课时梯级训练(4) 原子结构与元素周期表（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(4)　原子结构与元素周期表 1．下列有关元素周期表的说法正确的是(　　) A．在元素周期表中，第10、11纵列元素均为ds区 B．在元素周期表中，第四周期第9纵列是铁元素 C．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中属于d区 D．某基态原子的价层电子排布式为5d16s2，则该元素位于元素周期表中第六周期第ⅢB族 D　解析：元素周期表中ds区元素包括第 Ⅰ B、 Ⅱ B族，即第11、12纵列，A错误；第四周期第9纵列元素是Co元素，不是Fe元素，B错误；基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，C错误；基态原子的价层电子排布式为5d16s2，其价电子总数为3，则该元素处于元素周期表的第3纵列，属于第ⅢB族，最高能级是6s，故处于第六周期，D正确。 2．下列有关元素周期表分区的说法错误的是(　　) A．p区不包含副族元素 B．第五周期有15种f区元素 C．d区、ds区均不存在非金属元素 D．s区所有元素的p能级电子均为全充满或全空状态 B　解析：p区是最后一个电子填充到p能级上(He除外)，包括第ⅢA族至0族，A正确；f区指的是镧系和锕系，镧系和锕系在第六、七周期的第ⅢB族，第五周期不含有f区，B错误；d区和ds区包括过渡元素，过渡元素都是金属元素，C正确；s区的价层电子排布为ns1～2，s区所有元素的p能级电子均为全充满或全空状态，D正确。 3．下列关于原子核外电子排布与元素在元素周期表中位置关系的说法正确的是(　　) A．基态原子的价层电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素 B．基态原子的价层电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～ⅦB族 C．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素 D．基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素 C　解析：基态原子的价层电子排布式为ns2np6的元素是稀有气体元素，属于0族元素，A错误；基态原子的价层电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素为第8、9、10纵列元素，是第Ⅷ族元素，B错误；基态原子的p能级上有5个电子的元素的价层电子排布式为ns2np5，最外层7个电子，一定是第ⅦA族元素，C正确；基态原子的N层上只有一个电子的元素的价层电子排布式可能为4s1或3d104s1，分别是第 Ⅰ A族的钾元素、第 Ⅰ B族的铜元素，D错误。 4．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不能表示该元素一定为主族元素的是(　　) A．3s23p3 B．4s2 C．4s24p1 D．3s23p5 B　解析：原子的最外层电子排布式为3s23p3、4s24p1、3s23p5的元素分别为P、Ga、Cl，分别处于第ⅤA族、第ⅢA族和第ⅦA族，都是主族元素。原子最外层电子排布式为4s2的元素可能是Ca(4s2)、Sc(3d14s2)、Ti(3d24s2)、V(3d34s2)、Mn(3d54s2)、Fe(3d64s2)等，不一定是主族元素。 5．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列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的 A　解析：元素周期表中，第9列为第Ⅷ族，全部为金属元素，A正确；第15列为第ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3，B错误；He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列，C错误；第14列(碳族)元素原子的价层电子排布式为ns2np2，未成对电子数为2，第15列(氮族)元素原子的价层电子排布式为ns2np3，未成对电子数为3，还有一些过渡元素未成对电子数更多，D错误。 6．下列各组中，两种基态原子对应元素一定位于同一主族的是(　　) A．核外L层仅有2个电子的原子与核外M层仅有2个电子的原子 B．核外电子排布为1s2的原子与核外电子排布为1s22s2的原子 C．2p轨道只有1个未成对电子的原子与3p轨道只有1个未成对电子的原子 D．最外层均只有1个电子的两种原子 A　解析：核外L层仅有2个电子的原子为Be，核外M层仅有2个电子的原子是Mg，二者同处于第ⅡA族，A正确；核外电子排布为1s2、1s22s2的原子分别为He、Be，对应元素分别处于0族、第ⅡA族，B错误；2p轨道只有1个未成对电子的原子可能是B或F，3p轨道只有1个未成对电子的原子可能是Al或Cl，对应元素不一定处于同一主族，C错误；最外层只有1个电子的原子对应元素可能处于第ⅠA族、第ⅠB族等，不一定处于同一主族，D错误。 7．某元素基态原子的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的叙述不正确的是(　　) A．该元素为过渡元素 B．该元素处于元素周期表中第四周期第 Ⅱ A族 C．该元素位于元素周期表的d区 D．该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2 B　解析：某元素基态原子的最外层电子数为 2，价电子数为5，最外层电子数和价电子数不相等，应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则价层电子排布式为3d34s2，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为V元素，处于第四周期第ⅤB族元素，属于过渡元素。 8．含R元素的粒子可发生如下反应：RO＋5R－＋6H＋===3R2＋3H2O。