第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
课时1 原子结构与元素周期表
1.某基态原子的M层有4个p电子，下列叙述中错误的是（ ）。
A.该原子的N层不含有电子 B.该原子L层一定有8个电子
C.该原子的最外层电子数是4 D.该原子有两个未成对电子
2.具有以下结构的原子，一定属于主族元素原子的是（ ）。
A. 最外层有3个电子的原子 B. 最外层电子排布式为ns2的原子
C. 最外层有1个未成对电子的原子 D. 次外层无未成对电子的原子
3.下列说法正确的是（ ）。
A.最外层电子数为ns2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.下列说法错误的是（ ）。
A.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
B.核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素
C.基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素
5.下列说法正确的是（ ）。
A.6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理
B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是p区元素
C.电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了洪特规则
D.ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
6.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是（ ）。
A.X元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第VA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧
7.已知M2+的3d轨道上有6个电子，试回答：
（1）M元素原子的核外电子排布式为 。
（2）M元素在元素周期表中的位置为 。
（3）M的基态原子共有_______种不同能级的电子，该原子最外层电子数为_______，价层电子数为_______。
（4）某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第_______周期第_______族。试推测该元素处于元素周期表的_______区，该元素原子的价电子排布图为_______。
（5）与M元素相对比，铬(Cr)元素的原子核外电子排布有其特点，请写出Cr基态原子核外电子排布式： 。
8.表格是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号(化学式)或化学符号回答下列问题：
周期 主族 I II III IV V VI VII 0
1 A
2 D E G
3 B C J F H I
（1）A～I中，化学性质最不活泼的元素基态原子的电子排布式是__________，写出E基态原子价层电子的轨道表示式：__________。
（2）其单质能用于制漂白粉的元素是__________(填元素符号)。
（3）表格中C的单质与NaOH溶液发生反应的化学方程式为__________。
9.元素周期表中锑元素的数据如图。
（1）根据锑的价层电子排布式5s25p3可知，锑在元素周期表中位于第_______周期第_______族。
（2）基态锑原子中有_______个未成对电子，这些未成对电子具有_______(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
（3）基态锑原子的5s轨道形状为_______形；该原子最外层电子占有_______个轨道。1.某基态原子的M层有4个p电子，下列叙述中错误的是（ ）。
A.该原子的N层不含有电子 B.该原子L层一定有8个电子
C.该原子的最外层电子数是4 D.该原子有两个未成对电子
【答案】C
【解析】根据元素的一种基态粒子的M层p能级上有4个电子，其价电子排布式是3s23p4，是S元素。价电子排布式是3s23p4，则N层不含有电子，A正确；该基态粒子是S原子，L层含有8个电子，B正确；该基态粒子是S原子，最外层电子数是6，C错误；该基态粒子是S原子，电子排布式是[Ne]3s23p4，所以该原子3p能级有2个未成对电子，D正确。
2.具有以下结构的原子，一定属于主族元素原子的是（ ）。
A.最外层有3个电子的原子 B.最外层电子排布式为ns2的原子
C.最外层有1个未成对电子的原子 D.次外层无未成对电子的原子
【答案】A
【解析】最外层有3个电子的原子，一定是ns2np1的结构，则该元素不可能是第一周期元素，是第ⅢA族、属于p区元素，一定是主族元素的原子，A正确；最外层电子排布为ns2的原子不一定属于主族元素，如钛等元素最外层有2个电子，符合ns2的电子排布，但属于副族元素、属于过渡元素，B错误；最外层有1个未成对电子的原子不一定属于主族元素，如Cr、Cu等元素最外层有一个电子，属于副族元素，C错误；次外层无未成对电子的原子，不一定是主族元素的原子，如Ne等稀有气体、Cu、Zn等过渡元素，D错误。
3.下列说法正确的是（ ）。
A.最外层电子数为ns2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
【答案】B
【解析】He的最外层电子数为1s2在元素周期表第18列，A错误；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；处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22p→
1s22s22p过程前后都是基态的1s22s22p1，该过程中没有发生电子跃迁，不会形成发射光谱，C错误；某元素+3价离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素是26Fe，位于周期表中第四周期Ⅷ族，D错误。
4.下列说法错误的是（ ）。
A.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
B.核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素
C.基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素
【答案】C
【解析】基态原子的p能级上半充满即np3，则该元素一定位于p区，A正确；核外电子排布相同的两原子，一定属于同种元素，B正确；基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素，族序数不一定为x+y，如当x+y=9或10时是第Ⅷ族，C错误；基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第ⅠA族元素K，可能是第ⅠB元素Cu元素，D正确。
5.下列说法正确的是（ ）。
