内容正文:
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第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与
元素的性质
第1课时 原子结构与
元素周期表
能力作业
02
目录
CONTENTS
基础作业
01
基础作业
(建议用时:15分钟)
考点一 构造原理与元素周期表
1.价层电子排布式为5s25p1的元素,在元素周期表中的位置是( )
A.第四周期第ⅤA族
B.第五周期第ⅢA族
C.第五周期第ⅠA族
D.第四周期第ⅢA族
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基础作业
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2.价层电子排布式为5s25p2的主族元素是( )
A.第五周期第ⅡA族 B.50号元素
C.非金属元素 D.Sb
解析:5s25p2,5指的是电子层数,即属于第五周期,在主族元素中,价层电子数等于主族序数等于最外层电子数,即属于第ⅣA族元素,按照核外电子排布的规律,推出此元素是50号元素锡(Sn),B正确。
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基础作业
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3.元素周期表中铋元素的数据如图,下列说法正确的是( )
A.基态铋原子6p能级有一个未成对电子
B.铋位于周期表第六周期第ⅤA族
C.铋原子最外层有5个能量相同的电子
D.铋的最高价氧化物为Bi2O3
解析:基态铋原子6p能级有3个未成对电子,A错误;根据铋原子的价层电子排布式6s26p3可知,其位于周期表中第六周期第ⅤA族,B正确;铋原子最外层电子排布式为6s26p3,6s能级2个电子与6p能级3个电子能量不同,C错误;根据价层电子排布式可知,铋元素最高价为+5价,故最高价氧化物为Bi2O5,D错误。
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基础作业
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4.已知基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7,则有关R元素的说法错误的是( )
A.质子数为27 B.在周期表中位于第ⅡB族
C.在周期表中处于d区 D.属于过渡金属元素
解析:基态R2+的核外电子排布式为[Ar]3d7,则基态原子R的核外电子排布式为[Ar]3d74s2,R为Co元素,则质子数为27,A正确;Co元素位于第四周期第Ⅷ族,处于d区,属于过渡金属元素,B错误,C、D正确。
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基础作业
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5.某元素位于周期表中第四周期第ⅤA族,则该元素的名称和价层电子排布式均正确的是( )
A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5
C.磷,4s24p3 D.锑,5s25p3
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基础作业
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考点二 元素周期表的分区
6.神舟十五号载人飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发的产品。砷(As)和镓(Ga)两种元素在元素周期表中位于( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.ds区
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基础作业
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7.在元素周期表中全部是金属元素的区域为( )
A.只有s区 B.只有d区
C.s区、d区和ds区 D.d区和ds区
解析:s区的氢为非金属元素,d区和ds区全部为金属元素。
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基础作业
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8.闪烁着银白色光泽的金属钛(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。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是( )
A.上述钛原子中,中子数不可能为22
B.钛元素在周期表中处于第四周期
C.钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D.钛元素是d区的过渡元素
解析:题给三种同位素原子中,中子数最小的为26,故A正确;Ti位于第四周期第ⅣB族,属于d区元素,故B、D正确;同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同,故C错误。
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基础作业
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9.下列说法正确的是( )
A.元素周期表的p区全部是副族元素
B.元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C.过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D.ds区元素不都是副族元素
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基础作业
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10.前四周期元素中,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( )
A.0种 B.1种
C.2种 D.3种
解析:基态原子的4s能级中只有1个电子,该原子4s能级未填充满,一是按照能级顺序正常填充的结果:1s22s22p63s23p64s1,为19K元素,位于s区;二是按照洪特规则的特例填充的结果:1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,为24Cr和29Cu,29Cu位于ds区,位于d区的元素只有1种。
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基础作业
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能力作业
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.根据下列微粒的最外层电子排布,能确定该元素在元素周期表中位置的是( )
