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化学 选择性必修2 作业与测评(苏教)
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
(建议用时:15分钟)
考点一 原子核外电子排布与周期、族的划分的关系
1.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族,则该元素的名称和外围电子排布式均正确的是( )
A.砷,4s24p3 B.溴,4s24p5
C.磷,4s24p3 D.锑,5s25p3
答案:A
2.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中属于( )
A.ⅤB族 B.ⅡB族
C.Ⅷ族 D.ⅡA族
答案:D
3.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
答案:B
解析:原子的外围电子排布式为ns2np6的元素为0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Ⅷ族,外围电子排布式为3d34s2和3d54s2的元素分别位于ⅤB族、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。
4.(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______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____族。
答案:(1)3d104s1 1 4 ⅠB (2)5d106s1 (3)4 ⅢA
考点二 原子核外电子排布与区的划分的关系
5.根据元素原子的外围电子排布的特征,可把元素周期表划分为5个区。下列元素与其他元素不处在同一个区的是( )
A.Ne B.Al
C.Pb D.Zn
答案:D
6.根据电子排布的特点,Cu在周期表中属于( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.ds区
答案:D
7.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
答案:B
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.原子序数小于36的某元素基态原子最外层电子排布式为ns1,则该元素在元素周期表中不可能位于( )
A.ⅠA族 B.ⅥB族
C.Ⅷ族 D.ⅠB族
答案:C
解析:ⅠA族元素基态原子的最外层电子排布式为ns1;ⅥB族的Cr元素基态原子的最外层电子排布式为4s1;原子序数小于36的Ⅷ族元素有Fe、Co、Ni,它们基态原子的最外层电子排布式都为4s2;ⅠB族的Cu元素基态原子的最外层电子排布式为4s1。
2.具有下列电子排布式的原子中,原子半径最大的是( )
A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3
C.1s22s22p4 D.1s22s22p63s23p5
答案:A
解析:A为P,B为N,C为O,D为Cl。在四种原子中P的半径最大,故选A。
[解题规律] “三看”法比较微粒半径大小
“一看”电子层数:电子层数不同时,一般电子层数越多,半径越大。如:r(S)>r(N)。
“二看”核电荷数:电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。如:r(O2-)>r(Na+)。
“三看”核外电子数:电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。如:r(Cl-)>r(Cl)。
3.下列说法正确的是( )
A.所有金属元素都分布在s区、d区和ds区
B.元素周期表ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.最外层电子数为1或2的元素都分布在s区
D.s区均为金属元素,p区都是非金属元素
答案:B
解析:p区也有金属元素,A错误;ⅠB、ⅡB族元素的原子最外层电子数分别为1、2,在ds区,C错误;s区的氢元素为非金属元素,D错误。
4.元素周期表中27号元素Co的方格中注明3d74s2,由此可以推断( )
A.它位于元素周期表的第4周期ⅡA族
B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C.Co2+的外围电子排布式为3d54s2
D.Co位于元素周期表中的d区
答案:D
解析:Co为过渡元素,位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,A错误;3d74s2表示Co的外围电子排布,故Co的基态核外电子排布式可简写为[Ar]3d74s2,B错误;Co失电子时,先失去4s轨道上的电子,故Co2+的外围电子排布式为3d7,C错误。
5.某元素的原子最外层电子数为2,外围电子数为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.原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B.该元素为V
C.该元素为ⅡA族元素
D.该元素位于d区
答案:C
解析:该元素为同族元素中原子序数最小的,所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其外围电子数≠最外层电子数,可推出该元素并不是第2周期元素,应为第4周期元素,外围电子排布式为3d34s2,故为23号元素V,位于d区。
6.具有下列电子层结构的微粒,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轨道上只有1个空轨道的原子和3p轨道上只有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轨道上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
答案:B
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,即两种元素原子的电子层上全部都是s电子,可能属于第1周期或第2周期;3p轨道上只有1个空轨道的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,是硅元素;3p轨道上只有1个未成对电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,是铝元素或氯元素,都属于第3周期;最外层电子排布为2s22p6的原子是氖,属于第2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轨道上都填满了电子而d轨道未排电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。
