02第23讲元素周期表元素周期律【答案】作业手册

第23讲元素周期表元素周期律1.D[解析]f区元素在元素周期表中位于第六周期和第七周期的第ⅢB族,A错误;最外层电子排布为ns2的元素有分布在s区,也有分布在副族(d区,ds区,f区),如Ti、Zn等,还有He位于元素周期表的0族(p区),B错误;最外层电子排布为ns1的元素有分布在第ⅠA族,也有元素分布在副族,如Cu、Ag位于第ⅠB族,C错误。2.C[解析]最外层有1个电子的原子,可能属于主族元素(第ⅠA族),也可能属于副族元素,如Cr(价层电子排布为3d54s1)、Cu(价层电子排布为3d104s1)等,A错误;最外层电子排布式为ns2的原子可能是主族元素(第ⅡA族),可能是0族(如He)或副族元素,如Mn(价层电子排布为3d54s2)、Zn(价层电子排布为3d104s2)等,B错误;最外层有3个未成对电子的原子,其价层电子排布为ns2np3,属于第ⅤA族元素,C正确;次外层无未成对电子的原子,可能属于主族元素(如O、N等),可能属于0族元素(如Ne、Ar等)或副族元素(如Cu、Zn等),D错误。3.B[解析]原子最外电子层上全部都是s电子,对应元素可能是第ⅠA族、第ⅡA族,也可能是过渡元素,如Cu(价层电子排布为3d104s1)等,不一定处于同周期,A错误;3p能级上电子数为奇数的原子可能是Al(价层电子排布为3s23p1)、P(价层电子排布为3s23p3)、Cl(价层电子排布为3s23p5),对应元素均处于第三周期,B正确;4s能级上有2个电子,若4s能级是最外层电子所处的能级,可能是第四周期的元素,如Ca(价层电子排布为4s2)、Zn(价层电子排布为3d104s2)等,若4s能级不是最外层电子所处的能级,可能是第五、六、七周期的元素,C错误;基态原子的次外层电子数为8的元素可能是第三周期元素,如Na、Mg等,也可能是第四周期元素,如K、Ca,不一定处于同周期,D错误。4.C[解析]基态原子的N层上只有一个电子的元素,其基态原子的核外电子排布式可能为1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,即该元素可能在第ⅠA族、第ⅥB族或第ⅠB族,不一定位于s区,故A错误;基态原子的价层电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素是第Ⅷ族元素,位于d区,故B错误;原子核外最外层有三个未成对电子的元素,其p能级有3个电子,一定属于p区元素,故C正确;基态原子的价层电子排布为(n-1)dxnsy的元素,其族序数可能为x+y(x+y≤7)、也可能为y(x=10,y=1或2),该元素还可能在第Ⅷ族(10≥x+y>7),故D错误。5.C[解析]W位于第二周期,其最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,即最低负价的绝对值=最高正价,W为C,则Z为S,T为Cl;Y是地壳中含量最多的元素,为O,则X为N,W、X、Y、Z、T分别代表C、N、O、S、Cl元素。一般来说电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径大小顺序为Z>T>W>X>Y,A错误;同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道处于半充满稳定状态,较难失去电子,其第一电离能大于O,故第一电离能:C<O<N,B错误;NH3中N为-3价,H2S中S为-2价,都有还原性,C正确;T的氧化物对应的水化物未指明是否为最高价氧化物对应的水化物,故不能比较其与碳酸的酸性强弱,若为高氯酸,则为强酸,若为HClO,则酸性比碳酸弱,D错误。6.B[解析]根据电负性变化规律,电负性:Na<P,N>P,N<O,故元素的电负性:Na<P<O,A正确;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,P原子的3p轨道处于半充满稳定状态,其第一电离能大于S,则第一电离能:P>S>Si,B错误;基态Mn、Cr、V的价层电子排布分别为3d54s2、3d54s1、3d34s2,其最高化合价分别为+7、+6、+5,C正确;一般电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径:Cl->K+>Na+,D正确。7.B[解析]一般电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左向右原子半径依次减小,因此原子半径:S>N>O,A错误;Fe元素处于第Ⅷ族,属于d区元素,C错误;1mol[Fe(H2O)6]2+含有σ键的物质的量为(6+2×8.A[解析]同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性:χ(O)>χ(N),B错误;一般电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:r(S2-)>r(N3-)>r(O2-),C错误;基态Fe2+的价层电子排布为3d6,故基态Fe3+转化为基态Fe2+时电子填充在3d轨道,D错误。9.C[解析]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z与X能形成淡黄色化合物Z2X2,该淡黄色化合物为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素,基态O原子的核外电子总数是其最高能级电子数的2倍;Y与W的最外层电子数相同,结合Y的原子序数在O与Na之间,则Y为F元素,W为Cl元素。同一周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,同一主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:Y>X,Y>W>Z,A错误;非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性为Y>W>Z,B错误;一般电子层数越多,简单离子半径越大,具有相同电子排布的简单离子中原子序数越大,离子半径越小,故四种元素中简单离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,即W>X>Y>Z,C正确;F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后,F原子吸引H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,则HCl的酸性强于HF,即相同浓度氢化物水溶液的酸性Y<W,D错误。