第2课时 核外电子排布与元素周期表
学习目标 1.了解核外电子的排布规律、价电子排布与元素周期表中周期、族划分的关系。2.了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系,能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因。
一、核外电子排布与周期的划分
1.能级组
(1)含义
将能量相近的原子轨道归为一组,所得到的能级组按照能量从 到 的顺序与元素周期表中的 相对应。
(2)能级组与能量
不同能级组之间的能量差较大,同一能级组内能级之间的能量差较小。
(3)鲍林近似能级图与周期的关系
(4)几个定量关系
①每个能级组对应的周期中,能级组最大的电子层(n)数等于该周期的周期序数。
②能级组容纳的最多电子数等于对应周期所包含元素的种数。
③除第1周期外,每周期元素原子的电子排布,先从ns1开始,再排能级组中其他能级,该周期结尾元素为ns2np6。
2.价电子
(1)含义
最外能级组中有可能参与 的电子。
(2)规律
元素原子的价电子不一定是最外层的电子。一般情况下,主族元素原子的价电子只包括最外层电子,过渡元素原子的价电子除最外层电子外,还包括次外层的部分电子,甚至倒数第三层的电子。
(3)排布式
为便于研究元素性质与核外电子间的关系,人们常常只表示出原子的价电子排布,如基态铁原子的价电子排布式为 。
1.价电子排布式为5s25p3的元素是 ( )
A.第5周期ⅢA族 B.51号元素
C.非金属元素 D.Te
2.具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是 ( )
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未排有电子的两种原子
3.同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种数分别为 、 、 ,并解释其原因 。
二、核外电子排布与族的划分
1.核外电子排布与族的划分
(1)族的划分与原子的 数目和 密切相关。一般来说,同族元素原子的价电子数目 。
(2)对于主族元素
①主族元素的价电子排布
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子 排布式
价电 子数
②价电子排布与族序数
a.主族元素原子的价电子全部排布在最外层 或 轨道上。
b.主族元素所在族的序数=该元素原子的 =原子的 。
(3)对于稀有气体元素
①除氦元素最外层电子排布为 ,稀有气体元素原子的最外层电子排布均为 。
②稀有气体元素所处的族为0族。
(4)对于过渡元素
①第4周期ⅢB~ⅦB元素的价电子排布
族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
价电 子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2
②价电子排布与族序数
a.过渡元素的原子(除钯外),价电子排布为 。
b.ⅠB和ⅡB族:根据ns轨道上有1个还是2个电子来划分的。
族序数=原子最外层电子数。
c.ⅢB~ⅦB族元素原子的价电子数目与 相同。
族序数=价电子数=原子最外层ns电子数+次外层(n-1)d电子数=最高正价(镧系、锕系除外)。
d.Ⅷ族:原子最外层ns电子数与次外层(n-1)d电子数之和,分别为8、9、10。
2.核外电子排布与元素周期表区的划分
(1)含义
将元素周期表分为5个区,并以最后填入电子的轨道 符号作为该区的符号。
(2)图示
3.核外电子排布与元素的化合价
(1)元素的化合价与价电子排布有着密切关系。除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外,元素的 化合价等于它所在族的 。
(2)一般来说,非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于 。
(3)过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大,因此过渡元素具有多种价态。
4.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中属于 ( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族
C.Ⅷ族 D.ⅡA族
5.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在 ( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.f区
6.价电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是 ( )
A.第4周期ⅠB族 B.第5周期ⅠB族
C.第4周期ⅥB族 D.第5周期ⅥB族
7.(2023·自贡期末)若某基态原子的价电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是 ( )
A.该元素位于周期表第5周期第ⅠB族
B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子
D.该元素原子位于s区
1.元素周期表中共有18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列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
2.(2023·东莞四中高二期中)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s区全部是金属元素
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
3.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下单质呈液态的金属元素(价电子排布式为5d106s2)分别位于下面元素周期表中的 ( )
A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区
C.f区、p区、ds区 D.s区、f区、ds区
4.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分,下列说法中正确的是 ( )
A.所有非金属元素都分布在p区
B.s区元素的最后一个电子进入p轨道或者s轨道
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.所有金属元素都是过渡元素
5.X、Y、Z三种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时4p原子轨道上有3个未成对的电子,Z基态原子核外有7个能级且有6个单电子,根据以上信息完成下列表格:
元素 符号 价电子 排布式 元素的位置 最高 正价
周期 族 区
X
Y
Z
第2课时 核外电子排布与元素周期表
一、1.(1)低 高 周期 (3)32 32 18 18 8 8 2
2.(1)化学反应 (3)3d64s2
对点训练
1.B [5s25p3,5指的是电子层数,即属于第5周期,价电子指的是最外层电子数,为主族元素,主族元素所在族序数等于最外层电子数,即属于第ⅤA族元素,属于主族元素,又因为最后一个电子填充在p能级上,按照核外电子排布的规律,推出此元素是51号元素锑(Sb),B正确。]
