化学选择性必修2第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第1课时练习题

第1课时　原子结构与元素周期表

课后训练巩固提升

一、基础巩固

1.下列有关元素周期表的叙述中正确的是(　　)。

A.元素周期表有7个周期和18个族

B.由短周期元素和长周期元素共同组成的族一定是主族

C.从左向右数第13列是第ⅢB族

D.元素周期表中5个区中都有金属元素

答案:D

解析:元素周期表有7个周期和16个族,A项错误; 副族都由长周期元素组成,但由短周期元素和长周期元素共同组成的族不一定是主族,还有0族,B项错误; 由元素周期表中族的位置可知,从左向右数第13列是第ⅢA族,C项错误;元素周期表中5个区中都有金属元素,D项正确。

2.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

答案:B

解析:两种元素原子的电子层上全部都是s电子,其电子排布可能为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,A项不符合题意。3p能级上只有1个空轨道的原子,其电子排布式为1s22s22p63s23p2,其对应的元素为硅元素。3p能级上只有1个未成对电子的原子,其电子排布式可能为1s22s22p63s23p1,其对应的元素为铝元素;其电子排布式还可能为1s22s22p63s23p5,其对应的元素为氯元素,都属于第三周期,B项符合题意。最外层电子排布为2s22p6的原子其对应的元素是氖元素,属于第二周期元素;最外层电子排布为2s22p6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,C项不符合题意。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为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2,可能为Ar、K、Ca,很显然不一定属于同一周期,D项不符合题意。

3.肯定属于同族元素且化学性质相似的是(　　)。

A.原子的电子排布式:X为1s22s2,Y为1s2

B.结构示意图:X为,Y为

C.X原子基态时2p能级上有1个未成对电子,Y原子基态时3p能级上也有1个未成对电子

D.X原子基态时2p能级上有一对成对电子,Y原子基态时3p能级上也有一对成对电子

答案:D

解析:A项中,X为ⅡA族元素Be,Y为0族元素He,两者不属于同族元素,性质也不相似,不符合题意;B项中,X为0族元素Ne,Y为碱金属离子Na+,不符合题意;C项中,由于p能级有三个轨道,若有一个未成对电子,意味着p能级有两种电子排布情况:即np5或np1,所以X、Y两元素不一定属于同一族元素,不符合题意;D项中,对于p能级上有一对成对电子,根据泡利原理和洪特规则,该能级只能有一种电子排布情况,即np4,X、Y两元素肯定属于同族元素且化学性质相似,符合题意。

4.基态原子的简化电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所属的区、周期和族为(　　)。

A.p区、第五周期、第ⅠB族

B.ds区、第五周期、第Ⅷ族

C.d区、第四周期、第ⅠB族

D.ds区、第五周期、第ⅠB族

答案:D

解析:依据Cu原子的简化电子排布式[Ar]3d104s1进行迁移,则可推断出简化电子排布式为[Kr]4d105s1的元素属于第五周期第ⅠB族元素,位于ds区。

5.元素周期表中,有非金属元素的区域为(　　)。

A.只有s区 

B.只有p区

C.s区、d区和ds区 

D.s区和p区

答案:D

解析:氢在s区,其余非金属B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl、As、Se、Br、Te、I、At、Ts()及稀有气体元素在p区。

6.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价层电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的(　　)。

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

答案:A

解析:最活泼的金属元素在ⅠA族,位于s区;最活泼的非金属元素(氟)在ⅦA族,位于p区;汞的价层电子排布为5d106s2,在ⅡB族,位于ds区。

7.如图所示为元素周期表的一部分,已知A、B、C、D、E的原子共有85个电子。E原子核外有4个电子层,则B元素为(　　)。

A.P B.Mg C.Cl D.S

答案:A

解析:根据E原子核外有4个电子层,可知A位于元素周期表的第二周期,C、B、D位于第三周期,E位于第四周期,设B的原子序数为x,由于A、B、E同主族,则A的原子序数为(x-8),E的原子序数为(x+18),C、B、D位于同周期,则C的原子序数为(x-1),D的原子序数为(x+1),则(x-8)+x+(x-1)+(x+1)+(x+18)=85,解得x=15,所以B元素为P。

