鲁科版（2019）化学选择性必修2 1.2 原子结构与元素周期表 同步作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁科版（2019）化学选择性必修2 1.2 原子结构与元素周期表 同步作业（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 328.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-09-07 17:35:05 | ||
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文档简介
第2节 原子结构与元素周期表
基础过关练
题组一 电子排布式的书写与应用
1.(2020山东潍坊青州二中高二上月考)下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Na+ 1s22s22p6 B.O2- 1s22s22p6
C.Si 1s22s22p2 D.Al 1s22s22p63s23p1
2.(2019甘肃兰州一中高二下期末)表示一个原子在第三电子层上有10个电子,该电子层上电子排布式为( )
A.3s10 B.3d10
C.3s23p63d2 D.3s23p53d3
3.(2020四川雅安高二上期末)下列基态原子的价电子排布式中,正确的是( )
A.3d94s2 B.3d44s2 C.3d104s0 D.3d84s2
4.(2019福建三明一中高二下期中)下列电子排布式违反了泡利不相容原理的是( )
A.硅原子的电子排布式:1s22s22p63s13p3
B.碳原子的电子排布式:1s22s22p2
C.钪原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s3
D.铬原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
5.元素X基态原子的第三电子层上有16个电子,该基态原子的价电子排布式为( )
A.3d16 B.3d84s2 C.3d94s1 D.3d94s2
6.(2019福建三明一中高二下期中)以下元素中,基态原子核外电子分布在7个不同能级的是( )
A.N B.Cl C.Ti D.Br
题组二 轨道表示式的书写与应用
7.基态硅原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是( )
8.(2020河南洛阳高二上期末)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是( )
9.下列Si原子轨道表示式表示的状态中,能量最高的是( )
10.(2020山东枣庄高二上期末)下列化学用语书写正确的是( )
A.基态Mg原子的轨道表示式:
B.过氧化氢电子式:
C.As原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p3
D.原子核内有10个中子的氧原子:818O
11.[2019福建福州八县(市)一中高二下期中]以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了洪特规则的是( )
A.①② B.①②③ C.②④⑤ D.①③④⑤
12.(2020山东济宁高三上期末)下列各微粒的电子排布式或外围电子轨道表示式不符合能量最低原理的是( )
题组三 未成对电子数的判断和应用
13.(2020山东潍坊高二上月考)4p轨道填充一半电子的原子,其原子序数是( )
A.15 B.33 C.35 D.20
14.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)第四周期元素原子中未成对的电子数最多可达( )
A.5个 B.6个
C.7个 D.8个
15.(2019山东烟台莱州一中高二上月考)A、B、C、D、E代表五种元素,请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有两个电子,A元素原子的轨道表示式是 。?
(2)B元素的带一个单位负电荷的简单离子和C元素带一个单位正电荷的简单离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为 ,C的元素符号为 。?
(3)D元素带三个单位正电荷的简单离子的3d轨道为半充满状态,D的元素符号为 ,其基态原子的价电子排布式为 。?
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其基态原子的简化核外电子排布式为 ,在元素周期表中的位置是 。?
题组四 核外电子排布与元素周期表
16.(2019四川达州高二上期末)下列元素位于p区的是( )
A.Ti B.Cu C.S D.Na
17.(2020山西太原二十四中高二下月考)下列说法中正确的是( )
A.s区都是金属元素 B.s区都是主族元素
C.稀有气体元素在ds区 D.所有非金属元素都在p区
18.(2020四川乐山高二上期末)某元素原子价电子排布式为3d54s2,下列说法错误的是( )
A.该元素位于周期表第四周期ⅦB族
B.该元素的最高化合价为+7价
C.该元素的化合物常用作催化剂
D.该元素位于周期表ds区
19.(2020山东济宁高二上期末)周期表中共有18个纵列,从左到右分别为1~18列,按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第1列是碱金属元素
B.只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第1列和第18列所含元素种类相同且最多
D.第8列没有非金属元素
20.[2019福建福州八县(市)一中高二下期中]具有下列电子层结构的原子或离子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两原子核外全部都是s电子
B.最外层电子排布为3s23p6的原子和最外层电子排布为3s23p6的离子
C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的两种原子
D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
21.(2020山东日照高三上期末)下列各项叙述中,正确的是( )
A.基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2和[Ar]4s2对应的元素同族
B.钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→ls22s22p63d1,释放能量
C.某基态原子的价电子排布式为4d15s2,它是第五周期ⅢB族元素,属于d区元素
D.3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期
题组五 综合考查
22.(2020山东潍坊高二上月考)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,该元素不可能的价态是( )
A.-1 B.+2 C.+3 D.0
23.(2019四川广安高二上期末)下列说法或有关化学用语的表达错误的是( )
A.s电子云图呈球形,p电子云图呈哑铃形
B.24Cr的外围电子排布式:3d54s1
C.电子排布(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则
D. 违反了泡利不相容原理
24.(2020山东潍坊青州二中高二上月考)下列有关原子结构或元素性质的说法正确的是( )
A.原子核外电子排布式为1s2的元素与原子核外电子排布式为1s22s2的元素化学性质相似
B.基态碳原子的价电子轨道表示式:
C.基态铜原子的价电子轨道表示式:
D.Fe3+的最外层电子排布式:3s23p63d5
25.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)下列原子价电子排布式表示的各组指定的元素,不能形成AB2型化合物的是( )
A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p2
C.3s2和3s23p5 D.3s1和3s23p5
26.(2019湖北部分重点中学高二下期中)联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,2018年中国化学会制作了新版周期表,包含118种元素。
回答下列问题:
(1)B的元素符号为 ,其价电子轨道表示式为 。?
