已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是（ ）。
A. 该元素位于周期表的p区
B. 该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C. 该元素的价电子排布式为
D. 与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
【答案】C
【解析】该元素的原子序数为31，则该元素为镓元素。该元素位于元素周期表的p区，A正确；该元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，B正确；该元素的价电子排布式为4s24p1，C错误；与该元素同族的第三周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝是两性氢氧化物，D正确。
2.由多元素组成的化合物，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是（ ）。
A. 的结构示意图：
B. 的价层电子排布式为
C. As元素s能级上电子的能量小于p能级上电子的能量
D. 的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
【答案】B
【解析】F- 的结构示意图： ，A不符合题意；氧原子核外电子数为8，基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，价层电子排布式为2s22p4，B符合题意；基态As原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，As元素同一能层s能级上电子的能量小于p能级上电子的能量，例如3s＜3p，但不同能层s能级上电子的能量与p能级上电子的能量不能比较，例如4s＞2p，C不符合题意；泡利不相容原理内容：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，选项中违背了洪特规则，铁离子价层电子轨道表示式为 ，D不符合题意。
3. 科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢气体，从而推测金星可能存在生命的迹象。下列关于P元素的说法中，不正确的是（ ）。
A. 第一电离能：P
C. 非金属性：P【答案】A
【解析】P的3p能级处于半充满稳定结构，比同周期第VIA族的S元素原子难失去电子，第一电离能较大，即第一电离能：S4. 我国“祝融号”火星车成功着陆火星，据了解火星上矿脉中含有原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W。已知X、Z同主族，且X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，的3d轨道中有9个电子，下列说法正确的是（ ）。
A. 同周期第一电离能大于X的元素有2种
B. 基态W原子的价电子中未成对电子数与成对电子数之比1∶10
C. 原子半径：Z>Y>X
D. 简单氢化物的还原性：X>Z
【答案】B
【解析】原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W，X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，则X元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，为O元素，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Y为F元素，W+的3d轨道中有9个电子，则W原子核外电子数=2+8+17+2=29，为Cu元素，X、Z同主族，则Z为S元素。由分析知X为O元素，N元素原子核外电子排布的p轨道为半充满状态，所以第一电离能大于O，则同周期第一电离能大于O的元素有N、F、Ne共3种，A错误；W为Cu元素，价电子排布式为3d104s1，4s轨道只有一个电子，未成对，3d轨道的10个电子都成对，则未成对电子数与成对电子数之比1∶10，B正确；同周期元素原子半径对原子序数增大而减小，同主族元素原子半径由上而下递增，X、Y、Z分别为O、F、S元素，则原子半径S>O>F，C错误；同主族元素，从上到下，非金属性减弱，氢化物的还原性增强，则简单氢化物的还原性：X5. 锂电池的研究与开发已日臻成熟，某锂电池材料的组成与结构如图。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是（ ）。
该材料中元素原子均达到8电子稳定结构
该材料中X的化合价为
元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同
简单离子半径为
【答案】A
【解析】某锂电池材料的组成与结构如图，因此M是Li。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍，根据结构可判断Y位于第ⅥA族，X位于ⅣA族，所以W是B元素，X是C元素，Y是O元素，Z是F元素，据此解答。该材料中元素原子除Li以外均达到8电子稳定结构，A错误；该材料中X形成碳碳单键、碳氟键和碳氧双键，因此C的化合价为+3价，B正确；元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同，均是2个，C正确；核外电子层数越多离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则简单离子半径为Y>Z>M，D正确。
6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，Z元素原子半径在同周期中最大，同周期中W元素基态原子未成对电子数最多，下列说法中错误的是（ ）。
A. 简单氢化物的稳定性Y>W
B. 元素Y、Z简单离子半径大小的顺序为Y>Z
C. 元素X、Z均可与Y形成含非极性键的化合物
D. 同周期主族元素第一电离能比W大的元素有两种
