1.2.1原子结构与元素周期表 课时作业 高二化学(人教版2019)选择性必修2
一、单选题,共13小题
1.(2023春·高二课时练习)主族元素R的原子最外层电子排布为ns2np2。下列说法正确的是
A.一定位于第VIA族 B.最简单氢化物一定是RH4
C.一定位于第2周期 D.含氧酸一定是H2RO3
2.(2023春·高二课时练习)2017年5月9日中国科学院正式向社会发布113号、115号、117号和118号元素的中文名称。已知117号元素有多种原子,如、等。下列说法正确的是
A.和的化学性质完全不同
B.Ts位于周期表的第七周期ⅦA族
C.在Ts原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f,故Ts位于周期表的f区
D.在周期表中,假设第八周期按现有规则填满,则117号元素的正下方是149号元素
3.(2023春·高二课时练习)下列说法正确的是
A.最外层电子数为的元素都在元素周期表第2列
B.在元素周期表中,d区和ds区的元素都是金属元素
C.处于最低能量的原子叫做基态原子,过程中形成的是发射光谱
D.某元素+3价离子电子排布式为,该元素位于周期表中第四周期IIIB族
4.(2023春·高二课时练习)下列说法正确的是
A.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第IIA族
C.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
D.同周期中金属性最强的元素是IA族的金属元素
5.(2022·高二课时练习)新型光催化剂Zn2GeO4具有较高的催化活性。下列有关其组成元素的说法正确的是
A.Zn处于元素周期表中的d区
B.Ge的价层电子排布式为3d104s24p4
C.基态O原子中成对电子数是未成对电子数的2倍
D.三种元素电负性由大到小的顺序:O>Ge>Zn
6.(2023春·高二课时练习)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s区元素
B.原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素
C.最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D.基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
7.(2022·高二课时练习)如表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
下列关于元素在周期表中的位置的叙述正确的是
A.K位于元素周期表中第四周期第IIB族,属于ds区元素
B.J位于元素周期表中第四周期第IVB族,属于d区元素
C.F位于元素周期表中第三周期第IIA族,属于s区元素
D.I位于元素周期表中第三周期第VIIA族,属于ds区元素
8.(2022·高二课时练习)元素周期表长周期从左到右排为18列,即碱金属在第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是
A.第9列元素中没有非金属元素
B.第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C.最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列
D.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
9.(2022·高二课时练习)如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A.电负性:
B.离子半径:
C.分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子排布图为
10.(2021·高二课时练习)下列说法正确的是
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.原子的最外层电子排布为ns2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
11.(2021·高二课时练习)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500 ……
①R的最高正价为+3价 ②R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素位于元素周期表中第ⅡA族A.①② B.②③ C.③④ D.①④
12.(2021·高二课时练习)下列说法正确的是
A.目前ds区的元素种数最少
B.目前f区的元素种数最少
C.p区的元素的原子最后排布的电子均在p能级上
D.s区元素全部是金属元素
13.(2021·高二课时练习)已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是
A.原子半径:A>B>C>D
B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C3->D->B+>A2+
D.元素的电负性:A>B>C>D
二、非选择题,共5小题
14.(2021·高二课时练习)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:
(1)该元素处于元素周期表的第_______周期,
(2)该元素处于元素周期表的第_______族,
(3)试推测该元素处于元素周期表的_______区,
15.(2021·高一课时练习)已知X、Y为短周期元素,请按要求完成下列填空:
(1)XY型的离子化合物,X所在的族为__________;Y所在的族为____________。
(2)XY2型的离子化合物,X所在的族为________;Y所在的族为__________。