(2)化合物W是由A、X两种元素形成的,用电子式表示W的形成过程 。?
(3)从原子结构角度解释J与M形成的原子个数比为1∶1的化合物中,M元素显正价的原因 。?
(4)第118号元素为Og(中文名“”),下列说法正确的是 。?
a.Og是第七周期0族元素
b.Og的原子核外有118个电子
c.Og在同周期元素中非金属性最强
d.中子数为179的Og核素符号是?118179Og
能力提升练
题组一 电子排布式的书写与应用
1.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末,)若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素基态原子核外共有3个电子
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M层共有8个电子
2.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末,)某基态原子第四电子层只有2个电子,该原子的第三电子层电子数可能有( )
A.8 B.18 C.8~18 D.18~32
3.(2019山东济宁实验中学高二上月考,)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表分为五个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号,如下图所示。
(1)在s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子的电子云形状为 。?
(2)在d区中,族序数最大、原子序数最小的元素,其常见离子的电子排布式为 、 ,其中较稳定的是 。?
(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子排布式为 。?
(4)在p区中,第2周期ⅤA族元素原子价电子排布图为 。?
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在 区中。?
题组二 轨道表示式的书写与应用
4.(2020山东临沂高三上期末,)下列电子排布图所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是( )
题组三 未成对电子数的判断
5.(2019山东新泰一中实验班高二上期中,)前四周期元素的基态原子中,未成对电子数与其所在周期数相同的元素有( 易错 )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
6.(2020四川乐山十校高二上期中,)下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( )
A.24Cr3+ B.26Fe3+ C.27Co3+ D.29Cu+
题组四 核外电子排布与元素周期表
7.(2020山西太原高二下月考,)下列说法正确的是( )
A.所有金属元素都分布在d区和ds区
B.元素周期表中ⅢB到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.最外层电子数为2的元素都分布在s区
D.s区均为金属元素
8.(2020江苏徐州一中高二下第一次月考,)下列各组中的X和Y两种原子,所属元素在周期表中一定位于同一族的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
题组五 综合考查
9.(2020四川乐山十校高二上期中,)第四周期中,基态原子的最外层有两个电子的元素有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
10.(双选)(2020山东德州高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.电子仅由激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B.在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有1种
C.核电荷数为26的元素原子核外价电子的轨道表示式为
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子
11.(2020山东东营高二下月考,)科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是[Ne]3s23p6。下列说明正确的是( )
A.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
B.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
C.两粒子的1s能级上电子的能量相同
D.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
答案全解全析
基础过关练
1.C
2.C
3.D
4.C
5.B
6.C
7.C
8.A
9.D
10.D
11.C
12.B
13.B
14.B
16.C
17.B
18.D
19.D
20.D
21.C
22.A
23.C
24.D
25.D
1.C Na+是Na原子失去最外层电子形成的,Na+的核外电子排布式为1s22s22p6,故A正确;O原子核外有8个电子,得到两个电子形成O2-,O2-的核外电子排布式为1s22s22p6,故B正确;Si原子核外有14个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,故C错误;Al原子核外有13个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,故D正确。
2.C 一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,故选C。
3.D A项,3d94s2违背了能量最低原理,应为3d104s1;B项,3d44s2违背了能量最低原理,应为3d54s1;C项,3d104s0违背了能量最低原理,应先排4s再排3d,应为3d84s2;D项,3d84s2是基态Ni原子的价电子排布式,故D正确。
4.C A项,硅原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p2,1s22s22p63s13p3违反了能量最低原理;B项,碳原子的电子排布式为1s22s22p2,符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则;C项,基态钪原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2,1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理;D项,基态铬原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d44s2违反了能量最低原理;故选C。
5.B 根据原子核外电子排布规律,元素X基态原子的第三电子层上有16个电子,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,所以该基态原子的价电子排布式为3d84s2,故选B。
