1、四 原子结构与元素周期表 (40 分钟 70 分)一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 4 分，共 40 分)1下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是()A4s24p6 第四周期第族B3s2 第三周期第A 族C1s2 第一周期第A 族D3d104s1 第四周期第A 族【解析】选 B。4s24p6 最外层充满 8 个电子，应是第四周期 0 族，A 项错误；1s2最外层 K 层充满 2 个电子，应为第一周期 0 族，C 项错误；3d104s1 是第四周期第B 族，D 项错误。【补偿训练】价层电子排布为 3d104s2 的元素在周期表中的位置是()A第三周期B 族 B第三周期B 族
2、C第四周期B 族D第四周期B 族【解析】选 D。该元素的最大能层为 4，应位于第四周期，3d 和 4s 电子数之和为12，应在第 12 列，是B 族。2(2021天津高二检测)如果 n 为第A 族中某元素的原子序数，则原子序数为(n1)的元素可能位于()AA 或B BACB DA【解析】选 A。在元素周期表中，第二、三周期的第A 族与第A 族元素相邻，其原子序数相差 1；第四、五、六、七周期的第A 族与第B 族相邻，其原子序数相差 1；所以原子序数为(n1)的元素位于第A 或B 族。3(2021武汉高二检测)第四周期中，最外层有两个电子的元素有()A3 种 B6 种 C9 种 D12 种【解析
3、】选 C。第四周期中最外层有两个电子时，3d 轨道没有填充电子，或 3d轨道填充 1、2、3、5、6、7、8、10 个电子，这些元素分别是 Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn 元素，共有 9 种元素。4下列说法不正确的是()AXe 元素所在族的原子的价层电子排布式均为 ns2np6，属于非金属元素B在元素周期表中，s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属元素(氢元素除外)C某基态原子核外电子的轨道表示式为它违背了泡利原理D某价层电子排布为 4f75d16s2 基态原子，该元素位于周期表中第六周期第B族【解析】选 A。Xe 元素所在族的原子(He 除外)的价层电子排布式均为 ns
4、2np6，He的价层电子排布式为 1s2，均为非金属元素，故 A 错误；H 为 s 区元素，s 区、d区和 ds 区的元素都是金属元素(氢元素除外)，故 B 正确；所画的轨道表示式中 3s能级，2 个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，故 C 正确；某价层电子排布为4f75d16s2 基态原子，该元素位于周期表中第六周期第B 族，故 D 正确。5(2021济宁高二检测)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A 族C铋原子最外层有 5 个能量相同的电子D铋位于周期表 p 区，其最高价氧化物为 Bi2O3【解析】选 B。基态
5、铋原子 6p 能级有 3 个未成对电子，A 错误；根据铋的价电子排布 6s26p3 可知位于周期表中第六周期第A 族，B 正确；铋原子最外层电子排布为 6s26p3，5 个电子有两种不同能量，C 错误；根据价电子排布可知位于 p 区，最高价为5，故最高价氧化物化学式为 Bi2O5，D 错误。6下列各组指定的元素，不能形成 AB2 型化合物的是()A2s22p2 和 2s22p4B3s23p4 和 2s22p2C3s2 和 3s23p5D3s1 和 3s23p5【解析】选 D。2s22p2 和 2s22p4 的最外层电子数分别为 4、6，分别为 C、O 元素，可形成 CO2，故 A 不选；3s2
6、3p4 和 2s22p2 的最外层电子数分别为 6、4，分别为 S、C 元素，可形成 CS2，故 B 不选；3s2 和 3s23p5 的最外层电子数分别为 2、7，分别为 Mg、Cl 元素，可形成 MgCl2，故 C 不选；3s1 和 3s23p5 的最外层电子数分别为1、7，分别为 Na、Cl 元素，可形成 NaCl，故 D 选。7(2021周口高二检测)某元素 M 的单质 1.8 g 在过量的 O2 中充分燃烧，得到 M2O33.4 g，已知 M 原子核外电子数比核内中子数少 1。该元素在周期表中的位置是()A第二周期A 族B第二周期A 族C第三周期A 族D第三周期A 族【解析】选 D。设
7、元素 M 的相对原子质量是 x，根据化学方程式：4M3O22M2O34x2(2x48)1.8 g3.4 g4x2（2x48）1.8 g3.4 g，解得 x27，所以 M 是金属 Al，在周期表中的位置是第三周期A 族，故选 D。8(2021郑州高二检测)1817 年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物质中制得硒。硒是氧族元素，下列关于硒的基态原子说法正确的有()位于周期表 p 区；电子占据 17 个原子轨道；有 34 种不同运动状态的电子；占据 8 个能级；电子占据的最高能层符号是 4p；价电子排布式为 3d104s24p4A3 项 B4 项 C5 项 D6 项【解析】选 A。硒是