16.(2022·高二课时练习)已知元素周期表中共有18个纵列,如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表划分为几个区: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____。
(2)有的同学受这种划分的启发,认为d区内6、7纵列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____。
17.(2022·高二课时练习)填空。
(1)某元素的原子序数为29,试回答下列问题:
①该元素基态原子的外围电子排布式是_______,有_______个未成对电子。
②它属于第_______周期_______族。
(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期,与Cu同族,Au原子外围电子排布式为_______。
(3)某元素原子的电子排布式为,该元素处于元素周期表的第_______周期第_______族。
(4)某元素位于周期表中第4周期VA族,则该元素的名称是____,外围电子排布式为___。
18.(2021·高二课时练习)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素:
试回答下列问题:
(1)I的元素符号为______,在周期表中位于______区。
(2)写出A原子的核外电子排布的轨道表示式:______;写出J元素基态原子的价层电子排布式:______,J在周期表中的位置是______。
(3)A、B、G、H的非金属性顺序是______。(用元素符号表示)
参考答案:
1.B
【分析】根据题意,主族元素R的原子最外层电子排布为,最外层4个电子,属于第ⅣA族元素,可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种;
【详解】A.根据题意,主族元素R的原子最外层电子排布为,最外层4个电子,属于第ⅣA族元素,故A错误;
B.其最高化合价为+4价,其中C和Si存在最低价-4价,存在最简单氢化物、、、、,可写为,故B正确;
C.该元素位于第ⅣA族,可能为C、Si、Ge、Sn、Pb中的一种,不一定是第二周期元素,故C错误;
D.含氧酸不一定为,如锡酸,故D错误;
故选B。
2.B
【详解】A.和是Ts元素的两种同位素,质子数为117,核外电子数为117,最外层电子数为7,化学性质相同,A错误;
B.117号元素Ts位于周期表稀有气体118号前,位于第七周期第ⅦA族,B正确;
C.Ts为第七周期第ⅦA族元素,最后填入的能级为7p能级,位于p区,C错误;
D.按照现有规则,第八周期的元素种类数应为50种,则117号元素的正下方应为167号元素,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.He的最外层电子数为在元素周期表第18列,A错误;
B.在元素周期表中,d区和ds区的元素都是过渡金属元素,B正确;
C.处于最低能量的原子叫做基态原子,过程前后都是基态的,该过程中没有发生电子跃迁,不会形成发射光谱,C错误;
D.某元素+3价离子电子排布式为,则该元素是26Fe,位于周期表中第四周期Ⅷ族,D错误;
答案选B。
4.D
【详解】A.过渡元素是元素周期表中所有的副族及VIII族元素,A错误;
B.锰、铁和锌等过渡元素最外层电子数也为2,B错误;
C.同主族元素最高价的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,C错误;
D.同周期中从左到右金属性逐渐减弱,故金属性最强的元素是IA族的金属元素,D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.基态Zn原子的价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区,故A错误;
B.Ge原子核外有32个电子,基态原子的电子排布式为,则价层电子排布式为,故B错误;
C.基态O原子轨道表示式为,成对电子数为6,未成对电子数为2,故C错误;
D.非金属性越强,元素电负性越大,同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn,故D正确;
故答案选D。
6.C
【详解】A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,其基态原子电子排布式可能为、或,即该元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族,不一定位于s区,故A错误;
B.原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素是第Ⅷ族元素,位于d区,故B错误;
C.原子核外最外层有三个未成对电子的元素,其p能级为3个电子,一定属于主族元素,故C正确;
D.基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素,其族序数可能为、也可能为y(,或2),该元素还可能在第Ⅷ族,故D错误;
故选C。
7.C
【分析】根据图中元素周期表可知,A为Li,B为Be,C为C,D为N,E为Na,F为Mg,G为Al,H为S,I为Cl,J为Cr,K为Cu,M为Br,L为Ba。
【详解】A.K位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,属于ds区元素,A错误;
B.J位于元素周期表中第四周期第ⅥB族,属于d区元素,B错误;
C.F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族,属于s区元素,C正确;
D.I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,属于p区元素,D错误;
故答案选C。
8.A
【详解】A.第9列元素是过渡元素,过渡元素都是金属元素,没有非金属元素,A正确;
B.第15列元素的原子最外层有5个电子,其最外层电子排布是ns2np3,B错误;