A.4s1 B.3d104sn
C.nsnnp3n D.ns2np3
解析:A项中最外层为4s1的价层电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1;B项中3d104sn的价层电子排布包括3d104s1、3d104s2;C项中n为2,即2s22p6;D项中n可能为2、3、4、5、6、7。
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能力作业
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2.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中位于( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族
C.Ⅷ族 D.ⅡA族
解析:根据核外电子排布规律,可知该元素的原子最外层只有2个电子,而且应该排布在第4电子层上,该元素在周期表中的位置应该是第四周期ⅡA族。
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能力作业
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[重难点拨] 核外电子排布与族的关系
(1)主族元素的价层电子排布
同主族元素原子的价层电子排布相似,价层电子全部排布在ns或nsnp轨道上。
(2)稀有气体的价层电子排布为1s2或ns2np6。
(3)过渡元素的价层电子排布
①ⅢB~ⅦB族(包括La、Ac,其他镧系、锕系元素除外):族序数=价层电子数=原子最外层ns轨道电子数+次外层(n-1)d轨道电子数=最高正价。
②Ⅷ族:原子最外层ns电子数+次外层(n-1)d电子数之和分别为8、9、10。
③ⅠB和ⅡB的族序数=原子最外层电子数。
主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
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能力作业
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3.关于元素周期表,下列说法不正确的是( )
A.第114号元素是位于p区的金属元素,价层电子数为4
B.第117号元素基态原子的未成对电子数为1,位于p轨道上
C.基态原子中未成对电子数最多的元素位于元素周期表的第ⅥB族
D.按照现有构造原理,理论上第八周期应有50种元素
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能力作业
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4.基态时,某元素原子的最外层电子排布为ns1,下列关于该元素的说法正确的是( )
A.价层电子数一定为1 B.一定位于第ⅠA族或第ⅠB族
C.元素的最高正价一定为+1价 D.周期表前36号元素中共有6种
解析:基态时,某元素原子的最外层电子排布为ns1,则该元素可能是第ⅠA族的元素,也可能是Cr、Cu等过渡元素,当该元素为Cr、Cu等过渡元素时,价层电子数不是1,故A错误;当n=4时,该元素可能是Cr,位于第ⅥB族,故B错误;当n=4时,该元素可能是Cu,最高正价为+2价,故C错误;周期表前36号元素中有H、Li、Na、K、Cr、Cu,共6种,故D正确。
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能力作业
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5.已知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的轨道表示式为
B.某元素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.某元素的价层电子排布式为5s25p1
解析:A中只能说明该元素的L层有8个电子,不能确定其在周期表中的位置;B中非金属元素有多种化合价,+4价不一定是其最高化合价,不能确定其在周期表中的位置;C中根据最外层电子数只能确定族序数,不能确定周期序数;D可确定该元素在第五周期ⅢA族。
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7.周期表共有18个纵列,从左到右排为1~18列,即氢、碱金属元素为第1列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第14列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
B.只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第四周期第8列元素是铁元素
D.第15列元素原子的价层电子排布为ns2np5
解析:A项中第14列是碳族元素,价层电子排布为ns2np2,未成对电子数为2,不如第15列(氮族元素)元素未成对电子数多。B项中周期表中第12列(即第ⅡB族)元素最外层电子排布也为ns2。D项中第15列元素原子的价层电子排布为ns2np3。
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解析:按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区,除ds区外,各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号,根据X的电子排布式可知,X必为d区元素,故A正确;若n=3,基态X原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2,则Z为24或25,故B正确;若n=4,该原子有5个电子层,处于第五周期,故C正确;若X是第四周期元素,则具有ns2np6nd5排布的元素有Cr、Mn,但可能存在同位素,因此原子不止2种,故D错误。
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9.下列说法中正确的是( )
A.价层电子数与最高化合价相等的元素一定是主族元素
B.次外层全充满而最外层有不成对电子的元素一定是主族元素
C.所有非金属元素都在p区
D.元素周期表的5个区中都有金属元素
解析:在第四周期ⅢB~ⅦB的Sc、Ti、V、Cr、Mn过渡元素,其价层电子数分别为3、4、5、6、7,最高正化合价分别为+3、+4、+5、+6、+7价,Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,A、B不正确;氢元素在s区,C不正确。
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10.铍(Be)的某些化合物与铝的同类化合物具有相似的性质。下列叙述正确的是 ( )
A.Be原子核外电子有3种不同的运动状态
B.Be原子核外电子共占有3个原子轨道
C.1 mol Be(OH)2能与含2 mol H2SO4的H2SO4溶液完全反应
D.1 mol Be(OH)2能与含2 mol NaOH的NaOH溶液完全反应
