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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课时同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质第1课时同步达标检测题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
A 级·基础达标练
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．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为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是( A )
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B．Y元素位于周期的第三周期ⅥA族
C．X元素所在周期中含有的非金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析：Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，s能级中只有2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，Y为S元素，位于第三周期ⅥA族，故A错误，B正确；X为F元素，位于第二周期，该周期中所含非金属元素最多，故C正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，故D正确。
2．铊是一种剧毒重金属，有关铊的信息如下图。下列有关说法中不正确的是( A )
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元素均处于同一周期，即第六周期。
3．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应元素一定位于同一周期的是( A )
A．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
B．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
C．原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子
D．两原子核外全部都是s电子
解析：原子N层上都有1个s电子，无d电子的原子为K原子，有d电子的原子的核外电子排布可为1s22s22p63s23p63d54s1(Cr原子)，也可为1s22s22p63s23p63d104s1(Cu原子)，其对应的元素都位于第四周期，故A项正确；最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子，如O2－、Na＋等，其对应的元素不一定位于同一周期，故B项错误；原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p6(氩原子)、1s22s22p63s23p64s1(钾原子)、1s22s22p63s23p64s2(钙原子)，其对应的元素不一定位于同一周期，故C项错误；两原子核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，其对应的元素不一定属于同一周期元素，如氢元素与锂元素，故D项错误。
4．下列说法正确的是( A )
A．L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子
B．元素周期表共有18列，第7列属于第Ⅷ族、第17列属于第ⅦA族
C．同一主族中一定既含有非金属元素又含有金属元素
D．元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素
解析：L层上的电子数为奇数的原子有Li、B、N、F，均为主族元素，A项正确；元素周期表中第8、9、10列属于第Ⅷ族，B项错误；第ⅡA族元素全部为金属元素，无非金属元素，C项错误；过渡元素为副族元素和第Ⅷ族元素，D项错误。
5．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元素周期表的每一周期元素的种类数均相等；
④基态原子电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素原子位于同一周期；
⑤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( B )
A．①②③⑤ B．①⑤
C．①④⑤D．②③④
解析：①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，故正确；②元素周期表中IA族元素除氢外称为碱金属元素，故错误；③元素周期表从第一周期到第七周期元素种类数为2、8、8、18、18、32、32，所以各周期元素种类数不相等，故错误；④基态原子电子排布为1s22s22p3是第二周期，1s22s22p63s23p3是第三周期，所以不在同一周期，故错误；⑤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，故正确；故选B。
二、非选择题
6．(1)溴原子的最外层电子排布式是4s24p5，在元素周期表中，溴元素位于第 4 周期 ⅦA 族；最高价氧化物的化学式为 Br2O7 。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价电子排布式和元素符号：
①第3周期ⅢA族 3s23p1、Al ；
②第4周期ⅦB族 3d54s2、Mn 。
解析：(1)溴原子最外层电子排布式是4s24p5，可知溴原子有4个电子层，价电子数为7，由电子层数＝周期序数可知，溴元素在第4周期，由主族序数＝价电子数＝最高正价可知，溴元素位于ⅦA族，最高正价为＋7，最高价氧化物为Br2O7。
(2)根据元素在周期表中的位置与核外电子排布的关系分析。
7.