二、能力提升

1.(双选)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,你认为正确的是(　　)。

A.元素周期表的形成是由原子的结构决定的

B.每一周期的元素原子价层电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束

C.基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期

D.一般周期序数越大,该周期所含金属元素种数越多

答案:AD

解析:元素周期表的形成原因是元素原子的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,A项正确;第一周期的元素原子价层电子排布从1s1开始到1s2结束,B项错误;核外电子排布式为1s22s22p3的元素位于第二周期,而核外电子排布式为1s22s22p63s23p3的元素位于第三周期,C项错误;一般周期序数越大,该周期所含金属元素的种数越多,D项正确。

2.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是(　　)。

A.虚线左侧是金属元素

B.As处于第五周期第ⅤA族

C.Si、Ge可作半导体材料

D.Sb既有金属性又有非金属性

答案:B

解析:分界线左侧都是金属元素,分界线右侧都是非金属元素,从图中也可以明显看出铝、锗、锑、钋元素是金属元素,A项正确;As为33号元素,位于第四周期,B项错误;我们往往从金属元素与非金属元素分界线处寻找半导体材料,C项正确;处于金属元素与非金属元素分界线两边的元素,往往既有金属性又有非金属性,D项正确。

3.(双选)具有以下结构的原子,一定属于主族元素原子的是 (　　)。

A.最外层有3个电子的原子

B.最外层电子排布为ns2的原子

C.最外层有3个未成对电子的原子

D.次外层无未成对电子的原子

答案:AC

解析:最外层有3个电子的原子,其最外层电子排布为ns2np1,属于第ⅢA族元素原子,A项符合题意;最外层电子排布为ns2的元素除了第ⅡA族元素属于主族元素外,还有He(1s2)属于0族,有些过渡元素如Fe、Ti、Zn,最外层电子排布均为4s2,它们都不是主族元素,B项不符合题意;因最外层电子数最多不超过8,故最外层有3个未成对电子的原子其最外层电子排布为ns2np3,该元素一定为主族元素,C项符合题意;某些过渡元素的次外层也可以达到饱和状态,如Cu:1s22s22p63s23p63d104s1,D项不符合题意。

4.(双选)现在含有硒(Se)元素的保健品已经进入市场。已知硒元素与氧元素同族,与钾元素同周期。下列关于硒元素的说法不正确的是(　　)。

A.硒元素原子最外层电子排布式为4s24p4

B.硒元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO3

C.Br的非金属性比Se的非金属性弱

D.O和Se为p区元素,K为s区元素

答案:BC

解析:由题给信息可知,Se位于第四周期第ⅥA族,主族元素原子最外层电子数与其族序数相等,故Se原子最外层电子数是6,最外层电子排布式为4s24p4,A项正确;Se元素的最高正化合价为+6价,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4,B项错误;同周期主族元素,元素的非金属性随原子序数的增大而增强,Br和Se属于同周期主族元素,且原子序数:Br>Se,所以Br的非金属性比Se的非金属性强,C项错误;根据O、Se、K在周期表中的位置可知,O和Se为p区元素,K为s区元素,D项正确。

5.已知元素周期表中共有18纵列,如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表里的元素大致划分为几个区: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的电子的能级符号。

(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轨道半充满的元素。

(4)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。第七周期已经排满,元素周期表共排布　　　种元素。 

答案:(1)如图:

(2)ds　(3)见上图　(4)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区价层电子排布式为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2,而d区内6纵列部分元素的价层电子排布式为(n-1)d5ns1,7纵列部分元素的价层电子排布式为(n-1)d5ns2,因此类比可以放在ds区。

(3)4s轨道半充满,即为4s1,根据构造原理和能量最低原理、洪特规则,该元素原子的电子排布式可能为[Ar]4s1(K)或[Ar]3d54s1(Cr)或[Ar]3d104s1(Cu),分别标在元素周期表中相应位置即可。

(4)根据0族元素原子序数知,第七周期排满,其0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118。