB族;d区

D.第四周期第ⅢB族;f区

5.()下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中,正确的是(　　)

A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是ⅠA族元素

B.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定是副族元素

C.原子核外最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素

D.基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y

6.()已知元素周期表中共有18个纵列,下图实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表划分为几个区:s区、p区、d区、ds区等。除ds区外,其他区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

(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d区内第6、7纵列的部分元素可以排在另一区,你认为应排在　　　　区。 

(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道处于半充满状态的元素。

题组二　核外电子排布与元素推断的综合考查

7.(2019山西省实验中学高二下第一次月考,)A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若 A 元素的原子序数为a,则 B 元素的原子序数可能为(　　)

A.a-4 B.a-5 

C.a-6 D.a+4

8.()元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是(　易错　)

A.Y元素原子的价电子排布式为4s24p4

B.Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族

C.X元素所在周期中所含非金属元素种数最多

D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3

9.()下表为部分短周期元素的原子结构。

(1)元素X的离子结构示意图为　　　　,元素Z的气态氢化物的电子式为　　　　。  

(2)写出Y元素最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。  

(3)元素T与氯元素相比,非金属性较强的是　　　　(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是　　　　(填字母)。  

A.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深

B.T的氢化物比氯的氢化物稳定

C.Cl与T形成的化合物中氯元素呈正价态

D.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>氯

(4)T、X、Y、Z四种元素的单质中有一种单质的化学性质明显不同于其他三种单质,该单质是　　　　,理由:　　　　　　。  

答案全解全析

基础过关练

1.D　第1列为ⅠA族元素,其中H是非金属元素,Li、Na、K、Rb、Cs、Fr是碱金属,A错误。原子价电子排布为ns2的并非只有ⅡA族元素,还有He元素,B错误。第1列为ⅠA族元素,其含有H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr这7种元素;第18列为0族元素,其含有He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og这7种元素,故这两列所含元素种数相同,C错误。第8列无非金属元素,D正确。

2.D　价电子排布式为3d54s2的原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2,其质子数为25,为Mn,处于元素周期表中第四周期ⅦB族。

3.A　①元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化,而核外电子排布是由原子的结构决定的,正确;②ⅠA族元素除氢元素之外称为碱金属元素,错误;③第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束,错误;④随着周期数的增大,元素种数有增多的趋势,错误;⑤原子核外电子排布为1s22s22p3的为N元素,位于第二周期,而原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3的为P元素,位于第三周期,错误;⑥从元素周期表上不难看出,随着周期数的增大,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。

4.A　A项中价层电子排布为4s1的为K;B项中3d104sn可表示3d104s1、3d104s2;C项中n可能为2、3、4、5、6;D项中n可能为2、3、4、5、6。

5.C　根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时,基本方法是依据原子结构示意图,根据电子层数确定其所在周期,根据最外层电子数确定其所在族,用0族定位法更方便,即根据与该元素原子序数最邻近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡,83号元素比氡的原子序数小3,那么它在元素周期表中的位置应该是第六周期ⅤA族。

6.A　第9列元素是过渡元素,没有非金属元素,A项正确;第15列元素的最外层电子排布是ns2np3,B项错误;最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或0族元素He,C项错误;第一周期元素原子最外层电子排布是从1s1过渡到1s2,D项错误。

7.B　0族元素原子的价电子排布式为1s2(氦)或ns2np6,故A项错误;原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素位于第Ⅷ族,故C项错误;基态原子的N层上只有1个电子的元素除了主族元素外,还有部分副族元素,如Cu、Cr,故D项错误。

8.D　A项,只能说明该元素的L层有8个电子,无法确定其在周期表中的位置;B项,仅通过化合价无法确定元素在周期表中的位置;C项,根据最外层电子数只能确定族序数,无法确定周期数;D项,可确定该元素在第五周期第ⅢA族。

9.A　理论上最活泼的金属单质是Fr,但由于其具有放射性,故一般认为最活泼的金属单质是Cs,而Cs元素和Fr元素都属于第ⅠA族元素,位于s区;最活泼的非金属元素是氟,在ⅦA族,位于p区;常温下呈液态的金属单质为Hg,汞的价电子排布式为5d106s2,属于第ⅡB族元素,位于ds区。

