高中化学第1章原子结构1.2原子结构与元素周期表学业分层测评3鲁科版选修320170925374.doc

核外电子排布与元素周期表、原子半径(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于微粒半径的说法正确的是( )A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B．核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同C．质子数相同的不同单核粒子，电子数越多半径越大D．原子序数越大，原子半径越大【解析】由于同周期主族元素原子半径逐渐减小，故ⅦA族的原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大，如r(Li)＞r(S)＞r(Cl)。

对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的。

质子数相同的不同单核粒子，阴离子半径＞原子半径＞阳离子半径。

原子序数增大，原子半径不是一直增大，而是呈周期性变化。

【答案】 C2．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。

下列说法正确的是( )【导学号：66240006】A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：r X>r Y>r Z>r W>r QC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强【解析】由元素在周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。

元素X(N)的最高正价＋5与元素Z(Al)的最高正价＋3之和为8；原子半径的大小顺序为r Z>r W>r Q>r X>r Y；Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数均相同；非金属性：W(S)<Q(Cl)，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：W(S)<Q(Cl)。

【答案】 A3．已知某＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中所属的族是( )A．ⅠB B．ⅡB C．ⅧD．ⅡA【解析】＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，由ⅠB、ⅡB族序数等于n s能级上的电子数可知该元素位于ⅠB族。

【答案】 A4．电子构型为[Ar]3d104s2的元素是( )A．稀有气体B．过渡元素C．主族元素D．ⅡA族元素【解析】该元素的价电子排布式出现d轨道，且符合过渡元素价电子排布(n－1)d1～10n s1～2，应为过渡元素。

【答案】 B5．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B．第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；第3周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子是0，C项错误；同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。

【答案】 B6．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【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，即：两种元素原子的电子层上全部都是s电子，可能属于第1周期和第2周期。

3p能级上只有1个空轨道的原子即：1s22s22p63s23p2是硅元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素，都属于第3周期元素。

最外层电子排布为2s22p6的原子是氖，属于第2周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为钠、镁、铝属于第3周期元素，很显然不属于同一周期元素。

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】 B7．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( )A．1s22s22p63s1B．1s22s22p3C．1s22s22p2D．1s22s22p63s23p4【解析】据电子排布式可知原子序数，从而推知A→D各项表示的原子分别为Na、N、C、S；再结合同周期从左到右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，可得Na原子半径最大。

【答案】 A8．下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是( )①基态X的原子结构示意图为②基态Y的价电子排布式：3s23p5③基态Z2－的轨道表示式：④W基态原子有2个电子层，其电子式为∶A.①＞②＞③＞④B.③＞④＞①＞②C.③＞①＞②＞④D.①＞②＞④＞③【解析】由题意可知：X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。

S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r（S2－）＞r（S）＞r（Cl）＞r（F），故C项正确。

【答案】 C9.下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是（）A.LiIB.NaBrC.KClD.CsF【解析】阳离子都为碱金属元素的金属阳离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，阴离子都为卤素阴离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，则金属阳离子半径最小的是Li＋，非金属阴离子半径最大的是I－，所以阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI。

【答案】 A10.五种元素原子的电子排布式如下：A.1s22s22p63s23p63d54s2；B.1s22s22p63s2；C.1s22s22p6；D.1s22s22p63s23p2；E.[Ar]4s1。

试回答：（1）哪种元素是稀有气体？。

（2）A的元素符号是。

（3）画出D元素核外电子的轨道表示式：。

（4）B、D、E三种元素的原子半径大小顺序是。

【解析】由原子的电子排布式可知A～E元素分别为Mn、Mg、Ne、Si、K。

依据相关知识，可得各小题答案。

【答案】（1）C（Ne）（2）Mn（3）Si：(4)E＞B＞D[或r(K)＞r(Mg)＞r(Si)]11．原子结构与元素周期表存在着内在联系。

根据已学知识，请你回答下列问题：(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：________周期________族。

(2)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________。

(3)被誉为“21世纪的金属”的钛(Ti)元素原子的价电子排布式为：________。

(4)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：________。

(5)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号：________。

(6)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为：________。

【解析】(1)31号元素电子排布为4s24p1位于第四周期，第ⅢA族。

(2)X的电子排布为1s22s22p2为C元素。

(3)钛为22号元素，其价电子排布式为3d24s2。

(4)此元素为Fe元素。

(5)此元素3p轨道电子排布为，故是Si或是S元素。

(6)为铬【答案】(1)4 ⅢA(2)C(或碳)(3)3d24s2(4)1s22s22p63s23p63d64s2(5)Si或S (6)铬12．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种元素。

结合元素周期表回答下列问题：(1)写出基态时J元素原子的价电子排布式________，N元素原子的价电子排布式________。

(2)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的价电子排布特点的有关叙述不正确的是______(填字母序号)。

A．L位于元素周期表中第5周期、ⅠA族，属于s区元素B．O位于元素周期表中第7周期、Ⅷ族，属于d区元素C．M的价电子排布式为6s1，属于ds区元素D．F所在族的价电子排布式为n s2n p2，属于p区元素(3)某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，则该元素位于________族。

(4)根据鲍林能级图，Ⅰ元素原子核外电子最高能级组的电子占有________个轨道。

(5)B、C、D、E、H元素的原子所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示)____________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)J位于第ⅤⅢ族，价电子数为8，所以其价电子排布式为3d64s2；N位于第6周期第ⅦA族，原子最外层有7个电子，所以价电子排布式为6s26p5。

(2)M位于第6周期ⅠB族，价电子排布式为5d106s1，属ds区元素。

(3)某元素＋2价离子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，则其原子的价电子排布式为3d104s1，根据次外层3d上有10个电子，最外层有1个电子，可知它位于第4周期ⅠB族。

(4)Ⅰ位于第4周期第ⅤB族，价电子数为5，价电子排布式为3d34s2，最高能级组为4s、3d、4p，5个电子共占4个轨道。

(5)B、C、D、E、H分别为O、Na、Mg、Al、S元素，对应的离子分别为O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋、S2－，根据电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，可知离子半径由大到小顺序为r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，又因S2－比O2－多一个电子层，所以离子半径r(S2－)＞r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)【答案】(1)3d64s26s26p5(2)C (3)ⅠB(4)4(5)r(S2－)＞r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)[能力提升]13．X＋、Y＋、M2＋、N2－均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子，离子半径大小关系是N2－>Y＋、Y＋>X＋、Y＋>M2＋，下列比较正确的是( )A．原子半径：N可能比Y大，也可能比Y小B．M2＋、N2－核外电子数：可能相等，也可能不等C．原子序数：N>M>X>YD．碱性：M(OH)2>YOH【解析】N原子只可能是第2周期的非金属元素，Y只能是第2、3周期的金属元素，所以N的原子半径只能小于Y的原子半径，A项错；若M、N是相邻周期的元素，则M2＋、N2－核外电子数可能相等，反之不等，B项对；与以上分析类似，C、D项都错。