1、1原子结构与元素周期表一、A 组 定向巩固定向巩固一、核外电子排布与元素周期表的划分1.电子排布式为Ar3d 54s2的元素是( )A.稀有气体元素 B.过渡元素C.主族元素 D.卤族元素解析: 在最外能层 p轨道上填充有电子且未满时,一定为主族元素;最外能层 p轨道上未填充电子,而在 d(或 f)轨道上填充有电子的元素,一定是过渡元素。故电子排布式为Ar3d 54s2的元素为过渡元素。答案: B2.下列说法正确的是( )A.最外层电子排布为 ns2的基态原子对应的元素一定位于第A 族B.最外层电子排布为 ns1的基态原子对应的元素一定属于金属元素C.p区元素(He 除外)的原子一定都有 p轨
2、道电子D.基态原子价电子排布为 nsnnpn的元素一定是金属元素解析: 最外层电子排布为 ns2的基态原子可能是 1s2(为氦元素),也可能是( n-1)d10ns2(为B 族元素),不一定是A 族元素,故 A项错。最外层电子排布为 ns1的基态原子对应的元素中最特殊的是 H元素,H 元素不是金属元素,其他最外层电子为 ns1的基态原子对应的元素都是金属元素,B 项错。p 区元素(He 除外)原子的最外层电子排布为 ns2np16,故 C项正确。最外层电子排布符合 nsnnpn的元素只有 n=2这一种情况, n=2时,该元素的价电子排布为 2s22p2,是碳元素,属于非金属元素。答案: C3.
3、具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是( )A.3p能级上有 2个未成对电子的原子和 4p能级上有 2个未成对电子的原子B.3p能级上只有 1个空轨道的原子和 4p能级上只有 1个空轨道的原子C.最外层电子排布为 1s2的原子和最外层电子排布为 2s22p6的原子D.最外层电子排布为 1s2的原子和最外层电子排布为 2s2的原子解析: 当 p能级上有 2个或者 4个电子时,p 能级上都有 2个未成对电子,所以相应元素可能是第A 族,也可能是第A 族,故 A不符合题意;p 能级上有 3个轨道,当有 1个空轨道时,另两个轨道各容纳了 1个电子,加上 s能级上的 2个电子,最外层是
4、 4个电子,所以不管哪个能层,只要 np能级上有一个空轨道,就属于A 族,故 B符合题意;最外层电子排布为 1s2的原子是 He,最外层电子排布为2s22p6的原子是 Ne,两者都属于 0族,题干中要求属于主族元素,故 C不符合题意;最外层电子排布为 1s2的原子为 He,而最外层电子排布为 2s2的原子为 Be,故 D不符合题意。答案: B24.已知几种元素原子的核外电子的表示形式,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 族A:1s22s22p63s1B: + x28142C:3d104s1D:Ne3s23p4E:解析: 由电子排布式判断 A
5、为 11号元素 Na;由原子结构示意图可知 x=26,B为 26号元素 Fe;由外围电子排布式判断 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。再根据最大能层序数等于周期序数确定元素所处的周期;元素 A、D、E 为主族元素,主族元素的价电子总数等于主族序数;C 元素的外围电子排布式为 3d104s1,s能级电子数为 1,应为 ds区的第B 族。答案: A:Na 11 s 三 AB:Fe 26 d 四 C:Cu 29 ds 四 BD:S 16 p 三 AE:Cl 17 p 三 A定向巩固二、元素周期表的分区5.某元素简化电子
6、排布式为Xe4f 46s2,其应在( )A.s区 B.p区 C.d区 D.f区解析: 最外层有 2个 s电子、次外层 s电子和 p电子已全满、d 电子 02个、倒数第三层排布 114个 f电子(个别例外),即价电子构型为( n-2)f014(n-1)d02ns2的元素为 f区元素。答案: D6.下列说法中正确的是( )A.所有金属元素都分布在 d区和 ds区B.最外层电子数为 2的元素都分布在 s区C.元素周期表中第B 族到第B 族 10个纵行的元素都是金属元素D.s区均为金属元素3解析: s区除 H外均为金属元素,故 D项错误;B 项如 He、Zn 等虽最外层电子数为 2但却不是 s区元素。
