人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质第1课时课后测评

原子结构与元素周期表

　　　　　　　　　(40分钟　70分)

一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分)

1．下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是(　　)

A．4s24p6　第四周期第Ⅷ族

B．3s2　第三周期第ⅡA族

C．1s2　第一周期第ⅡA族

D．3d104s1　第四周期第ⅠA族

【解析】选B。4s24p6最外层充满8个电子，应是第四周期0族，A项错误；1s2最外层K层充满2个电子，应为第一周期0族，C项错误；3d104s1是第四周期第ⅠB族，D项错误。

【补偿训练】

价层电子排布为3d104s2的元素在周期表中的位置是(　　)

A．第三周期ⅦB族　　   B．第三周期ⅡB族

C．第四周期ⅦB族       D．第四周期ⅡB族

【解析】选D。该元素的最大能层为4，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是ⅡB族。

2．(2021·天津高二检测)如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于(　　)

A．ⅢA或ⅢB　　　 B．ⅣA

C．ⅠB        D．ⅠA

【解析】选A。在元素周期表中，第二、三周期的第ⅡA族与第ⅢA族元素相邻，其原子序数相差1；第四、五、六、七周期的第ⅡA族与第ⅢB族相邻，其原子序数相差1；所以原子序数为(n＋1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族。

3．(2021·武汉高二检测)第四周期中，最外层有两个电子的元素有(　　)

A．3种　　　B．6种　　　C．9种　　　D．12种

【解析】选C。第四周期中最外层有两个电子时，3d轨道没有填充电子，或3d轨道填充1、2、3、5、6、7、8、10个电子，这些元素分别是Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn元素，共有9种元素。

4．下列说法不正确的是(　　)

A．Xe元素所在族的原子的价层电子排布式均为ns2np6，属于非金属元素

B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素(氢元素除外)

C．某基态原子核外电子的轨道表示式为它违背了泡利原理

D．某价层电子排布为4f75d16s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族

【解析】选A。Xe元素所在族的原子(He除外)的价层电子排布式均为ns2np6，He的价层电子排布式为1s2，均为非金属元素，故A错误；H为s区元素，s区、d区和ds区的元素都是金属元素(氢元素除外)，故B正确；所画的轨道表示式中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，故C正确；某价层电子排布为4f75d16s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第ⅢB族，故D正确。

5．(2021·济宁高二检测)元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法正确的是(　　)

A．基态铋原子6p能级有一个未成对电子

B．铋位于周期表第六周期第ⅤA族

C．铋原子最外层有5个能量相同的电子

D．铋位于周期表p区，其最高价氧化物为Bi2O3

【解析】选B。基态铋原子6p能级有3个未成对电子，A错误；根据铋的价电子排布6s26p3可知位于周期表中第六周期第ⅤA族，B正确；铋原子最外层电子排布为6s26p3，5个电子有两种不同能量，C错误；根据价电子排布可知位于p区，最高价为＋5，故最高价氧化物化学式为Bi2O5，D错误。

6．下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是(　　)

A．2s22p2和2s22p4       B．3s23p4和2s22p2

C．3s2和3s23p5        D．3s1和3s23p5

【解析】选D。2s22p2和2s22p4的最外层电子数分别为4、6，分别为C、O元素，可形成CO2，故A不选；3s23p4和2s22p2的最外层电子数分别为6、4，分别为S、C元素，可形成CS2，故B不选；3s2和3s23p5的最外层电子数分别为2、7，分别为Mg、Cl元素，可形成MgCl2，故C不选；3s1和3s23p5的最外层电子数分别为1、7，分别为Na、Cl元素，可形成NaCl，故D选。

7．(2021·周口高二检测)某元素M的单质1.8 g在过量的O2中充分燃烧，得到M2O3 3.4 g，已知M原子核外电子数比核内中子数少1。该元素在周期表中的位置是(　　)

A．第二周期ⅢA族      B．第二周期ⅥA族

C．第三周期ⅤA族      D．第三周期ⅢA族

【解析】选D。设元素M的相对原子质量是x，根据化学方程式：

4M＋3O22M2O3

4x                 2(2x＋48)