7.已知某元素原子的外围电子排布式为(n-1)dansb,则下列说法正确的是( )
A.该元素是金属元素
B.该元素位于周期表中d区
C.该元素的族序数为a+b
D.该元素位于周期表中第4周期
答案:A
解析:由原子的外围电子排布式为(n-1)dansb可知该元素应为过渡元素,是金属元素,A正确;该元素可能位于周期表的d区或ds区,B错误;其族序数不一定是a+b(如铜),C错误;该元素可能位于周期表中的第4、5或6周期,D错误。
8.如图是元素周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素的原子核外电子数等于B的质量数,B元素的原子核内质子数等于中子数,下列叙述正确的是( )
A
C
B
A.B为第2周期元素,属于p区元素
B.C的氢化物在同主族中酸性最强
C.三种元素都处于s区
D.C原子的外围电子排布式为2s22p5
答案:D
解析:根据题图及元素周期表结构可知,B位于第3周期,A、C位于第2周期,设B原子的核外电子总数为x,B的核电荷数=质子数=x,B元素的原子核内质子数等于中子数,则B原子的质量数为2x;则A的核外电子数=原子序数=x-8-1,C的核外电子数为x-8+1,A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B的质量数,则x+(x-8-1)+(x-8+1)=2x,解得x=16,则B为S元素,A为N元素,C为F元素。S为第3周期元素,故A错误;C是F元素,为ⅦA族元素,HF为弱酸,而同主族元素的氢化物如HCl、HBr与HI都属于强酸,故B错误;N、S、F三种元素都处于p区,故C错误;C是F元素,基态F原子的最外层有7个电子,故其外围电子排布式为2s22p5,故D正确。
[方法规律] 根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置
电子排布式外围电子排布式
9.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出以下观点:
①元素周期表的形成是由原子的结构决定的;
②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;
③每一周期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类均相等;
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.①⑥ B.①②③⑤⑥
C.①④⑥ D.②③⑤
答案:A
解析:ⅠA族元素除H元素外统称为碱金属元素,②错误;第1周期元素原子外围电子排布从1s1开始至1s2结束,③错误;不同周期元素的种类不一定相等,④错误;⑤中的两元素位于同一主族,⑤错误。
10.下列叙述正确的是( )
A.Ge元素位于元素周期表中第4周期ⅥA族
B.外围电子排布式为4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族,是p区元素
C.基态原子核外最外层只有1个单电子的原子,一定位于周期表s区
D.基态原子中未成对电子数目:Mn>Fe>Se>As
答案:B
解析:Ge元素位于元素周期表中第4周期ⅣA族,故A错误;外围电子排布为4s24p3的元素原子有4个电子层,最外层电子数为5,故位于第4周期ⅤA族,最后一个电子填充在p能级上,为p区元素,故B正确;基态原子核外最外层只有1个单电子的原子,不一定位于周期表s区,如铜,位于ds区,故C错误;基态原子中未成对电子数目:Mn(5个)>Fe(4个)>As(3个)>Se(2个),故D错误。
11.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,则下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
A.基态Y原子的外围电子排布式为4s24p4
B.Y在元素周期表的第3周期ⅥA族
C.X所在周期中所含非金属元素种数最多
D.基态Z原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
答案:A
解析:Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1,其中n-1=2,所以n=3,则Y是S,根据元素X、Y、Z在周期表中的相对位置可判断X是F,Z是As。基态S原子的外围电子排布式为3s23p4,A错误。
二、非选择题
12.已知几种元素原子的核外原子结构或核外电子排布或外围电子排布情况,分别判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表中的位置。
元素
元素符号
原子序数
区
周期数
族序数
A
1s22s22p63s1
B
C
3d104s1
D
[Ne]3s23p4
E
答案:A:Na 11 s 3 ⅠA
B:Fe 26 d 4 Ⅷ
C:Cu 29 ds 4 ⅠB
D:S 16 p 3 ⅥA
E:Cl 17 p 3 ⅦA
13.下图是元素周期表的一部分,按要求回答下列问题。
(1)元素⑧在元素周期表中位于第______周期______族。
(2)元素②③④的简单离子半径由大到小的顺序为________________________。
(3)写出元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:________________________________。
(4)写出元素⑦原子的电子排布式:______________,元素⑨原子的外围电子排布式:________________,元素⑩原子的简化电子排布式:________________。
(5)元素①~⑩中属于d区的有________(填元素符号)。
(6)元素③的某种氢化物具有强氧化性,写出其电子式:________________。
(7)元素⑨的可溶性硫酸盐溶液呈酸性,原因是________________________________(用离子方程式表示)。
答案:(1)4 Ⅷ (2)N3->O2->F-
(3)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(4)1s22s22p63s23p63d54s1 3d104s1 [Ar]3d104s24p4
(5)Cr、Fe (6)HH
(7)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
解析:根据元素在周期表中的位置,①~⑩十种元素分别为:H、N、O、F、Al、Cl、Cr、Fe、Cu、Se。
(3)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,元素⑥的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(5)d区包含ⅢB~ⅦB族、Ⅷ族元素,所以元素①~⑩中属于d区的有Cr和Fe。
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