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为 B 。
A．A B．B
C．C D．D
(2)有人认为形成化合物最多的元素不是ⅣA族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是 H 。
(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
如下表
②甲、乙两元素相比较，金属性较强的是 Mg (填元素符号)，可以验证该结论的实验是 bc 。
a．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b．将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
d．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
解析：(1)根据元素周期表中金属元素、非金属元素的分布情况，元素周期表中的A区为金属和非金属(H)共存区，B区为过渡元素全部是金属元素，C区为金属元素和非金属元素共存区，D区为零族元素，所以选B。
(2)碳氢均为可以形成无机物和有机物的元素，C、H是形成有机化合物的主要元素，而无机物中碳形成的化合物不如氢形成的化合物多，所以应为H元素。
(3)根据题给信息结合元素化合物的知识可知甲为Al，乙为Mg。同周期元素金属性逐渐减弱，说明Mg的金属性较强，验证该结论的实验依据是金属性强弱判断规律，由金属单质与水或酸反应放出氢气的难易程度可知正确选项应为b、c。
本题考查了周期表中的元素分布，如全部是金属区的，应注意H元素在周期表中位置的特殊性。常温下能在浓硫酸中形成致密氧化膜的有铁和铝，但是常温下铁不能在空气中形成致密的氧化膜，而发生腐蚀生成铁锈。由于铝在表面能形成致密的氧化膜，从而阻止了反应的进一步发生，所以铝虽然是活泼金属，但是耐腐蚀。
8．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，原子的价电子的电子云形状为 球形 。
(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 Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5 ，其中较稳定的是 Fe3＋ 。
(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 3d104s2 。
(4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子价电子排布图为 。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 f 区中。
解析：(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形；(2)d区为第ⅢB族～ⅦB族、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＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋；(3)ds区符合条件的为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，其价电子排布图为；
(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。
9．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：
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 C 。
A．18 B．32
C．50 D．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第 八 周期第 ⅧA 族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填满第 八 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 23 种非金属元素，还有 1 种未发现。未发现的非金属元素处于第 七 周期第 ⅧA 族。
解析：(1)方法1：观察不难发现，从2到7周期，相邻的两周期种数相同，且不同的两个数之差依次为6,10,14，是等差数列，即第8周期元素种数为32＋18＝50；方法2：用公式：如周期序数为奇数，容纳的元素种数为(n＋1)2/2，如周期序数为偶数，容纳的元素种数为(n＋2)2/2。
(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)据周期表可知非金属元素的种数：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种、0种。共计23种，第七周期未填满，有一种非金属元素未发现，将处在ⅧA族。
B 级·能力提升练
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．已知某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( D )
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．某元素的原子最外层电子数为6
D．某元素的原子价电子排布式为5s25p1
解析：A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B中某些非金属元素有多种化合价，＋4价不一定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置；C中根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D中可确定该元素在第五周期第ⅢA族。
2．如图所示为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( C )
A．电负性：Y>Z>M
B．简单离子半径：M>Z>Y
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子的最外层电子的轨道表示式为
解析：图为元素周期表中短周期的一部分，由Y、Z、M在周期表中的位置关系可知，Y为F元素，M为Cl元素，Z为S元素；A.同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：Y＞M＞Z，故电负性Y＞M＞Z，故A错误；B.电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，离子半径：Z2－＞M－＞Y－，故B错误；C.ZM2为SCl2，分子中S元素化合价为＋2价，2＋6＝8，S原子满足8电子稳定结构，Cl元素化合价为－1价，|－1|＋7＝8，Cl原子满足8电子稳定结构，故C正确；D.Z为S元素，最外层含有6个电子，其基态原子的最外层电子排布图为，故D错误；答案选C。
3．寿山石主要由酸性火山凝灰岩经热液蚀变而成，化学式为X2Y4Z10(ZW)2，短周期元素Y、X、Z、W的原子序数依次减小，基态Y原子的s轨道上的电子总数比p轨道上的电子总数少2个，X、Y的单质均能与强碱反应生成W2，YW4与W2Z2含有相同的电子数。下列说法错误的是( B )
A．原子半径：X>Y>Z>W
B．X的氧化物可作光导纤维的材料
C．最简单氢化物的沸点： Y＜Z
D．常温常压下，Z和W形成的常见化合物均为液体
解析：由题意推知Y、X、Z、W分别为Si、Al、O、H四种元素。同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，所以原子半径：X>Y>Z>W，故A正确；X的最高价氧化物为Al2O3，属于耐高温材料，不具有导光性，不可作光导纤维的材料，故B错误；二者虽然都属于分子晶体，但水分子间存在氢键，沸点较高，而SiH4分子间没有氢键，因此最简单氢化物的沸点：SiH44．下列说法正确的是( D )
A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布是从ns1 过渡到ns2np6
B．所有的非金属元素都分布在p区
C．原子核外电子排布式为1s1的原子与原子核外电子排布式为1s22s1的原子的化学性质相似
D．元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属，所以统称为过渡金属元素
解析：第一周期元素的原子最外层电子排布是从1s1 过渡到1s2，故A错误；H元素分布在s区，故B错误；原子核外电子排布式为1s1的原子是H原子，属于非金属元素；原子核外电子排布式为1s22s1的原子是Li，属于金属元素，化学性质不同，故C错误；元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素为副族和第Ⅷ族元素，都是金属，统称为过渡金属元素，故D正确；选D。
5．长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是( A )
A．第2～12列元素中没有非金属元素
B．最外层电子排布式为ns2np1的元素位于第3列
C．第4周期第8列元素，其原子结构示意图为
D．第13～17列元素的最高正化合价均依次增大
解析：元素周期表中第2～12列元素为碱土金属和过渡金属元素，其中没有非金属元素，故A正确；最外层电子排布式为ns2np1的元素最外层有3个电子，位于第13列，ⅢA族，故B错误；第4周期第8列元素为Fe，其原子结构示意图为，故C错误；第17列的元素F没有最高正化合价，故D错误；故选A。