7、周期表中第B 族B 族为过渡元素,全部为金属元素。答案: C7.在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表分为五个区,并以最后填入电子的能级符号作为该区的符号,如图所示。(1)在 s区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子的电子云形状为 。 (2)在 d区中,族序数最大、原子序数最小的元素,常见离子的电子排布式为 ,其中较稳定的是 。 (3)在 ds区中,族序数最大、原子序数最小的元素,原子的价电子排布式为 。 (4)在 p区中,第二周期第A 族元素原子价电子排布图为 。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它们在
8、区中。 解析: (1)s区为第A 族、第A 族,符合条件的元素为 Be,其电子排布式为 1s22s2,价电子的电子云形状为球形;(2)d区为第B 族B 族、第族,族序数最大且原子序数最小的为 Fe,常见离子为Fe2+、Fe 3+,电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6、1s 22s22p63s23p63d5,由离子的电子排布式可知 Fe3+的3d轨道“半充满”,其稳定性强于 Fe2+;(3)ds区符合条件的为 Zn,其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2,价电子排布式为 3d104s2;(4)该题中符合题意的为 N,其价电子排布图为 ;(5)铀和钚均为锕系元素
9、,位于 f区。答案: (1)球形(2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6,Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 Fe 3+(3)3d104s2(4)(5)f二、B 组 综合提升1.硒( 34Se)是人体必需的微量元素,能有效提高人体免疫机能,预防癌症和心脑血管等疾病。下列有关硒元素的说法中不正确的是( )A.Se元素处于元素周期表中的第 15列4B.Se原子的价电子排布为 4s24p4C.Se元素处于元素周期表中的 p区D.基态 Se原子的核外电子排布中共有 8个能级解析: Se元素原子核外有 34个电子,处于元素周期表中第 16列,与 O元素处于同一主族。Se 元素的基
10、态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p4,共有 8个能级,其价电子排布为 4s24p4,处于元素周期表的 p区。答案: A2.某元素原子的最外层电子数为 2,价电子数为 5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的叙述中不正确的是( )A.该元素为过渡金属元素B.该元素处于元素周期表中第四周期第A 族C.该元素位于元素周期表的 d区D.该元素基态原子的电子排布式为Ar3d 34s2解析: 元素原子的最外层电子数为 2,价电子数为 5,则其外围电子排布式为( n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素处于第四周期,那么其外围电子排布
11、式为 3d34s2,应为过渡金属元素,处于第四周期第B 族,位于元素周期表的 d区。答案: B3.元素 X、Y、Z 在元素周期表中的相对位置如图所示,已知 Y元素原子的外围电子排布式为 ns(n-1)np(n+1),下列说法中不正确的是( )A.X元素处于元素周期表中 p区B.Y元素原子的外围电子排布式为 4s24p4C.Y元素在元素周期表中处于第三周期第A 族D.Z元素基态原子的电子排布式为Ar3d 104s24p3解析: Y元素原子的外围电子排布式为 ns(n-1)np(n+1),由于存在 np能级,说明 ns能级电子己排满,则有 n-1=2,那么 n=3,从而可知 Y元素原子的外围电子排
12、布式为 3s23p4,Y元素处于第三周期第A 族,应为 S元素,则 X为 F元素,Z 为 As元素。As 元素基态原子的电子排布式为Ar3d 104s24p3。答案: B4. 导学号 26054048铊是一种剧毒重金属,有关铊的信息如下图。下列有关说法中不正确的是( )5A.Tl元素属于 ds区元素B.Tl元素处于第六周期第A 族C.Tl元素与 Al元素处于同一主族D.Tl元素与 Cs元素处于同一周期解析: 由图可知,Tl 元素的外围电子排布为 6s26p1,则 Tl元素处于元素周期表中第六周期第A 族,与 Al属于同主族元素,属于 p区元素。Tl 和 Cs元素均处于同一周期,即第六周期。答案