6.C N原子核外电子排布为1s22s22p3,有3个能级,故A错误;Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,有5个能级,故B错误;Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,有7个能级,故C正确;Br原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5,有8个能级,故D错误。
7.C 基态Si的3s、3p亚层分别有2个电子,3p轨道的2个电子在2个不同的轨道并且自旋状态相同,故C项正确。
8.A 基态原子电子依次填充1s、2s、2p能级,N原子最外层电子数为5,由泡利不相容原理可知,同一轨道最多容纳2个电子且自旋状态不同,据洪特规则,电子排布在同一能级不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据1个轨道且自旋状态相同,只有A符合要求,故选A。
9.D 原子核外电子排布中,电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,能量高低:ns<(n+1)s,ns10.D 同一个原子轨道中容纳的两个电子自旋状态不同,故A错误;过氧化氢为共价化合物,氢原子与氧原子间通过共用电子对形成共价键,故B错误;As原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故C错误;原子核内有10个中子的氧原子的质量数为8+10=18,该原子可以表示为?818O,故D正确。
11.C ①一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋状态不同,违反泡利不相容原理;②不同轨道的单电子自旋状态不同,违反了洪特规则;③符合洪特规则;④核外电子应优先分占不同的原子轨道,违反了洪特规则;⑤不同轨道的单电子自旋状态不同,违反了洪特规则。故选C。
12.B A项,Fe2+核外电子数为24,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;B项,Cu原子核外电子数为29,核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,题给电子排布式违背能量最低原理;C项,F原子的外围电子排布式为2s22p5,外围电子轨道表示式为;D项,Na+的外围电子排布式为2s22p6,外围电子轨道表示式为。故选B。
13.B 4p轨道填充一半电子的原子,根据基态原子的核外电子排布规律可知,该基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子核外有33个电子,则原子序数为33,故选B。
14.B 第四周期元素原子中,Cr的外围电子排布为3d54s1,含有的未成对电子数最多,为6个,故选B。
15.答案 (1)
(2)Cl K (3)Fe 3d64s2 (4)[Ar]3d104s1 第四周期ⅠB族
解析 (1)基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子的元素符号为N,其原子的电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为。(2)B-和C+的电子层结构都与氩原子相同,离子核外都有18个电子,B-为Cl-,C+为K+。(3)D元素带三个单位正电荷的简单离子的3d轨道为半充满状态,则其基态原子的价电子排布式为3d64s2,为Fe。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则其基态原子的简化核外电子排布式为[Ar]3d104s1,应为Cu,Cu在元素周期表中的位置是第四周期ⅠB族。
16.C A项,Ti位于第四周期ⅣB族,属于d区;B项,Cu位于第四周期ⅠB族,属于ds区;C项,S位于第三周期ⅥA族,属于p区;D项,Na位于第三周期ⅠA族,属于s区;故选C。
17.B s区元素除氢元素外,都是金属元素,故A错误;s区元素由第ⅠA族和第ⅡA族元素组成,都是主族元素,故B正确;稀有气体元素在p区,故C错误;氢元素在s区,除了氢元素以外,所有非金属元素都在p区,故D错误。
18.D 价电子排布式为3d54s2,该元素的原子序数为25,为Mn元素,该元素在周期表中的位置为第四周期ⅦB族,故A正确;Mn的最高价为+7价,故B正确;二氧化锰可以作过氧化氢、氯酸钾等物质分解的催化剂,故C正确;该元素原子价电子排布式为3d54s2,位于周期表d区,故D错误。
19.D ⅠA族中含H和碱金属元素,故A错误;第18列He元素最外层电子排布为1s2,故B错误;第3列含锕系和镧系,元素种类最多,故C错误;8、9、10三列元素为Ⅷ族元素,都是金属元素,故D正确。
20.D 两原子核外全部都是s电子,原子具有1s能级或具有1s、2s能级,对应元素不一定处于同一周期,如氢原子与锂原子,故A错误;最外层电子排布为3s23p6的原子为氩原子,最外层电子排布为3s23p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子,如S2-、K+等,对应元素不一定在同一个周期,故B错误;原子核外M层上的s、p轨道都充满电子,而3d轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子排布式有:1s22s22p63s23p6为氩原子,1s22s22p63s23p64s1为钾原子,1s22s22p63s23p64s2为钙原子,对应元素不一定处于同一周期,故C错误;3p能级上只有一个空轨道的原子,其外围电子排布为3s23p2,3p能级上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为3s23p1或3s23p5,对应元素处于同一周期,故D正确。
21.C 基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2和[Ar]4s2对应的元素分别为Zn、Ca,二者不是同族元素,故A错误;基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态1s22s22p63d1时,电子能量增大,需要吸收能量,故B错误;某基态原子的价电子排布式为4d15s2,最外层为第5层,价电子数为3,是第五周期ⅢB族元素,属于d区元素,故C正确;3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素不一定在同一周期,如Ar基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,K基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s1,二者不在同一个周期,故D错误。
22.A 根据该基态原子的核外电子排布式可知,该元素为铁元素,其原子在化学反应中容易失去电子,不可能得到电子,不存在负价,故选A。
23.C s电子云图呈球形,p电子云图为哑铃形,故A正确;Cr核外有24个电子,外围电子排布式:3d54s1,故B正确;由于4s轨道能量小于3p,应该先排4s再排3d,基态23V正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,违反的是能量最低原理,故C错误; 中1s和2s轨道中容纳自旋状态相同的电子,违反了泡利不相容原理,故D正确。
