2.2.1元素性质的递变规律(原子核外电子排布的周期性)(分层练习)-2023-2024学年高二化学.docx

2.2.1元素性质的递变规律
(原子核外电子排布的周期性）课后分层练

1.电子排布为[Ar]3d54s2的元素位于(　　)
A．d区 B．ds区
C．主族元素 D．s区
[答案] A
[解析]由电子排布[Ar]3d54s2可知该元素为锰元素，位于d区。
2.下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述正确的是(　　)
A．Cu位于元素周期表中第4周期ⅠB族，属于ds区元素
B．O的基态原子中，2p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s1，一定属于ⅠA族
D．最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能是ⅢA族或ⅢB族
[答案] A
[解析]铜位于第4周期ⅠB族，属于ds区元素，故A正确；氧元素的2p能级有4个电子，不是半充满，故B错误；最外层电子排布式为4s1，该元素不一定位于ⅠA族，铜的最外层电子排布式为4s1，但铜属于ⅠB族，故C错误；最外层电子排布式为ns2np1，该元素位于ⅢA族，故D错误。
3.已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是(　 　)
A．该元素位于周期表的p区
B．该元素在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族
C．该元素的外围电子排布式为3d104s24p1
D．与该元素同族的第3周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
[答案] C
[解析]原子序数为31，则该元素为镓元素。镓元素位于周期表的p区，故A正确；镓在周期表中的位置是第4周期第ⅢA族，故B正确；镓元素的外围电子排布式为4s24p1，故C错误；与镓元素同族的第3周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确。
4.某元素原子的简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在(　　)　　　　　　　　　　　　
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
[答案] D
[解析]最外层有2个s电子、次外层s电子和p电子已全满、d电子0~2个、倒数第三层排布1~14个f电子(个别例外),即价电子构型为(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2的元素为f区元素。
5.下列说法正确的是(　　)
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.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D.s区均为金属元素
[答案] C
[解析]s区除H外均为金属元素,故A、D两项错误;He、Zn等虽然最外层电子数为2但却不是s区元素,B项错误;周期表中第ⅢB族~第ⅡB族为过渡元素,全部为金属元素,C项正确。
6.电子排布式为[Ar]3d54s2的元素是(　　)
A.稀有气体元素 B.过渡元素
C.主族元素 D.卤族元素
[答案] B
[解析]在最外能层p能级上填充有电子且未满时,一定为主族元素;最外能层p能级上未填充电子,而在次外层d(或次次外层f)能级上填充有电子的元素,一定是过渡元素。故电子排布式为[Ar]3d54s2的元素为过渡元素。
7.下列说法正确的是(　　)
A.最外层电子排布为ns2的基态原子对应的元素一定位于第ⅡA族
B.最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素一定属于金属元素
C.p区元素的原子p能级中一定都有电子
D.基态原子价电子排布为nsnnpn的元素一定是非金属元素
[答案] D
[解析]最外层电子排布为ns2的基态原子可能是氦元素,也可能是过渡元素,不一定是第ⅡA族元素,A项错;最外层电子排布为ns1的基态原子不一定是金属元素,如H元素不是金属元素,除氢元素外,其他最外层电子排布为ns1的基态原子对应的元素都是金属元素,B项错;p区元素中的He原子最外层电子排布为1s2,故C项错误;最外层电子排布符合nsnnpn的元素只有n=2这一种情况,n=2时,该元素的价电子排布式为2s22p2,是碳元素,属于非金属元素,D项正确。
8.下列是某些元素基态原子的电子排布式,其中表示第三周期元素的是(　　)
A.1s22s1 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s23p64s1
[答案] C
[解析]元素所在的周期数与最高能层序数n有关,第三周期元素的最高能层序数为3,故选C。
9.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中的位置是(　　)
A.第四周期第ⅦB族 B.第五周期第ⅢB族
C.第六周期第ⅦB族 D.第六周期第ⅢB族
[答案] D
[解析]因6s能级有两个电子,所以该元素在第六周期,5d和6s上电子数之和为3,且次次外层f能级上有7个电子,故该元素为第ⅢB族中的镧系元素,属于f区元素。
10.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是(　　)
A.3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子
B.3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子
C.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子