8、 34 号元素处于周期表中第四周期A 族，核外电子排布式为Ar3d104s24p4；电子最后填充 4p4，为 p 能级，属于 p 区，故正确；硒核外原子轨道占据 s、p、d 能级，原子轨道数的顺序依次为 1、3、5，电子占据 18 个原子轨道，故错误；硒是 34 号元素，原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有 34 个电子就有 34 种运动状态，故正确；硒是 34 号元素，原子轨道数占据 s、p、d 能级，占据 8 个能级，故正确；硒原子中电子占据的最高能层是 N 能层，电子占据的最高能层符号是 N，故错误；基态硒原子的价电子排布式为 4s24p4，故错误。9(2021南通高二检测)某元素
9、的原子最外电子层排布式为 5s25p1，该元素或其化合物不可能具有的性质是()A该元素单质是导体B该元素单质在一定条件下能与盐酸反应C该元素的氧化物的水化物显碱性D该元素的最高化合价呈5 价【解析】选 D。元素的原子最外电子层排布式为 5s25p1，处于 p 区，属于第A族元素，同主族自上而下金属性增强，故金属性比 Al 元素强，该元素单质是导体，故 A 正确；金属性比 Al 元素强，该元素单质在一定条件下能与盐酸反应置换出氢气，故 B 正确；氢氧化铝显弱碱性，该元素金属性比 Al 元素强，故氢氧化物的碱性比氢氧化铝强，故 C 正确；该元素原子最外层电子数为 3，最高化合价呈3 价，故 D 错
10、误。104p 轨道填充一半电子的元素，其原子序数是()A15 B33 C35 D20【解析】选 B。4p 轨道填充一半的元素，根据核外电子排布规律可知，原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外有 33 个电子，则原子序数为 33，故选 B。二、非选择题(本题包括 3 小题，共 30 分)11(10 分)某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层 d 能级。(1)该原子的电子排布式为_。(2)该元素的原子序数为_，在周期表中处于第_周期_族，属于_区。该元素为_(填“金属”或“非金属”)元素，其最高化合价为_。【解析】此题的关键是根据价层电子排
11、布写出核外电子排布式。有三个价电子其中一个价电子在 3d 能级，则其他两个价电子必在 4s 上，价层电子排布式为 3d14s2，原子序数是 21，在第四周期B 族，处于 d 区，是金属元素，最高化合价是3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d14s2(2)21 四 B d 金属 312(10 分)已知几种元素原子的核外电子排布情况，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。元素电子排布元素符号原子序数周期族A1s22s22p63s1BC3d104s1DNe3s23p4E【解析】由电子排布式判断 A 为 11 号元素 Na；由原子结构示意图可知 x26，B为 26 号元素
12、Fe；由价电子排布式判断 C 为 29 号元素 Cu；由电子排布式判断 D为 16 号元素 S；由基态原子的电子排布图判断 E 为 17 号元素 Cl。答案：A：Na 11 三 A B：Fe 26 四 C：Cu 29 四 B D：S 16 三 A E：Cl 17 三 A13(10 分)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轨道表示式为_。(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
13、Cu 位于同一族，则 Ag 在元素周期表中位于_区(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)。【解析】(1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。(2)钛位于第四周期第B 族，价层电子排布为 3d24s2。(3)金元素的价层电子排布式为 5d106s1，应位于第六周期第B 族。(4)Ag 位于第五周期第B 族，价层电子排布式为 4d105s1，属于 ds 区。答案：(1)铝(2)(3)六 B(4)ds (20 分钟 30 分)一、选择题(本题包括 3 小题，每小题 4 分，共 12 分)14(2021湛江高二检测)最活泼的金属，最活泼的非金属，常温下呈液态的金属(价电子排布为 5d106s2)分别位