24.D 原子核外电子排布式为1s2的元素为He,原子核外电子排布式为1s22s2的元素为Be,He性质稳定,Be较活泼,化学性质不同,故A错误;基态碳原子的价电子轨道表示式为,故B错误;基态铜原子的价电子轨道表示式为,故C错误;Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去3个电子变为铁离子,Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,故D正确。
25.D A项,原子价电子排布式为2s22p2和2s22p4的元素分别为C、O,二者可形成CO2;B项,原子价电子排布式为3s23p4和2s22p2的元素分别为S、C,二者可形成CS2;C项,原子价电子排布式为3s2和3s23p5的元素分别为Mg、Cl,二者可形成MgCl2;D项,原子价电子排布式为3s1和3s23p5的元素分别为Na、Cl,二者可形成NaCl,不能形成AB2型化合物;故选D。
26.答案 (1)Cr
(2)
(3)该化合物为SiC,C、Si位于同一主族,从上到下随核电荷数递增,原子半径逐渐增大,原子核吸引最外层电子的能力逐渐减弱,C、Si之间形成的共用电子对偏向C,所以硅元素显正价
(4)ab
解析 (1)B为Cr,其价电子轨道表示式为。(2)W(溴化镁)为离子化合物,用电子式表示其形成过程为。(4)第118号元素Og为0族元素,位于第七周期,故a正确;Og原子的质子数为118,则核外有118个电子,故b正确;Og为0族元素,化学性质稳定,故c错误;中子数为179的Og核素,质量数应为297,符号应为?118297Og,故d错误。
能力提升练
1.B
2.C
4.D
5.C
6.B
7.B
8.C
9.C
10.BC
11.B
1.B 某基态原子的外围电子排布为4d15s2,原子核外共有39个电子,故A错误;该元素原子核外有5个电子层,故B正确;该元素原子最外层共有2个电子,故C错误;M层为第3层,共18个电子,故D错误。
2.C 基态原子核外电子排列遵循能量最低原理,所以排列电子的顺序为3p能级、4s能级、3d能级,且当轨道上电子处于全空、全满或半满时体系的能量较低,当4s能级有2个电子时,3d能级上可排列0~10个电子,所以该原子的第三电子层电子数可能是8~18,选C。
3.答案 (1)球形 (2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 Fe3+ (3)3d104s2 (4) (5)f
解析 (1)s区包括ⅠA族、ⅡA族,所以族序数最大、原子序数最小的元素是Be,原子的价电子排布式为2s2,电子云形状为球形。
(2)在d区中,族序数最大的为Ⅷ族。第Ⅷ族中原子序数最小的为Fe元素,其常见离子有Fe2+、Fe3+,二者的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5;Fe3+的3d轨道上有5个电子,为半充满状态,较稳定。
(3)ds区包括ⅠB族、ⅡB族,族序数最大的为ⅡB族,ⅡB族中原子序数最小的为Zn元素,其原子的价电子排布式为3d104s2。
(4)p区中,第2周期ⅤA族元素为N,原子的价电子排布图为。
(5)元素铀和钚位于f区。
4.D A项,2s能级的能量比2p能级的能量低,电子应尽可能占据能量较低的原子轨道,该轨道表示式表明原子处于能量较高的激发态;B项,2p能级上的电子应分占3个不同的原子轨道,违背洪特规则;C项,2s能级的能量比2p能级的能量低,电子应尽可能占据能量较低的原子轨道,即应先填满2s再填2p,原子处于能量较高的激发态;D项为基态原子的核外电子排布图,能量最低,故D正确。
5.C 第一周期未成对电子数为1的只有H的基态原子;第二周期未成对电子数为2的元素有C、O的基态原子;第三周期未成对电子数为3的只有P的基态原子;第四周期未成对电子数为4的只有Fe的基态原子。前四周期元素的基态原子中,未成对电子数与其所在周期数相同的元素有5种,故选C。
易错辨析
第四周期元素的基态原子中未成对电子数为4的只有Fe元素;Cr原子的价电子排布式为3d54s1,不是3d44s2,Cr原子核外有6个未成对电子。
6.B A项,24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr3+的价电子排布式为3d3,d轨道不是半充满状态,故错误;B项,Fe原子核外有26个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+的价电子排布式为3d5,d轨道达半充满状态;C项,Co原子核外有27个电子,分四层排布,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,Co3+的价电子排布式为3d6,d轨道不是半充满状态;D项,Cu原子核外有29个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的价电子排布式为3d10,d轨道处于全充满状态;故选B。
7.B s区除氢元素外均为金属元素,f区中所有元素均为金属元素,故A错误;元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素全部为金属元素,故B正确;Fe、Zn的基态原子的最外层电子数均为2,不属于s区,故C错误;s区的H为非金属元素,故D错误。
8.C A项,第ⅠA族元素及某些副族元素如Cr、Cu的原子最外层电子数均为1,则原子最外层只有1个电子的元素不一定位于同一族;B项,X为He,Y为Be,分别为0族、ⅡA族元素;C项,X原子2p能级上有三个电子,为N,Y原子的3p能级上有三个电子,为P,均为ⅤA族元素;D项,X原子核外M层上仅有两个电子,为Mg,Y原子核外N层上也仅有两个电子,Y可以为Ca、Sc、Ti、V等,不一定同族;故选C。
9.C 第四周期中满足基态原子的最外层电子数为2的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,共有9种元素,故选C。
10.BC 电子由激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,故A错误。某元素基态原子最外层仅有的一个电子位于4s能级,该原子4s能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果:1s22s22p63s23p64s1,为K元素,位于s区;情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果:1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分别为Cr和Cu,Cr位于d区,Cu位于ds区,故B正确。Fe原子核外价电子轨道表示式为,故C正确。每个原子轨道最多容纳2个电子,核外电子数为奇数的基态原子,原子轨道中一定有未成对电子,故D错误
11.B 氩原子化学性质稳定,硫离子具有还原性,易失去电子,二者化学性质不相同,故A不正确;两粒子的核外电子排布相同,电子发生跃迁时,跃迁的能级不同,产生的光谱不同,故B正确;两粒子属于不同元素,核电荷数不同,1s能级上电子的能量不同,故C不正确;两粒子的半径不同,3p能级上的电子离核的距离不同,故D不正确。
基础过关练
题组一 电子排布式的书写与应用
1.(2020山东潍坊青州二中高二上月考)下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Na+ 1s22s22p6 B.O2- 1s22s22p6
