2020-2021学年人教版高二化学选修3-1.2.1《原子结构与元素周期表》课时训练试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版高二化学选修3-1.2.1《原子结构与元素周期表》课时训练试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 203.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-06-18 07:16:03 | ||
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文档简介
1230630012319000（人教版选修3）1.2.1《原子结构与元素周期表》课时训练试题
（时间：40分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．元素周期表的结构与原子结构有着紧密的联系，把握它们之间的关系，就好比拿到一把开启元素大门的钥匙。下列说法中不正确的是( )
A．同一周期中，各元素原子核外的电子层数相等
B．同一周期中，从左到右元素原子中的质子数及中子数依次增加
C．同一主族中，各元素原子的最外层电子数相等
D．同一主族中，从上到下元素原子的核外电子层数依次增加
2．已知元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A．9 B．10
C．17 D．18
3．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
4．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
C．过渡元素不全是金属元素
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
5．下列说法正确的是( )
A．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共有16个纵列
B．X2＋的核外电子数目为18，则X位于第四周期ⅡA族
C．Li是最活泼的金属，F是最活泼的非金属
D．NaOH的碱性比KOH的碱性强
6．下列说法中错误的是( )
A．所有的非金属元素都分布在p区
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族
C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．同一元素的各种同位素的化学性质一定相同
7．下列各组中的X和Y两种原子，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原子的电子排布式为1s2，Y原子的电子排布式为1s22s2
C．X原子的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
8．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。关于该元素的判断错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为钒元素
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
9．最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的( )
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
10．已知某元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是( )
A．某元素原子的第二电子层电子排布图为
B．某元素原子在某种化合物中的化合价为＋4
C．某元素的原子最外层上电子数为6
D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1
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ⅠA族元素
B．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
12．如下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( )
二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．（18分）原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价电子排布式。
①第四周期ⅥB族__________________________________________；
②第五周期ⅠB族__________________________________________；
③第五周期ⅣA族__________________________________________；
④第六周期ⅡA族__________________________________________。
(2)根据元素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的________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_______周期第________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________(填序号)。
A．第二周期第ⅡB族 B．第四周期第ⅡA族
C．第四周期第ⅤB族 D．第五周期第ⅡB族
④某元素原子的核电荷数为33，则其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)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价电子排布图为________________，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，该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是________。
14.（12分）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能级符号作为该区的符号，如图所示。
(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，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，第二周期第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。
15.（10分）已知元素周期表中共有18纵行，下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称各自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(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、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。
(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为________(填元素符号)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因____________。
1230630012319000（人教版选修3）1.2.1《原子结构与元素周期表》课时训练试题
（时间：40分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．元素周期表的结构与原子结构有着紧密的联系，把握它们之间的关系，就好比拿到一把开启元素大门的钥匙。下列说法中不正确的是( )
A．同一周期中，各元素原子核外的电子层数相等
B．同一周期中，从左到右元素原子中的质子数及中子数依次增加
C．同一主族中，各元素原子的最外层电子数相等
D．同一主族中，从上到下元素原子的核外电子层数依次增加
【答案】 B
2．已知元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A．9 B．10
C．17 D．18
【答案】 C
【解析】 s轨道最多容纳两个电子，即n－1＝2，n＝3，故X的基态原子最外层电子排布式为3s23p5，为Cl。
3．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
【答案】 C
【解析】 由元素原子的最外层电子排布式可知，3s23p3、4s24p1、3s23p5表示的元素均是处于元素周期表中p区的主族元素，4s2表示的元素可能是主族元素Ca，也可能是第四周期除Cr、Cu以外的过渡元素。
4．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
C．过渡元素不全是金属元素
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
【答案】 D
【解析】 常温常压下，溴、汞的单质都呈液态；周期表中有的元素是人工合成的；过渡元素全是金属元素；常温常压下，气态单质全是由非金属元素(稀有气体、F、Cl、O、N、H等)的原子形成的。
5．下列说法正确的是( )
A．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共有16个纵列
B．X2＋的核外电子数目为18，则X位于第四周期ⅡA族
C．Li是最活泼的金属，F是最活泼的非金属
D．NaOH的碱性比KOH的碱性强
【答案】 B
【解析】 A项，元素周期表共有18个纵列，错误；C项，最活泼的金属是Cs(放射性元素除外)，错误；D项，Na与K为同主族元素，钾的金属性比钠的强，故NaOH的碱性比KOH的弱，错误。
6．下列说法中错误的是( )
A．所有的非金属元素都分布在p区
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族
C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．同一元素的各种同位素的化学性质一定相同
【答案】 A
【解析】 氢元素位于s区，故A错。
