2020-2021学年高中化学人教版（2019）选择性必修2:第一章,第2节第一课时原子结构与元素周期表,课时作业

原子结构与元素周期表 1．根据下列基态原子的最外层电子排布，能确定该元素在元素周期表中位置的是(　　) A．4s1 B．3d104sn C．nsnnp3n D．ns2np3 2．下列各组元素属于p区的是(　　) A．原子序数为1、2、7的元素 B．O、S、P C．Fe、Ar、Cl D．Na、Li、Mg 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Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，ds区 C．第四周期Ⅷ族，d区 D．第四周期ⅤB族，f区 4．下列说法不正确的是(　　) A．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因 B．周期序数越大，该周期所含金属元素越多 C．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号 D．周期表共18个纵列，可分为7个主族7个副族，1个Ⅷ族，1个0族 5．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ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 D．s区均为金属元素 6．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)分别位于下面元素周期表中的(　　) 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 7．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表述中，正确的是(　　) A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(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．基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为(x＋y) 8．具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是(　　) A．两种元素原子的电子层上全部都是s电子 B．3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子 C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D．原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子，而d轨道未排电子的两种原子 9．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　) A．X的氢化物溶于水显酸性 B．Y原子的电子排布式为1s22s22p63s2 C．Z元素在周期表中的位置为第三周期第Ⅵ族 D．X和Z的最高价氧化物对应水化物都是弱酸 10．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钛的叙述不正确的是(　　) A．上述钛原子中，中子数不可能为22 B．钛元素在周期表中处于第四周期 C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置 D．钛元素是d区的过渡元素 11．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。基态钛原子外围电子的电子排布图为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)基态金原子的外围电子排布式为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”)。

12．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____________________________(填元素符号)。

(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ⅤA族元素原子的价电子排布图为________。

(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在________区中。

13．已知稀有气体元素氡(86Rn)和锕系元素钍(90Th)均是放射性元素，其中某种同位素进行如下放射性衰变化：Rn→X＋α，Th→Y＋α。在上述两式中，分别用X和Y代表它们衰变后生成的新元素。试回答下列问题：
(1)X在元素周期表中的位置是________，判断依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)Y元素最高价氧化物的化学式为________，其对应水化物显________(填“强酸”“强碱”“弱酸”“弱碱”或“中”)性。

(3)在上述变化中产生的α射线是一种微粒流，每个微粒带2个单位正电荷，若它结合2个电子，应变为________(填元素符号)。

14．假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。

(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：
周期 一 二 三 四 五 六 七 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是________。

A．18 B．32 C．50 D．无法判断 (2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，预测周期表中原子序数最大的金属元素将在第________周期第________族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填满第________周期后将结束。

15．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 g·cm－3。用X－射线研究其固体表明：在边长为1.00×10－7 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________________________________________________________________________。

课时作业3 1．解析：A项中最外层为4s1的价电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1；
B项中3d104sn的电子排布包括3d104s1、3d104s2等；
C项中n为2，即2s22p6；
D项中n可能为2、3、4、5、6。

答案：C 2．答案：B 3．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Ⅷ族，位于d区。

答案：C 4．解析：除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。

答案：C 5．解析：A项，s区、p区也有金属元素；
B项，最外层电子数为2的元素有的也位于d区或ds区；
D项，s区中的氢是非金属元素。

答案：C 6．解析：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ⅠA族元素，位于s区；
最活泼的非金属是F2，F位于p区；
常温下呈液态的金属为Hg，Hg属于过渡元素，其价电子排布为5d106s2，可知Hg属于第六周期第ⅡB族元素，位于ds区。

答案：A 7．解析：基态原子的N层上只有一个电子的元素，是ⅠA族元素，也可能为铬元素或者铜元素，A错误；
原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，不是副族元素，B错误；
基态原子的p能级上半充满的元素的基态原子价电子排布式为ns2np3，则一定属于p区元素，C正确；
基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数可能为x＋y(x＋y≤7)、可能为第Ⅷ族(10≥x＋y＞7)、还可能为y(x＝10)，D错误。

答案：C 8．解析：两种元素原子的电子层上全部都是s电子，即为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的分别是H、He、Li、Be，可能属于第一周期或第二周期。3p能级上只有1个空轨道的原子：1s22s22p63s23p2，是硅元素；
3p能级上只有1个未成对电子的原子：1s22s22p63s23p1，是铝元素或1s22s22p63s213p5，是氯元素，都属于第三周期。最外层电子排布为2s22p6的原子是氖元素，属于第二周期元素；
最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为氮、氧、氟、钠、镁、铝等，很显然不一定属于同一周期。原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，可能为Ar、K、Ca，很显然不一定属于同一周期。

答案：B 9．解析：Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，则X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6，根据题意，Z应在第三周期，所以Z为S。Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg。根据题意，X为N。

答案：B 10．解析：48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A项正确；
22Ti的外围电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四周期的过渡元素，故B、D两项叙述正确；
元素在周期表中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在周期表中的同一位置，故C项叙述不正确。

答案：C 11．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ⅣB族，外围电子排布为3d24s2。(3)金元素的外围电子排布为5d106s1，应位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族，外围电子排布为4d105s1，属于ds区。

答案：(1)铝　(2) 　(3)六　ⅠB　(4)ds 12．解析：(1)s区为ⅠA族、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ⅢB族～ⅦB族、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或[Ar]3d6、1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d轨道“半满”，其稳定性大于Fe2＋。(3)ds区符合条件的为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，价电子排布式为3d104s2。(4)该题中符合题意的为N，价电子排布图为。(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。

答案：(1)球形　(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)　Fe3＋　(3)3d104s2　 (4) 　(5)f 13．解析：选择稀有气体中86号元素为基准，先确定84号、88号元素所处的位置。86－84＝2，第六周期第ⅥA族；
88－86＝2，第七周期ⅡA族。88号元素最外层只有2个电子，化合价为＋2价，金属性极强，故Y(OH)2为强碱。

答案：(1)第六周期第ⅥA族　86Rn元素在周期表第六周期0族，而84X的质子数比Rn少2个，故X在同周期ⅥA族 (2)YO　强碱　(3)He 14．解析：(1)方法1：观察不难发现，从2到7周期，相邻的两周期种数相同，且不同的两个数之差依次为6,10,14，是等差数列，即第8周期元素种数为32＋18＝50；
方法2：用公式：如周期序数为奇数，容纳的元素种数为(n＋1)2/2，如周期序数为偶数，容纳的元素种数为(n＋2)2/2。(2)观察周期表可知：第六周期倒数第三种元素为金属元素，第七周期倒数第二种元素为金属元素，第八周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素，该元素处于ⅧA族。

答案：(1)C　(2)八　ⅧA　八 15．解析：R原子的摩尔质量×6.02×1023 mol－1≈207 g·mol－1。即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ⅣA族。

答案：(1)207 g·mol－1　(2)6s26p2　(3)六　ⅣA (4)R4＋＋2Fe2＋===R2＋＋2Fe3＋