2.B [第1周期的氢、氦和第2周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子,显然它们属于不同周期,故A错;3p能级上只有一个空轨道的原子是硅,3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯,同在第3周期,故B正确;最外层电子排布为2s22p6的原子是第2周期的氖,而最外层电子排布为2s22p6的离子可能是第2周期的氧离子、氟离子,也可能是第3周期的钠离子、镁离子、铝离子,故C错;原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未排有电子的原子可能是第3周期的氩,也可能是第4周期的钾、钙,故D错。]
3.18 18 32
据鲍林近似能级图,第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n-1)d,共有9个原子轨道,最多容纳18个电子,对应两周期中各18种元素;而第6周期元素能级除ns、np和(n-1)d,还有(n-2)f,故多出7个原子轨道即14个电子,对应多出14种元素
二、1.(1)价电子 价电子排布 相同 (2)①ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 1 2 3 4 5 6 7
②a.ns ns、np b.价电子数 最外层电子数 (3)①1s2 ns2np6 (4)②a.(n-1)d1~10ns1~2 c.族序数
2.(1)能级 (2)s p d f ds f 3.(1)最高 序数 (2)8
对点训练
4.D [由题意知,该元素的价电子排布为4s2,故该元素位于第4周期ⅡA族。]
5.D [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填入的能级,因最后一个电子填入f能级,所以该元素为f区元素。]
6.D [由于该元素的能级最高为5s,所以处于第5周期,价电子排布为4d55s1,所以位于第ⅥB族,因此该元素在周期表中的位置是第5周期ⅥB族。]
7.B [能级前面数值表示能层,能级右上角数值表示电子数,推出该元素最大能层是5,根据构造原理,该元素的价电子数为3,说明该元素位于第5周期ⅢB族,故A错误;能级前面数值表示能层,该元素最大能层是5,说明核外有5个电子层,故B正确;根据价电子排布式,5s为最外层,即最外层有2个电子,故C错误;根据构造原理,最后一个电子填充到d能级上,该元素位于d区,故D错误。]
课堂达标训练
1.A [A项,第9列属于Ⅷ族,全部为金属元素,正确。B项,第15列为ⅤA族,其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3,错误。C项,He的最外层电子排布式为1s2,却在第18列,错误。D项,第14列(碳族)元素原子的价电子排布式为ns2np2,未成对电子数为2,第15列(氮族)元素原子的价电子排布式为ns2np3,未成对电子数为3,错误。]
2.C [元素周期表的s区不全部是金属元素,如氢元素为非金属元素,故A错误;过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区,则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素,故B错误,C正确;ⅠB族和ⅡB族元素处于元素周期表的ds区,则ds区元素都是副族元素,故D错误。]
3.A [最活泼的金属元素是铯,在第ⅠA族,位于s区;最活泼的非金属元素是氟,在第ⅦA族,位于p区;常温下单质呈液态的金属是汞,汞的价电子排布式为5d106s2,在第ⅡB族,位于ds区。]
4.C [H元素在s区,H为非金属元素,A错误;s区元素的最后一个电子进入s轨道,B错误;元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素,都是过渡元素,C正确;金属元素不一定都是过渡元素,例如Na等,D错误。]
5.(从左往右,从上往下)C 2s22p2 2 ⅣA p +4 As 4s24p3 4 ⅤA p +5 Cr 3d54s1 4 ⅥB d +6
解析 根据信息可得X为碳元素、Y为As元素、Z为Cr元素,元素的化合价与价电子排布有着密切关系。(共67张PPT)
第 节 原子结构与元素周期表
第 章 原子结构与元素性质
第 课时 核外电子排布与元素周期表
1
2
2
1.了解核外电子的排布规律、价电子排布与元素周期表中周期、族划分的关系。
2.了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系，能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因。
学习目标
一、核外电子排布与周期的划分
二、核外电子排布与族的划分
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、核外电子排布与周期的划分
对点训练
1.能级组
(1)含义
将能量相近的原子轨道归为一组，所得到的能级组按照能量从____到____的顺序与元素周期表中的______相对应。
(2)能级组与能量
不同能级组之间的能量差较大，同一能级组内能级之间的能量差较小。
低
高
周期
(3)鲍林近似能级图与周期的关系
32
32
18
18
8
8
2
(4)几个定量关系
①每个能级组对应的周期中，能级组最大的电子层(n)数等于该周期的周期序数。
②能级组容纳的最多电子数等于对应周期所包含元素的种数。
③除第1周期外，每周期元素原子的电子排布，先从ns1开始，再排能级组中其他能级，该周期结尾元素为ns2np6。
2.价电子
(1)含义
最外能级组中有可能参与__________的电子。
(2)规律
元素原子的价电子不一定是最外层的电子。一般情况下，主族元素原子的价电子只包括最外层电子，过渡元素原子的价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。
(3)排布式
为便于研究元素性质与核外电子间的关系，人们常常只表示出原子的价电子排布，如基态铁原子的价电子排布式为______________。
化学反应
3d64s2
1.价电子排布式为5s25p3的元素是( )
A.第5周期ⅢA族 B.51号元素
C.非金属元素 D.Te
解析 5s25p3，5指的是电子层数，即属于第5周期，价电子指的是最外层电子数，为主族元素，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，属于主族元素，又因为最后一个电子填充在p能级上，按照核外电子排布的规律，推出此元素是51号元素锑(Sb)，B正确。
B
2.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子
B
解析 第1周期的氢、氦和第2周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子，显然它们属于不同周期，故A错；3p能级上只有一个空轨道的原子是硅，3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯，同在第3周期，故B正确；最外层电子排布为2s22p6的原子是第2周期的氖，而最外层电子排布为2s22p6的离子可能是第2周期的氧离子、氟离子，也可能是第3周期的钠离子、镁离子、铝离子，故C错；原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的原子可能是第3周期的氩，也可能是第4周期的钾、钙，故D错。
