高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一章 原子结构与性质第一节 原子结构精品第1课时复习练习题

第一章　分层作业4　原子结构与元素周期表

A级  必备知识基础练

1.[2023北京朝阳高二期末]下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是(　　)

A.2s2 B.3s23p1

C.4s2 D.4s24p5

2.[2023山东济宁高二检测]2019年是元素周期表诞生150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。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

3.下列说法正确的是(　　)

A.所有金属元素都分布在d区和ds区

B.最外层电子数为2的元素都分布在s区

C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

D.s区均为金属元素

4.电子排布式为[Ar]3d54s2的元素是(　　)

A.稀有气体元素 

B.过渡元素

C.主族元素 

D.卤族元素

5.下列说法正确的是(　　)

A.最外层电子排布为ns2的基态原子对应的元素一定位于第ⅡA族

B.最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素一定属于金属元素

C.p区元素的原子p能级中一定含有电子

D.基态原子价层电子排布为nsnnpn的元素一定是非金属元素

6.[2023辽宁大连高二检测]下列说法错误的是(　　)

A.同一原子的能层越高,s电子云半径越大

B.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是主族元素

C.Xe元素所在族的原子的价层电子排布式均为ns2np6

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

7.[2023山西太原五中高二期末]在元素周期表中,R元素的方格中注明“3d54s2”,下列推断错误的是(　　)

A.R元素位于ds区

B.R的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]3d54s2

C.R元素的基态原子核外电子有15种空间运动状态

D.R元素的最高化合价为+7价

8.[2023湖北省级示范高二四校联考]下列说法正确的是(　　)

A.d区、ds区、s区元素全部是金属元素

B.在周期表中,假设第八周期按照现有规则填满,则115号元素正下方将是147号元素

C.第四周期元素中,未成对电子数最多的主族元素位于钾元素后面第5位

D.气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难

9.已知下列元素基态原子的核外电子排布,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。

10.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　　　　　　(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。 

B级  关键能力提升练

11.[2023安徽淮北一中高二期末]有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是(　　)

A.X和Q结合生成的化合物为共价化合物

B.T元素属于p区

C.元素Y和Q只能形成化合物Y2Q3

D.Z的电子排布式1s22s22,违反了洪特规则

12.某同学在研究前18号元素时发现,可按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个弧线上的“·”代表一种元素,其中起点O代表氢元素。下列说法中正确的是(　　)

A.A、B、C、D都是非金属元素

B.虚线相连的元素处于同一族

C.稳定性:H2D>H2A

D.A、B两种元素组成化合物的化学式一定为B2A

13.铊是一种剧毒重金属,有关铊的信息如右图所示。下列有关铊元素的说法中不正确的是(　　)

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

14.[2023山东临沂高二检测]钋由居里夫妇在1898年发现,为纪念居里夫人的祖国波兰,两人将这种元素命名为钋。钋元素基态原子的价层电子排布式为6s26p4,可能具有的性质是(　　)

A.该元素的最高化合价呈+6价

B.该元素单质具有强氧化性

C.该元素的氢化物很稳定

D.该元素基态原子的价层电子排布图为

15.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是(　　)

A.3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子

B.3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子

C.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子

D.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为3s2的原子

16.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,如图所示:

(1)在s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,基态原子的轨道表示式为　　　　。

(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　　　　。

(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。

(4)在p区中,第二周期第ⅤA族元素原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　。

(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在　　　　区中。 

17.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。

试回答下列问题:

(1)X元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　,属于　　　　区元素。 

(2)Y元素的原子结构示意图为　　　　　,基态原子的电子排布式为　　　　　。 

(3)Z元素的单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应;若从Z元素在周期表中所处的位置看,它具有这种性质的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　。 

(4)W的基态原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　,Q的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.C　解析 基态原子的最外层电子排布式2s2,为He,为0族元素,一定不属于主族元素,A错误;基态原子的最外层电子排布式3s23p1,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,B错误;基态原子的最外层电子排布式4s2,可能是第ⅡA族元素或过渡元素,不一定属于主族元素,C正确;基态原子的最外层电子排布式4s24p5,为第四周期第ⅦA族元素,一定属于主族元素,D错误。

2.D　解析 第1列为第ⅠA族元素,其中H是非金属元素,Li、Na、K、Rb、Cs、Fr是碱金属元素,A错误;原子价层电子排布为ns2的并非只有第ⅡA族元素,还有He元素,B错误;第1列为第ⅠA族元素,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。

3.C　解析 s区除H外均为金属元素,故A、D两项错误;He、Zn等虽然最外层电子数为2,却不是s区元素,B项错误;元素周期表中第ⅢB族~第ⅡB族为过渡元素,全部为金属元素,C项正确。

4.B　解析 在最外能层p能级上填充有电子且未充满时,一定为主族元素;最外能层p能级上未填充电子,而在次外层d(或次次外层f)能级上填充有电子的元素,一定是过渡元素。故电子排布式为[Ar]3d54s2的元素为过渡元素。