C.Si 1s22s22p2 D.Al 1s22s22p63s23p1
2.(2019甘肃兰州一中高二下期末)表示一个原子在第三电子层上有10个电子,该电子层上电子排布式为( )
A.3s10 B.3d10
C.3s23p63d2 D.3s23p53d3
3.(2020四川雅安高二上期末)下列基态原子的价电子排布式中,正确的是( )
A.3d94s2 B.3d44s2 C.3d104s0 D.3d84s2
4.(2019福建三明一中高二下期中)下列电子排布式违反了泡利不相容原理的是( )
A.硅原子的电子排布式:1s22s22p63s13p3
B.碳原子的电子排布式:1s22s22p2
C.钪原子的电子排布式1s22s22p63s23p64s3
D.铬原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
5.元素X基态原子的第三电子层上有16个电子,该基态原子的价电子排布式为( )
A.3d16 B.3d84s2 C.3d94s1 D.3d94s2
6.(2019福建三明一中高二下期中)以下元素中,基态原子核外电子分布在7个不同能级的是( )
A.N B.Cl C.Ti D.Br
题组二 轨道表示式的书写与应用
7.基态硅原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是( )
8.(2020河南洛阳高二上期末)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是( )
9.下列Si原子轨道表示式表示的状态中,能量最高的是( )
10.(2020山东枣庄高二上期末)下列化学用语书写正确的是( )
A.基态Mg原子的轨道表示式:
B.过氧化氢电子式:
C.As原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p3
D.原子核内有10个中子的氧原子:818O
11.[2019福建福州八县(市)一中高二下期中]以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了洪特规则的是( )
A.①② B.①②③ C.②④⑤ D.①③④⑤
12.(2020山东济宁高三上期末)下列各微粒的电子排布式或外围电子轨道表示式不符合能量最低原理的是( )
题组三 未成对电子数的判断和应用
13.(2020山东潍坊高二上月考)4p轨道填充一半电子的原子,其原子序数是( )
A.15 B.33 C.35 D.20
14.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)第四周期元素原子中未成对的电子数最多可达( )
A.5个 B.6个
C.7个 D.8个
15.(2019山东烟台莱州一中高二上月考)A、B、C、D、E代表五种元素,请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有两个电子,A元素原子的轨道表示式是 。?
(2)B元素的带一个单位负电荷的简单离子和C元素带一个单位正电荷的简单离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为 ,C的元素符号为 。?
(3)D元素带三个单位正电荷的简单离子的3d轨道为半充满状态,D的元素符号为 ,其基态原子的价电子排布式为 。?
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其基态原子的简化核外电子排布式为 ,在元素周期表中的位置是 。?
题组四 核外电子排布与元素周期表
16.(2019四川达州高二上期末)下列元素位于p区的是( )
A.Ti B.Cu C.S D.Na
17.(2020山西太原二十四中高二下月考)下列说法中正确的是( )
A.s区都是金属元素 B.s区都是主族元素
C.稀有气体元素在ds区 D.所有非金属元素都在p区
18.(2020四川乐山高二上期末)某元素原子价电子排布式为3d54s2,下列说法错误的是( )
A.该元素位于周期表第四周期ⅦB族
B.该元素的最高化合价为+7价
C.该元素的化合物常用作催化剂
D.该元素位于周期表ds区
19.(2020山东济宁高二上期末)周期表中共有18个纵列,从左到右分别为1~18列,按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第1列是碱金属元素
B.只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第1列和第18列所含元素种类相同且最多
D.第8列没有非金属元素
20.[2019福建福州八县(市)一中高二下期中]具有下列电子层结构的原子或离子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两原子核外全部都是s电子
B.最外层电子排布为3s23p6的原子和最外层电子排布为3s23p6的离子
C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的两种原子
D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
21.(2020山东日照高三上期末)下列各项叙述中,正确的是( )
A.基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2和[Ar]4s2对应的元素同族
B.钠原子核外电子排布由1s22s22p63s1→ls22s22p63d1,释放能量
C.某基态原子的价电子排布式为4d15s2,它是第五周期ⅢB族元素,属于d区元素
D.3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素同周期
题组五 综合考查
22.(2020山东潍坊高二上月考)某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,该元素不可能的价态是( )
A.-1 B.+2 C.+3 D.0
23.(2019四川广安高二上期末)下列说法或有关化学用语的表达错误的是( )
A.s电子云图呈球形,p电子云图呈哑铃形
B.24Cr的外围电子排布式:3d54s1
C.电子排布(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则
D. 违反了泡利不相容原理
24.(2020山东潍坊青州二中高二上月考)下列有关原子结构或元素性质的说法正确的是( )
A.原子核外电子排布式为1s2的元素与原子核外电子排布式为1s22s2的元素化学性质相似
B.基态碳原子的价电子轨道表示式:
C.基态铜原子的价电子轨道表示式:
D.Fe3+的最外层电子排布式:3s23p63d5
25.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末)下列原子价电子排布式表示的各组指定的元素,不能形成AB2型化合物的是( )
A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p2
C.3s2和3s23p5 D.3s1和3s23p5
26.(2019湖北部分重点中学高二下期中)联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,2018年中国化学会制作了新版周期表,包含118种元素。
回答下列问题:
(1)B的元素符号为 ,其价电子轨道表示式为 。?