10.C　s区除H外均为金属元素,A、D项错误;He、Zn等虽然最外层电子数为2但却不是s区元素,B项错误;周期表中ⅢB族~ⅡB族为过渡元素,全部为金属元素,C项正确。

11.答案　(1)①ⅡA　三　s　②ⅣA　五　p　③ⅢB　四　d　④ⅠB　四　ds　(2)①1s22s22p63s23p63d14s2　

②21　Sc　第四周期第ⅢB族　金属　+3

解析　(1)①最后一个电子填充在s轨道,属于s区元素,为主族元素,在第三周期第ⅡA族。②最后一个电子填充在p轨道,属于p区元素,为主族元素,在第五周期第ⅣA族。③最后一个电子填充在d轨道,且小于10,属于d区元素,为副族元素,在第四周期第ⅢB族。④最后一个电子填充在d轨道,且等于10,属于ds区元素,为副族元素,在第四周期第ⅠB族。

(2)由构造原理知E(4s)<E(3d),故3d能级上有一个电子时,4s能级上有2个电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,为21号金属元素Sc。

能力提升练

1.B　最外层电子排布式为3s23p3的是P,属于主族元素,不符合题意;最外层电子排布式为4s2的不一定是主族元素,如Fe、Zn等过渡元素,符合题意;最外层电子排布式为4s24p1的是Ga,位于第ⅢA族,属于主族元素,不符合题意;最外层电子排布式为3s23p5的是Cl,属于主族元素,不符合题意。

2.C　除ds区外,各区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

3.C　ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1;ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1;Ⅷ族的Fe、Co、Ni元素最外层电子排布式都为4s2;ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1。

4.C　某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,其原子核外电子数为21+3=24,为Cr元素,其处于周期表中第四周期第ⅥB族,属于d区,故选C。

5.C　基态原子的N层上只有一个电子的元素,其基态原子电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d104s1,即该元素可能在ⅠA 族、ⅥB族或ⅠB族,故A错误;原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素是Ⅷ族元素,故B错误;原子核外最外层有三个未成对电子的元素,其p能级为3个电子,一定属于主族元素,故C正确;基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数可能为x+y(x+y≤7)、也可能为y(x=10,y=1或2),该元素还可能在第Ⅷ族(10≥x+y>7),故D错误。

6.答案　(1)如图:

(2)ds　(3)见上图

解析　(2)ds区价电子排布为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2,而d区内6纵列部分元素的价电子排布为 (n-1)d5ns1,7纵列部分元素的价电子排布为(n-1)d5ns2,因此类比可以放在ds区。

(3)4s轨道半充满,即4s1,根据构造原理和能量最低原理,该元素原子的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1(K)或1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或1s22s22p63s23p63d104s1(Cu),分别标在元素周期表中相应位置即可。

7.B　A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,外围电子排布式为ns2np1或ns2np4,可能为B、O、Al、S元素,原子序数分别为5、8、13、16。A元素的原子序数为a,如果A是B元素,则B原子序数可能为a+3或a+11;如果A是O元素,则B原子序数可能为a-3或a+5;如果A是Al元素,则B原子序数可能为a-5或a+3;如果A是S元素,则B原子序数可能为a-11或a-3,故选B。

8.A　因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级,所以其ns能级已经充满且只能为2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素原子的外围电子排布式为3s23p4,故A项错误,B项正确。Y为S元素,X为F元素,第二周期所含非金属元素种数最多,故C项正确。Z为As元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项正确。

误区警示　对价电子认识的误区提醒

(1)价电子不一定是最外层电子,只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。

(2)元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数,这对部分过渡元素是不成立的。

9.答案　(1)　H　(2)Al(OH)3+OH-Al+2H2O　(3)F　BC　(4)Al　Al具有金属性

解析　T的L能层比K能层多5个电子,可知T是F;X的L能层p电子数比s电子数多2,可知其L能层有6个电子,是O;Y的M能层p电子数为s电子数的一半,Y是Al,其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3;Z的L能层有3个未成对电子,可知其L能层有5个电子,是N。