A.6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理
B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是p区元素
C.电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了洪特规则
D.ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
【答案】D
【解析】根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，6C的电子排布式1s22s22py2违反了洪特规则，A错误；价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；选项所给电子排布式中，3p能级有10个电子，根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，C错误；根据构造原理可知，能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s等，则ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，D正确。
6.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是（ ）。
A.X元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第VA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧
【答案】B
【解析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意。X为As，As元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；As元素是第四周期第ⅤA族元素，B正确；Y为O元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，电子排布图为，C错误；H2能在O2中燃烧，D错误。
7.已知M2+的3d轨道上有6个电子，试回答：
（1）M元素原子的核外电子排布式为_______。
（2）M元素在元素周期表中的位置为_______。
（3）M的基态原子共有_______种不同能级的电子，该原子最外层电子数为_______，价层电子数为_______。
（4）某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第_______周期第_______族。试推测该元素处于元素周期表的_______区，该元素原子的价电子排布图为_______。
（5）与M元素相对比，铬(Cr)元素的原子核外电子排布有其特点，请写出Cr基态原子核外电子排布式：_______。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2
（2）第四周期Ⅷ族 （3）7 2 8
（4）四 ⅢA p
（5）1s22s22p63s23p63d54s1
【解析】已知M2+的3d轨道上有6个电子，则M的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，M元素是26号元素Fe，位于第四周期Ⅷ族。（1）据分析，M元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。（2）M元素在元素周期表中的位置为第四周期Ⅷ族。（3）M的基态原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种不同能级的电子，该原子最外层为4s，电子数为2，该原子价层电子排布式为3d64s2、价层电子数为8。（4）某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，其价电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的第四周期第ⅢA族，该元素处于元素周期表的p区，该元素原子的价电子排布图为。（5）铬(Cr)元素是24号元素，Cr原子基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1。
8.表格是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号(化学式)或化学符号回答下列问题：
主族周期 I II III IV V VI VII 0
1 A
2 D E G
3 B C J F H I
（1）A～I中，化学性质最不活泼的元素基态原子的电子排布式是__________，写出E基态原子价层电子的轨道表示式__________。
（2）其单质能用于制漂白粉的元素是__________(填元素符号)。
（3）表格中C的单质与NaOH溶液发生反应的化学方程式为__________。
【答案】（1）1s22s22p63s23p6
（2）Cl
（3）2Al+2NaOH+4H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
【解析】由元素在周期表中的位置，可推出A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别为H、Na、Al、C、N、P、F、Cl、Ar、Si元素。（1）A～I中，化学性质最不活泼的元素为18号元素氩，其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p6，E为7号元素氮，其基态原子价层电子排布式为2s22p4，轨道表示式为。（2）制漂白粉，是将Cl2通入石灰乳中，则其单质能用于制漂白粉的元素是Cl。（3）表格中C的单质为Al，与NaOH溶液发生反应，生成Na[Al(OH)4]和H2，化学方程式为2Al+2NaOH+4H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
9.元素周期表中锑元素的数据如图。
（1）根据锑的价层电子排布式5s25p3可知，锑在元素周期表中位于第_______周期第_______族。
（2）基态锑原子中有_______个未成对电子，这些未成对电子具有_______(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
（3）基态锑原子的5s轨道形状为_______形；该原子最外层电子占有_______个轨道。
【答案】（1）五 VA
（2）3 相同
（3）球 4
【解析】（1）由价电子排布式知其最高能层数为5，且最外层电子数为5，所以位于第五周期第VA族。（2）因价电子排布式为5s25p3，即5p能级处于半满状态，则未成对电子数为3；又由洪特规则知，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，即具有相同的自旋状态。（3）s能级轨道形状均为球形；最外层电子排布为5s25p3，又s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，则结合洪特规则知，最外层电子占有4个轨道。
