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：222
86Rn→218
84X＋4
2α，232
90Th→228
88Y＋4
2α。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 1.00×10－7 cm 3×6.88 g·cm－3
20
×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＋
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