3.同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种数分别为________、________、________，并解释其原因_____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
18
18
32
据鲍林近似能级图，第4、5周期元素包含的能级为ns、np、(n－1)d，共有9个原子轨道，最多容纳18个电子，对应两周期中各18种元素；而第6周期元素能级除ns、np和(n－1)d，还有(n－2)f，故多出7个原子轨道即14个电子，对应多出14种元素
二、核外电子排布与族的划分
对点训练
1.核外电子排布与族的划分
(1)族的划分与原子的________数目和____________密切相关。一般来说，同族元素原子的价电子数目______。
价电子
价电子排布
相同
(2)对于主族元素
①主族元素的价电子排布
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价电子 排布式 ______ ______ _______ _______ _______ _______ _______
价电子数 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
1
2
3
4
5
6
7
②价电子排布与族序数
a.主族元素原子的价电子全部排布在最外层______或____________轨道上。
b.主族元素所在族的序数＝该元素原子的__________＝原子的______________。
(3)对于稀有气体元素
①除氦元素最外层电子排布为________，稀有气体元素原子的最外层电子排布均为______________。
②稀有气体元素所处的族为0族。
ns
ns、np
价电子数
最外层电子数
1s2
ns2np6
(4)对于过渡元素
①第4周期ⅢB～ⅦB元素的价电子排布
族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
价电子排布 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2
②价电子排布与族序数
a.过渡元素的原子(除钯外)，价电子排布为________________________________。
b.ⅠB和ⅡB族：根据ns轨道上有1个还是2个电子来划分的。
族序数＝原子最外层电子数。
c.ⅢB～ⅦB族元素原子的价电子数目与族序数相同。
族序数＝价电子数＝原子最外层ns电子数＋次外层(n－1)d电子数＝最高正价(镧系、锕系除外)。
d.Ⅷ族：原子最外层ns电子数与次外层(n－1)d电子数之和，分别为8、9、10。
(n－1)d1～10ns1～2
2.核外电子排布与元素周期表区的划分
(1)含义
将元素周期表分为5个区,并以最后填入电子的轨道______符号作为该区的符号。
(2)图示
能级
s
p
d
f
ds
f
3.核外电子排布与元素的化合价
(1)元素的化合价与价电子排布有着密切关系。除Ⅷ族、ⅠB族的某些元素和0族元素外，元素的______化合价等于它所在族的______。
(2)一般来说，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8。
(3)过渡元素的价电子较多且所在轨道的能量相差不大，因此过渡元素具有多种价态。
最高
序数
4.已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族 C.Ⅷ族 D.ⅡA族
解析 由题意知，该元素的价电子排布为4s2，故该元素位于第4周期ⅡA族。
D
5.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在( )
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
解析 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填入的能级，因最后一个电子填入f能级，所以该元素为f区元素。
D
6.价电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是( )
A.第4周期ⅠB族 B.第5周期ⅠB族
C.第4周期ⅥB族 D.第5周期ⅥB族
解析 由于该元素的能级最高为5s，所以处于第5周期，价电子排布为4d55s1，所以位于第ⅥB族，因此该元素在周期表中的位置是第5周期ⅥB族。
D
7.(2023·自贡期末)若某基态原子的价电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是( )
A.该元素位于周期表第5周期第ⅠB族
B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子
D.该元素原子位于s区
B
解析 能级前面数值表示能层，能级右上角数值表示电子数，推出该元素最大能层是5，根据构造原理，该元素的价电子数为3，说明该元素位于第5周期ⅢB族，故A错误；能级前面数值表示能层，该元素最大能层是5，说明核外有5个电子层，故B正确；根据价电子排布式，5s为最外层，即最外层有2个电子，故C错误；根据构造原理，最后一个电子填充到d能级上，该元素位于d区，故D错误。
课堂达标训练
1.元素周期表中共有18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列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
A
解析 A项，第9列属于Ⅷ族，全部为金属元素，正确。B项，第15列为ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，错误。C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列，错误。D项，第14列(碳族)元素原子的价电子排布式为ns2np2，未成对电子数为2，第15列(氮族)元素原子的价电子排布式为ns2np3，未成对电子数为3，错误。
2.(2023·东莞四中高二期中)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s区全部是金属元素
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
解析 元素周期表的s区不全部是金属元素，如氢元素为非金属元素，故A错误；过渡元素处于元素周期表的d区、ds区和f区，则元素周期表的d区仅包含部分过渡元素，故B错误，C正确；ⅠB族和ⅡB族元素处于元素周期表的ds区，则ds区元素都是副族元素，故D错误。
C
3.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下单质呈液态的金属元素(价电子排布式为5d106s2)分别位于下面元素周期表中的( )
A
A.s区、p区、ds区 B.s区、p区、d区
C.f区、p区、ds区 D.s区、f区、ds区
解析 最活泼的金属元素是铯，在第ⅠA族，位于s区；最活泼的非金属元素是氟，在第ⅦA族，位于p区；常温下单质呈液态的金属是汞，汞的价电子排布式为5d106s2，在第ⅡB族，位于ds区。