C.最外层电子排布为ns2的元素可能是第IIA元素,也可能是过渡元素或0族的He元素,C错误;
D.元素周期表第一周期元素原子最外层电子排布是从1s1过渡到1s2,D错误;
故合理选项是A。
9.C
【分析】图为元素周期表中短周期的一部分,短周期只有三个周期,则X位于第一周期,依图可知X在最右边,由此可推断出X为He,则Y为F、M为Cl、Z为S;
【详解】A.一般情况下,同族元素,电负性从下往上增强,即F>Cl;同周期元素,电负性从左往右增强,即SB.Y为F,为;M为Cl,为;Z为S,为,其中只有两个电子层,半径较小,而和有三个电子层,但核电荷数Cl>S,所以半径>>,即>>,B错误;
C.中S的化合价为+2,最外层电子数为6,两者之和为8,所以最外层满足8电子稳定结构;Cl的化合价为-1,最外层电子数为7,两者之和为8,所以最外层满足8电子稳定结构,C正确;
D.Z为S,基态原子的核外电子排布为,基态原子最外层电子排布图为,选项中的排布图不符合泡利原理,D错误;
故合理选项为C。
10.C
【详解】A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,价电子排布式可能为4s1、3d54s1、3d104s1,元素可能为K、Cr、Cu,K为IA元素,而Cr、Cu分别为VIB族、IB族元素,故A错误;
B.基态原子的价电子排布式为ns2的元素,可能是第ⅡA族元素、第ⅡB族元素等,所以原子的最外层电子排布为ns2的元素不一定是副族元素,故B错误;
C.基态原子的p能级处于半充满状态的元素,属于VA族元素,电子最后填充p能级,属于p区元素,故C正确;
D.某元素基态原子的价电子排布式为(n-1)dxnsy的元素,该元素可能位于d区,也可能位于ds区,与(n-1)d、ns能级填充的电子数有关,若为ⅢB族~ⅦB族,族序数等于电子数,即族序数为x+y,否则不存在这一关系,而其它是价电子数等于列数,故D错误,
故选C。
11.C
【分析】某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于IIA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数数目大于4,故R为Mg元素。
【详解】①R为Mg元素,R的最高正价为+2价,①错误;
②R为Mg元素,1s2s22p63s2,②错误;
③R元素最外层电子排布式为3s2,为全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,③正确;
④R为Mg元素,1s2s22p63s2,原子核外最外层共有2个电子,位于元素周期表中第ⅡA族,④正确;
综上所述可知:元素R的判断中一定正确的叙述序号是③④,故合理选项是C。
12.A
【详解】A.目前ds区的元素种数最少,故A正确;
B.f区包括镧系元素和锕系元素,ds区的元素种数最少,故B错误;
C.p区的He元素最终电子排在s能级上,故C错误;
D.元素周期表中H元素在s区,H为非金属元素,故D错误;
故选:A。
13.C
【详解】短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D在元素周期表中的相对位置大致为,说明A与B同周期,C与D同周期,且A、B处于C、D的下一周期,所以,原子半径:B>A>C>D,原子序数:a>b>d>c;电子层结构相同,随原子序数增大,离子半径依次减小,离子半径:C3->D->B+>A2+;根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则元素的电负性:D>C>A>B,故选C。
14. 四 IIIA p
【详解】(1)根据该元素原子有4个电子层,则该元素处于元素周期表的第四周期;
(2)由外围电子排布式为4s24p1,可知该元素最外层有3个电子,为主族元素,该元素处于元素周期表的第IIIA族;
(3)该元素处于第四周期第IIIA族,则该元素处于元素周期表的p区。
15. 第ⅠA族或第ⅡA族 第ⅦA族或第ⅥA族 第ⅡA族 第ⅦA族
【分析】根据物质的化合价,判断元素的最外层电子数,从而判断出位于哪一族,由此分析。
【详解】(1)XY型离子化合物,X可能为+1价,也可能为+2价,X为+1价时,X位于第ⅠA族,Y位于第ⅦA族,X为+2价时,X位于第ⅡA族,Y位于第ⅥA族;
(2)XY2型的离子化合物,X只能为+2价,Y为-1价,X位于第ⅡA族,Y位于第ⅦA族。
16.(1)
(2)ds
(3)
【详解】(1)答案如图所示。
(2)ds区元素原子价层电子排布式为和、而d区内6纵列部分元素的价层电子排布式为,7纵列部分元素的价层电子排布式为,因此类比可以放在ds区。
(3)4s轨道半充满,即,根据构造原理和能量最低原理,该元素原子的电子排布式可能为(K)或(Cr)或(Cu),分别标在元素周期表中相应位置即可。
17.(1) 1 4 IB
(2)
(3) 4 IIIA
(4) 砷
【解析】(1)
根据核外电子排布规律,该元素原子的核外电子排布式应为,外围电子排布式为,所以有1个未成对电子。有四个电子层,所以为第4周期元素,外围电子排布式为,所以在ⅠB族。
(2)
原子核外有29个电子,其核外电子排布式为,与同族,则原子的外围电子排布式为。
(3)
该元素为主族元素,根据电子层数=周期序数,主族序数=外围电子数,可知该元素位于第4周期ⅢA族。
(4)
由于该元素为主族元素,外围电子数=主族序数,周期序数=电子层数,可知其外围电子排布式为,为33号元素砷。
18. d 第四周期第Ⅷ族
【分析】根据题目提供的信息,结合周期表推出元素依次为、、、、、、、、、、、、、、。
【详解】(1) I为24号元素,元素符号为,在周期表中位于区。
(2)原子为,电子排布式为,轨道表示式为;元素为,其基态原子的价层电子排布式为,在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。
(3)、、、分别为、、、,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性。