内容正文:
第2课时 核外电子排布与元素周期表
基础过关练
题组一 核外电子排布与元素周期表
1.(2025湖北十堰郧阳中学月考)下列说法正确的是( )
A.最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA族
B.d区元素的原子一定都有d轨道电子
C.最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素
D.基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素
2.(2025山东潍坊临朐一中月考)若某原子处于能量最低状态时,价电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
B.该元素位于周期表的第5周期ⅢB族
C.该元素原子的M电子层共有8个电子
D.该元素原子最外层共有2个电子,位于ⅡA族
3.(2025湖南衡阳一中期末)X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等。下列有关说法正确的是( )
A.基态X原子核外电子的轨道表示式为
B.基态Y原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径:Z>Y
D.W元素的原子序数为6
题组二 核外电子排布与元素周期表的分区
4.(2025江苏徐州期中)古代壁画中常用的蓝色颜料是石青[2CuCO3·Cu(OH)2],黑色颜料是铁黑(Fe3O4)。下列元素位于元素周期表中ds区的是( )
A.Cu B.C
C.Fe D.O
5.(2024河南南阳六校期末联考)元素周期表前四周期元素中,下列各区中元素种类最多的是( )
A.s区 B.p区
C.d区 D.ds区
6.(2025山东潍坊青州一中月考)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元素原子的价电子排布式为3s23p4
B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族
C.X元素位于元素周期表的p区
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4
7.(2025河南新未来期末联考)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.基态原子的价电子排布式为ns2np1~6的元素一定是主族元素
B.基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
C.基态原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素属于ds区元素
D.基态原子的价电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
能力提升练
题组一 核外电子排布与元素的性质
1.(2025天津七中月考)基态时,具有下列电子层结构的原子或离子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两原子核外全部都是s电子
B.最外层电子排布式为3s23p6的原子和最外层电子排布式为3s23p6的离子
C.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
D.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的原子和离子
2.(2024安徽淮南第一中学月考)下列各组元素中,彼此的化学性质一定相似的是( )
选项
(Ⅰ)基态原子结构信息
(Ⅱ)基态原子结构信息
A
最外层电子排布式:1s2
最外层电子排布式:2s2
B
核外有12个电子
K、L层电子数之和与M、N层电子数之和相等
C
2p能级上有1个未成对电子
核外电子共有17种运动状态
D
L层上只有一个空轨道
M层上有3个p电子
3.(2025广东佛山月考)某元素的基态原子最外层电子排布式是5s25p1,该元素或其单质不可能具有的性质是( )
A.该元素的金属性比铝元素的强
B.该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应
C.该元素位于第5周期ⅢA族
D.该元素的最高正化合价为+5
题组二 原子结构与元素周期表
4.(不定项)(教材深研拓展)下列关于原子核外电子排布与元素分区的说法正确的是( )
A.s区都是金属元素
B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于d区
C.原子的价电子排布为ns2np1~6的元素一定是p区元素
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素一定都是s区元素
5.(2025黑龙江伊春一中期中)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第4周期元素,它们的原子序数依次增大。
元素
性质
A
基态原子的核外p电子数比s电子数少3
B
形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具
C
基态原子p轨道有3个未成对电子
D
基态时原子核外所有p轨道全充满或半充满
E
基态原子在同周期元素中未成对电子数最多
F
能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物
某同学根据上述信息,完成下列各题。
(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)某同学画出的B基态原子的核外电子轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了 。
(3)D基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有 个伸展方向,呈 形。
(4)E元素位于周期表 区,F元素基态原子的价电子排布式为 。
(5)某元素位于第4周期且与C同主族,则该元素名称为 ,其简单氢化物的电子式为 。
答案与分层梯度式解析
第2课时 核外电子排布与元素周期表
基础过关练
1.B 最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于ⅡA族,可能位于副族或0族,如副族的Zn、0族的He,故A错误;d区元素的基态原子一定都有d轨道电子,故B正确;最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定是金属元素,如H元素,故C错误;基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素,ns轨道上最多排2个电子,则n=2,所以该原子价电子排布式为2s22p2,为C元素,为非金属元素,故D错误。
2.B 该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。该元素原子中共有39个电子,分占5个电子层,其中M电子层上有18个电子,最外层上有2个电子,则该元素原子处于能量最低状态时,原子中有1个未成对电子,A、C错误;由基态原子的核外电子排布可知该元素位于周期表第五周期ⅢB族,B正确,D错误。