4.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分，下列说法中正确的是( )
A.所有非金属元素都分布在p区
B.s区元素的最后一个电子进入p轨道或者s轨道
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.所有金属元素都是过渡元素
解析 H元素在s区，H为非金属元素，A错误；s区元素的最后一个电子进入s轨道，B错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素，都是过渡元素，C正确；金属元素不一定都是过渡元素，例如Na等，D错误。
C
5.X、Y、Z三种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时4p原子轨道上有3个未成对的电子，Z基态原子核外有7个能级且有6个单电子，根据以上信息完成下列表格：
元素符号 价电子排布式 元素的位置 最高正价
周期 族 区
X
Y
Z
C
2s22p2
2
ⅣA
p
＋4
As
4s24p3
4
ⅤA
p
＋5
Cr
3d54s1
4
ⅥB
d
＋6
解析 根据信息可得X为碳元素、Y为As元素、Z为Cr元素，元素的化合价与价电子排布有着密切关系。
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.价电子排布式为5s25p1的元素，在周期表中的位置是( )
A.第4周期ⅤA族 B.第5周期ⅢA族
C.第5周期ⅠA族 D.第4周期ⅢA族
解析 由价电子排布知，该元素是主族元素。因为最高电子层的序数＝周期数，价电子数＝主族序数，所以该元素位于第5周期ⅢA族。
B
2.(2023·荆州期中)元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法中正确的是( )
A.Bi原子最外层有5个能量相同的电子
B.基态Bi原子的价电子排布式为6p3
C.Bi元素位于第6周期第Ⅴ族
D.Bi元素的相对原子质量是209.0
D
83Bi
铋
6s26p3
209.0
解析 6p能级的能量高于6s能级能量，二者不是简并轨道，Bi原子最外层5个电子的能量不完全相同，6p能级的3个电子能量相同，6s能级的2个电子能量相同，Bi原子最外层有5个能量不相同的电子，故A错误；基态Bi原子的价电子排布式为6s26p3，故B错误；第6周期0族元素原子序数为2＋8＋8＋18＋18＋32＝86，比83大3，可知Bi处于第6周期第ⅤA族，故C错误；元素周期表中价电子排布下方的数值为元素的相对原子质量，Bi原子的相对原子质量是209.0，故D正确。
3.(2023·运城期中)下列关于元素周期表的说法中，正确的是( )
A.按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、f四个区
B.元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第三列
C.价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素
D.元素周期表中第4、5两个周期均含18种元素
解析 按照核外电子排布，元素周期表可划分为s、p、d、ds、f五个区，A错误；元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第十一列，B错误；锰元素的价电子排布为3d54s2，价电子数为7，最高正价为＋7价，锰元素在周期表中的位置为第4周期第ⅦB族，故价电子数与最高正价相等的元素不一定是主族元素，C错误；元素周期表中第4、5两个周期均含18种元素，D正确。
D
4.(2023·北京八十中学高二期末)下列说法中，正确的是( )
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.ns2np4属于p区主族元素
D.第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强
解析 s区元素不一定是金属元素，还有非金属元素氢，故A错误；p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B错误；ns2np4是第ⅥA族元素，属于p区主族元素，故C正确；同主族元素从上到下，原子半径递增，原子核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误。
C
5.由下列微粒(原子或离子)的价电子排布，能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是( )
A.1s2 B.3s23p4 C.2s22p6 D.ns2np3
解析 价电子排布为1s2的微粒，可能为He、H－、Li＋等，不能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置，故A错误；价电子排布为3s23p4的微粒为S原子，属于第3周期ⅥA族，故B正确；价电子排布为2s22p6的微粒，可能为Ne、Na＋、F－等，不能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置，故C错误；价电子排布为ns2np3的微粒，可能为N、P、As等，不能确定形成该微粒的元素所在周期，故D错误。
B
6.在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析 在第4周期元素中，4s轨道半充满的元素有钾([Ar]4s1)、铬([Ar]3d54s1)、铜([Ar]3d104s1)三种元素，故选B。
B
7.某元素位于周期表中第4周期ⅤA 族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( )
A.砷 4s24p3 B.溴 4s24p5 C.磷 4s24p3 D.锑 5s25p3
解析 由于该元素为主族元素，价电子数＝主族序数，故价电子数为5，排除B项。又因周期数＝电子层数，排除D项。由元素在周期表中的位置可知，元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为33号元素砷，故A项正确。
A
8.已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是( )
A.第4周期ⅡB族；s区 B.第4周期ⅧB族；d区
C.第4周期Ⅷ族；d区 D.第4周期Ⅷ族；ds区
解析 由原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2可知共有4个电子层，为第4周期元素，价电子排布式为3d84s2，为d区元素，位于第4周期Ⅷ族，故选C。
C
9.如图所示是元素周期表的一部分(表中数字和X代表原子序数)，其中X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5的是( )
A
解析 [Ar]3d104s24p5代表35号元素。根据周期表的结构可知，同主族相邻两周期的元素，原子序数之差可以是2，8，18，32。A项中X上方的原子序数为17，与X相差18，X的序数为35；B项中X上方的原子序数为27，处在第4周期与X相差18，X应为45；C项中X下方的原子序数为75，X为43；D项中X下方的原子序数为52，因此X应为34。
10.(2023·邢台期末)若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是( )
