内容正文:
第二单元 元素性质的递变规律
第1课时 原子核外电子排布的周期性
基础过关练
题组一 原子结构与元素周期表的关系
1.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点:①原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化;②元素周期表中第ⅠA族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;④元素周期表的每一周期元素的种数均相等;⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期;⑥周期序数越大,该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是 ( )
A.①⑥B.①②③⑤⑥C.①④⑥D.②③⑤
2.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正确的是( )
A.原子的外围电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素
B.处于第n周期的某元素,其基态原子的np能级上有5个电子,该元素一定是第ⅦA族元素
C.基态原子的外围电子排布式为3d3~74s2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族
D.基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
3.(经典题)(1)29号元素的基态原子的外围电子排布式是 ,有 个未成对电子。它位于第 周期第 族。
(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期,与Cu同族,Au原子外围电子排布式为 。
(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,该元素处于元素周期表的第 周期第 族。
题组二 元素周期表的分区
4.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区。下列元素中,与其他元素不处在同一个区的是( )
A.Ne B.Al C.Pb D.Cu
5.已知某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,该元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期Ⅷ族,p区
B.第三周期ⅤB族,d区
C.第四周期ⅠB族,ds区
D.第四周期ⅤB族,f区
6.(经典题)具有以下结构的原子对应的元素一定属于p区的是( )
①最外层有3个电子的原子
②最外层电子排布式为ns2的原子
③最外层有3个未成对电子的原子
④最外层电子形成全满结构的原子
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
7.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
下列叙述正确的是( )
A.K位于元素周期表中第4周期第ⅠB族,属于d区元素
B.J位于元素周期表中第4周期第ⅣB族,属于d区元素
C.F位于元素周期表中第3周期第ⅡA族,属于s区元素
D.I位于元素周期表中第3周期第ⅧA族,属于ds区元素
能力提升练
题组一 核外电子排布与元素周期表的分区
1.下列说法错误的是( )
A.基态原子的p轨道上半充满的元素一定位于p区
B.d区所有元素都为金属元素
C.基态原子的外围电子排布为(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s区元素
2.已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.这五种元素位于5个不同的区
B.元素4的基态原子的外围电子排布式为3d104s2,与它具有相同最外层电子数的原子只可能处于ds区
C.元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数之比为1∶3∶4
D.元素5的原子结构示意图为,属于金属元素
3.请将下表补充完整:
基态原子的电子排布式
族
周期
区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
④[Ar]3d104s1
题组二 核外电子排布与元素推断的综合考查
4.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说法正确的是( )
A.原子的外围电子排布为ns2np1~6的元素一定是主族元素
B.原子的外围电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB族~第ⅦB族
C.基态原子的最高能层的p轨道上有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
5.(经典题)115号元素的中文名为“镆”,它有多种原子,下列说法错误的是( )
AMc和Mc的化学性质几乎相同
B.Mc位于周期表的第七周期第ⅤA族
C.在Mc原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f,故Mc位于周期表的f区
D.在周期表中,假设第八周期按现有规则填满,则115号元素的正下方是165号元素
6.现有五种前四周期元素,信息见下表,回答下列问题。
元素
信息
A
基态原子有6个原子轨道填充满电子,有3个未成对电子
B
M层比L层少两个电子
C
基态原子核外有17种不同运动状态的电子
D
基态原子的价电子排布式为3dx4s2,在常见化合物中其最高正价为+7价
E
基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子
(1)A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为 (用最高价氧化物的水化物的化学式表示)。
(2)D在元素周期表中的位置为 ,其基态原子的简化电子排布式为 。
(3)写出基态B原子价电子的轨道表示式: 。
(4)E位于元素周期表的 区,基态原子填有电子的轨道数为 。
答案与分层梯度式解析
第二单元 元素性质的递变规律
第1课时 原子核外电子排布的周期性
基础过关练