7．下列各组中的X和Y两种原子，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原子的电子排布式为1s2，Y原子的电子排布式为1s22s2
C．X原子的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
【答案】 C
【解析】 最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于ⅠA族，而铜属于ⅠB族，A选项错误；B选项中X原子是He，属0族元素，Y原子是Be，属于ⅡA族，B选项错误；X原子核外M层上仅有两个电子，X是镁原子，属于ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等元素原子，D选项错误。
8．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。关于该元素的判断错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为钒元素
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
【答案】 C
【解析】 主族元素的最外层电子数＝价电子数，因其最外层电子数与价电子数不相等，因此不是主族元素，C项错误；因该元素是同族中原子序数最小的元素，所以位于第四周期，其价电子数为5，推测价电子排布为3d34s2，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为钒元素，位于第ⅤB族，属于d区元素，A、B、D项正确。
9．最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的( )
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
【答案】 A
【解析】 理论上最活泼的金属单质是Fr，但由于其具有放射性，故一般认为最活泼的金属单质是Cs，而Cs和Fr都属于第ⅠA族元素，位于s区；最活泼的非金属单质是F2，F位于p区；常温下呈液态的金属单质为Hg，Hg属于过渡元素，位于ds区。
10．已知某元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是( )
A．某元素原子的第二电子层电子排布图为
B．某元素原子在某种化合物中的化合价为＋4
C．某元素的原子最外层上电子数为6
D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1
【答案】 D
【解析】 A项错误，所给的第二电子层为充满结构，不能确定其第二层以外是否还有电子；B项错误，仅凭化合价不能确定元素所在的周期和族；C项错误，据最外层电子数为6仅能确定该元素所在主族，不能确定其所在周期；D项已明确给出了原子的外围电子排布，即可顺利找到元素所在的周期和族，这是铟(In)元素。
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ⅠA族元素
B．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
【答案】 C
【解析】 基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为钾元素，也可能为铬元素或者铜元素，A错误；原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素是Ⅷ族元素，不是副族元素，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3，则一定属于p区元素，C正确；基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)，也可能为第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，还可能为y(x＝10)，D错误。
12．如下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( )
【答案】 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，处在第四周期与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。
二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．（18分）原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价电子排布式。
①第四周期ⅥB族__________________________________________；
②第五周期ⅠB族__________________________________________；
③第五周期ⅣA族__________________________________________；
④第六周期ⅡA族__________________________________________。
(2)根据元素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的________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_______周期第________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________(填序号)。
A．第二周期第ⅡB族 B．第四周期第ⅡA族
C．第四周期第ⅤB族 D．第五周期第ⅡB族
④某元素原子的核电荷数为33，则其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)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价电子排布图为________________，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，该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是________。
【答案】 (1)①3d54s1 ②4d105s1 ③5s25p2
④6s2 (2)①ⅡB ②六 ⅠB ③C ④4s24p3 第四周期第ⅤA族 p
②铬
【解析】 (1)ⅢB族～ⅦB族元素的价电子排布式分别为(n－1)dxns2(x＝1～5)，且价电子数等于族序数。故①为3d44s2，但据洪特规则应为3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的价电子排布式分别为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，故②为4d105s1。主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上，且价电子数等于族序数。故③为5s25p2，④为6s2。
(2)①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表第ⅡB族。
②元素基态原子价电子排布为5d106s1，位于第六周期第ⅠB族。
③该元素基态原子价电子排布式为3d34s2，该元素为d区副族元素(价电子排在d轨道和s轨道上)，根据周期数＝能层序数，族序数＝价电子数，可知该元素位于第四周期第ⅤB族。
④根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素原子价电子排布在ns和np轨道，故为主族元素，价电子数为5，故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素。
(3)①钛位于第四周期第ⅣB族，价电子排布为3d24s2。Ti的最高化合价＝价电子数＝4。
②原子价电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。
14.（12分）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能级符号作为该区的符号，如图所示。
(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，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，第二周期第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。
【答案】 (1)球形
(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋ (3)3d104s2 (4) (5)f
【解析】 (1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形；(2)d区为第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋；(3)ds区符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2；(4)该题中符合题意的元素为N，其价电子排布图为；(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。
15.（10分）已知元素周期表中共有18纵行，下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称各自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(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、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。
(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为________(填元素符号)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因____________。
【答案】 (1)如下图：
(2)ds (3)K、Cr、Cu
(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定