A.该元素原子的M层有11个电子
B.该元素处于元素周期表中第ⅤA族
C.该元素位于元素周期表的d区或p区
D.该元素基态原子的价电子排布式为(n－1)d3ns2
D
解析 某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，说明该元素的最外层电子排布式为ns2，价电子数为5，则说明该元素基态原子的价电子排布式为(n－1)d3ns2，D正确；该元素基态原子的价电子排布式为(n－1)d3ns2，故当n＝3时，则该元素原子的M层电子排布为3s23p63d3共有11个电子，当n＝4时则M层上排满有18个电子，A错误；该元素处于元素周期表中第ⅤB族，B错误；该元素位于元素周期表的d区，C错误。
11.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，一定是第ⅠA族元素
B.基态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
C
解析 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；副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误；基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，故C正确；ⅢB～ⅦB及Ⅷ族第一列元素，其族序数为价电子中d、s能级含有的电子数目之和，族序数一定为x＋y，ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于价电子排布中s能级中的电子数，族序数为y，故D错误。
12.具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一族的是( )
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.最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n＋1)s2的原子
D.最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n＋1)s2(n＋1)p6的原子
B
解析 p轨道上有2个未成对电子，p能级的电子数可能为2或4，3p能级上有2个未成对电子的原子可能为Si或S，4p能级上有2个未成对电子的原子可能为Ge或Se，则不一定为同一族，A不符合题意；p轨道上只有1个空轨道，p能级应含有2个电子，3p能级上只有1个空轨道的原子为Si，4p能级上只有1个空轨道的原子为Ge，都为第ⅣA族元素，B符合题意；最外层电子排布式为ns2、(n＋1)s2的原子可能是He、第ⅡA族元素原子、副族元素原子或第Ⅷ族元素原子，C不符合题意；最外层电子排布式为ns2的原子可能是He、第ⅡA族元素原子、副族元素原子或第Ⅷ族元素原子，最外层电子排布式为(n＋1)s2(n＋1)p6的原子属于0族元素原子，则不一定为同一族，D不符合题意。
13.完成下列小题。
(1)填表：
原子电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
ⅡA
3
s
ⅣA
5
p
ⅢB
4
d
(2)某元素原子共有3个价电子，其中1个价电子位于第3电子层d轨道，试回答：
①该元素核外电子排布式为________________________________，价电子的轨道表示式为____________________。
②该元素的元素符号为________，在周期表中的位置为____________，该元素最高正化合价为________价。
(3)某元素M2＋的3d轨道上有5个电子，试推出：
①M原子的核外电子排布式为______________________________________。
②M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为________、________。
③M元素在元素周期表中的位置为第________周期________族。
1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
Sc
第4周期ⅢB族
＋3
1s22s22p63s23p63d54s2
2
7
4
ⅦB
14.原子结构与元素周期表存在着内在联系，按要求回答下列问题：
(1)由下列元素在元素周期表中的位置，写出元素原子的价电子排布式。
①第4周期ⅥB族：____________________________________________；
②第5周期ⅠB族：____________________________________________；
③第5周期ⅣA族：________________________________________；
④第6周期ⅡA族：_______________________________________。
3d54s1
4d105s1
5s25p2
6s2
(2)根据元素的电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中________族。
②基态金原子的价电子排布式为5d106s1，试判断金元素在元素周期表中位于第____________周期________族。
③已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表第________周期________族。
④某元素原子的核电荷数为33，则其基态原子的价电子排布式为________，其位于元素周期表中的______________，属于________区的元素。
ⅡB
6
ⅠB
4
ⅤB
4s24p3
第4周期ⅤA族
p
(3)根据元素的核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素基态原子价电子的轨道表示式为___________________________________。
Ti元素形成的化合物中，Ti呈现的最高价态为________价。
②日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为________。
(4)某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在________区。
＋4
铬
f
B级 素养培优练
15.周期表中27号元素钴的方格中注明3d74s2，由此可以推断( )
A.它位于周期表的第4周期第ⅡA族
B.它的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C.基态Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2
D.Co位于周期表中d区
D
解析 27号元素钴Co为过渡元素，位于第4周期第Ⅷ族，A错误；3d74s2表示基态Co原子的价电子排布式，所以Co的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2，不可省去3d7，B错误；失电子时，应先失去最外层的电子，即先失去4s能级上的电子，基态Co2＋的价电子排布式为3d7，C错误；根据价电子排布3d74s2可知Co元素最后填入电子的能级为3d，即Co元素位于周期表中d区，D正确。