1.8 g                3.4 g

＝，解得x＝27，所以M是金属Al，在周期表中的位置是第三周期ⅢA族，故选D。

8．(2021·郑州高二检测)1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物质中制得硒。硒是氧族元素，下列关于硒的基态原子说法正确的有(　　)

①位于周期表p区；

②电子占据17个原子轨道；

③有34种不同运动状态的电子；

④占据8个能级；

⑤电子占据的最高能层符号是4p；

⑥价电子排布式为3d104s24p4

A．3项　　　B．4项　　　C．5项　　　D．6项

【解析】选A。硒是34号元素处于周期表中第四周期ⅥA族，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4；电子最后填充4p4，为p能级，属于p区，故①正确；硒核外原子轨道占据s、p、d能级，原子轨道数的顺序依次为1、3、5，电子占据18个原子轨道，故②错误；硒是34号元素，原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有34个电子就有34种运动状态，故③正确；硒是34号元素，原子轨道数占据s、p、d能级，占据8个能级，故④正确；硒原子中电子占据的最高能层是N能层，电子占据的最高能层符号是N，故⑤错误；基态硒原子的价电子排布式为4s24p4，故⑥错误。

9．(2021·南通高二检测)某元素的原子最外电子层排布式为5s25p1，该元素或其化合物不可能具有的性质是(　　)

A．该元素单质是导体

B．该元素单质在一定条件下能与盐酸反应

C．该元素的氧化物的水化物显碱性

D．该元素的最高化合价呈＋5价

【解析】选D。元素的原子最外电子层排布式为5s25p1，处于p区，属于第ⅢA族元素，同主族自上而下金属性增强，故金属性比Al元素强，该元素单质是导体，故A正确；金属性比Al元素强，该元素单质在一定条件下能与盐酸反应置换出氢气，故B正确；氢氧化铝显弱碱性，该元素金属性比Al元素强，故氢氧化物的碱性比氢氧化铝强，故C正确；该元素原子最外层电子数为3，最高化合价呈＋3价，故D错误。

10．4p轨道填充一半电子的元素，其原子序数是(　　)

A．15　　　　B．33　　　　C．35　　　　D．20

【解析】选B。4p轨道填充一半的元素，根据核外电子排布规律可知，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外有33个电子，则原子序数为33，故选B。

二、非选择题(本题包括3小题，共30分)

11．(10分)某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级。

(1)该原子的电子排布式为________________。

(2)该元素的原子序数为________，在周期表中处于第_______周期________族，属于________区。该元素为_________________(填“金属”或“非金属”)元素，其最高化合价为____________________________________。

【解析】此题的关键是根据价层电子排布写出核外电子排布式。有三个价电子其中一个价电子在3d能级，则其他两个价电子必在4s上，价层电子排布式为3d14s2，原子序数是21，在第四周期ⅢB族，处于d区，是金属元素，最高化合价是＋3。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d14s2

(2)21　四　ⅢB　d　金属　＋3

12．(10分)已知几种元素原子的核外电子排布情况，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。

【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；由价电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D为16号元素S；由基态原子的电子排布图判断E为17号元素Cl。

答案：A：Na　11　三　ⅠA　B：Fe　26　四　Ⅷ

C：Cu　29　四　ⅠB　D：S　16　三　ⅥA　E：Cl　17　三　ⅦA

13．(10分)金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题：

(1)上述金属中属于主族元素的有________。

(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子价层电子的轨道表示式为________________。

(3)基态金原子的价层电子排布式为5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。

(4)已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于________区(填“s”“p” “d”“f”或“ds”)。

【解析】(1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。

(2)钛位于第四周期第ⅣB族，价层电子排布为3d24s2。(3)金元素的价层电子排布式为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族，价层电子排布式为4d105s1，属于ds区。

答案：(1)铝　(2)

(3)六　ⅠB

(4)ds

　　　　　　　　　(20分钟　30分)