【解析】 依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3＋比Fe2＋稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释(Fe3＋的价电子排布式为3d5，为半充满状态，比Fe2＋的价电子排布式3d6稳定)。
（时间：40分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．元素周期表的结构与原子结构有着紧密的联系，把握它们之间的关系，就好比拿到一把开启元素大门的钥匙。下列说法中不正确的是( )
A．同一周期中，各元素原子核外的电子层数相等
B．同一周期中，从左到右元素原子中的质子数及中子数依次增加
C．同一主族中，各元素原子的最外层电子数相等
D．同一主族中，从上到下元素原子的核外电子层数依次增加
2．已知元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A．9 B．10
C．17 D．18
3．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
4．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
C．过渡元素不全是金属元素
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
5．下列说法正确的是( )
A．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共有16个纵列
B．X2＋的核外电子数目为18，则X位于第四周期ⅡA族
C．Li是最活泼的金属，F是最活泼的非金属
D．NaOH的碱性比KOH的碱性强
6．下列说法中错误的是( )
A．所有的非金属元素都分布在p区
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族
C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．同一元素的各种同位素的化学性质一定相同
7．下列各组中的X和Y两种原子，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原子的电子排布式为1s2，Y原子的电子排布式为1s22s2
C．X原子的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
8．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。关于该元素的判断错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为钒元素
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
9．最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的( )
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
10．已知某元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是( )
A．某元素原子的第二电子层电子排布图为
B．某元素原子在某种化合物中的化合价为＋4
C．某元素的原子最外层上电子数为6
D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1
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ⅠA族元素
B．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
12．如下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( )
二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．（18分）原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价电子排布式。
①第四周期ⅥB族__________________________________________；
②第五周期ⅠB族__________________________________________；
③第五周期ⅣA族__________________________________________；
④第六周期ⅡA族__________________________________________。
(2)根据元素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的________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_______周期第________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________(填序号)。
A．第二周期第ⅡB族 B．第四周期第ⅡA族
C．第四周期第ⅤB族 D．第五周期第ⅡB族
④某元素原子的核电荷数为33，则其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)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价电子排布图为________________，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，该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是________。
14.（12分）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能级符号作为该区的符号，如图所示。
(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，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，第二周期第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。
15.（10分）已知元素周期表中共有18纵行，下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称各自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(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、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。
(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为________(填元素符号)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因____________。
1230630012319000（人教版选修3）1.2.1《原子结构与元素周期表》课时训练试题
（时间：40分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．元素周期表的结构与原子结构有着紧密的联系，把握它们之间的关系，就好比拿到一把开启元素大门的钥匙。下列说法中不正确的是( )
A．同一周期中，各元素原子核外的电子层数相等
B．同一周期中，从左到右元素原子中的质子数及中子数依次增加
C．同一主族中，各元素原子的最外层电子数相等
D．同一主族中，从上到下元素原子的核外电子层数依次增加
【答案】 B
2．已知元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A．9 B．10
C．17 D．18
【答案】 C
【解析】 s轨道最多容纳两个电子，即n－1＝2，n＝3，故X的基态原子最外层电子排布式为3s23p5，为Cl。
3．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是( )
A．3s23p3 B．4s24p1
C．4s2 D．3s23p5
【答案】 C
【解析】 由元素原子的最外层电子排布式可知，3s23p3、4s24p1、3s23p5表示的元素均是处于元素周期表中p区的主族元素，4s2表示的元素可能是主族元素Ca，也可能是第四周期除Cr、Cu以外的过渡元素。
4．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
C．过渡元素不全是金属元素
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
【答案】 D
【解析】 常温常压下，溴、汞的单质都呈液态；周期表中有的元素是人工合成的；过渡元素全是金属元素；常温常压下，气态单质全是由非金属元素(稀有气体、F、Cl、O、N、H等)的原子形成的。
5．下列说法正确的是( )
A．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，共有16个纵列
B．X2＋的核外电子数目为18，则X位于第四周期ⅡA族
C．Li是最活泼的金属，F是最活泼的非金属
D．NaOH的碱性比KOH的碱性强
【答案】 B
【解析】 A项，元素周期表共有18个纵列，错误；C项，最活泼的金属是Cs(放射性元素除外)，错误；D项，Na与K为同主族元素，钾的金属性比钠的强，故NaOH的碱性比KOH的弱，错误。
6．下列说法中错误的是( )
A．所有的非金属元素都分布在p区
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和4p能级上只有一个空轨道的原子一定属于同一族
C．除氦以外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．同一元素的各种同位素的化学性质一定相同
【答案】 A
【解析】 氢元素位于s区，故A错。
7．下列各组中的X和Y两种原子，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原子的电子排布式为1s2，Y原子的电子排布式为1s22s2