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则Y的核外电子排布式为1s22s22p4，为8号O元素，Z的原子序数大于O元素，且Z元素原子半径在同周期中最大，则Z为Na元素，W的原子序数大于Na元素，且同周期中W元素基态原子未成对电子数最多，则W为P元素，综上所述，X、Y、Z、W分别为H元素、O元素、Na元素、P元素；元素非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：O>P，则简单氢化物的稳定性Y>W，A正确；元素Y、Z简单离子电子层均为两层，而Na的原子序数大于O，则元素Y、Z简单离子半径大小的顺序为Y>Z，B正确；元素X、Z均可与Y形成含非极性键的化合物，分别为H2O2、Na2O2，C正确；同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，而磷的p轨道呈半充满状态，其第一电离能比硫大，但比氯小，则同周期主族元素第一电离能比W大的元素有一种，D错误。
7. 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。
8. 亚铁氰化钾()是一种常见的食盐抗结剂，其三水合物()是黄色晶体，俗称黄血盐，遇立即产生深蓝色沉淀()。回答下列问题。
（1）O元素位于_______区，基态O原子核外电子的空间运动状态有_______种。
（2）Fe在元素周期表中的位置_______，基态Fe原子的价电子轨道表示式为_______。
（3）黄血盐()中四种非金属元素的第一电离能最大的是_______，该原子能量最高的电子所在能级符号为_______。
（4）亚铁氰化钾()中四种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
（5）普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的是_______，其原因是_______。
【答案】（1）p 5
（2）第四周期第Ⅷ族
（3）N 2p
（4）N>C>Fe>K
（5）Fe3+ Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe2+的价电子排布式为3d6，前者为半充满状态故较稳定
【解析】（1）由元素周期表结构知氧元素位于P区；基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4，又空间运动状态指电子占据的轨道数，即基态氧原子核外电子的空间运动状态有5种；（2）由元素周期表结构知，铁元素位于第8列，即所在位置为第四周期第Ⅷ族；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，所以其轨道表示式；（3）同主族随原子序数递增，第一电离能递减，又同周期随原子序数递增，第一电离能递增，但第IIA族大于第IIIA族、第VA族大于VIA族，所以H、C、N、O四种元素第一电离能最大的是N；基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，所以能量最高的电子所在能级符号为2p；（4）电负性是描述原子对键合电子吸引能力，同主族从上到下电负性递减，同周期从左向右电负性递增，所以电负性顺序为N>C>Fe>K；（5）普鲁士蓝中存在三价铁离子和二价亚铁离子，又Fe3+的价电子排布式为3d5半充满状态，Fe2+的价电子排布式为3d6，且半充满状态较稳定，所以Fe3+较稳定。
9. A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素，其性质或结构信息如下表。
回答下列问题：
元素 性质或结构信息
A 该元素形成的化合物种类最多
B 原子核外p轨道电子为半满
C 地壳中元素含量最高的元素
D 前四周期中，轨道未成对电子数最多的元素
E 位于元素周期表第8列
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个伸展方向，该原子轨道的形状为_______。
（2）A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______（用元素符号表示)。
（3）D基态原子的电子排布式为_______，其电子的空间运动状态有_______种。
（4）E元素位于元素周期表中的_______区，其基态原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。
【答案】（1）3 哑铃形
N>O>C
1s22s22p63s23p63d54s1 15
（4）d 11∶2
【解析】A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素，其中A元素形成的化合物种类最多，则 A为C元素；C是地壳中元素含量最高的元素，则C为O元素；B的原子核外p轨道电子为半满，且其原子序数介于碳、氧之间，故B为N元素；D是前四周期中轨道未成对电子数最多的元素，则其外围电子排布式为3d54s1，故D为Cr；E的原子序数大于Cr，位于元素周期表第8列，则E为Fe。可知，A为C、B为 N、C为O、D为Cr、 E为Fe。（1）A为C元素，核外电子排布式为1s22s22p2，基态原子中能量最高的电子处于2p能级，其电子云在空间有3个伸展方向，该原子轨道的形状为哑铃形。（2）同周期主族元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高同周期相邻元素，故元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。（3）D是前四周期中轨道未成对电子数最多的元素，则其外围电子排布式为3d54s1，D基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，1s、2s、3s、4s只有1个轨道，2p、3p均有3个轨道，3d占据5个轨道，故电子的空间运动状态有1×4+3×2+5=15种。（4）E是Fe元素，在元素周期表中的位置第四周期Ⅷ族，位于d区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，成对电子数为22，未成对电子数为4，成对电子数与未成对电子数之比为11∶2。
真题链接
10. （2024·浙江6月节选）氧是构建化合物的重要元素。请回答：