二、非选择题
6．元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分(1－36号元素)，对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：
(1) D代表的元素处于常见元素周期表的位置是第 二 周期 ⅤA 族。
(2)元素F、G、I、K、M的原子半径由大到小的顺序是 Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl (用元素符号表示)。
(3)B、F、G三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱是 NaOH (填化学式)。
解析：A在第一周期第一列，A是H元素；B在第三周期第一列，B是Na元素；C、D、E、O分别在第二周期第14、15、16、17列，C、D、E、O分别是C、N、O、F元素；F、G、H、I、J、K分别在第三周期第2、13、14、15、16、17列，F、G、H、I、J、K分别是Mg、Al、Si、P、S、Cl元素；M、L、N分别在第四周期第2、8、17列，M、L、N分别是Ca、Fe、Br。根据以上分析，(1) D是N元素，处于常见元素周期表的位置是第二周期ⅤA 族。(2)元素F、G、I、K、M分别是Mg、Al、P、Cl、Ca，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，原子半径由大到小的顺序是Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl。(3)B、F、G三种元素分别是Na、Mg、Al，三种元素都处于第三周期，金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al，金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物碱性越强，碱性最强的碱是NaOH。
7．已知元素周期表共有18个纵行，如下图所示，实线表示元素周期表的边界。按外围电子排布，可把周期表里的元素划分为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。
如下图
(2)有的同学受这种划分的启发，认为周期表内第6、7纵行的部分元素可以排在另一分区，你认为应排在 ds 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。 见上图
(4)请利用电子排布知识分析Fe3＋比Fe2＋稳定的原因： Fe的外围电子排布式为3d64s2，Fe2＋、Fe3＋的外围电子排布分别为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最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定 。
(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，则元素周期表共可以排布 118 种元素。
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个纵行外围电子排布为(n－1)d5ns1，第7个纵行外围电子排布为(n－1)d5ns2，因此类比可以放入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)，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轨道处于半充满状态，较稳定。
(5)根据0族元素原子序数可知，第七周期排满，其中0族元素的原子序数为2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118。X
Y
Z
周期
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
A 级·基础达标练
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．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为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是( A )
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B．Y元素位于周期的第三周期ⅥA族
C．X元素所在周期中含有的非金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析：Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，s能级中只有2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，Y为S元素，位于第三周期ⅥA族，故A错误，B正确；X为F元素，位于第二周期，该周期中所含非金属元素最多，故C正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，故D正确。
2．铊是一种剧毒重金属，有关铊的信息如下图。下列有关说法中不正确的是( A )
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元素均处于同一周期，即第六周期。
3．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应元素一定位于同一周期的是( A )
A．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
B．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
C．原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子
D．两原子核外全部都是s电子
解析：原子N层上都有1个s电子，无d电子的原子为K原子，有d电子的原子的核外电子排布可为1s22s22p63s23p63d54s1(Cr原子)，也可为1s22s22p63s23p63d104s1(Cu原子)，其对应的元素都位于第四周期，故A项正确；最外层电子排布为2s22p6的原子为氖原子，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子，如O2－、Na＋等，其对应的元素不一定位于同一周期，故B项错误；原子核外M层上的s、p能级上都充满电子，而d能级上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p6(氩原子)、1s22s22p63s23p64s1(钾原子)、1s22s22p63s23p64s2(钙原子)，其对应的元素不一定位于同一周期，故C项错误；两原子核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，其对应的元素不一定属于同一周期元素，如氢元素与锂元素，故D项错误。
4．下列说法正确的是( A )
A．L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子
B．元素周期表共有18列，第7列属于第Ⅷ族、第17列属于第ⅦA族
C．同一主族中一定既含有非金属元素又含有金属元素
D．元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素
解析：L层上的电子数为奇数的原子有Li、B、N、F，均为主族元素，A项正确；元素周期表中第8、9、10列属于第Ⅷ族，B项错误；第ⅡA族元素全部为金属元素，无非金属元素，C项错误；过渡元素为副族元素和第Ⅷ族元素，D项错误。
5．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元素周期表的每一周期元素的种类数均相等；
④基态原子电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素原子位于同一周期；
⑤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( B )
A．①②③⑤ B．①⑤
C．①④⑤D．②③④
解析：①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，故正确；②元素周期表中IA族元素除氢外称为碱金属元素，故错误；③元素周期表从第一周期到第七周期元素种类数为2、8、8、18、18、32、32，所以各周期元素种类数不相等，故错误；④基态原子电子排布为1s22s22p3是第二周期，1s22s22p63s23p3是第三周期，所以不在同一周期，故错误；⑤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，故正确；故选B。
二、非选择题
6．(1)溴原子的最外层电子排布式是4s24p5，在元素周期表中，溴元素位于第 4 周期 ⅦA 族；最高价氧化物的化学式为 Br2O7 。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们的价电子排布式和元素符号：
①第3周期ⅢA族 3s23p1、Al ；
②第4周期ⅦB族 3d54s2、Mn 。
解析：(1)溴原子最外层电子排布式是4s24p5，可知溴原子有4个电子层，价电子数为7，由电子层数＝周期序数可知，溴元素在第4周期，由主族序数＝价电子数＝最高正价可知，溴元素位于ⅦA族，最高正价为＋7，最高价氧化物为Br2O7。
(2)根据元素在周期表中的位置与核外电子排布的关系分析。
7.
