2019_2020学年高中化学第1章原子结构与性质第2节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表练习新人教版选修3.doc

第1课时　原子结构与元素周期表
课时跟踪训练
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
解析：选B　主族元素的族序数等于原子的最外层电子数，故D错。
2．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。
3．我国的纳米基础研究能力已跻身于世界的前列，例如曾被选为我国年度十大科技成果之一的一项成果就是合成一种一维的纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物里与氮微粒结合的Rn＋核外有28个电子，则R位于元素周期表的(　　)
A．第三周期第ⅤA族 B．第四周期第ⅢA族
C．第五周期第ⅢA族 D．第四周期第ⅤA族
解析：选B　由化学式RN知R为＋3价，故R原子核外有31个电子，核电荷数为31，外围电子排布为4s24p1，为镓元素，位于第四周期第ⅢA族。
4．元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是(　　)
A．第9列元素中不完全是金属元素
B．第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3
C．最外层电子数为ns2的元素都在第2列
D．第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列
解析：选B　第9列元素为第Ⅷ族元素，全部属于金属元素，A项错误；第15列为第ⅤA族元素，其最外层电子的排布式为ns2np3，B项正确；最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外，还有He以及部分过渡金属元素，C项错误；ds区元素是第11、12列元素，D项错误。
5．具有以下结构的原子一定属于p区元素的是(　　)
①最外层有3个电子的原子　②最外层电子排布式为ns2的原子　③最外层有3个未成对电子的原子　④最外层电子形成全满结构的原子
A．②③ B．①③
C．②④ D．①④
解析：选B　最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布式为ns2np1，只能是第ⅢA族元素的原子，①正确；最外层电子排布式为ns2的原子，既可能是第ⅡA族元素的原子，也可能是过渡元素的原子，还可能是He原子，②错误；最外层有3个未成对电子的原子，其最外层电子排布式一定为ns2np3，位于第ⅤA族，③正确；最外层电子形成全满结构的原子，包括ns2、ns2np6等结构的原子及钯原子，可能位于多个区，④错误。
6．已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是(　　)
A．第三周期第Ⅷ族，p区 B．第三周期第ⅤB族，ds区
C．第四周期第Ⅷ族，d区 D．第四周期第Ⅴ族，f区
解析：选C　＋3价离子的核外有23个电子，则原子核外有26个电子，26号元素是铁，位于第四周期第Ⅷ族，位于d区，故正确答案为C。
7．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是(　　)

A．铋原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形
B．铋元素的相对原子质量是209.0
C．铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子
D．铋原子最外层有5个能量相同的电子
解析：选D　s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，A正确；根据图中信息确定相对原子质量为209.0，B正确；因为根据电子排布的规律，电子在6p能级上先占据不同原子轨道，所以铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子，C正确；最外层电子能量不同(s和p)，D错误。
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；根据三种核素的相对原子质量可知，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。
10．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(　　)

X

Y

Z

A．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B．Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族
C．X元素所在周期中所含非金属元素最多
D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 3d104s24p3
解析：选A　因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为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，A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C项正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。
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变化，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．已知元素周期表中共有18个纵行，下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电子的能级符号。

(1)请在表中用实线画出s区、p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d区内第6、7纵行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轨道处于半充满状态的元素。
解析：依据按构造原理最后填入电子的能级符号将元素周期表划分为几个区。对于24号元素，其核外价电子排布根据构造原理应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满状态时能量较低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故将29号、30号元素所在纵行归为ds区。所以认为d区内第6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。
答案：(1)

(2)ds　(3)见上表
14．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
15．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”。基态钛原子外围电子排布图为____________________。
(3)基态金原子的外围电子排布式为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，基态钛原子外围电子排布图为。(3)金原子的外围电子排布式为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。(4)Cu位于ds区，故同族的Ag也位于ds区。
答案：(1)铝　(2)　(3)六　ⅠB　(4)ds
16．现有A、B、C、D四种元素，A是第五周期第ⅣA族元素，B是第三周期元素，B、C、D的最外层电子数分别为2、2、7。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子数均为18个。
(1)写出A、B、C、D的元素符号：A________、B________、C________、D________。
(2)C位于元素周期表的________区，C2＋的电子排布式________。
(3)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的化合物是________(写化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的化合物是________。
解析：(1)A是第五周期第ⅣA族元素，则A元素为Sn。由于B是第三周期元素，且其最外层电子数为2，所以B元素为Mg。由于C、D的原子序数均大于B，C、D的最外层电子数为2、7，且C、D的次外层电子数均为18个，因此，C应该为第ⅡB族元素Zn，又因为原子序数Zn<D<Sn，所以D应为第ⅦA族元素Br。(2)锌元素基态原子的外围电子排布式为3d104s2，它位于元素周期表的ds区，Zn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(3)金属性Mg>Zn>Sn，故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Mg(OH)2。Br是非金属，其最高价氧化物对应水化物呈酸性，其化学式为HBrO4。
答案：(1)Sn　Mg　Zn　Br　(2)ds　1s22s22p63s23p63d10　(3)Mg(OH)2　HBrO4

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