原子价

课时训练4原子结构与元素周期表

1.关于元素周期律和元素周期表的下列说法中正确的是()

A.目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现

B.根据原子的电子排布,可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区

C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献

D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化

解析:现代元素周期表是按现在已知的112种元素编制,第七周期仍未排满。随着科学技术的发展,一些新的元

素将不断地被发现,现代元素周期表在不断完善和发展中。在现代元素周期表中,根据原子的电子排布,可将周

期表分为s、d、ds、p、f五个分区。同一主族元素从上到下,金属性增强,非金属性减弱,属递变性质而不是周

期性变化。

答案:B

2.外围电子构型为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是()

A.第四周期第ⅦB族

B.第五周期第ⅢB族

C.第六周期第ⅦB族

D.第六周期第ⅢB族

解析:最大能层数为6,所以在第六周期。由5d16s2知在第ⅢB族。

答案:D

3.下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是()

A.它的元素符号为O

B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4

C.它可与H2生成液态化合物

D.其电子排布图为

解析:价电子构型为3s23p4的粒子应是硫元素,H2S为气态。D项其电子排布图的3p轨道违反了洪特规则。[:

答案:B

4.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置是()

A.第三周期第Ⅷ族,p区

B.第三周期第ⅤB族,ds区

C.第四周期第Ⅷ族,d区

D.第四周期第ⅤB族,f区

解析:+3价离子的核外有23个电子,则原子核外有26个电子,26号元素是铁,位于第四周期第Ⅷ族,位于d区。

答案:C

5.某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素()

A.一定是第ⅡA族元素

B.一定是金属元素

C.不是第ⅡA族元素就是副族元素

D.可能是金属元素也可能是非金属元素

解析:由于最外层电子排布式为ns2,则该元素可能是He元素、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来

讲,可能是金属元素也可能是非金属元素,答案选D。

答案:D

6.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电子排布式均正确的是()

A.砷4s24p3B.溴4s24p5

C.磷4s24p3D.锑5s25p3

解析:由于该元素为主族元素,价电子数=主族序数,故价电子数为5,排除B项。又因周期数=电子层数,排除D

项。由元素在周期表中的位置可知,元素的价电子排布式为4s24p3,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,为33

号元素砷,故A项正确。

答案:A

7.(双选)下列说法中错误的是()

A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数

B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8

D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同

解析:A项钠原子最外层电子在第3层,确实是第三周期元素,但是钠离子的最外层电子却是在第二层,与题目叙

述不符,所以A项错误;B项从ⅢB族到ⅡB族,共经过7个副族,另有Ⅷ族的3列,所以共有10个纵列,它们所包

括的元素都是金属元素,正确;C项稀有气体原子中只有氦原子最外层是2个电子,其他元素都是8电子稳定结构,

正确;D项同一元素可以有多种同位素,它们的质量数不同,化学性质相同,但物理性质不相同,所以D项说法错

误。

答案:AD

8.若某原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是()

A.该元素在元素周期表中的位置为第五周期第ⅢB族

B.该元素位于s区

C.该元素原子为非金属

D.该元素原子N能层共有8个电子

解析:根据构造原理可知,该元素原子有5个能层,因此位于元素周期表第五周期第ⅢB族,故A项正确。由于其

最后1个电子填充在了4d能级上,故位于元素周期表d区,是一种金属元素,所以B、C、D项错误。

答案:A

9.下列说法中正确的是()

A.所有非金属元素都分布在p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ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

D.同一主族元素从上到下,金属性呈周期性变化

解析:非金属元素中氢在s区,其余非金属元素均分布在p区,A项错误;最外层电子数为2的元素可能在s区(如

Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等,B项错误;同主族元素从上到下,金属性增强,非金属性减弱,属递变性质

而不是周期性变化,D项错误。

答案:C

10.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在()

A.s区B.p区C.d区D.f区

解析:元素在周期表中的分区,取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级,因最后一个电子进入f能级,所以

该元素为f区元素。

答案:D

11.某元素的原子具有三个电子层,关于其外围电子排布的说法正确的是()