一、选择题(本题包括3小题，每小题4分，共12分)

14．(2021·湛江高二检测)最活泼的金属，最活泼的非金属，常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)分别位于如图所示的元素周期表中的(　　)

A．s区、p区、ds区　　　 B．f区、p区、d区

C．f区、p区、ds区      D．s区、f区、ds区

【解析】选A。 如果考虑放射性元素，最活泼的金属是Fr，如果不考虑放射性元素，最活泼的金属是Cs，而Cs和Fr都属于第ⅠA族元素，位于s区；最活泼的非金属是F，位于p区；常温下呈液态的金属为Hg，属于过渡元素，其价电子排布为5d106s2，位于ds区。

15．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元素周期表中第ⅠA族元素统称为碱金属元素；

③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；

④元素周期表的每一周期元素的种类均相等；

⑤基态原子电子排布式为1s22s22p3和

1s22s22p63s23p3的两元素原子位于同一周期；

⑥周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。

你认为正确的是(　　)

A．①②③⑤⑥　 B．①⑥　 C．①④⑥　 D．②③⑤

【解析】选B。周期表中电子层数等于周期数，最外层的电子数等于族序数，所以周期表的形成是由原子的结构决定的，故①正确；元素周期表中第ⅠA族元素除氢外称为碱金属元素，故②错误；除第一周期以外的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，故③错误；元素周期表从第一周期到第七周期元素种类为2、8、8、18、18、32、32，所以各周期元素种类各不相等，故④错误；基态原子电子排布式为1s22s22p3是第二周期，1s22s22p63s23p3处于第三周期，所以不在同一周期，故⑤错误；由元素周期表可知周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多，故⑥正确。

16．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子能层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中，不正确的是(　　)

A．元素X的原子的电子排布式可能是1s22s22p3

B．元素X形成的简单离子，各能层的电子数均达到2n2(n为能层序数)

C．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂

D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用

【解析】选B。根据核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为a，最外层电子数为2a＋1，假设a＝1时，最外层电子数为3，不符合题意；a＝2时，最外层电子数为5，质子数为7，符合题意；a＝3时，最外层电子数为7，质子数为17，符合题意，则X可能为N或Cl，a＝2时，质子数为2a2－1＝7，电子排布式可能是1s22s22p3，故A正确；如为Cl，则最外层电子数为8，不满足2n2个，故B错误；X为N或Cl，形成非金属性单质时，化合价既可升高也可降低，既能作氧化剂又能作还原剂，故C正确；形成的化合物HClO可用于杀菌消毒，故D正确。

二、非选择题(本题包括2小题，共18分)

17．(8分)某核素R具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88 g·cm－3。用X射线研究其固体表明：在边长为1.00×10－7 cm的立方体中含有20个原子。R4＋具有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。请回答：

(1)R原子的摩尔质量为________。

(2)R原子最外层电子排布式是________。

(3)R元素位于周期表中第________周期________族。

(4)将少量R4＋加到FeCl2溶液中会发生反应，其离子方程式为_______________

____________________________________________________________。

【解析】R原子的摩尔质量×6.02×1023 mol－1≈

207 g·mol－1。由R的相对原子质量为207，其原子中中子数比质子数多43，可计算得R的质子数为82，可推知为铅元素，位于第六周期ⅣA族。

答案：(1)207 g·mol－1　(2)6s26p2　(3)六　ⅣA

(4)R4＋＋2Fe2＋===R2＋＋2Fe3＋

18．(10分)X、Y、Z是ⅠA～ⅦA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回答：

(1)X元素单质的化学式是________________。

(2)Y元素的原子结构示意图为________________，Y与Na所形成化合物的电子式为________________。

(3)Z元素的名称是________________，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有________________性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是____________________，其价电子排布式为________________。

【解析】在元素周期表中，非金属位于元素周期表中的右上方，三元素均为非金属，必位于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，则可认定X必为氟元素，Y为硫元素，Z为砷元素。

答案：(1)F2　(2)　

(3)砷　两　Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近　4s24p3