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2024人教版高中化学选择性必修2同步
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第1课时 原子结构与元素周期表
基础过关练
题组一 原子结构与元素周期表
1.(2023重庆八中月考)下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是( )
A.第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2
B.第三、四周期同主族元素的原子序数均相差8
C.第四周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数相差11
D.除第一周期外,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束
2.(2022河南许昌期中)已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7,则有关R元素的说法错误的是( )
A.质子数为27
B.在周期表中位于第ⅡB族
C.在周期表中处于第9列
D.属于过渡金属元素
3.(2023重庆缙云教育联盟期末)元素周期表中共有18个纵列,从左到右排为18列,第1列为碱金属元素(氢元素除外),第18列为稀有气体元素,则下列说法正确的是( )
A.第9列元素中没有非金属元素
B.第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5
C.最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列
D.第14列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
题组二 元素周期表的分区
4.(经典题)关于元素周期表中元素的分区,下列说法正确的是( )
A.元素周期表的d区元素不全是副族元素
B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D.ds区元素不都是副族元素
5.(2023浙江宁波九校期末联考)47Ag位于周期表的哪个区( )
A.d区 B.ds区
C.p区 D.f区
6.A~M元素在周期表中的位置如图所示:
下列叙述正确的是( )
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
7.(2023天津静海四校联考)已知某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,该元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期Ⅷ族,p区
B.第三周期ⅤB族,d区
C.第四周期ⅠB族,ds区
D.第四周期ⅤB族,f区
能力提升练
题组一 核外电子排布与元素周期表的分区
1.(2023浙江杭州学军中学期末)某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子价层电子排布不可能是( )
A.3p64s1 B.4s1
C.3d54s1 D.3d104s1
2.(2023湖北省级示范高中四校期末联考)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.元素周期表各区的名称都是最后填入电子的能级的符号
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五位
D.气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难
3.(经典题)(2022福建永泰一中期中)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叙述正确的是( )
A.基态原子核外N层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素
B.基态原子价层电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素不一定是副族元素
C.基态原子最外层的p能级上半充满的元素一定位于p区
D.基态原子核外价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
4.已知某些元素在周期表中的位置如图所示:
下列说法正确的是( )
A.表中五种元素位于5个不同的区
B.元素4的基态原子价层电子排布式为3d104s2,与它具有相同最外层电子数的元素只可能位于ds区
C.元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数之比为1∶2∶4
D.元素5的原子结构示意图为
5.格哈德·多马克将一种磺胺类药应用于医学,因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构为,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素,Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是( )
A.基态M原子的价层电子排布式为3s23p4
B.基态Y原子的电子排布图为
C.基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍
D.基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍
6.(2023河北唐山一中期末)下列说法正确的是( )
A.电子云图中一个小点表示电子出现过一次
B.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素位于周期表中的d区
C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子,1s22s22→1s22s22过程中形成的是吸收光谱
D.根据构造原理得出的核外电子排布不能解释元素周期系的基本结构
7.已知元素周期表中共有18个纵列,下图实线表示元素周期表的边界。按核外电子排布,可把周期表划分为几个区:s区、p区、d区、ds区等。
(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轨道上只有1个电子的元素。
8.请将下表补充完整:
基态原子的电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
④[Ar]3d104s1
题组二 核外电子排布与元素推断的综合考查
9.(经典题)元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素基态原子的价层电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是( )
A.Y元素基态原子的价层电子排布式为4s24p4
B.Y元素在元素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种数最多
D.Z元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
10.(2023湖北黄冈红安一中月考)现有五种前四周期元素,信息见下表,回答下列问题。
元素 信息
A 基态原子有6个原子轨道填充满电子,有3个未成对电子
B M层比L层少两个电子
C 基态原子核外有17种不同运动状态的电子
D 基态原子的价层电子排布式为3dx4s2,在常见化合物中其最高正价为+7价
E 基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子
(1)A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为 (用最高价氧化物的水化物的化学式表示)。
(2)D在元素周期表中的位置为 ,其基态原子的简化电子排布式为 。
(3)写出基态B原子价层电子的轨道表示式: 。
(4)E位于元素周期表的 区,基态原子填有电子的轨道数为 。
答案与分层梯度式解析
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第1课时 原子结构与元素周期表
基础过关练
1.B 2.B 3.A 4.C 5.B 6.C 7.C
1.B 第三、四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA族均相差8,ⅢA族~0族均相差18,故B错误。