16.元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。已知Y元素原子的最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是( )
D
A.Y元素原子的最外层电子排布式为3s23p4
B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素种类最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p5
X
Y
Z
解析 Y元素原子的最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，s轨道最多容纳2个电子，故n－1＝2，解得n＝3，则Y元素原子的最外层电子排布式为3s23p4，Y为S元素，由X、Y、Z在周期表中的位置关系可知，X为F元素，Z为As元素。由上述分析知，A项正确；S元素位于第3周期ⅥA族，B项正确；F元素位于第2周期，其中含有6种非金属元素、2种金属元素，含非金属元素种类最多，C项正确；As元素是33号元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项错误。
17.已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可与A形成10电子分子，B、C属于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属于同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E的最外层电子数比最内层电子数多1。请用具体的元素回答下列问题：
(1)E元素基态原子核外电子排布式为_________________________________。
1s22s22p63s23p1
解析 A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A是H；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，为ⅤA族元素，B为－3价、D为＋1价且D是金属元素，D的原子序数大于B、C，则D为Na、B为N；B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O；C、F属于同一主族，则F是S；E的最外层电子数比最内层电子数多1，则E的最外层电子数为3，E是Al；G的原子序数大于F(S)，且为短周期主族元素，则G是Cl。E是Al，其原子核外有13个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1。
(2)F元素基态原子的价电子轨道表示式为______________。
(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为____________。
HClO4
(4)A、C形成的两种常见分子中，其中一种为绿色氧化剂，电子式为
_____________。
(5)基态G原子中，电子占据的最高电子层符号是____________，该电子层有____________个能级，电子数是____________。该原子有________种运动状态不同的电子，最高能级符号是_________，未成对电子数为____________。
M
3
7
17
3p
1
(6)与E同族且有4个电子层的元素的符号为________，它的简化电子排布式为____________________，与该元素同周期且核电荷数比该元素小7的元素在元素周期表中的位置是____________________，该元素基态原子的价电子排布式为__________________，____________(填“满足”或“不满足”)构造原理。
Ga
[Ar]3d104s24p1
第4周期ⅥB族
3d54s1
不满足
解析 Al位于ⅢA族，第4周期ⅢA族元素为Ga，其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1；ⅢA族位于元素周期表中第13列，因此同周期且核电荷数比Ga小7的元素在元素周期表中的位置为第4周期第6列，即第4周期ⅥB族，该元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1，满足洪特规则的特例，不满足构造原理。作业4 核外电子排布与元素周期表
(分值:100分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(1~12题,每小题4分)
1.价电子排布式为5s25p1的元素,在周期表中的位置是 ( )
第4周期ⅤA族 第5周期ⅢA族
第5周期ⅠA族 第4周期ⅢA族
2.(2023·荆州期中)元素周期表中铋元素的数据如图,下列说法中正确的是 ( )
83Bi 铋 6s26p3 209.0
Bi原子最外层有5个能量相同的电子
基态Bi原子的价电子排布式为6p3
Bi元素位于第6周期第Ⅴ族
Bi元素的相对原子质量是209.0
3.(2023·运城期中)下列关于元素周期表的说法中,正确的是 ( )
按照核外电子排布,元素周期表可划分为s、p、d、f四个区
元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第三列
价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素
元素周期表中第4、5两个周期均含18种元素
4.(2023·北京八十中学高二期末)下列说法中,正确的是 ( )
s区元素全部是金属元素
p能级电子能量一定高于s能级电子能量
ns2np4属于p区主族元素
第ⅦA族元素从上到下,非金属性依次增强
5.由下列微粒(原子或离子)的价电子排布,能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是 ( )
1s2 3s23p4
2s22p6 ns2np3
6.在第4周期元素中,4s轨道半充满的元素有 ( )
2种 3种
4种 5种
7.某元素位于周期表中第4周期ⅤA 族,则该元素的名称和价电子排布式均正确的是 ( )
砷 4s24p3 溴 4s24p5
磷 4s24p3 锑 5s25p3
8.已知某基态原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d84s2,该元素在周期表中的位置和区分别是 ( )
第4周期ⅡB族;s区
第4周期ⅧB族;d区
第4周期Ⅷ族;d区
第4周期Ⅷ族;ds区
9.如图所示是元素周期表的一部分(表中数字和X代表原子序数),其中X的电子排布式为[Ar]3d104s24p5的是 ( )
A B
C D
10.(2023·邢台期末)若某元素原子处于能量最低状态时,原子的最外层电子数为2,价电子数为5,下列关于该元素的叙述正确的是 ( )
该元素原子的M层有11个电子
该元素处于元素周期表中第ⅤA族
该元素位于元素周期表的d区或p区
该元素基态原子的价电子排布式为
(n-1)d3ns2
11.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 ( )
基态原子的N层上只有一个电子的元素,一定是第ⅠA族元素
基态原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定是副族元素