(2)化合物W是由A、X两种元素形成的,用电子式表示W的形成过程 。?
(3)从原子结构角度解释J与M形成的原子个数比为1∶1的化合物中,M元素显正价的原因 。?
(4)第118号元素为Og(中文名“”),下列说法正确的是 。?
a.Og是第七周期0族元素
b.Og的原子核外有118个电子
c.Og在同周期元素中非金属性最强
d.中子数为179的Og核素符号是?118179Og
能力提升练
题组一 电子排布式的书写与应用
1.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末,)若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素基态原子核外共有3个电子
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M层共有8个电子
2.(2020黑龙江哈尔滨三中高二上期末,)某基态原子第四电子层只有2个电子,该原子的第三电子层电子数可能有( )
A.8 B.18 C.8~18 D.18~32
3.(2019山东济宁实验中学高二上月考,)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表分为五个区,并以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号,如下图所示。
(1)在s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子的电子云形状为 。?
(2)在d区中,族序数最大、原子序数最小的元素,其常见离子的电子排布式为 、 ,其中较稳定的是 。?
(3)在ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子排布式为 。?
(4)在p区中,第2周期ⅤA族元素原子价电子排布图为 。?
(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在 区中。?
题组二 轨道表示式的书写与应用
4.(2020山东临沂高三上期末,)下列电子排布图所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是( )
题组三 未成对电子数的判断
5.(2019山东新泰一中实验班高二上期中,)前四周期元素的基态原子中,未成对电子数与其所在周期数相同的元素有( 易错 )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
6.(2020四川乐山十校高二上期中,)下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( )
A.24Cr3+ B.26Fe3+ C.27Co3+ D.29Cu+
题组四 核外电子排布与元素周期表
7.(2020山西太原高二下月考,)下列说法正确的是( )
A.所有金属元素都分布在d区和ds区
B.元素周期表中ⅢB到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.最外层电子数为2的元素都分布在s区
D.s区均为金属元素
8.(2020江苏徐州一中高二下第一次月考,)下列各组中的X和Y两种原子,所属元素在周期表中一定位于同一族的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
题组五 综合考查
9.(2020四川乐山十校高二上期中,)第四周期中,基态原子的最外层有两个电子的元素有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
10.(双选)(2020山东德州高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.电子仅由激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B.在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有1种
C.核电荷数为26的元素原子核外价电子的轨道表示式为
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子
11.(2020山东东营高二下月考,)科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是[Ne]3s23p6。下列说明正确的是( )
A.两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
B.两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
C.两粒子的1s能级上电子的能量相同
D.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
答案全解全析
基础过关练
1.C
2.C
3.D
4.C
5.B
6.C
7.C
8.A
9.D
10.D
11.C
12.B
13.B
14.B
16.C
17.B
18.D
19.D
20.D
21.C
22.A
23.C
24.D
25.D
1.C Na+是Na原子失去最外层电子形成的,Na+的核外电子排布式为1s22s22p6,故A正确;O原子核外有8个电子,得到两个电子形成O2-,O2-的核外电子排布式为1s22s22p6,故B正确;Si原子核外有14个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,故C错误;Al原子核外有13个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,故D正确。
2.C 一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,故选C。
3.D A项,3d94s2违背了能量最低原理,应为3d104s1;B项,3d44s2违背了能量最低原理,应为3d54s1;C项,3d104s0违背了能量最低原理,应先排4s再排3d,应为3d84s2;D项,3d84s2是基态Ni原子的价电子排布式,故D正确。
4.C A项,硅原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p2,1s22s22p63s13p3违反了能量最低原理;B项,碳原子的电子排布式为1s22s22p2,符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则;C项,基态钪原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2,1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理;D项,基态铬原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d44s2违反了能量最低原理;故选C。