5.D　解析 最外层电子排布为ns2的基态原子可能是氦元素,也可能是过渡元素,不一定是第ⅡA族元素,A项错误;最外层电子排布为ns1的基态原子不一定是金属元素,如H元素不是金属元素,B项错误;p区元素中的He原子最外层电子排布为1s2,故C项错误;价层电子排布符合nsnnpn的元素只有n=2这一种情况,n=2时,该元素的价层电子排布式为2s22p2,是碳元素,属于非金属元素,D项正确。

6.C　解析 Xe位于0族,同族的He只有2个电子,其价层电子排布式为1s2,C错误。

7.A　解析 R的价层电子排布式为3d54s2,R元素位于d区,A错误;核外电子排布式可简写为[Ar]3d54s2,B正确;s能级有一种空间运动状态,p能级有3种空间运动状态,d能级有5种空间运动状态,故共有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,C正确;R的价层电子数为7,故其元素的最高化合价为+7价,D正确。

8.D　解析 s区中H元素是非金属元素,A错误;按照目前规律,第八周期元素数目为50,故115号元素正下方的将是165号元素,B错误;第四周期元素中,未成对电子数最多的主族元素的价层电子排布式为4s24p3,是第33号As元素,K是第19号元素,As位于K后第14位,C错误;Fe2+的核外价层电子排布式为3d6,Mn2+的核外价层电子排布式为3d5,Mn2+为半充满结构,再失去1个电子比Fe2+难,D正确。

9.答案  A:Na　11　s　三　ⅠA

B:Fe　26　d　四　Ⅷ

C:Cu　29　ds　四　ⅠB

D:S　16　p　三　ⅥA

E:Cl　17　p　三　ⅦA

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;由价层电子排布式判断C为29号元素Cu;由电子排布式判断D为16号元素S;由基态原子的轨道表示式判断E为17号元素Cl。

再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期;元素A、D、E为主族元素,主族元素的价电子总数等于主族序数;C元素的价层电子排布式为3d104s1,s能级电子数为1,应为ds区的第ⅠB族。

10.答案  (1)铝　(2)

(3)六　ⅠB

(4)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。

11.C　解析 X原子M层p能级上有2个未成对电子且无空轨道,其价层电子排布式为3s23p4,则X为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,其价层电子排布式为2s22p2,则Z为C元素;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,其价层电子排布式为2s22p4,则Q是O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,其价层电子排布式为3s23p3,则T是P元素,属于p区。X和Q两者结合生成的化合物为SO2或者SO3,为共价化合物,A正确;Y和Q可形成Fe2O3、FeO、Fe3O4,C错误。

12.B　解析 据题图知,A为O元素、B为Na元素、C为Si元素、D为S元素,钠是金属元素,A错误;虚线相连的短周期元素最外层电子数相同,故处于同一族,B正确;非金属性越强,简单氢化物越稳定,则稳定性:H2A>H2D,C错误;A、B两种元素组成的化合物可以是Na2O、Na2O2,D错误。

13.A　解析 由图示可知,Tl元素的价层电子排布为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元素均处于第六周期。

14.A　解析 价层电子排布式为6s26p4,最外层有6个电子,因此该元素的最高化合价呈+6价,故A正确;该元素单质是Po单质,是金属元素,不具有强氧化性,故B错误;该元素的氢化物很不稳定,故C错误;该元素价层电子排布式为6s26p4,因此基态原子的价层电子排布图为,故D错误。

15.B　解析 当p能级上有2个或者4个电子时,p能级上都有2个未成对电子,所以相应元素可能是第ⅣA族,也可能是第ⅥA族,故A不符合题意;p能级上有3个原子轨道,当有1个空轨道时,另两个轨道各容纳了1个电子,加上s能级上的2个电子,最外层是4个电子,所以不管哪个能层,只要np能级上有一个空轨道,就属于第ⅣA族,故B符合题意;最外层电子排布为1s2的原子是He,最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne,两者都属于0族元素,题干中要求属于主族元素,故C不符合题意;最外层电子排布为1s2的原子为He,而最外层电子排布为3s2的原子为Mg,故D不符合题意。

16.答案  (1)

(2)Fe2+,1s22s22p63s23p63d6;

Fe3+,1s22s22p63s23p63d5

(3)3d104s2

(4)

(5)f

解析 (1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族,符合条件的元素为Be,其基态原子的轨道表示式为。

(2)d区中族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布式依次为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5。

(3)ds区符合题述条件的为Zn,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,价层电子排布式为3d104s2。

(4)该题中符合题意的为N,其基态原子的价层电子轨道表示式为。

(5)铀和钚均为锕系元素,位于f区。

17.答案  (1)第二周期第ⅤA族　p

(2)　1s22s22p4

(3)Al位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近　3s23p1

(4)S:

Cl:

解析 由元素在元素周期表中的位置可知,X元素是N,Y元素是O,Z元素是Al,W元素是S,Q元素是Cl。由于Al元素位于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近,所以Al既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应。