10.C[解析]W、X、Y、Z、M为短周期原子序数依次递增的主族元素,由图可知,W、X、Y、Z、M的最外层电子数依次为1、4、5、2、7,则推知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、Mg、Cl元素。根据周期表中原子半径变化规律,原子半径:Mg>Cl>C>N>H,A正确;Mg是活泼金属,其第一电离能在Mg、C、N三种元素中最小,第一电离能:Mg<C<N,B正确;由于NH3分子间存在氢键,则沸点:CH4<NH3,C错误;M的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,为强酸,D正确。11.B[解析]同一主族元素的性质相似,CaCO3和BaCO3都难溶于水,因此SrCO3也难溶于水,A项正确;在元素周期表中,位于金属和非金属分界线处的元素能作半导体材料,B项错误;元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>Br>I,所以气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>HI,则HBr的分解温度介于二者之间,C项正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气反应越容易,非金属性:S>P>Si,所以P与H2在高温时能反应,D项正确。12.A[解析]根据短周期主族元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中相对位置,其中Y的最高化合价为+3,Y是Al元素,则X是Mg元素,Z是C元素,M是N元素,Q是S元素,R是Cl元素。Mg的第一电离能失去3s能级的电子,Al的第一电离能失去3p能级的电子,E(3s)<E(3p),Mg相对Al难失去电子,故第一电离能:Mg>Al,A错误;C和S形成化合物CS2中S显-2价,则电负性:C<S,B正确;同周期主族元素从左到右非金属性增强,最高价含氧酸的酸性增强,最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4<HClO4,C正确;Cl-核外有3个电子层,Mg2+核外有2个电子层,故简单离子半径:Cl->Mg2+,D正确。13.B[解析]Y元素基态原子的价层电子排布中出现了np能级,故其ns能级已经充满且只能有2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素基态原子的价层电子排布为3s23p4,为S元素,位于第三周期第ⅥA族,A项正确,B项错误;Y为S元素,X为F元素,Z为As元素,第二周期所含非金属元素最多,C项正确;Z为As元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项正确。14.B[解析]主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成H2S,其中S显-2价,故电负性:S>H,A错误;核外电子排布相同时,核电荷数越大离子半径越小,简单离子半径:S2->K+,B正确;H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,故基态原子的未成对电子数:O>H,C错误;H2SO3是中强酸,而H2SO4是强酸,故在相同条件下,后者的酸性较强,D错误。15.B[解析]该物质是由原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W形成的,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,则Q为O;W形成+1价离子,则W为Na;根据物质结构中各原子成键数目及原子序数大小关系推知,X为H,Y为C,Z为N。气态氢化物的稳定性:H2O>NH3,A错误;根据同电子层结构的“核多径小”规律,简单离子半径:N3->O2->Na+,B正确;根据同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能:N>O>Na,C错误;根据非金属性越弱,对应离子的还原性越强,故简单阴离子的还原性:N3->O2-,D错误。16.(1)>N<O<F(2)3s2(3)Fe3+(4)ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)A(6)>>Mg的第一电离能失去3s能级的电子,Al的第一电离能失去3p能级的电子,E(3p)>E(3s),3p电子更易失去[解析]前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素基态原子的价层电子排布为nsnnpn+1,n=2,即2s22p3,则A是N;C元素为最活泼的非金属元素,则C是F,那么B是O;D元素原子核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的16,则D是Mg;E元素基态正三价离子的3d轨道为半充满状态,则E是Fe;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则F是Cu;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G是As。(1)由于N的2p能级电子处于半充满的稳定状态,失去电子比O难,所以元素的第一电离能A>B;同一周期的主族元素,原子序数越大,元素的电负性越大,所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为N<O<F。(2)Mg是12号元素,其基态原子的价层电子排布是3s2。(3)C元素是F,其基态原子核外电子的轨道表示式为;E是Fe,E3+的离子符号为Fe3+。(4)F是Cu,Cu位于元素