5.B 根据原子核外电子排布规律,元素X基态原子的第三电子层上有16个电子,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,所以该基态原子的价电子排布式为3d84s2,故选B。
6.C N原子核外电子排布为1s22s22p3,有3个能级,故A错误;Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,有5个能级,故B错误;Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,有7个能级,故C正确;Br原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5,有8个能级,故D错误。
7.C 基态Si的3s、3p亚层分别有2个电子,3p轨道的2个电子在2个不同的轨道并且自旋状态相同,故C项正确。
8.A 基态原子电子依次填充1s、2s、2p能级,N原子最外层电子数为5,由泡利不相容原理可知,同一轨道最多容纳2个电子且自旋状态不同,据洪特规则,电子排布在同一能级不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据1个轨道且自旋状态相同,只有A符合要求,故选A。
9.D 原子核外电子排布中,电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,能量高低:ns<(n+1)s,ns
11.C ①一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋状态不同,违反泡利不相容原理;②不同轨道的单电子自旋状态不同,违反了洪特规则;③符合洪特规则;④核外电子应优先分占不同的原子轨道,违反了洪特规则;⑤不同轨道的单电子自旋状态不同,违反了洪特规则。故选C。
12.B A项,Fe2+核外电子数为24,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;B项,Cu原子核外电子数为29,核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,题给电子排布式违背能量最低原理;C项,F原子的外围电子排布式为2s22p5,外围电子轨道表示式为;D项,Na+的外围电子排布式为2s22p6,外围电子轨道表示式为。故选B。
13.B 4p轨道填充一半电子的原子,根据基态原子的核外电子排布规律可知,该基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子核外有33个电子,则原子序数为33,故选B。
14.B 第四周期元素原子中,Cr的外围电子排布为3d54s1,含有的未成对电子数最多,为6个,故选B。
15.答案 (1)
(2)Cl K (3)Fe 3d64s2 (4)[Ar]3d104s1 第四周期ⅠB族
解析 (1)基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子的元素符号为N,其原子的电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为。(2)B-和C+的电子层结构都与氩原子相同,离子核外都有18个电子,B-为Cl-,C+为K+。(3)D元素带三个单位正电荷的简单离子的3d轨道为半充满状态,则其基态原子的价电子排布式为3d64s2,为Fe。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则其基态原子的简化核外电子排布式为[Ar]3d104s1,应为Cu,Cu在元素周期表中的位置是第四周期ⅠB族。
16.C A项,Ti位于第四周期ⅣB族,属于d区;B项,Cu位于第四周期ⅠB族,属于ds区;C项,S位于第三周期ⅥA族,属于p区;D项,Na位于第三周期ⅠA族,属于s区;故选C。
17.B s区元素除氢元素外,都是金属元素,故A错误;s区元素由第ⅠA族和第ⅡA族元素组成,都是主族元素,故B正确;稀有气体元素在p区,故C错误;氢元素在s区,除了氢元素以外,所有非金属元素都在p区,故D错误。
18.D 价电子排布式为3d54s2,该元素的原子序数为25,为Mn元素,该元素在周期表中的位置为第四周期ⅦB族,故A正确;Mn的最高价为+7价,故B正确;二氧化锰可以作过氧化氢、氯酸钾等物质分解的催化剂,故C正确;该元素原子价电子排布式为3d54s2,位于周期表d区,故D错误。
19.D ⅠA族中含H和碱金属元素,故A错误;第18列He元素最外层电子排布为1s2,故B错误;第3列含锕系和镧系,元素种类最多,故C错误;8、9、10三列元素为Ⅷ族元素,都是金属元素,故D正确。
20.D 两原子核外全部都是s电子,原子具有1s能级或具有1s、2s能级,对应元素不一定处于同一周期,如氢原子与锂原子,故A错误;最外层电子排布为3s23p6的原子为氩原子,最外层电子排布为3s23p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子,如S2-、K+等,对应元素不一定在同一个周期,故B错误;原子核外M层上的s、p轨道都充满电子,而3d轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子排布式有:1s22s22p63s23p6为氩原子,1s22s22p63s23p64s1为钾原子,1s22s22p63s23p64s2为钙原子,对应元素不一定处于同一周期,故C错误;3p能级上只有一个空轨道的原子,其外围电子排布为3s23p2,3p能级上只有一个未成对电子的原子,其外围电子排布为3s23p1或3s23p5,对应元素处于同一周期,故D正确。
21.C 基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2和[Ar]4s2对应的元素分别为Zn、Ca,二者不是同族元素,故A错误;基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态1s22s22p63d1时,电子能量增大,需要吸收能量,故B错误;某基态原子的价电子排布式为4d15s2,最外层为第5层,价电子数为3,是第五周期ⅢB族元素,属于d区元素,故C正确;3s、3p能级上排满了电子且3d能级上未排电子的两原子对应的元素不一定在同一周期,如Ar基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,K基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s1,二者不在同一个周期,故D错误。
22.A 根据该基态原子的核外电子排布式可知,该元素为铁元素,其原子在化学反应中容易失去电子,不可能得到电子,不存在负价,故选A。
23.C s电子云图呈球形,p电子云图为哑铃形,故A正确;Cr核外有24个电子,外围电子排布式:3d54s1,故B正确;由于4s轨道能量小于3p,应该先排4s再排3d,基态23V正确的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,违反的是能量最低原理,故C错误; 中1s和2s轨道中容纳自旋状态相同的电子,违反了泡利不相容原理,故D正确。