A.只有s电子

B.只有p电子

C.有s、p电子

D.只有s电子或有s、p电子

解析:由题意知,该元素的外围价电子排布为3s1~2或3s23p1~6,故该元素外围电子排布可能只有s电子或s、p电

子。

答案:D

12.某元素的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的判断错误的是

()

A.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

解析:该元素为同族元素中原子序数最小的,所以该元素为第二周期或第四周期元素。又因其价电子数≠最外层

电子数,可推出该元素并不是第二周期元素,应为第四周期元素。价电子排布式为3d34s2,故为23号元素V,属于

d区元素。

答案:C

13.某元素的原子序数为29,试问:

(1)此元素原子的电子总数是个。

(2)它有个电子层,有个能级。

(3)它的外围电子排布式是。

(4)它属于第周期第族。

(5)它有个未成对电子。

解析:根据核外电子排布原理,该元素的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1,共有29个电子,故为Cu元

素。从核外电子排布式中可以得出n=4,有四个电子层,所以为第四周期元素,外围电子排布式为3d104s1,所以在

第ⅠB族。外围电子的电子排布图为,所以有1个未成对电子。

答案:(1)29

(2)47

(3)3d104s1

(4)四ⅠB

(5)1

14.X、Y、Z是第ⅠA~ⅦA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:

(1)X元素单质的化学式是。

(2)Y元素的原子结构示意图是。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,三种元素均为非金属,必位于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主

族,则可认定X必为氟,Y为硫,Z为砷。

答案:(1)F2

(2)

(3)砷金属性和非金属(或两)Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近4s24p3

15.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轨道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ⅤA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,它们在区中。

解析:(1)s区为第ⅠA族、第ⅡA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ⅢB族~第ⅦB族、第Ⅷ族,族序数最大且原子序数最小的为Fe,常见离子为Fe2+、Fe3+,电子排布

式为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5,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,电子排布图为:;

(5)铀和钚均为锕系元素,位于f区。

答案:(1)球形

(2)Fe2+:1s22s22p63s23p63d6,

Fe3+:1s22s22p63s23p63d5Fe3+

(3)3d104s2

(4)

(5)f

16.如图所示为元素周期表的大致框架

(1)在如图所示元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。

(2)鉴于NaH的存在,有人建议可把氢元素归到第ⅦA族。但根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值

相等,可把氢元素归到元素周期表中的第族。

(3)现有甲、乙两种元素,甲元素原子核外3p能级上有5个电子,乙元素的焰色反应呈黄色。

①在如图所示的元素周期表中,将甲、乙两元素的元素符号填在元素周期表中相应的位置。

②甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是(填元素名称),写出可以验证该结论的一个化学方程

式:。

(4)铬是重金属污染的元凶之一,铬的相关信息如图卡片所示。

24Cr

铬

52.003d54s1

下列叙述不正确的是()

A.铬元素位于第四周期第ⅥB族

B.铬元素的质子数是24

C.铬元素是ds区元素

D.工业含铬废水有毒,排放前应进行处理

解析:(1)在周期表中沿着H、B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po划一条折线,即为金属元素和非金属元素

的分界线。

(2)首先要灵活接受信息,有人建议可把氢元素归到ⅦA族,是因为NaH中的H-与X-(F-、Cl-、Br-、I-)有相

似之处,即最低化合价相等。当氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等时,可认为氢元素处在周期表

中第ⅣA族。

(3)①甲元素原子核外3p轨道上有5个电子,即该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,由此可知

甲为Cl元素;乙元素的焰色反应呈黄色,说明乙元素是Na元素。甲位于周期表中第三周期第ⅦA族,乙位于周期

表中第三周期第ⅠA族。

②同一周期元素的非金属性随着核电荷数的递增而增强,所以氯、硫相比,非金属性较强的是氯元素。

例如,Cl2可以与H2S发生置换反应:H2S+Cl22HCl+S↓。

答案:(1)如图所示(2)ⅣA(3)①如图所示

②氯H2S+Cl22HCl+S↓(4)C