2.B 基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7,则基态原子R的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,R为27Co,则质子数为27,A正确;Co元素位于第四周期第Ⅷ族,处于第9列,是过渡金属元素,B错误,C、D正确。
3.A 第9列元素是过渡元素,没有非金属元素,A项正确;第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np3,B项错误;原子最外层电子排布式为ns2的元素也可能是过渡元素或He,C项错误;第14列元素原子的价层电子排布式为ns2np2,未成对电子数为2,第15列元素原子的价层电子排布式为ns2np3,未成对电子数为3,D项错误。
4.C d区包括ⅢB~ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和第Ⅷ族元素,都是副族元素,ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素,过渡元素包括所有的副族元素,即包括了d区、f区、ds区的元素,故C正确。
5.B Ag是第ⅠB族元素,位于ds区。
6.C 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;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;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;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。
7.C 某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,为Cu元素,处于元素周期表中ds区,最外层电子数为族序数,电子层数等于周期序数,所以该元素处于第四周期ⅠB族,故C项正确。
能力提升练
1.A 2.D 3.C 4.D 5.C 6.B 9.A
1.A 基态原子4s轨道上有1个电子,在s区价层电子排布式为4s1,在d区价层电子排布式为3d54s1,在ds区价层电子排布式为3d104s1,在p区不存在4s轨道上有1个电子的元素,故A符合题意。
2.D s区中H元素是非金属元素,A错误;除ds区外,各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号,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不位于K后第五位,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+为半满结构,再失去1个电子比Fe2+难,D正确。
3.C 基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能为K、Cr或Cu,K为主族元素,Cr、Cu为副族元素,故A错误;基态原子的价层电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素为第Ⅷ族元素,故B错误;基态原子最外层的p能级上半充满的元素,其电子最后填充p能级,属于p区,故C正确;基态原子核外价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数不一定为x+y,例如ⅠB族、ⅡB族元素,族序数为y,故D错误。
4.D H(元素1)位于s区,O(元素2)、Ge(元素5)位于p区,Mn(元素3)位于d区,Zn(元素4)位于ds区,则表中五种元素位于4个不同的区,A项错误;元素4为Zn元素,其基态原子价层电子排布式为3d104s2,最外层电子排布式为4s2,与它具有相同最外层电子数的元素可能位于ds区、s区、p区(He)、d区、f区,B项错误;元素1的价层电子排布式为1s1,元素2的价层电子排布式为2s22p4,元素3的价层电子排布式为3d54s2,则元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数分别为1、2、5,未成对电子数之比为1∶2∶5,C项错误;元素5为Ge,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,则其原子结构示意图为,D项正确。
5.C 根据给定物质的结构,结合W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素,Z和M为同主族元素,可知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S。基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4,故A正确;基态氮原子的电子排布图为 ,故B正确;Z为氧元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p4,基态Z原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,故C错误;X为碳元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p2,因此基态碳原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,故D正确。
6.B 电子云图中小点表示电子出现的概率大小,A错误;某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该原子的原子序数是26,是铁元素,位于第四周期第Ⅷ族,属于d区元素,B正确;1s22s22→1s22s22,2p轨道上的能量一样,两者之间没有能量变化,也就没有光谱产生,C错误;根据构造原理得出的核外电子排布,可以解释元素周期系的基本结构,D错误。
7.答案 (1)如图:
(2)ds (3)见上图
解析 (2)ds区元素原子价层电子排布式为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2,而d区内6纵列部分元素的价层电子排布式为 (n-1)d5ns1,因此类比可以放在ds区。(3)4s轨道上只有1个电子,即4s1,元素原子的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1(K)、1s22s22p63s23p63d54s1(Cr)或1s22s22p63s23p63d104s1(Cu),分别标在元素周期表中相应位置即可。
8.答案 ①ⅡA 三 s ②ⅣA 五 p ③ⅢB 四 d ④ⅠB 四 ds
解析 ①最后一个电子填充在s轨道,属于s区元素,为主族元素,在第三周期第ⅡA族。②最后一个电子填充在p轨道,属于p区元素,为主族元素,在第五周期第ⅣA族。③最后一个电子填充在d轨道,且d轨道上电子数小于10,属于d区元素,为副族元素,在第四周期第ⅢB族。④为Cu元素,属于ds区元素,为副族元素,在第四周期第ⅠB族。
9.A
根据上述分析,A项错误,B项正确。X为F元素,第二周期所含非金属元素种数最多,故C项正确。Z为As元素,基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故D项正确。
误区警示 对价层电子认识的误区提醒
(1)价层电子不一定是最外层电子,主族元素的价层电子是最外层电子,对于过渡元素还包括部分内层电子。
(2)元素的价层电子数不一定等于其所在族的族序数。
10.答案 (1)HClO4>H2SO4>H3PO4 (2)第四周期第ⅦB族 [Ar]3d54s2 (3)
(4)ds 15
解析 A的基态原子有6个原子轨道填充满电子,有3个未成对电子,A为P;B原子的M层比L层少两个电子,B为S;C的基态原子核外有17种不同运动状态的电子,C为Cl;D的基态原子的价层电子排布式为3dx4s2,在常见化合物中其最高正价为+7价,则价层电子排布式为3d54s2,D为Mn;E的基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,E的价层电子排布式为3d104s1,E为Cu。(1)由以上分析知,A为P,B为S,C为Cl。A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)D为锰元素,其在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族,其基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s2。(3)B为硫元素,其基态原子的价层电子的轨道表示式为。(4)E为铜元素,位于元素周期表的ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,填有电子的轨道数为15。
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