13、: A5.下列有关推断中,不符合实际的是( )第 n周期中有 2n2种元素;第 n周期第 nA族元素一定是金属元素( n1);第 n周期有(8- n)种非金属元素(含稀有气体)( n1);最高价是+7 价的元素一定是非金属元素A. B.C. D.解析: 在元素周期表中前 6个周期分别有 2、8、8、18、18、32 种元素,不符合 2n2公式;由于元素周期表中金属和非金属分界线呈阶梯状,故除第一周期外,第 n周期第 nA族元素是本周期自左往右金属元素中的最后一位,而第 n周期第( n+1)A族元素则是非金属元素中的第一位,且第 n周期有(8-n)种非金属元素;KMnO 4元素中的锰元素显+7
14、价,是金属元素。答案: A6.短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示。试回答下列问题:(1)X元素在周期表中的位置 ,属于 区元素。 (2)Y元素的原子结构示意图为 ,电子排布式为 。 (3)Z元素的单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应;若从 Z元素在周期表中所处的位置看,它具有这种性质的原因是 ,其价电子排布式为 。 (4)W原子的电子排布图为 ,Q 原子的价电子排布图为 。 6解析: 由图可知各元素分别为 X:N,Y:O,Z:Al,W:S,Q:Cl。由于 Al元素位于元素周期表中金属元素与非金属元素的交界线附近,所以 Al既能与 NaOH溶液反应,又能与盐酸
15、反应,表现“两性”。答案: (1)第二周期第A 族 p(2) +8 1s 22s22p4 26(3)Al位于元素周期表中金属元素与非金属元素交界线附近 3s 23p1(4)S:Cl:7. 导学号 26054049已知元素周期表共有 18个纵行,如下图所示,实线表示元素周期表的边界。按外围电子排布,可将周期表中的元素划分为 s区、p 区、d 区、ds 区等。除 ds区外,其他分区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。请回答下列问题:(1)请在图中用实线画出 s区、p 区、d 区、ds 区的边界线,并分别用阴影 和 表示 d区和 ds区。(2)有的同学受这种划分的启发,认为周期表内第 6、
16、7 纵行的部分元素可以排在另一分区,你认为应排在 区。 (3)请在元素周期表中用元素符号标出 4s轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布知识分析 Fe3+比 Fe2+稳定的原因: 。 (5)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。第七周期已排满,则元素周期表共可以排布 种元素。 解析: (1)正确理解题意,明确按构造原理分区的含义即可,注意把握关键信息“最后填入的电子的能级符号”。(2)ds区外围电子排布为( n-1)d10ns1或( n-1)d10ns2,而周期表内第 6个纵行外围电子排布为( n-1)d5ns1,第 7个纵行外围电子排布为( n-1)d5ns2,因此类比可以放入 ds区。
17、(3)4s轨道半充满,即为 4s1,根据构造原理、洪特规则可知,该元素基态原子的电子排布可能为Ar4s1(K)、Ar3d 54s1(Cr)或Ar3d 104s1(Cu),分别标在元素周期表中的相应位置即可。(4)Fe原子外围电子排布式为 3d64s2,Fe2+、Fe 3+的外围电子排布分别为 3d6、3d 5,其中 Fe3+中3d轨道处于半充满状态,较稳定。7(5)根据 0族元素原子序数可知,第七周期排满,其中 0族元素的原子序数为2+8+8+18+18+32+32=118。答案: (1)如下图(2)ds(3)见上图(4)Fe的外围电子排布式为 3d64s2,Fe2+、Fe 3+的外围电子排布分别为 3d6、3d 5,根据“能量相同的轨道处于半充满、全充满和全空状态时能量最低”的原则,3d 5处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3+比 Fe2+稳定(5)1188