D.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
[答案] B
[解析]当p能级上有2个或者4个电子时,p能级上都有2个未成对电子,所以相应元素可能是第ⅣA族,也可能是第ⅥA族,故A不符合题意;p能级上有3个原子轨道,当有1个空轨道时,另两个轨道各容纳了1个电子,加上s能级上的2个电子,最外层是4个电子,所以不管哪个能层,只要np能级上有一个空轨道,就属于第ⅣA族,故B符合题意;最外层电子排布为1s2的原子是He,最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne,两者都属于0族元素,题干中要求属于主族元素,故C不符合题意;最外层电子排布为1s2的原子为He,而最外层电子排布为2s2的原子为Be,故D不符合题意。
11.下列有关元素周期表的认识正确的是(　　)
A．主族元素的原子序数等于其所在周期序数
B．每个主族均包含金属元素和非金属元素
C．由7个周期和18个族组成
D．过渡元素均为金属元素
[答案] D
[解析]原子核外的电子层数等于其所在周期序数，A错误；在周期表中ⅡA族元素不包含非金属元素，B错误；周期表由7个周期和16个族组成，C错误；过渡金属元素是指元素周期表中d区与ds区的一系列金属元素，D正确。
12.按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区。下列元素中，与其他元素不处在同一个区的是(　　)
A．Ne B．Al
C．Pb D．Cu
[答案] D
[解析]在选项的四种元素中，Ne是稀有气体元素，位于p区；Al是第ⅢA族元素，位于p区；Pb是第ⅣA族元素，位于p区；而Cu是第ⅠB族元素，位于ds区。可见与其他元素不处在同一个区的是Cu元素，故合理选项是D。
13.在周期表中，“相临”元素即同周期左右紧挨，或同主族上下紧挨，下列元素与第3周期第ⅥA族元素一定不“相临”的是(　 　)
A．电子总数是最内层电子数4倍的元素
B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素
C．最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素
D．质子数为34的元素
[答案] C
[解析]电子总数是最内层电子数4倍的元素为O，与S元素一定“相临”，故A不符合题意；最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素，最外层电子数为5，可以为N元素或P元素，可能与S元素“相临”，故B不符合题意；主族元素最外层电子数为1～8，最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素为Si或Li，与S元素一定不“相临”，故C符合题意；质子数为34的元素为Se，与S元素一定“相临”，故D不符合题意。
14.若X3＋的外围电子排布式为3d3，则下列说法正确的是(　 　)
A．X为25号元素Mn
B．基态X原子中的电子有14种空间运动状态
C．X是同周期中未成对电子数最多的元素
D．X在元素周期表中的位置为第4周期第ⅣB族
[答案] C
[解析]X3＋的外围电子排布式为3d3，则X的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。由分析可知，X为24号元素Cr，A不正确；基态X原子中的电子占据15个轨道，有15种空间运动状态，B不正确；X的未成对电子数为6，是同周期中未成对电子数最多的元素，C正确；X的外围电子数为6，在元素周期表中的位置为第4周期第ⅥB族，D不正确。
15.元素周期表中元素“钴”的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　)
A．元素钴是一种过渡元素
B．它的基态原子外围电子排布式为4s2
C．Co2＋的电子排布式为[Ar]3d54s2
D．它位于元素周期表的第四周期第ⅧB族
[答案] A
[解析]Co是Ⅷ族元素，钴是一种过渡元素，故A正确；它的基态原子外围电子排布式为3d74s2，故B错误；Co失去最外层电子形成Co2＋，Co2＋的电子排布式为[Ar]3d7，故C错误；它位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族，既不是主族也不是副族，故D错误。
16.(1)砷原子的最外层电子排布式是4s24p3，在元素周期表中，砷元素位于第 周
期 族；最高价氧化物的化学式为 ，砷酸钠的化学式 。
(2)已知下列元素在周期表中的位置，写出它们外围电子排布式和元素符号：
①第4周期ⅣB族 和 ；
②第5周期ⅦA族 和 。
[答案] (1)As2O5 Na3AsO4
(2)① 3d24s2 Ti
② 5s25p5 I
[解析](1)由最外层电子排布式是4s24p3，电子层数为4，最外层电子数为5，则位于第4周期ⅤA族，最高正价为＋5，最高价氧化物的化学式是As2O5，磷酸钠化学式为Na3PO4，故砷酸钠为Na3AsO4。(2)①第4周期ⅣB族为Ti元素，外围电子的排布式为3d24s2，②第5周期ⅦA族为I元素，外围电子的排布式5s25p5。

1.硒(34Se)是人体必需的微量元素,适当摄入能有效提高人体免疫机能并能预防癌症和心脑血管疾病。下列有关硒元素的说法不正确的是(　　)
A.Se元素处于元素周期表的第15列
B.Se原子的价电子排布式为4s24p4
C.Se元素处于元素周期表中的p区
D.基态Se原子的核外电子排布中共有8个能级
[答案] A
[解析]Se元素原子核外有34个电子,处于元素周期表中第16列,与O元素处于同一主族。Se元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,共有8个能级,其价电子排布式为4s24p4,处于元素周期表的p区。
2.某元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,关于该元素的叙述不正确的是(　　)
A.该元素为过渡元素
B.该元素处于元素周期表中第四周期第ⅡA族