下列说法正确的是(　　) A．R元素位于元素周期表的第ⅤA族 B．RO在化学反应中只能被还原 C．单质R2在常温常压下一定是气体 D．R元素在元素周期表中处于p区 D　解析：R元素可形成R－，则R的最低化合价为－1，R元素处于第ⅦA族，A错误；RO中R元素显＋5价，处于中间价态，既能被氧化又能被还原，B错误；R可能是Cl、Br、I等元素，常温常压下，Br2是液体，I2是固体，C错误；R元素处于第ⅦA族，属于p区元素，D 正确。 9．金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述不正确的是(　　) A．上述钛原子中，中子数可能为27 B．钛元素在元素周期表中处于第四周期第ⅣB族 C．钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置 D．钛元素是d区的过渡元素 C　解析：Ti原子的质子数为22，48Ti、49Ti、50Ti的中子数分别为26、27、28，A正确；基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，最高能级是4s，其价层电子排布式为3d24s2，则Ti元素处于元素周期表中第四周期第ⅣB族，B正确；钛的不同核素的中子数不同，但质子数相同，核外电子排布相同，故在元素周期表中处于相同位置，C错误；Ti元素处于第ⅣB族，处于元素周期表的d区，属于过渡元素，D正确。 10．第115号元素在元素周期表中的信息如图所示，下列有关该元素的说法正确的是(　　) A．Mc是金属元素，其原子核内有115个中子 B．Mc的质量数是288，中子数是173 C．Mc元素处于元素周期表中第七周期第ⅥA族 D．Mc元素处于元素周期表中p区 D　 解析：Mc元素是金属元素，其原子序数为115，则其质子数为115，不能确定中子数，A错误；Mc元素的相对原子质量是288，不是原子的质量数，不能确定中子数，B错误；Mc原子核外有115个电子，其基态原子的价层电子排布式为7s27p3，故Mc处于第七周期第ⅤA族，C错误。 11．元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是(　　) X Y Z A.Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4 B．Y元素在元素周期表的第四周期第ⅥA族 C．X元素所在周期中所含非金属元素最多 D．Z元素在元素周期表中处于p区 B　解析：Y元素原子的价层电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，A正确，B错误；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C正确；Z为As元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，D正确。 12．下列说法正确的是(　　) A．除短周期外，其他周期都有18种元素 B．周期表中ⅢB～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素 C．价电子数与最高正价相等的元素一定是主族元素 D．s区都是金属元素，p区元素都是非金属元素 B　解析：第六周期和第七周期均有32种元素，A错误；周期表中ⅢB～ⅡB族为过渡元素，全部为金属元素，又称过渡金属，B正确；锰元素的价层电子排布为3d54s2，价电子数为7，最高正价为＋7，锰元素在周期表中的位置为第四周期第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；s区包括第ⅠA族和第ⅡA族，除了氢元素之外都是金属元素，p区包括第ⅢA族～0族，有铝元素等金属元素，D错误。 13．下列说法不正确的是(　　) A．同一能层p能级的px、py、pz轨道相互垂直，能量px＝py＝pz B．激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关 C．基态原子最外层电子排布式为ns1的元素一定位于周期表s区 D．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素均为金属元素 C　解析：相同能层、相同能级不同轨道的电子，能量相同，A正确；电子在跃迁过程中会形成发射光谱或吸收光谱，激光的产生、LED灯发光都与电子跃迁有关，B正确；基态原子最外层电子排布式为ns1的元素可能位于ds区，例如铜的价层电子排布为3d104s1，C错误；元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素，D正确。 14．某元素基态原子的价层电子排布为(n－1)dansb(a、b均为大于0的正整数)，下列说法正确的是(　　) A．该元素位于元素周期表中的d区 B．该元素位于元素周期表中的ds区 C．该元素的族序数为a＋b D．该元素一定为金属元素 D　解析：该元素基态原子的价层电子排布式为(n－1)dansb，该元素为过渡金属元素，该元素可能位于元素周期表中的d区或ds区。若该元素处于第ⅢB～ⅦB族，原子的价层电子数等于族序数，则族序数为a＋b，否则不存在这一关系。 15．若某原子在处于能量最低状态时，其价层电子排布式为3d24s2。下列说法正确的是(　　) A．该元素处于元素周期表中的ds区 B．该元素处于元素周期表中的第四周期第 Ⅱ B族 C．该元素原子的M能层共有10个电子 D．该元素是金属元素，与Zn处于同族 C　解析：该元素基态原子的价层电子排布式为3d24s2，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，应为Ti元素，处于元素周期表中的第四周期第ⅣB族，属于d区元素，但与Zn不是同族元素。由原子的电子排布式可知，M能层的电子总数为2＋6＋2＝10。 16．(2024·桂林高二质检)短周期主族元素X、Y、Z、W、R，它们的原子序数依次增大，基态X原子的核外电子只有1种自旋取向，Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是(　　) A．