C．X原子的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
【答案】 C
【解析】 最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于ⅠA族，而铜属于ⅠB族，A选项错误；B选项中X原子是He，属0族元素，Y原子是Be，属于ⅡA族，B选项错误；X原子核外M层上仅有两个电子，X是镁原子，属于ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等元素原子，D选项错误。
8．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素。关于该元素的判断错误的是( )
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为钒元素
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
【答案】 C
【解析】 主族元素的最外层电子数＝价电子数，因其最外层电子数与价电子数不相等，因此不是主族元素，C项错误；因该元素是同族中原子序数最小的元素，所以位于第四周期，其价电子数为5，推测价电子排布为3d34s2，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为钒元素，位于第ⅤB族，属于d区元素，A、B、D项正确。
9．最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的( )
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
【答案】 A
【解析】 理论上最活泼的金属单质是Fr，但由于其具有放射性，故一般认为最活泼的金属单质是Cs，而Cs和Fr都属于第ⅠA族元素，位于s区；最活泼的非金属单质是F2，F位于p区；常温下呈液态的金属单质为Hg，Hg属于过渡元素，位于ds区。
10．已知某元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是( )
A．某元素原子的第二电子层电子排布图为
B．某元素原子在某种化合物中的化合价为＋4
C．某元素的原子最外层上电子数为6
D．某元素原子的外围电子排布式为5s25p1
【答案】 D
【解析】 A项错误，所给的第二电子层为充满结构，不能确定其第二层以外是否还有电子；B项错误，仅凭化合价不能确定元素所在的周期和族；C项错误，据最外层电子数为6仅能确定该元素所在主族，不能确定其所在周期；D项已明确给出了原子的外围电子排布，即可顺利找到元素所在的周期和族，这是铟(In)元素。
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ⅠA族元素
B．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
【答案】 C
【解析】 基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为钾元素，也可能为铬元素或者铜元素，A错误；原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素是Ⅷ族元素，不是副族元素，B错误；基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3，则一定属于p区元素，C正确；基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)，也可能为第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，还可能为y(x＝10)，D错误。
12．如下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( )
【答案】 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，处在第四周期与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。
二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．（18分）原子结构与元素周期表存在内在联系，按要求回答下列问题：
(1)根据元素在周期表中的位置，写出元素基态原子的价电子排布式。
①第四周期ⅥB族__________________________________________；
②第五周期ⅠB族__________________________________________；
③第五周期ⅣA族__________________________________________；
④第六周期ⅡA族__________________________________________。
(2)根据元素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的________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_______周期第________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________(填序号)。
A．第二周期第ⅡB族 B．第四周期第ⅡA族
C．第四周期第ⅤB族 D．第五周期第ⅡB族
④某元素原子的核电荷数为33，则其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)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素，基态原子价电子排布图为________________，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，该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称是________。
【答案】 (1)①3d54s1 ②4d105s1 ③5s25p2
④6s2 (2)①ⅡB ②六 ⅠB ③C ④4s24p3 第四周期第ⅤA族 p
②铬
【解析】 (1)ⅢB族～ⅦB族元素的价电子排布式分别为(n－1)dxns2(x＝1～5)，且价电子数等于族序数。故①为3d44s2，但据洪特规则应为3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的价电子排布式分别为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，故②为4d105s1。主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上，且价电子数等于族序数。故③为5s25p2，④为6s2。
(2)①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表第ⅡB族。
②元素基态原子价电子排布为5d106s1，位于第六周期第ⅠB族。
③该元素基态原子价电子排布式为3d34s2，该元素为d区副族元素(价电子排在d轨道和s轨道上)，根据周期数＝能层序数，族序数＝价电子数，可知该元素位于第四周期第ⅤB族。
④根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素原子价电子排布在ns和np轨道，故为主族元素，价电子数为5，故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素。
(3)①钛位于第四周期第ⅣB族，价电子排布为3d24s2。Ti的最高化合价＝价电子数＝4。
②原子价电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。
14.（12分）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能级符号作为该区的符号，如图所示。
(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，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，第二周期第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。
【答案】 (1)球形
(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5
Fe3＋ (3)3d104s2 (4) (5)f
【解析】 (1)s区为第ⅠA族、第ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形；(2)d区为第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋；(3)ds区符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2；(4)该题中符合题意的元素为N，其价电子排布图为；(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。
15.（10分）已知元素周期表中共有18纵行，下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称各自按构造原理最后填入的电子的能级符号。
(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、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。
(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为________(填元素符号)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因____________。
【答案】 (1)如下图：
(2)ds (3)K、Cr、Cu
(4)Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定
【解析】 依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3＋比Fe2＋稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释(Fe3＋的价电子排布式为3d5，为半充满状态，比Fe2＋的价电子排布式3d6稳定)。