24.D 原子核外电子排布式为1s2的元素为He,原子核外电子排布式为1s22s2的元素为Be,He性质稳定,Be较活泼,化学性质不同,故A错误;基态碳原子的价电子轨道表示式为,故B错误;基态铜原子的价电子轨道表示式为,故C错误;Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去3个电子变为铁离子,Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,故D正确。
25.D A项,原子价电子排布式为2s22p2和2s22p4的元素分别为C、O,二者可形成CO2;B项,原子价电子排布式为3s23p4和2s22p2的元素分别为S、C,二者可形成CS2;C项,原子价电子排布式为3s2和3s23p5的元素分别为Mg、Cl,二者可形成MgCl2;D项,原子价电子排布式为3s1和3s23p5的元素分别为Na、Cl,二者可形成NaCl,不能形成AB2型化合物;故选D。
26.答案 (1)Cr
(2)
(3)该化合物为SiC,C、Si位于同一主族,从上到下随核电荷数递增,原子半径逐渐增大,原子核吸引最外层电子的能力逐渐减弱,C、Si之间形成的共用电子对偏向C,所以硅元素显正价
(4)ab
解析 (1)B为Cr,其价电子轨道表示式为。(2)W(溴化镁)为离子化合物,用电子式表示其形成过程为。(4)第118号元素Og为0族元素,位于第七周期,故a正确;Og原子的质子数为118,则核外有118个电子,故b正确;Og为0族元素,化学性质稳定,故c错误;中子数为179的Og核素,质量数应为297,符号应为?118297Og,故d错误。
能力提升练
1.B
2.C
4.D
5.C
6.B
7.B
8.C
9.C
10.BC
11.B
1.B 某基态原子的外围电子排布为4d15s2,原子核外共有39个电子,故A错误;该元素原子核外有5个电子层,故B正确;该元素原子最外层共有2个电子,故C错误;M层为第3层,共18个电子,故D错误。
2.C 基态原子核外电子排列遵循能量最低原理,所以排列电子的顺序为3p能级、4s能级、3d能级,且当轨道上电子处于全空、全满或半满时体系的能量较低,当4s能级有2个电子时,3d能级上可排列0~10个电子,所以该原子的第三电子层电子数可能是8~18,选C。
3.答案 (1)球形 (2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 Fe3+ (3)3d104s2 (4) (5)f
解析 (1)s区包括ⅠA族、ⅡA族,所以族序数最大、原子序数最小的元素是Be,原子的价电子排布式为2s2,电子云形状为球形。
(2)在d区中,族序数最大的为Ⅷ族。第Ⅷ族中原子序数最小的为Fe元素,其常见离子有Fe2+、Fe3+,二者的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5;Fe3+的3d轨道上有5个电子,为半充满状态,较稳定。
(3)ds区包括ⅠB族、ⅡB族,族序数最大的为ⅡB族,ⅡB族中原子序数最小的为Zn元素,其原子的价电子排布式为3d104s2。
(4)p区中,第2周期ⅤA族元素为N,原子的价电子排布图为。
(5)元素铀和钚位于f区。
4.D A项,2s能级的能量比2p能级的能量低,电子应尽可能占据能量较低的原子轨道,该轨道表示式表明原子处于能量较高的激发态;B项,2p能级上的电子应分占3个不同的原子轨道,违背洪特规则;C项,2s能级的能量比2p能级的能量低,电子应尽可能占据能量较低的原子轨道,即应先填满2s再填2p,原子处于能量较高的激发态;D项为基态原子的核外电子排布图,能量最低,故D正确。
5.C 第一周期未成对电子数为1的只有H的基态原子;第二周期未成对电子数为2的元素有C、O的基态原子;第三周期未成对电子数为3的只有P的基态原子;第四周期未成对电子数为4的只有Fe的基态原子。前四周期元素的基态原子中,未成对电子数与其所在周期数相同的元素有5种,故选C。
易错辨析
第四周期元素的基态原子中未成对电子数为4的只有Fe元素;Cr原子的价电子排布式为3d54s1,不是3d44s2,Cr原子核外有6个未成对电子。
6.B A项,24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr3+的价电子排布式为3d3,d轨道不是半充满状态,故错误;B项,Fe原子核外有26个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+的价电子排布式为3d5,d轨道达半充满状态;C项,Co原子核外有27个电子,分四层排布,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,Co3+的价电子排布式为3d6,d轨道不是半充满状态;D项,Cu原子核外有29个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的价电子排布式为3d10,d轨道处于全充满状态;故选B。
7.B s区除氢元素外均为金属元素,f区中所有元素均为金属元素,故A错误;元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素全部为金属元素,故B正确;Fe、Zn的基态原子的最外层电子数均为2,不属于s区,故C错误;s区的H为非金属元素,故D错误。
8.C A项,第ⅠA族元素及某些副族元素如Cr、Cu的原子最外层电子数均为1,则原子最外层只有1个电子的元素不一定位于同一族;B项,X为He,Y为Be,分别为0族、ⅡA族元素;C项,X原子2p能级上有三个电子,为N,Y原子的3p能级上有三个电子,为P,均为ⅤA族元素;D项,X原子核外M层上仅有两个电子,为Mg,Y原子核外N层上也仅有两个电子,Y可以为Ca、Sc、Ti、V等,不一定同族;故选C。
9.C 第四周期中满足基态原子的最外层电子数为2的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,共有9种元素,故选C。
10.BC 电子由激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,故A错误。某元素基态原子最外层仅有的一个电子位于4s能级,该原子4s能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果:1s22s22p63s23p64s1,为K元素,位于s区;情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果:1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分别为Cr和Cu,Cr位于d区,Cu位于ds区,故B正确。Fe原子核外价电子轨道表示式为,故C正确。每个原子轨道最多容纳2个电子,核外电子数为奇数的基态原子,原子轨道中一定有未成对电子,故D错误
11.B 氩原子化学性质稳定,硫离子具有还原性,易失去电子,二者化学性质不相同,故A不正确;两粒子的核外电子排布相同,电子发生跃迁时,跃迁的能级不同,产生的光谱不同,故B正确;两粒子属于不同元素,核电荷数不同,1s能级上电子的能量不同,故C不正确;两粒子的半径不同,3p能级上的电子离核的距离不同,故D不正确。