（1）下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A. 的基态原子电子排布方式只有一种
B. 的第二电离能的第一电离能
C. 的基态原子简化电子排布式为
D. 原子变成，优先失去轨道上的电子
【答案】（1）AB
【解析】根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A正确；Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的电子层结构，Na+的核电荷数大于Ne，Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离能＞Ne的第一电离能，B正确；Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C错误；基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe+，优先失去4s轨道上的电子，D错误；答案选AB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2 元素周期律（一）
1. 已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是（ ）。
A. 该元素位于周期表的p区
B. 该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C. 该元素的价电子排布式为
D. 与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
2. 由多元素组成的化合物，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是（ ）。
A. 的结构示意图：
B. 的价层电子排布式为
C. As元素s能级上电子的能量小于p能级上电子的能量
D. 的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
3. 科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢气体，从而推测金星可能存在生命的迹象。下列关于P元素的说法中，不正确的是（ ）。
A. 第一电离能：PC. 非金属性：P4. 我国“祝融号”火星车成功着陆火星，据了解火星上矿脉中含有原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W。已知X、Z同主族，且X元素基态原子s能级的电子数与p能级电子数相等，Y的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，的3d轨道中有9个电子，下列说法正确的是（ ）。
A. 同周期第一电离能大于X的元素有2种
B. 基态W原子的价电子中未成对电子数与成对电子数之比1∶10
C. 原子半径：Z>Y>X
D. 简单氢化物的还原性：X>Z
5. 锂电池的研究与开发已日臻成熟，某锂电池材料的组成与结构如图。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是（ ）。
该材料中元素原子均达到8电子稳定结构
该材料中X的化合价为
元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同
简单离子半径为
6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，Z元素原子半径在同周期中最大，同周期中W元素基态原子未成对电子数最多，下列说法中错误的是（ ）。
A. 简单氢化物的稳定性Y>W
B. 元素Y、Z简单离子半径大小的顺序为Y>Z
C. 元素X、Z均可与Y形成含非极性键的化合物
D. 同周期主族元素第一电离能比W大的元素有两种
7. 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
8. 亚铁氰化钾()是一种常见的食盐抗结剂，其三水合物()是黄色晶体，俗称黄血盐，遇立即产生深蓝色沉淀()。回答下列问题。
（1）O元素位于_______区，基态O原子核外电子的空间运动状态有_______种。
（2）Fe在元素周期表中的位置_______，基态Fe原子的价电子轨道表示式为_______。
（3）黄血盐()中四种非金属元素的第一电离能最大的是_______，该原子能量最高的电子所在能级符号为_______。
（4）亚铁氰化钾()中四种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
（5）普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的是_______，其原因是_______。
9. A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素，其性质或结构信息如下表。
回答下列问题：
元素 性质或结构信息
A 该元素形成的化合物种类最多
B 原子核外p轨道电子为半满
C 地壳中元素含量最高的元素
D 前四周期中，轨道未成对电子数最多的元素
E 位于元素周期表第8列
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个伸展方向，该原子轨道的形状为_______。
（2）A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______用元素符号表示)。
（3）D基态原子的电子排布式为_______，其电子的空间运动状态有_______种。
（4）E元素位于元素周期表中的_______区，其基态原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。
真题链接
10. （2024·浙江6月节选）氧是构建化合物的重要元素。请回答：
（1）下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A. 的基态原子电子排布方式只有一种
B. 的第二电离能的第一电离能
C. 的基态原子简化电子排布式为
D. 原子变成，优先失去轨道上的电子