基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
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
12.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一族的是 ( )
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
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
最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2的原子
最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子
13.(13分)完成下列小题。
(1)(3分)填表:
原子电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
(2)(5分)某元素原子共有3个价电子,其中1个价电子位于第3电子层d轨道,试回答:
①该元素核外电子排布式为 ,价电子的轨道表示式为 。
②该元素的元素符号为 ,在周期表中的位置为 ,该元素最高正化合价为 价。
(3)(5分)某元素M2+的3d轨道上有5个电子,试推出:
①M原子的核外电子排布式为 。
②M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为 、 。
③M元素在元素周期表中的位置为第 周期 族。
14.(16分)原子结构与元素周期表存在着内在联系,按要求回答下列问题:
(1)(4分)由下列元素在元素周期表中的位置,写出元素原子的价电子排布式。
①第4周期ⅥB族: ;
②第5周期ⅠB族: ;
③第5周期ⅣA族: ;
④第6周期ⅡA族: 。
(2)(8分)根据元素的电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n-1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中 族。
②基态金原子的价电子排布式为5d106s1,试判断金元素在元素周期表中位于第 周期 族。
③已知某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表第 周期 族。
④某元素原子的核电荷数为33,则其基态原子的价电子排布式为 ,其位于元素周期表中的 ,属于 区的元素。
(3)(3分)根据元素的核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素基态原子价电子的轨道表示式为
。
Ti元素形成的化合物中,Ti呈现的最高价态为 价。
②日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素的价电子排布式为3d54s1,该元素的名称为 。
(4)(1分)某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在 区。
B级 素养培优练
（15~16题，每小题4分）
15.周期表中27号元素钴的方格中注明3d74s2,由此可以推断 ( )
它位于周期表的第4周期第ⅡA族
它的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
基态Co2+的核外价电子排布式为3d54s2
Co位于周期表中d区
16.元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示。已知Y元素原子的最外层电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是 ( )
(
X
Y
Z
)
Y元素原子的最外层电子排布式为3s23p4
Y元素在周期表的第3周期ⅥA族
X元素所在周期中所含非金属元素种类最多
Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p5
17.(15分)已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构,B、C均可与A形成10电子分子,B、C属于同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属于同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E的最外层电子数比最内层电子数多1。请用具体的元素回答下列问题:
(1)(1分)E元素基态原子核外电子排布式为 。
(2)(1分)F元素基态原子的价电子轨道表示式为 。
(3)(1分)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为 。
(4)(1分)A、C形成的两种常见分子中,其中一种为绿色氧化剂,电子式为 。
(5)(6分)基态G原子中,电子占据的最高电子层符号是 ,该电子层有 个能级,电子数是 。该原子有 种运动状态不同的电子,最高能级符号是 , 未成对电子数为 。
(6)(5分)与E同族且有4个电子层的元素的符号为 ,它的简化电子排布式为 ,与该元素同周期且核电荷数比该元素小7的元素在元素周期表中的位置是 ,
该元素基态原子的价电子排布式为 ,
(填“满足”或“不满足”)构造原理。
作业4 核外电子排布与元素周期表
1.B [由价电子排布知,该元素是主族元素。因为最高电子层的序数=周期数,价电子数=主族序数,所以该元素位于第5周期ⅢA族。]
2.D [6p能级的能量高于6s能级能量,二者不是简并轨道,Bi原子最外层5个电子的能量不完全相同,6p能级的3个电子能量相同,6s能级的2个电子能量相同,Bi原子最外层有5个能量不相同的电子,故A错误;基态Bi原子的价电子排布式为6s26p3,故B错误;第6周期0族元素原子序数为2+8+8+18+18+32=86,比83大3,可知Bi处于第6周期第ⅤA族,故C错误;元素周期表中价电子排布下方的数值为元素的相对原子质量,Bi原子的相对原子质量是209.0,故D正确。]
3.D [按照核外电子排布,元素周期表可划分为s、p、d、ds、f五个区,A错误;元素周期表中第ⅠB族位于元素周期表的第十一列,B错误;锰元素的价电子排布为3d54s2,价电子数为7,最高正价为+7价,锰元素在周期表中的位置为第4周期第ⅦB族,故价电子数与最高正价相等的元素不一定是主族元素,C错误;元素周期表中第4、5两个周期均含18种元素,D正确。]
4.C [s区元素不一定是金属元素,还有非金属元素氢,故A错误;p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子的能量小于3s能级的能量,故B错误;ns2np4是第ⅥA族元素,属于p区主族元素,故C正确;同主族元素从上到下,原子半径递增,原子核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,故D错误。]
5.B [价电子排布为1s2的微粒,可能为He、H-、Li+等,不能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置,故A错误;价电子排布为3s23p4的微粒为S原子,属于第3周期ⅥA族,故B正确;价电子排布为2s22p6的微粒,可能为Ne、Na+、F-等,不能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置,故C错误;价电子排布为ns2np3的微粒,可能为N、P、As等,不能确定形成该微粒的元素所在周期,故D错误。]
