2019-2020年高中化学 课时分层作业4 原子核外电子排布的周期性（含解析）苏教版选修3

学业分层测试(四)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．我国的纳米基础研究能力已跻身于世界的前列，例如曾被选为我国年度十大科技成果之一的一项成果就是合成一种一维的纳米材料，其化学式为RN。已知该化合物中与氮微粒结合的Rn＋核外有28个电子，则R位于元素周期表的()A．第3周期ⅤA族B．第4周期ⅢA族C．第5周期ⅢA族D．第4周期ⅤA族B[由化学式RN知R为＋3价，故R原子核外有31个电子，核电荷数为31，外围电子排布为4s24p1，为镓元素，位于第4周期ⅢA族。]2．下列说法正确的是()A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C．最外层有2个电子的原子都是金属原子D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子A[非金属的最外层电子即为价电子，其最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数，A正确；非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值＝8－该元素原子的最外层电子数，B错误；He的最外层也有2个电子，C错误；最外层有5个电子的元素在ⅤA族，最后两种元素是金属元素，D错误。]3．(双选)具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A．最外层有3个电子的原子B．最外层电子排布为ns2的原子C．最外层有3个未成对电子的原子D．次外层无未成对电子的原子AC[主族元素包括s区和p区(除0族)元素，其原子的电子排布特点是次外层达到饱和，最外层电子排布为ns1～2或ns2np1～5，A选项中原子的最外层有3个电子，则最外层电子排布为ns2np1，一定属于主族元素(ⅢA)，C选项中原子的最外层电子排布为ns2np3，一定属于主族元素(ⅤA)，而某些过渡元素原子的次外层电子也可达到饱和，如Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。]4．外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是()A．第4周期第ⅦB族B．第5周期第ⅢB族C．第6周期第ⅦB族D．第6周期第ⅢB族D[最大能层数为6，所以在第6周期。由外围电子排布式为4f75d16s2知该元素在f区，综上可知该元素为镧系元素，位于第ⅢB族。]5．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1s22s22p63s23p63d34s2B．该元素为ⅤC．该元素为ⅡA族元素D．该元素位于d区C[该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第2周期或第4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2周期元素，应为第4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。]6．下列各组原子中，彼此化学性质不可能相似的是()A．电子排布式分别为1s2、1s22s2的X、Y原子B．M层、L层上分别仅有2个电子的X、Y原子C．2p、3p轨道上分别有1个未成对电子的X、Y原子D．最外层都只有1个电子的X、Y原子A[A中描述的是He、Be，性质不相似。B中描述的是Mg、Be，性质相似。C中描述的可能是F、Cl，性质相似。D中描述的可能是碱金属，性质相似。]7．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是()A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素C．原子最外电子层排布为2s22p6的元素D．原子最外电子层排布为3s23p5的元素D[A项，对应的元素是N元素，B项对应Al元素，C项对应Ne元素，D项对应Cl元素。在四种元素形成的单质中，Cl2的氧化性最强。]8．某元素原子的最外层电子排布式是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．该元素氧化物的水化物显碱性D．该元素的最高化合价呈＋5价D[由原子核外最外层电子排布可知该元素位于周期表中第5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，其最高化合价为＋3价，故D错误。]9．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．周期序号越大，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C10．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轨道表示式为________。(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________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)。[答案](1)铝(2)(3)6ⅠB(4)ds11．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第________周期，该周期的元素种数是________；(2)该元素处于元素周期表的第________族，该族的非金属元素种数是________；(3)根据所学的知识，该元素处于元素周期表的________区，该区所包括元素族的种类是________。[解析]根据元素原子有4个电子层容纳了电子，知该元素处于第4周期，该周期元素原子的电子排布式为[Ar]3d1～104s1～24p1～6，故共有18种元素；根据轨道能量顺序和族的相对顺序可以确定该元素位于第ⅢA族，本族元素中只有一种非金属元素——硼，根据价层电子的电子排布式4s24p1，可以确定该元素位于p区，由该区元素的价层电子的电子排布式为ns2np1～6，可以确定所包括元素族的种类是ⅢA族～ⅦA族、0族。[答案](1)418(2)ⅢA1(3)pⅢA族～ⅦA族、0族12．已知元素周期表中共有18个纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把元素周期表中的元素划分为几个区：s区、p区、d区、ds区等。(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d区内第6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在________区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满状态的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释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。若把第7周期排满，则元素周期表共可以排布______种元素。[解析]依据能量最低原理最后填入的电子的原子轨道符号，将元素周期表划分为几个区。对于24号元素，其核外外围电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满状态时能量最低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故将29号、30号元素所在纵行归为ds区。所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3＋比Fe2＋稳定的原因也可用铁的核外电子排布特点来解释。[答案](1)如图(2)ds(3)见上图(4)Fe外围电子的排布式为3d64s2，Fe2＋为3d6，Fe3＋为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定(5)118[能力提升练]13．X、Y两元素可形成XY3型共价化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是()A．X：3s23p1Y：3s23p5B．X：2s22p3Y：2s22p4C．X：3s23p1Y：2s22p4D．X：2s22p3Y：3s1A[只有A项有对应的共价化合物AlCl3。]14．元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是()A．第9列元素中不完全是金属元素B．第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3C．最外层电子数为ns2的元素都在第2列D．第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列B[第9列元素为第Ⅷ族元素，全部属于金属元素，A项错误；第15列为第ⅤA族元素，其最外层电子的排布式为ns2np3，B项正确；最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外，还有He以及部分过渡金属元素，C项错误；ds区元素是第11、12列元素，D项错误。]15．(双选)某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是()A．离O点越远的元素原子半径越大B．虚线相连的元素处于同一族C．B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应D．A、B组成的化合物中不可能含有共价键AD16．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容纳的元素种类如下：周期1234567元素种类28818183232人们预测元素周期表第8周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种类是________。A．18B．32C．50D．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________族(注：把0族看作ⅧA族，下同)。周期表中元素在填满第________周期后将结束。(3)根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看为非金属元素)，预测周期表中应该有________种非金属元素。(4)已知22号元素形成的合金可以用于制造人造骨骼，质轻且相容性高，已经广泛应用于临床医学。①该元素是________(填元素符号)，它在元素周期表中位于________。②该元素原子的价电子排布式为________。③该元素原子所含的电子分布在________个电子层上，共有________个能级，其中M层上有________个电子，能量最高的电子所处的能级为________。[解析](1)由已知可归纳出周期为1、2、3、4、5、6、7，元素种数2×12、2×22、2×32、2×42，据此预测第8周期元素种数为2×52＝50(种)。(2)观察周期表可知：第6周期倒数第三种元素为金属元素，第7周期倒数第二种元素为金属元素，第8周期倒数第一种元素为金属元素。(3)前六周期非金属元素种数分别为2、6、5、4、3、2种，则可类推第7、8周期非金属元素种数分别为1种、0种。共计23种。[答案](1)C(2)8ⅧA8(3)23(4)①Ti第4周期ⅣB②3d24s2③47103d