1.A ①原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化,正确;②第ⅠA族元素除氢元素之外称为碱金属元素,错误;③第一周期的元素原子外围电子排布从1s1开始到1s2结束,错误;④随着周期数的增大,元素种数有增多的趋势,错误;⑤原子核外电子排布式为1s22s22p3的为N元素,位于第二周期,而原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3的为P元素,位于第三周期,错误;⑥随着周期序数的增大,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。
2.B 原子的外围电子排布式为ns2np6的元素不是主族元素,为零族元素,A错误;处于第n周期的某元素,其基态原子的np能级上有5个电子,则其外围电子排布式为ns2np5,该元素一定位于第ⅦA族,B正确;基态原子的外围电子排布式为3d6~74s2的元素位于第Ⅷ族,外围电子排布式为3d34s2和3d54s2的元素分别位于第ⅤB族、第ⅦB族,不存在基态原子的外围电子排布式为3d44s2的元素,C错误;基态原子的N层上只有1个电子的元素可能为K、Cr或Cu,K为主族元素,Cr、Cu均为副族元素,D错误。
3.答案 (1)3d104s1 1 4 ⅠB
(2)5d106s1
(3)4 ⅢA
解析 (1)根据核外电子排布规律,该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,外围电子排布式为3d104s1,所以有1个未成对电子。有四个电子层,所以为第4周期元素,外围电子排布式为3d104s1,处于第ⅠB族。
(2)Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Au与Cu同族,处于第6周期,则Au原子的外围电子排布式为5d106s1。
(3)该元素为主族元素,根据电子层数=周期序数,主族序数=外围电子数,可知该元素位于第4周期第ⅢA族。
4.D Ne是0族元素,位于p区;Al是第ⅢA族元素,位于p区;Pb是第ⅣA族元素,位于p区;而Cu是第ⅠB族元素,位于ds区。可见与其他元素不处在同一个区的是Cu元素,选D。
5.C 某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,为Cu元素,处于元素周期表中ds区,该元素处于第四周期ⅠB族,故C项正确。
6.B 最外层有3个电子的原子,其最外层电子排布可表示为ns2np1,只能是第ⅢA族元素的原子,①正确;最外层电子排布式为ns2的原子,既可能是第ⅡA族元素的原子,也可能是过渡元素的原子,还可能是He原子,②错误;最外层有3个未成对电子的原子,其最外层电子排布可用ns2np3表示,位于第ⅤA族,③正确;最外层电子形成全满结构的原子,其最外层电子排布式可能为ns2、ns2np6等,不一定属于p区,④错误。
7.C 根据题给信息知K(Cu)位于元素周期表中第4周期第ⅠB族,属于ds区元素,A错误;J位于元素周期表中第4周期第ⅥB族,属于d区元素,B错误;F位于元素周期表中第3周期第ⅡA族,属于s区元素,C正确;I位于元素周期表中第3周期第ⅦA族,属于p区元素,D错误。
能力提升练
1.C 基态原子的外围电子排布为(n-1)dxnsy的元素,族序数不一定为x+y,如当x+y=9或10时处于第Ⅷ族,C错误。
2.D 元素2和元素5均位于p区,元素1位于s区,元素3位于d区,元素4位于ds区,A错误;元素4为Zn,其基态原子的外围电子排布式为3d104s2,最外层电子数为2,属于ds区元素,与它具有相同最外层电子数的原子有很多,如Mg位于s区,He位于p区,Mn位于d区,B错误;元素1、2、3分别是H、O、Fe,它们的基态原子的外围电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d64s2,未成对电子数分别为1、2、4,故未成对电子数之比为1∶2∶4,C错误;元素5位于第四周期第ⅣA族,为32号元素锗(Ge),属于金属元素,D正确。
3.答案 ①ⅡA 三 s
②ⅣA 五 p
③ⅢB 四 d
④ⅠB 四 ds
解析 ①最后一个电子填充在s轨道,属于s区元素,为主族元素,在第三周期第ⅡA族。②最后一个电子填充在p轨道,属于p区元素,为主族元素,在第五周期第ⅣA族。③最后一个电子填充在d轨道,且d轨道上电子数小于10,属于d区元素,为副族元素,在第四周期第ⅢB族。④为Cu元素,属于ds区元素,为副族元素,在第四周期第ⅠB族。
4.C 原子的外围电子排布为ns2np6的元素是0族元素,A错误;原子的外围电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为第Ⅷ族元素,B错误;基态原子的最高能层p轨道上有5个电子,其外围电子排布式为ns2np5,一定是第ⅦA族元素,C正确;基态原子的N层上只有一个电子,其外围电子排布式可能为4s1或3d104s1等,分别是第ⅠA族的钾元素、第ⅠB族的铜元素等,D错误。
5.CMc和Mc为同种元素,其原子的最外层电子数相同,化学性质几乎相同,A项正确;镆元素的原子序数为115,位于元素周期表的第七周期第ⅤA族,B项正确;镆元素位于元素周期表中p区,C项错误;按照现有核外电子排布规律可知,第八周期的元素种类数应为50,则115号元素的正下方应为165号元素,D项正确。
6.答案 (1)HClO4>H2SO4>H3PO4
(2)第四周期第ⅦB族 [Ar]3d54s2
(3)
(4)ds 15
解析 A的基态原子有6个原子轨道填充满电子,有3个未成对电子,A为P;B原子的M层比L层少两个电子,B为S;C的基态原子核外有17种不同运动状态的电子,C为Cl;D的基态原子的价电子排布式为3dx4s2,在常见化合物中其最高正价为+7价,则价层电子排布式为3d54s2,D为Mn;E的基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,E的价层电子排布式为3d104s1,E为Cu。(1)由以上分析知,A为P,B为S,C为Cl。A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4。(2)D为锰元素,其在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族,其基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s2。(3)B为硫元素,其基态原子的价电子的轨道表示式为。(4)E为铜元素,位于元素周期表的ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,填有电子的轨道数为15。
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