3.B
基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大
X为He
基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子
Z为Na
基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,所以可能为O或Mg,Y原子序数小于Z(Na)
Y为O
基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等
W为Si
基态He原子核外电子的轨道表示式为,A项错误;基态O原子核外电子分布在1s、2s、2p轨道上,故具有3种不同能量的电子,B项正确;简单离子半径:>Na+,C项错误;Si是14号元素,D项错误。
4.A 基态Cu的价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,A符合题意;基态C的价电子排布式为2s22p2,属于p区元素,B不符合题意;基态Fe的价电子排布式为3d64s2,属于d区元素,C不符合题意;基态O的价电子排布式为2s22p4,属于p区元素,D不符合题意。
5.B
前四
周期
s区包括ⅠA族和ⅡA族,前四周期中属于s区的元素有H、Li、Be、Na、Mg、K、Ca,共7种
p区包括ⅢA~ⅦA族和0族,前四周期中属于p区的元素共有19种
d区包括ⅢB~ⅦB族和Ⅷ族(镧系元素和锕系元素除外),前四周期中属于d区的元素有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni,共8种
ds区包括ⅠB族和ⅡB族,前四周期中属于ds区的元素有Cu、Zn,共2种
6.D 根据nsn-1npn+1得Y元素原子的价电子排布式为3s23p4,位于第3周期ⅥA族,A、B正确;X元素最后填充的电子在p轨道上,故X位于p区,C正确;Z位于第4周期ⅤA族,价电子排布式为4s24p3,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D错误。
7.B 若基态原子的价电子排布式为ns2np6,则该元素为0族元素,不是主族元素,A错误;基态原子的p能级处于半充满状态的元素属于第ⅤA族元素,属于p区元素,B正确;基态原子的价电子排布式为(n-1)ns2的元素是第Ⅷ族元素,属于d区元素,C错误;基态原子的价电子排布式为(n-1)dxnsy的元素可能位于d区,也可能位于ds区,若为第3~8列元素,族序数等于价电子数,即族序数为x+y,若为第9~12列元素,则不存在这一关系,D错误。
能力提升练
1.C 基态时,H和Li的核外全部都是s电子,但H和Li不在同一周期,A错误;基态时,最外层电子排布式为3s23p6的原子为Ar,最外层电子排布式为3s23p6的离子可能为K+,K和Ar不在同一周期,B错误;基态时,3p能级上只有一个空轨道的原子为Si,3p能级上只有一个未成对电子的原子为Al或Cl,Si、Al、Cl都位于元素周期表第三周期,C正确;基态时,原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的原子为Ar,离子可能为K+,Ar与K不在同一周期,D错误。
2.B 基态原子最外层电子排布式为1s2的元素为He,基态原子最外层电子排布式为2s2的元素为Be,二者化学性质不相似,A错误;基态原子核外有12个电子的元素为Mg,基态原子的K、L层排满时共有10个电子,故M层有8个电子,N层有2个电子,该元素为Ca,Mg、Ca为同一主族元素,化学性质相似,B正确;基态原子的2p能级上有1个未成对电子,对应的元素可能为B或F,基态原子的核外有17种运动状态电子的元素为Cl,F和Cl为同一主族元素,化学性质相似,但B与Cl化学性质不相似,C错误;基态原子的L层上只有一个空轨道的元素为C,基态原子的M层上有3个p电子的元素为P,二者化学性质不相似,D错误。
3.D 基态原子最外层电子排布式是5s25p1,则该元素处于p区,位于第5周期ⅢA族,同主族元素自上而下金属性逐渐增强,故该元素的金属性比Al元素的强,A、C不符合题意;该元素的金属性比Al元素的强,该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应,B不符合题意;该元素为主族元素且原子最外层电子数为3,故其最高正化合价为+3,D符合题意。
4.BC s区中存在非金属元素H,A项错误;原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素为Ⅷ族元素,位于d区,B项正确;原子的价电子排布为ns2np1~6的元素一定是p区元素,C项正确;基态原子的N层上只有一个电子,其价电子排布式可能为4s1、3d54s1或3d104s1,对应的元素分别是ⅠA族的K(s区)、ⅥB族的Cr(d区)、ⅠB族的Cu(ds区),D项错误。
5.答案 (1)HNO3>H2CO3>H3BO3 (2)洪特规则 (3)3 哑铃 (4)d 3d104s1 (5)砷 H····H
解析
A、B、C、D为短周期主族元素,原子序数依次增大
A元素基态原子的核外p电子数比s电子数少3,电子排布式为1s22s22p1,即A为B元素
B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具,则B为C元素
C元素基态原子p轨道有3个未成对电子,价电子排布式为ns2np3,D元素基态原子原子核外所有p轨道全充满或半充满,结合原子序数D>C可知,D的价电子排布式为3s23p3,即C为N元素、D为P元素
E、F为第4周期元素,原子序数F>E
E的基态原子在第4周期元素中未成对电子数最多,则其价电子排布式为3d54s1,E为Cr元素
F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物,则F为Cu元素
(1)A、B、C三种元素分别为B、C、N,位于同一周期,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物酸性增强,则酸性:HNO3>H2CO3>H3BO3。
(2)B为C元素,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2,由洪特规则可知,对于基态原子,核外电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道且自旋状态相同,则题给基态原子的核外电子轨道表示式违反了洪特规则。
(3)D为P元素,基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,3p能级上电子能量最高,3p电子云有3个伸展方向,呈哑铃形。
(4)E为Cr元素,基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1,位于周期表的d区;F为Cu元素,基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,则价电子排布式为3d104s1。
(5)C为N元素,与其同主族的第4周期元素为砷元素,其简单氢化物为砷化氢,电子式为H····H。
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