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为 B 。
A．A B．B
C．C D．D
(2)有人认为形成化合物最多的元素不是ⅣA族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是 H 。
(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
如下表
②甲、乙两元素相比较，金属性较强的是 Mg (填元素符号)，可以验证该结论的实验是 bc 。
a．将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b．将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c．将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
d．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
解析：(1)根据元素周期表中金属元素、非金属元素的分布情况，元素周期表中的A区为金属和非金属(H)共存区，B区为过渡元素全部是金属元素，C区为金属元素和非金属元素共存区，D区为零族元素，所以选B。
(2)碳氢均为可以形成无机物和有机物的元素，C、H是形成有机化合物的主要元素，而无机物中碳形成的化合物不如氢形成的化合物多，所以应为H元素。
(3)根据题给信息结合元素化合物的知识可知甲为Al，乙为Mg。同周期元素金属性逐渐减弱，说明Mg的金属性较强，验证该结论的实验依据是金属性强弱判断规律，由金属单质与水或酸反应放出氢气的难易程度可知正确选项应为b、c。
本题考查了周期表中的元素分布，如全部是金属区的，应注意H元素在周期表中位置的特殊性。常温下能在浓硫酸中形成致密氧化膜的有铁和铝，但是常温下铁不能在空气中形成致密的氧化膜，而发生腐蚀生成铁锈。由于铝在表面能形成致密的氧化膜，从而阻止了反应的进一步发生，所以铝虽然是活泼金属，但是耐腐蚀。
8．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，原子的价电子的电子云形状为 球形 。
(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 Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5 ，其中较稳定的是 Fe3＋ 。
(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 3d104s2 。
(4)在p区中，第二周期第ⅤA族元素原子价电子排布图为 。
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在 f 区中。
解析：(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形；(2)d区为第ⅢB族～ⅦB族、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＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋；(3)ds区符合条件的为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，其价电子排布图为；
(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。
9．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：
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 C 。
A．18 B．32
C．50 D．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第 八 周期第 ⅧA 族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填满第 八 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 23 种非金属元素，还有 1 种未发现。未发现的非金属元素处于第 七 周期第 ⅧA 族。
解析：(1)方法1：观察不难发现，从2到7周期，相邻的两周期种数相同，且不同的两个数之差依次为6,10,14，是等差数列，即第8周期元素种数为32＋18＝50；方法2：用公式：如周期序数为奇数，容纳的元素种数为(n＋1)2/2，如周期序数为偶数，容纳的元素种数为(n＋2)2/2。
(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)据周期表可知非金属元素的种数：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种、0种。共计23种，第七周期未填满，有一种非金属元素未发现，将处在ⅧA族。
B 级·能力提升练
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．已知某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( D )
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．某元素的原子最外层电子数为6
D．某元素的原子价电子排布式为5s25p1
解析：A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；B中某些非金属元素有多种化合价，＋4价不一定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置；C中根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D中可确定该元素在第五周期第ⅢA族。
2．如图所示为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是( C )
A．电负性：Y>Z>M
B．简单离子半径：M>Z>Y
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子的最外层电子的轨道表示式为
解析：图为元素周期表中短周期的一部分，由Y、Z、M在周期表中的位置关系可知，Y为F元素，M为Cl元素，Z为S元素；A.同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：Y＞M＞Z，故电负性Y＞M＞Z，故A错误；B.电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，离子半径：Z2－＞M－＞Y－，故B错误；C.ZM2为SCl2，分子中S元素化合价为＋2价，2＋6＝8，S原子满足8电子稳定结构，Cl元素化合价为－1价，|－1|＋7＝8，Cl原子满足8电子稳定结构，故C正确；D.Z为S元素，最外层含有6个电子，其基态原子的最外层电子排布图为，故D错误；答案选C。