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解析:铍(Be)原子的电子排布式为1s22s2,核外电子有4种不同的运动状态,占有2个原子轨道,A、B错误;1 mol Be(OH)2能与含1 mol H2SO4的H2SO4溶液完全反应,C错误;铍(Be)的某些化合物与铝的同类化合物具有相似的性质,则Be(OH)2能与强碱溶液反应,1 mol Be(OH)2能与含2 mol NaOH的NaOH溶液完全反应,D正确。
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11.具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是
( )
A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
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能力作业
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解析:两种元素原子的电子层上全部都是s电子,即为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2,对应的分别是H、He、Li、Be,则可能属于第一周期或第二周期。3p能级上只有1个空轨道的原子即:1s22s22p63s23p2是硅元素;3p能级上只有1个未成对电子的原子即:1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素,都属于第三周期。最外层电子排布为2s22p6的原子是氖元素,属于第二周期元素;最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为氮、氧、氟、钠、镁、铝等,很显然不一定属于同一周期。原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2,可能为Ar、K、Ca,很显然不一定属于同一周期。
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12.元素X、Y、Z在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( )
A.Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
B.Y元素在元素周期表的第三周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
解析:因为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错误,B正确;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,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D正确。
X
Y
Z
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二、非选择题
13.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题。
(1)上述金属中属于主族元素的有_____。
(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子价层电子的电子排布图为______________。
(3)基态金原子的价层电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于第____周期第_____族。
(4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于_____区。
铝
六
ⅠB
ds
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能力作业
30
原子电子排布式 族 周期 区
①1s22s22p63s2
②[Kr]4d105s25p2
③[Ar]3d14s2
④[Ar]3d104s1
14.完成下列小题。
(1)填表:
ⅡA
三
s
ⅣA
五
p
ⅢB
四
d
ⅠB
四
ds
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能力作业
31
(2)某元素原子共有3个价层电子,其中一个价层电子位于第三能层d轨道,试回答:
①该元素核外电子排布式为____________________,价层电子的轨道表示式
为________________。
②该元素的原子序数为____,元素符号为____,在周期表中的位置为__________________,该元素是______(填“金属”或“非金属”)元素,最高正化合价为_____价。
1s22s22p63s23p63d14s2
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Sc
第四周期第ⅢB族
金属
+3
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能力作业
32
15.原子结构与元素周期表存在着内在联系,按要求回答下列问题:
(1)具有(n-1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中第_____族。
(2)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中第_____周期第______族。
(3)某元素原子的核电荷数为35,则其原子的价层电子排布式为________,其位于元素周期表中的__________________,属于____区的元素。
(4)某元素原子的简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在____区。
ⅡB
四
ⅤB
4s24p5
第四周期第ⅦA族
p
f
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3
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5
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能力作业
33
R
解析:根据题给反应知R元素可形成R-,可知R元素原子最外层有7个电子,位于第ⅦA族,A错误;ROeq \o\al(-,3)中R元素的化合价为+5价,R元素为第ⅦA族元素,其最高正化合价为+7价,ROeq \o\al(-,3)既能被还原又能被氧化,B错误;R2为Cl2,在常温常压下是气体,R2还可以是溴单质或碘单质,而溴单质在常温常压下为液体,碘单质在常温常压下为固体,C错误;第ⅦA族元素都位于周期表中的p区,D正确。
6.含R元素的微粒可发生反应:ROeq \o\al(-,3)+5R-+6H+===3R2+3H2O,下列说法正确的是( )
A.R元素位于周期表中第ⅤA族
B.ROeq \o\al(-,3)只能被还原
C.R2在常温常压下一定是气体 D.R元素一定位于周期表中的p区
8.已知某基态原子(eq \o\al(A,Z)X)的某能层的电子排布式为ns2np6nd5,下列说法错误的是( )
A.X必为d区元素
B.若n=3,则Z为24或25
C.若n=4,则X必为第五周期的过渡元素
D.若X是第四周期元素,则具有ns2np6nd5排布的原子仅有2种
$