14、于如图所示的元素周期表中的()As 区、p 区、ds 区 Bf 区、p 区、d 区Cf 区、p 区、ds 区Ds 区、f 区、ds 区【解析】选 A。如果考虑放射性元素，最活泼的金属是 Fr，如果不考虑放射性元素，最活泼的金属是 Cs，而 Cs 和 Fr 都属于第A 族元素，位于 s 区；最活泼的非金属是 F，位于 p 区；常温下呈液态的金属为 Hg，属于过渡元素，其价电子排布为 5d106s2，位于 ds 区。15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：周期表的形成是由原子的结构决定的；元素周期表中第A 族元素统称为碱金属元素；每一周期的元素原子价层电子排布均是从 ns1
15、 开始至 ns2np6 结束；元素周期表的每一周期元素的种类均相等；基态原子电子排布式为 1s22s22p3 和 1s22s22p63s23p3 的两元素原子位于同一周期；周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是()A B C D【解析】选 B。周期表中电子层数等于周期数，最外层的电子数等于族序数，所以周期表的形成是由原子的结构决定的，故正确；元素周期表中第A 族元素除氢外称为碱金属元素，故错误；除第一周期以外的每一周期的元素原子价层电子排布均是从 ns1 开始至 ns2np6 结束，故错误；元素周期表从第一周期到第七周期元素种类为 2、8、8、18、18、32、32，所以各周
16、期元素种类各不相等，故错误；基态原子电子排布式为 1s22s22p3 是第二周期，1s22s22p63s23p3 处于第三周期，所以不在同一周期，故错误；由元素周期表可知周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多，故正确。16核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子核外电子能层数为 a，最外层电子数为(2a1)。下列有关元素 X 的说法中，不正确的是()A元素 X 的原子的电子排布式可能是 1s22s22p3B元素 X 形成的简单离子，各能层的电子数均达到 2n2(n 为能层序数)C元素 X 形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂D由元素 X 形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用【解析】选 B
17、。根据核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子的电子层数为 a，最外层电子数为 2a1，假设 a1 时，最外层电子数为 3，不符合题意；a2 时，最外层电子数为 5，质子数为 7，符合题意；a3 时，最外层电子数为 7，质子数为17，符合题意，则 X 可能为 N 或 Cl，a2 时，质子数为 2a217，电子排布式可能是 1s22s22p3，故 A 正确；如为 Cl，则最外层电子数为 8，不满足 2n2 个，故B 错误；X 为 N 或 Cl，形成非金属性单质时，化合价既可升高也可降低，既能作氧化剂又能作还原剂，故 C 正确；形成的化合物 HClO 可用于杀菌消毒，故 D 正确。二、非选择题(本
18、题包括 2 小题，共 18 分)17(8 分)某核素 R 具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多 43，由它组成的固体单质 A，在一定条件下密度为 6.88 gcm3。用 X 射线研究其固体表明：在边长为 1.00107 cm 的立方体中含有 20 个原子。R4具有强氧化性，可将 NO氧化为 HNO3。请回答：(1)R 原子的摩尔质量为_。(2)R 原子最外层电子排布式是_。(3)R 元素位于周期表中第_周期_族。(4)将少量 R4加到 FeCl2 溶液中会发生反应，其离子方程式为_。【解析】R 原子的摩尔质量（1.00107cm）36.88 gcm3206.021023 mol1207
19、 gmol1。由 R 的相对原子质量为 207，其原子中中子数比质子数多 43，可计算得 R 的质子数为 82，可推知为铅元素，位于第六周期A 族。答案：(1)207 gmol1(2)6s26p2(3)六 A(4)R42Fe2=R22Fe318(10 分)X、Y、Z 是AA 族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回答：XYZ(1)X 元素单质的化学式是_。(2)Y 元素的原子结构示意图为_，Y 与 Na 所形成化合物的电子式为_。(3)Z 元素的名称是_，从元素原子得失电子的角度看，Z 元素具有_性；若从 Z 元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是_，其价电子排布式为_。【解析】在元素周期表中，非金属位于元素周期表中的右上方，三元素均为非金属，必位于A、A、A 三个主族，则可认定 X 必为氟元素，Y 为硫元素，Z为砷元素。答案：(1)F2(2)(3)砷 两 Z 位于元素周期表中金属与非金属交界线附近 4s24p3
