人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第1课时一课一练

第1课时 原子结构与元素周期表

一、选择题

1．关于元素周期表的下列说法中正确的是(　　)

A．目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置，不可能再有新的元素被发现

B．根据原子的电子排布，可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区

C．俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献

D．周期表中，元素所在的族序数等于原子的最外层电子数

答案：B

2．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于s区的是(　　)

A．Fe　　　　　　　　　　　 B．Mg

C．Al   D．La

解析：选B。周期表在分区时，依据最后一个电子所进入的能级来分(ds区除外)，若最后一个电子进入s轨道则为s区。A项Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，为d区；B项Mg的电子排布式为1s22s22p63s2 ，为s区；C项Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1，为p区；D项La为镧系元素，属于f区。

3．(2019·东营胜利一中高二周测)按电子排布，可把周期表中的元素划分成5个区，核外电子排布式为[Xe]4f145d76s2的元素位于周期表中的(　　)

A．s区   B．d区

C．f区   D．ds区

解析：选B。元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入d能级，所以该元素为d区元素。

4．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

解析：选D。价电子排布式为3d54s2的元素原子最大能层序数为4，故该元素在第四周期，价电子数＝5＋2＝7，故该元素在第7纵列，即第ⅦB族。

5．下列说法中错误的是(　　)

A．所有的非金属元素都分布在p区

B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族

C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8

D．同一元素的各种同位素的化学性质一定相同

解析：选A。氢元素位于s区，故A错。

6．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．4s24p1

C．4s2   D．3s23p5

解析：选C。由元素原子的最外层电子排布式可知，3s23p3、4s24p1、3s23p5表示的元素分别属于第ⅤA、ⅢA、ⅦA族元素，都属于主族元素；最外层电子排布式为4s2的元素可能是主族元素Ca，也可能是第四周期除Cr、Cu以外的过渡元素。

7．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：选D。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ⅢA族。

8．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是(　　)

A．上述钛原子中，中子数不可能为22

B．钛元素在元素周期表中处于第四周期

C．钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置

D．钛元素是d区的过渡元素

解析：选C。22Ti的原子序数为22，位于第四周期第ⅣB族，属于d区的过渡元素；根据三种核素的质量数可知，其中子数最小为26；钛的三种核素的质子数均为22，故位于元素周期表中同一位置。

9．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素组成的化合物是(　　)

A．半导体材料砷化镓   B．储氢材料镧镍合金

C．光学材料硒化锌   D．超导材料K3C60

解析：选C。A、D项中组成化合物的元素均为主族元素，B项中组成化合物的元素为副族元素和Ⅷ族元素。

10．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．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区

D．基态原子的价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y

解析：选C。基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为钾元素，也可能为铬元素或者铜元素，A错误；原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素是Ⅷ族元素，不是副族元素，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3，则一定属于p区元素，C正确；基态原子的价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)，也可能为第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，还可能为y(x＝10)，D错误。

11．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原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2

C．X原子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：选C。最外层只有一个电子的不一定在同一族，如Na和Cu的最外层都是一个电子，但是Na在ⅠA族，而Cu在ⅠB族，A选项错误；B选项中X原子是He，在0族，Y原子是Be，在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，在ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了ⅡA族的钙原子，还有锌、铁等原子，D选项错误。

12．(2019·冀州高二检测)某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出了以下观点：①元素周期系的形成是由原子的结构决定的；②元素周期系中第ⅠA族元素统称为碱金属元素；③每一周期的元素原子价电子排布式均是从ns1开始至ns2np6结束；④元素周期系的每一周期元素的种类均相等；⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期；⑥周期序数越大，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

解析：选A。①元素周期系的形成原因是核外电子排布呈周期性重复，而核外电子排布是由原子的结构决定的，正确；②第ⅠA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随着周期序数的增大，元素种类有增多的趋势，错误；⑤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，错误；⑥从元素周期表中不难看出，随着周期序数的增大，该周期所含的金属元素一般增多，正确。

二、非选择题

13．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________。

(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________________________________________________________________________

____________________，其中较稳定的是________。

(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________。

(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________________________________________________________________________

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～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为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区符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2；(4)该题中符合题意的元素为N，其价电子排布图为；(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。

答案：(1)球形

(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋　(3)3d104s2　(4) (5)f

14．金、银、铜、铁、铝和钛均是人类生产和生活中大量使用的金属。请回答与上述金属原子结构有关的问题：

(1)上述金属元素中属于主族元素的是________。

(2)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”。基态钛原子的价电子排布图为________________________________________________________________________。

(3)基态金原子的价电子排布式为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________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。

解析：(1)铝属于主族元素，其余均属于过渡元素。(2)钛位于第四周期第ⅣB族，价电子排布图为。(3)金原子的价电子排布式为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族，价电子排布式为4d105s1，位于ds区。

答案：(1)铝　(2) (3)六　ⅠB

(4)ds

15．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中只有C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1；B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是最外层的s能级电子数的两倍；C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题：

(1)A是________(填元素名称，下同)，位于第________周期第________族；D是________，位于第________周期第________族；E是________，位于第________周期第________族。

(2)写出C元素基态原子的电子排布式：_______________________________________，

由此可见，该元素为________区元素。

(3)写出D元素原子的价电子排布图：_________________________________，

由此可见，该元素为________区元素。

解析：由“A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1”“C、E是金属元素”可知A为氢元素，E为钠或钾元素；B和D元素原子的最外层的s能级电子数为2，所以它们的最外层的p能级电子数是4，是ⅥA族元素，所以B是氧元素，D是硫元素，则E为钾元素；由“C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半”可知C是铝元素。

答案：(1)氢　一　ⅠA　硫　三　ⅥA　钾　四　ⅠA

(2)1s22s22p63s23p1　p　(3)   p