2019-2020学年高中化学课时作业3原子结构与元素周期表含解析 人教版选修3

2019-2020学年高中化学课时作业3原子结构与元素周期表含解析 人教版选修3

课时作业(三)‎ A组—双基训练 ‎1．下列元素中，基态原子的外围电子排布不正确的是(　　)‎ A．As　4s24p3　　　　　　 B．Cr　3d44s2‎ C．Ar　3s23p6 D．Ni　3d84s2‎ 答案　B 解析　能量相同的原子轨道在全充满(p6和d10)、半充满(p3和d5)和全空(p0和d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。故B项中Cr原子的外围电子排布应为3d54s1。‎ ‎2．元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是(　　)‎ A．第9列元素中没有非金属元素 B．第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5‎ C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列 D．第11、12列为d区元素 答案　A 解析　A项，第9列为第Ⅷ族，全部为金属元素。B项，第15列为第ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3。C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列。D项，第11、12列元素原子的价电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。‎ ‎3．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 答案　C 解析　某＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其原子核外电子数为23＋3＝26，为Fe元素，原子核外电子排 布式为1s22s22p63s23p63d64s2，处于周期表中第四周期第Ⅷ族，电子最后排入的能级为3d，‎ 7‎ 所以为d区元素，故选C项。‎ ‎4．某主族元素的原子，4s能级上半充满，这种原子的质子数为(　　)‎ A．只能是19 B．只能是24‎ C．只能是29 D．24或29‎ 答案　A ‎5．最活泼的金属单质、最活泼的非金属单质、常温下呈液态的金属单质，其组成元素分别位于下列元素周期表中的(　　)‎ A．s区、p区、ds区 B．s区、p区、d区 C．f区、p区、ds区 D．s区、f区、ds区 答案　A 解析　理论上最活泼的金属单质是Fr，但由于其具有放射性，故一般认为最活泼的金属单质是Cs，而Cs和Fr都属于第ⅠA族元素，位于s区；最活泼的非金属单质是F2，F位于p区；常温下呈液态的金属单质为Hg，Hg属于过渡元素，位于ds区。‎ ‎6．(双选)下列说法中错误的是(　　)‎ A．所有的非金属元素都分布在p区 B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 C．除氦以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 答案　AD 解析　本题是对原子结构、同位素、元素周期表的结构等知识的考查。非金属元素中氢在s区，其余非金属元素均分布在p区；同一元素的各种同位素的化学性质均相同，但物理性质不同。‎ ‎7．某元素原子的最外电子层排布是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．该元素氧化物对应的水化物显碱性 7‎ D．该元素的最高化合价呈＋5‎ 答案　D 解析　由原子核外最外层电子排布可知该元素位于周期表中第五周期第ⅢA族，是较活泼的金属元素，它应具有金属的一般性质，其最高价为＋3价，故D项是不可能的。‎ ‎8．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡金属元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B的核外电子排布式为1s22s22p63s1，C的最外层有三个单电子，E的价电子排布式为3d64s2。试回答下列问题：‎ ‎(1)写出下列元素的符号：A________，B________，C________，D________。‎ ‎(2)E元素原子的核电荷数是________，E元素在周期表中位于第________周期第________族；已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区、d区等，则E元素在________区。‎ ‎(3)画出D的核外电子排布图：___________________________________________________。‎ 答案　(1)Si　Na　P　N ‎(2)26　四　Ⅷ　d ‎(3)‎ 解析　A、B、C、D是四种短周期元素，由A的原子结构示意图可知x＝2，A的原子序数为14，故A为Si；A、B、C同周期，B的核外电子排布式为1s22s22p63s1，故B为Na；C的最外层有三个单电子，即C原子的3p能级上有3个电子，故C为P；C、D同主族，故D为N；E是过渡金属元素，E的价电子排布式为3d64s2，则E为Fe。(1)由上述分析可知，A为Si，B为Na，C为P，D为N。(2)E为Fe，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故其核电荷数是26，Fe在周期表中处于第四周期第Ⅷ族，在周期表中处于d区。(3)D是N，原子核外有7个电子，1s、2s、2p能级上分别排有2、2、3个电子，所以其核外电子排布图为。‎ ‎9．X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X是________；其轨道表示式为__________________；R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R原子可能是________；Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布是________，其在元素周期表中的位置是______________，是属于________区的元素。‎ 答案　C(或碳)　　Al或Cl　4s24p3　第四周期第ⅤA族　p 解析　X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则其电子排布式为1s22s22p2，是碳元素，‎ 7‎ 其轨道表示式为。R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，则R可能为Al或Cl。Y原子的核电荷数为33，根据构造原理和核外电子排布规则可知，Y原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族，属于p区元素。‎ ‎10．设X、Y、Z代表三种元素。已知：①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个；③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子。