2024-2025學(xué)年高中化學(xué)課時(shí)分層作業(yè)3原子結(jié)構(gòu)與元素周期表含解析新人教版選修3

PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(三)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(建議用時(shí)：40分鐘)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．已知某元素＋2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6，該元素在周期表中屬于()A．ⅤB族 B．ⅡB族C．Ⅷ族 D．ⅡA族D[由題意推知，該元素的外圍電子排布式為4s2，故該元素位于第四周期ⅡA族。]2．電子排布式為[Ar]3d54s2的元素是()A．稀有氣體 B．過渡元素C．主族元素 D．鹵族元素B[由該原子的電子排布知該原子核外共有25個(gè)電子，即為25號(hào)元素Mn，是ⅦB族元素。]3．下列說法不正確的是()A．元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性改變是形成元素周期系的根本緣由B．周期序數(shù)越大，該周期所含金屬元素一般越多C．全部區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最終填入電子的能級(jí)符號(hào)D．周期表共18個(gè)縱列，可分為7個(gè)主族7個(gè)副族，1個(gè)Ⅷ族，1個(gè)0族C[除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最終填入電子的能級(jí)的符號(hào)。]4．閃耀著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強(qiáng)度大、無磁性等優(yōu)良的機(jī)械性能，被廣泛地應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，號(hào)稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列關(guān)于金屬鈦的敘述中不正確的是()A．上述鈦原子中，中子數(shù)不行能為22B．鈦元素在周期表中處于第四周期C．鈦的不同核素在周期表中處于不同的位置D．鈦元素是d區(qū)的過渡元素C[48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子數(shù)分別為26、27、28，故A敘述正確；22Ti的外圍電子排布式為3d24s2，因此鈦是第四周期d區(qū)的過渡元素，故B、D敘述正確；元素在周期表中的位置由其質(zhì)子數(shù)確定，鈦的同位素原子的質(zhì)子數(shù)相同，在周期表中的同一位置，故C敘述不正確。]5．下列說法中正確的是()A．在周期表中，最外層電子數(shù)為2的元素肯定是ⅡA族元素B．過渡元素包含d區(qū)，ds區(qū)及f區(qū)元素C．最外層電子數(shù)為8的都是稀有氣體元素的原子D．全部非金屬元素都分布在p區(qū)B[最外層電子數(shù)為2的元素也可能是He或副族元素，故A錯(cuò)誤；最外層電子數(shù)為8的不肯定是稀有氣體的原子，如Na＋、Mg2＋等，故C錯(cuò)誤；非金屬元素氫在s區(qū)，故D錯(cuò)誤。]6．按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個(gè)區(qū)，以下元素屬于s區(qū)的是()A．Fe B．MgC．Al D．La[答案]B7．某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應(yīng)在()A．s區(qū) B．p區(qū)C．d區(qū) D．f區(qū)[答案]D8．已知下列元素原子的最外層電子排布式，其中不肯定能表示該元素為主族元素的是()A．3s23p3 B．4s24p1C．4s2 D．3s23p5C[最外層為4s2的元素可以是Ca，也可以Ti等。]9．下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述中，正確的是()A．基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素肯定是ⅠA族元素B．原子的價(jià)電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素肯定是副族元素C．基態(tài)原子的p能級(jí)上半充溢的元素肯定位于p區(qū)D．基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)肯定為x＋yC[基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素，可能為鉀元素，也可能為鉻元素或者銅元素，A錯(cuò)誤；原子的價(jià)電子排布式為(n－1)d6～8ns2的元素屬于Ⅷ族元素，不是副族元素，B錯(cuò)誤；基態(tài)原子的p能級(jí)上半充溢的元素的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為ns2np3，則肯定屬于p區(qū)元素，C正確；基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)可能為x＋y(x＋y≤7)，也可能為第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，還可能為y(x＝10)，D錯(cuò)誤。]10．某元素原子共有三個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子位于第三能層d能級(jí)。(1)該原子的電子排布式為_________________________。(2)該元素的原子序數(shù)為________，在周期表中處于第________周期________族，屬于________區(qū)。該元素為________(填“金屬”或“非金屬”)元素，其最高化合價(jià)為________。[解析]此題的關(guān)鍵是依據(jù)外圍電子排布寫出核外電子排布式。有三個(gè)價(jià)電子其中一個(gè)價(jià)電子在3d能級(jí)，則其他兩個(gè)價(jià)電子必在4s上，外圍電子排布為3d14s2，原子序數(shù)是21，在第四周期ⅢB族，處于d區(qū)，是金屬元素，最高化合價(jià)是＋3。[答案](1)1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)(2)21四ⅢBd金屬＋311．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示。試回答下列問題：(1)X元素在周期表中的位置________，屬于________區(qū)元素。(2)Y元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，電子排布式為________。(3)Z元素的單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；若從Z元素在周期表中所處的位置看，它具有這種性質(zhì)的緣由是________________，其價(jià)電子排布式為________。