6.B [在第4周期元素中,4s轨道半充满的元素有钾([Ar]4s1)、铬([Ar]3d54s1)、铜([Ar]3d104s1)三种元素,故选B。]
7.A [由于该元素为主族元素,价电子数=主族序数,故价电子数为5,排除B项。又因周期数=电子层数,排除D项。由元素在周期表中的位置可知,元素的价电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,为33号元素砷,故A项正确。]
8.C [由原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2可知共有4个电子层,为第4周期元素,价电子排布式为3d84s2,为d区元素,位于第4周期Ⅷ族,故选C。]
9.A [[Ar]3d104s24p5代表35号元素。根据周期表的结构可知,同主族相邻两周期的元素,原子序数之差可以是2,8,18,32。A项中X上方的原子序数为17,与X相差18,X的序数为35;B项中X上方的原子序数为27,处在第4周期与X相差18,X应为45;C项中X下方的原子序数为75,X为43;D项中X下方的原子序数为52,因此X应为34。]
10.D [某元素原子处于能量最低状态时,原子的最外层电子数为2,说明该元素的最外层电子排布式为ns2,价电子数为5,则说明该元素基态原子的价电子排布式为(n-1)d3ns2,D正确;该元素基态原子的价电子排布式为(n-1)d3ns2,故当n=3时,则该元素原子的M层电子排布为3s23p63d3共有11个电子,当n=4时则M层上排满有18个电子,A错误;该元素处于元素周期表中第ⅤB族,B错误;该元素位于元素周期表的d区,C错误。]
11.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;副族元素的d能级电子数为10或1~5,原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为Ⅷ族元素,故B错误;基态原子的p能级上半充满的元素,电子最后填充p能级,属于p区,故C正确;ⅢB~ⅦB及Ⅷ族第一列元素,其族序数为价电子中d、s能级含有的电子数目之和,族序数一定为x+y,ⅠB族、ⅡB族元素,族序数等于价电子排布中s能级中的电子数,族序数为y,故D错误。]
12.B [p轨道上有2个未成对电子,p能级的电子数可能为2或4,3p能级上有2个未成对电子的原子可能为Si或S,4p能级上有2个未成对电子的原子可能为Ge或Se,则不一定为同一族,A不符合题意;p轨道上只有1个空轨道,p能级应含有2个电子,3p能级上只有1个空轨道的原子为Si,4p能级上只有1个空轨道的原子为Ge,都为第ⅣA族元素,B符合题意;最外层电子排布式为ns2、(n+1)s2的原子可能是He、第ⅡA族元素原子、副族元素原子或第Ⅷ族元素原子,C不符合题意;最外层电子排布式为ns2的原子可能是He、第ⅡA族元素原子、副族元素原子或第Ⅷ族元素原子,最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子属于0族元素原子,则不一定为同一族,D不符合题意。]
13.(1)①ⅡA 3 s ②ⅣA 5 p ③ⅢB 4 d
(2)①1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
②Sc 第4周期ⅢB族 +3
(3)①1s22s22p63s23p63d54s2 ②2 7
③4 ⅦB
14.(1)①3d54s1 ②4d105s1 ③5s25p2
④6s2 (2)①ⅡB ②6 ⅠB ③4 ⅤB
④4s24p3 第4周期ⅤA族 p
(3) ① ＋4
②铬 (4)f
15.D [27号元素钴Co为过渡元素,位于第4周期第Ⅷ族,A错误;3d74s2表示基态Co原子的价电子排布式,所以Co的基态原子核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2,不可省去3d7,B错误;失电子时,应先失去最外层的电子,即先失去4s能级上的电子,基态Co2+的价电子排布式为3d7,C错误;根据价电子排布3d74s2可知Co元素最后填入电子的能级为3d,即Co元素位于周期表中d区,D正确。]
16.D [Y元素原子的最外层电子排布式为nsn-1npn+1,s轨道最多容纳2个电子,故n-1=2,解得n=3,则Y元素原子的最外层电子排布式为3s23p4,Y为S元素,由X、Y、Z在周期表中的位置关系可知,X为F元素,Z为As元素。由上述分析知,A项正确;S元素位于第3周期ⅥA族,B项正确;F元素位于第2周期,其中含有6种非金属元素、2种金属元素,含非金属元素种类最多,C项正确;As元素是33号元素,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项错误。]
17.(1)1s22s22p63s23p1 (2)
(3)HClO4 (4)H︰︰︰H (5)M 3 7 17 3p 1
(6)Ga [Ar]3d104s24p1 第4周期ⅥB族 3d54s1 不满足
解析 (1)A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的元素,则A是H;D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态,为ⅤA族元素,B为-3价、D为+1价且D是金属元素,D的原子序数大于B、C,则D为Na、B为N;B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属于同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,则C是O;C、F属于同一主族,则F是S;E的最外层电子数比最内层电子数多1,则E的最外层电子数为3,E是Al;G的原子序数大于F(S),且为短周期主族元素,则G是Cl。(1)E是Al,其原子核外有13个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1。(2)F为S,其价电子轨道表示为。(3)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl的非金属性大于S，则F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为HClO4。(4)A、C形成的一种绿色氧化剂是H2O2，其电子式为。(5)基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，电子占据的最高电子层为第3电子层，电子层符号为M；该电子层中有s、p、d 3个能级；Cl原子的第3电子层中电子数为7；Cl原子中电子数为17，因此共有17种运动状态不同的电子；最高能级符号为3p；价电子轨道表示式为，核外未成对电子数为1。(6)Al位于ⅢA族，第4周期ⅢA族元素为Ga，其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1；ⅢA族位于元素周期表中第13列，因此同周期且核电荷数比Ga小7的元素在元素周期表中的位置为第4周期第6列，即第4周期ⅥB族，该元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价电子排布式为3d54s1，满足洪特规则的特例，不满足构造原理。