据此，请填空：‎ ‎(1)Y元素是________，其原子的电子排布式为________，Z元素是________，其原子的电子排布式为________。‎ ‎(2)由X、Y、Z三种元素所形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是________。‎ 答案　(1)Cl　1s22s22p63s23p5　O　1s22s22p4　(2)KClO4‎ 解析　X＋和Y－电子层结构相同可推测为Na＋、F－或K＋、Cl－，然后根据Y和Z可以形成4核42个电子的负一价阴离子，推测该阴离子为ClO3－。X＋与Y－具有相同的电子层结构说明X位于Y的下一周期，由于Y形成Y－，又Z比Y的质子数少9个，故Y的原子序数最少为17，假设Y为Cl，则由③可推知Z为O，由①可推知X为K，满足题意。‎ B组—能力提升 ‎11．已知某些元素在周期表中的位置如下图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．表中五种元素位于5个不同的区 B．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有的相同最外层电子数的元素只可能处于ds区 C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1∶3∶5‎ D．元素5的原子结构示意图为，其属于准金属 答案　D 7‎ 解析　元素2和5均位于p区，A项错误；元素4为锌，其基态原子的价电子排布式为3d104s2，最外层电子数为2的元素还包括s区的Be、Mg等，d区的Ti、Mn、Fe等，B项错误；元素1、2、3分别是H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d54s2，故其未成对电子数之比为1∶2∶5，C项错误；元素5位于第四周期第ⅣA族，故原子结构示意图正确，由于其周期序数等于主族序数，故为准金属，D项正确。‎ ‎12．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　)‎ A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p轨道上有一对成对电子的X原子与3p轨道上只有一对成对电子的Y原子 D．最外层都只有一个电子的X、Y原子 答案　C 解析　本题考查的是核外电子排布的知识。A项中1s2结构的原子为He，1s22s2结构的为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相同。C项p轨道有一对成对电子，应是np4，为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。‎ ‎13．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.Y元素原子的价电子排布式为4s24p4‎ B．Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族 C．X元素所在周期中所含非金属元素最多 D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3‎ 答案　A 解析　因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外围电子排布式为3s23p4，A项错误，B项正确；Y为S元素，X为F元素，第二周期所含非金属元素最多，C项正确；Z为As元素，‎ 7‎ 核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。‎ ‎14．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叙述正确的是(　　)‎ A．基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B．原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y 答案　C 解析　基态原子核外N电子层上只有一个电子的元素，可能是钾元素，也可能是铬元素或铜元素，A项错误；原子核外价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，不是副族元素，B项错误；基态原子的p能级上半充满的元素，其基态原子核外价电子排布式为ns2np3，则该元素一定属于p区元素，C项正确；基态原子核外价电子排布式为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)，也可能为8(8≤x＋y≤10)，还可能为y(x＝10)，D项错误。‎ ‎15．下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。‎ ‎(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为________。‎ ‎(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子的未成对电子数为________；该元素与元素①形成的分子X的电子式为________。‎ ‎(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)⑨　(2)苯 ‎(4)Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O 7‎ 解析　(1)⑨属于d区元素。‎ ‎(2)元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。‎ ‎(3)从nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，未成对电子数有3个，和氢元素组成NH3。‎ ‎(4)⑤是Al，②是Be，依据对角线规则，两元素性质相似，仿照Al(OH)3和碱反应的化学方程式可解，要注意化合价的区别。‎ ‎16．X、Y、Z、W分别代表四种不同的短周期元素。X元素的原子最外层电子排布式为ns1，Y元素的原子价电子排布式为ns2np2，Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，W元素原子的M能层的p能级中有3个电子。‎ ‎(1)Z原子的电子排布式为________，若X元素的原子最外层电子排布式为1s1，则X与Z形成的阴离子的化学式为________。‎ ‎(2)当n＝2时，Y的原子结构示意图为________，在周期表中的位置是________。‎ ‎(3)若X元素的原子最外层电子排布式为2s1，元素X在周期表中的位置是______________。‎ 答案　(1)1s22s22p4　OH－‎ ‎(2)　第二周期第ⅣA族 ‎(3)第二周期第ⅠA族 解析　若X元素原子的最外层电子排布式为1s1，则X为H元素；若为2s1，则X为Li元素。由Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，推出Z为O元素。由W元素原子的M能层的p能级中有3个电子，推出W是P元素。若Y元素原子的价电子排布式为2s22p2，则Y为C元素；若为3s23p2，则Y为Si元素。‎ 7‎