Y处于第二周期，Z、W和R处于第三周期 B．五种元素在元素周期表中均处于p区 C．W的最高价氧化物的水化物的酸性比R的强 D．Z的简单气态氢化物的稳定性比R的强 D　解析：短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，基态X原子的核外电子只有1种自旋取向，则X是H；Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍，则Y为O、R为S。Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等，设Z、W的最外层电子数分别为m、n，则n＋m＝6＋6＝12，则n＝5、m＝7或m＝5、n＝7符合电子排布规律，结合原子序数可知，Z为F，W为P。Y(O)、Z(F)处于第二周期，W(P)、R(S)处于第三周期，A错误；H元素处于s区，其余四种元素均处于p区，B错误；非金属性：S＞P，则最高价氧化物的水化物的酸性：H2SO4＞H3PO4，C错误；非金属性：F＞S，则简单气态氢化物的稳定性：HF＞H2S，D正确。 17．现有X、Y、Z、W、R五种前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。 X元素是形成化合物种类最多的元素 Y元素基态原子的核外p电子比s电子多3个 Z元素最高正价与最低负价的代数和为4 W元素主族序数与周期数的差为4 R元素位于元素周期表中的第八列 (1)R元素位于元素周期表的________区。已知该元素的＋3价离子比＋2价离子稳定，请简述其原因：________。 (2)W的基态原子含有________个原子轨道，其中电子所占据的最高能级的原子轨道呈________形。 (3)X、Y、Z、W的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为______________________(用化学式表示)。 (4)YW3的电子式为______________。该物质遇水会发生水解反应，生成HYO2，同时产生白雾，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1) d　＋2价离子的价层电子排布式为3d6，而＋3价离子的价层电子排布式为3d5，为较稳定的半充满结构 (2)9　哑铃 (3)HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3 (4)　PCl3＋2H2O===HPO2 ＋3HCl 解析：X元素是形成化合物种类最多的元素，为C元素。Y元素基态原子的核外p电子比s电子多3个，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，为P元素。Z元素最高正价与最低负价的代数和为4，最高正价为x，最低负价为－y，有①x＋y＝8、②x－y＝4，为S元素。W元素主族序数与周期数的差为4，位于第三周期第ⅦA族，为Cl元素。R元素位于元素周期表中的第八列，为Fe元素。 (1)R元素为Fe，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区。其＋3价离子比＋2价离子稳定的原因为＋2价离子的价层电子排布式为3d6，而＋3价离子的价层电子排布式为3d5，为较稳定的半充满结构。 (2)W元素为Cl，核外电子排布式：1s22s22p63s23p5，基态原子轨道有1＋1＋3＋1＋3＝9个，其中电子所占据的最高能级的原子轨道3p，呈哑铃形。 (3)X、Y、Z、W的最高价氧化物的水化物为H2CO3、H3PO4、H2SO4、HClO4，酸性由强到弱的顺序为HClO4> H2SO4> H3PO4> H2CO3。 (4)YW3的分子式PCl3，其电子式为。PCl3遇水会发生水解反应，生成HPO2，同时产生白雾，根据元素守恒可知为HCl，反应的化学方程式为PCl3＋2H2O===HPO2＋ 3HCl。 18．第四周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。请回答下列问题： (1)写出其中原子序数最小的副族元素的元素符号______，主族序数最大的金属元素名称________。 (2)锰元素在元素周期表中的位置为______________，属于________(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)区元素。 (3)基态铬原子的电子排布式为______________，与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有________。 (4)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为____，该能层电子占据的原子轨道数为________。 答案：(1)Sc　锗　(2) 第四周期第ⅦB族　d (3)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　K、Cu　(4)N　16 解析：(1)第四周期中原子序数最小的副族元素在第ⅢB族，是第21号元素钪，符号为Sc；第四周期主族序数最大的金属元素位于第ⅣA族，名称为锗；(2)Mn是第25号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，位于第四周期第ⅦB族，属于d区元素；(3)基态铬原子核外有24个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，第四周期最外层电子数为1的原子还有K([Ar] 4s1)、Cu([Ar]3d104s1)；(4)基态铁原子核外有4个电子层，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高能层为第四能层，符号为N，该能层有s、p、d、f四个能级，电子占据的原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16。 学科网（北京）股份有限公司 $$