(4)W原子的電子排布圖為________，Q原子的價(jià)電子排布圖為________。[解析]由圖可知各元素分別為X：N，Y：O，Z：Al，W：S，Q：Cl。由于Al元素位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素的交界線旁邊，所以Al既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)，表現(xiàn)“兩性”。[答案](1)其次周期ⅤA族p[實(shí)力提升練]12．已知某元素＋3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素在周期表中的位置是()A．第三周期Ⅷ族，p區(qū)B．第三周期VB族，ds區(qū)C．第四周期Ⅷ族，d區(qū)D．第四周期Ⅴ族，f區(qū)C[＋3價(jià)離子的核外有23個(gè)電子，則原子核外有26個(gè)電子，26號(hào)元素是鐵，位于第四周期Ⅷ族，位于d區(qū)。]13．具有以下結(jié)構(gòu)的原子，肯定屬于主族元素的是()A．最外層有1個(gè)電子的原子B．最外層電子排布為ns2的原子C．最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的原子D．次外層無未成對(duì)電子的原子C[在元素周期表中，凡s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)及f區(qū)的元素，它們的最外層電子數(shù)均不超過2個(gè)，只有p區(qū)的最外層電子數(shù)可為3～8個(gè)。過渡元素的最外層只有1個(gè)或2個(gè)電子，稀有氣體最外層一般為8個(gè)電子，氦為2個(gè)電子(1s2)，則最外層有1個(gè)電子的原子不肯定是主族元素，故A不正確；而最外層有3個(gè)未成對(duì)電子的原子，其最外層有5個(gè)電子(ns2np3)，故C正確；最外層電子排布為ns2的原子除ⅡA族外，還有稀有氣體元素氦和很多過渡元素，故B不正確；次外層無未成對(duì)電子的原子包括全部主族元素、0族元素及ⅠB、ⅡB族等元素。]14．下表為元素周期表的一部分，其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。請(qǐng)回答下列問題：(1)表中屬于d區(qū)的元素是________(填編號(hào))。(2)表中元素①的6個(gè)原子與元素③的6個(gè)原子形成的某種環(huán)狀物名稱為________。(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn＋1，該元素原子的最外層電子數(shù)為________。(4)某些不同族元素的性質(zhì)也有肯定的相像性，如上表中元素⑤與元素②的氫氧化物有相像的性質(zhì)。請(qǐng)寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)⑨屬于d區(qū)元素。(2)元素①是氫元素，元素③是碳元素，依題意，形成的環(huán)狀物是苯。(3)從nsnnpn＋1可知，n＝2，該元素為N元素，最外層電子數(shù)為5。(4)⑤是Al，②是Be，依對(duì)角線規(guī)則，兩元素性質(zhì)相像，仿照Al(OH)3和堿反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出Be(OH)2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。[答案](1)⑨(2)苯(3)5(4)Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O15．已知元素周期表共有18個(gè)縱行，如下圖所示，實(shí)線表示元素周期表的邊界。按外圍電子排布，可將周期表中的元素劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外，其他分區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最終填入的電子的能級(jí)符號(hào)。請(qǐng)回答下列問題：(1)請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。(2)有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā)，認(rèn)為周期表內(nèi)第6、7縱行的部分元素可以排在另一分區(qū)，你認(rèn)為應(yīng)排在________區(qū)。(3)請(qǐng)?jiān)谠刂芷诒碇杏迷胤?hào)標(biāo)出4s軌道半充溢的元素。(4)請(qǐng)利用電子排布學(xué)問分析Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的元素被發(fā)覺。第七周期已排滿，則元素周期表共可以排布________種元素。[解析](1)正確理解題意，明確按構(gòu)造原理分區(qū)的含義即可，留意把握關(guān)鍵信息“……最終填入的電子的能級(jí)符號(hào)”。(2)ds區(qū)外圍電子排布式為(n－1)d10ns1或(n－1)d10ns2，而周期表內(nèi)第6個(gè)縱行外圍電子排布式有(n－1)d5ns1，第7個(gè)縱行外圍電子排布式為(n－1)d5ns2，因此類比可以放入ds區(qū)。(3)4s軌道半充溢，即為4s1，故該元素基態(tài)原子的電子排布式可能為[Ar]4s1(K)、[Ar]3d54s1(Cr)或[Ar]3d104s1(Cu)，分別標(biāo)在元素周期表中的相應(yīng)位置即可。(4)Fe原子外圍電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e2＋、Fe3＋的外圍電子排布分別為3d6、3d5，其中Fe3＋中3d軌道處于半充溢狀態(tài)，較穩(wěn)定。(5)依據(jù)0族元素原子序數(shù)可知，第七周期排滿，其中0族元素的原子序數(shù)為2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118。[答案](1)如下圖(2)ds(3)見上圖(4)Fe的外圍電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e2＋、Fe3＋的外圍電子排布分別為3d6、3d5，依據(jù)“能量相同的軌道處于半充溢、全充溢和全空狀態(tài)時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半充溢狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，故Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定(5)11816．某核素R具有微弱的放射性，其原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多43，由它組成的固體單質(zhì)A，在肯定條件下密度為6.88g·cm－3。用X射線探討其固體表明：在邊長為1.00×10－7cm的立方體中含有20個(gè)原子。R4＋具有強(qiáng)氧化性，可將NO氧化為HNO3(1)R原子的摩爾質(zhì)量為________。(2)R原子價(jià)電子排布式是________。(3)R元素位于周期表中第________周期________族，________區(qū)。(