3．寿山石主要由酸性火山凝灰岩经热液蚀变而成，化学式为X2Y4Z10(ZW)2，短周期元素Y、X、Z、W的原子序数依次减小，基态Y原子的s轨道上的电子总数比p轨道上的电子总数少2个，X、Y的单质均能与强碱反应生成W2，YW4与W2Z2含有相同的电子数。下列说法错误的是( B )
A．原子半径：X>Y>Z>W
B．X的氧化物可作光导纤维的材料
C．最简单氢化物的沸点： Y＜Z
D．常温常压下，Z和W形成的常见化合物均为液体
解析：由题意推知Y、X、Z、W分别为Si、Al、O、H四种元素。同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，所以原子半径：X>Y>Z>W，故A正确；X的最高价氧化物为Al2O3，属于耐高温材料，不具有导光性，不可作光导纤维的材料，故B错误；二者虽然都属于分子晶体，但水分子间存在氢键，沸点较高，而SiH4分子间没有氢键，因此最简单氢化物的沸点：SiH4
A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布是从ns1 过渡到ns2np6
B．所有的非金属元素都分布在p区
C．原子核外电子排布式为1s1的原子与原子核外电子排布式为1s22s1的原子的化学性质相似
D．元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属，所以统称为过渡金属元素
解析：第一周期元素的原子最外层电子排布是从1s1 过渡到1s2，故A错误；H元素分布在s区，故B错误；原子核外电子排布式为1s1的原子是H原子，属于非金属元素；原子核外电子排布式为1s22s1的原子是Li，属于金属元素，化学性质不同，故C错误；元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素为副族和第Ⅷ族元素，都是金属，统称为过渡金属元素，故D正确；选D。
5．长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是( A )
A．第2～12列元素中没有非金属元素
B．最外层电子排布式为ns2np1的元素位于第3列
C．第4周期第8列元素，其原子结构示意图为
D．第13～17列元素的最高正化合价均依次增大
解析：元素周期表中第2～12列元素为碱土金属和过渡金属元素，其中没有非金属元素，故A正确；最外层电子排布式为ns2np1的元素最外层有3个电子，位于第13列，ⅢA族，故B错误；第4周期第8列元素为Fe，其原子结构示意图为，故C错误；第17列的元素F没有最高正化合价，故D错误；故选A。
二、非选择题
6．元素周期表的形式多种多样，下图是扇形元素周期表的一部分(1－36号元素)，对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：
(1) D代表的元素处于常见元素周期表的位置是第 二 周期 ⅤA 族。
(2)元素F、G、I、K、M的原子半径由大到小的顺序是 Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl (用元素符号表示)。
(3)B、F、G三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱是 NaOH (填化学式)。
解析：A在第一周期第一列，A是H元素；B在第三周期第一列，B是Na元素；C、D、E、O分别在第二周期第14、15、16、17列，C、D、E、O分别是C、N、O、F元素；F、G、H、I、J、K分别在第三周期第2、13、14、15、16、17列，F、G、H、I、J、K分别是Mg、Al、Si、P、S、Cl元素；M、L、N分别在第四周期第2、8、17列，M、L、N分别是Ca、Fe、Br。根据以上分析，(1) D是N元素，处于常见元素周期表的位置是第二周期ⅤA 族。(2)元素F、G、I、K、M分别是Mg、Al、P、Cl、Ca，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，原子半径由大到小的顺序是Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl。(3)B、F、G三种元素分别是Na、Mg、Al，三种元素都处于第三周期，金属性由强到弱的顺序为Na＞Mg＞Al，金属性越强，元素最高价氧化物对应水化物碱性越强，碱性最强的碱是NaOH。
7．已知元素周期表共有18个纵行，如下图所示，实线表示元素周期表的边界。按外围电子排布，可把周期表里的元素划分为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。
如下图
(2)有的同学受这种划分的启发，认为周期表内第6、7纵行的部分元素可以排在另一分区，你认为应排在 ds 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。 见上图
(4)请利用电子排布知识分析Fe3＋比Fe2＋稳定的原因： Fe的外围电子排布式为3d64s2，Fe2＋、Fe3＋的外围电子排布分别为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最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定 。
(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，则元素周期表共可以排布 118 种元素。
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个纵行外围电子排布为(n－1)d5ns1，第7个纵行外围电子排布为(n－1)d5ns2，因此类比可以放入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)，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轨道处于半充满状态，较稳定。
(5)根据0族元素原子序数可知，第七周期排满，其中0族元素的原子序数为2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118。X
Y
Z
周期
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
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