C.该元素位于元素周期表的d区
D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2
[答案] B
[解析]根据该元素原子的最外层电子数为2,价电子数为5,可知其外围电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素处于第四周期,其外围电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,处于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d区。
3.铊是一种剧毒重金属,有关铊的信息如右图所示。下列有关铊元素的说法中不正确的是(　　)
A.Tl元素属于ds区元素
B.Tl元素处于第六周期第ⅢA族
C.Tl元素与Al元素处于同一主族
D.Tl元素与Cs元素处于同一周期
[答案] A
[解析]由图示可知,Tl元素的外围电子排布为6s26p1,则Tl元素处于元素周期表中第六周期第ⅢA族,与Al属于同主族元素,属于p区元素。Tl和Cs元素均处于第六周期。
4.下列有关推断中,不符合实际的是(　　)
①第n周期中有2n2种元素;
②第n周期第nA族元素不一定是金属元素;
③第n周期有(8-n)种非金属元素(含稀有气体);
④最高价是+7价的元素一定是非金属元素
A.①③④ B.①②④
C.②③④ D.①②③
[答案] A
[解析]在元素周期表中,第一~七周期分别有2、8、8、18、18、32、32种元素,①中说法错误;第一周期第ⅠA族的氢元素不是金属元素,②中说法正确;第一周期和第七周期各有2种非金属元素,③中说法错误;KMnO4中的锰元素显+7价,锰是金属元素,④中说法错误。
5.元素周期表共有18个纵列,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。下列说法正确的是(　　)
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排布为ns2np3
C.最外层电子排布为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
[答案] B
[解析]第9列元素为第Ⅷ族元素,全部是金属元素,A项说法错误;第15列为第ⅤA族元素,其最外层电子排布式为ns2np3,B项说法正确;最外层电子排布为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外,还有He以及部分过渡元素,C项说法错误;ds区元素是第11、第12列元素,D项说法错误。
6.X、Y、Z三种主族元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(　 　)
A．XYZ2 B．X2YZ3
C．X2YZ2 D．XYZ3
[答案] A
[解析]由X、Y、Z三元素的最外层电子排布可知X为ⅠA族中的元素，在化合物中显＋1价，Y为铝，在化合物中显＋3价，Z为氧，在化合物中显－2价，再由化合物中各元素的化合价代数和为0，可得出答案。
7.已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于(　　)
A．ⅤB族 B．ⅡB族
C．Ⅷ族 D．ⅡA族
[答案] D
[解析]解该题一定应注意看清是“＋2价离子”的电子排布式，根据核外电子排布规律，可知该元素的原子最外层只有2个电子，而且应该排布在第4电子层上，该元素在周期表中的位置应该是第4周期第ⅡA族。
8.已知某些元素在周期表中的位置如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．元素②和⑤位于同一区
B．元素③的基态原子中，未成对电子数为5
C．与元素④具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
D．s区(除元素①外)、d区和ds区的元素都是金属元素
[答案] C
[解析]O的外围电子排布式为2s22p4，Ge的外围电子排布式为4s24p2，最后一个电子均填充到p能级，两种元素均位于p区，故A说法正确；Mn元素外围电子排布式为3d54s2，d能级有5个原子轨道，根据洪特规则，d能级上的5个电子，分别填充到5个原子轨道，因此Mn元素基态原子，未成对电子数为5，故B说法正确；元素④的外围电子排布式为3d104s2，最外层有2个电子，最外层有2个电子：第ⅡA族元素、He，还有部分d区和ds区的元素，第ⅡA族元素位于s区，He位于p区，故C说法错误；s区(除氢外)、d区和ds区均为金属元素，故D说法正确。
9.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(　　)
A．位于同一轨道内电子的运动状态也不相同
B．外围电子排布式为(n－1)d1～9ns1～2的元素都是金属元素
C．前四周期未成对电子数最多的元素位于ⅥB族
D．基态原子最外层电子排布为ns1的元素均在ⅠA族或ⅠB族
[答案] D
[解析]位于同一轨道内的电子，它们的自旋方向不同，运动状态也不相同，故A正确；外围电子排布式为(n－1)d1～9ns1～2的元素排在d区，属于过渡元素，全部为金属元素，故B正确；前四周期元素即1～36号元素，未成对电子数最多的元素外围电子排布为3d54s1，共有6个未成对电子，该元素是铬，位于周期表中第4周期ⅥB族，故C正确；基态原子的最外层电子排布是ns1，还可以是ⅥB族(W元素除外)元素，故D错误。
10.某元素的原子最外层电子数为2，外围电子数为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1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为V
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
[答案] C
[解析]某元素的最外层电子数为2，外围电子数为5，说明最外层电子数和外围电子数不相等，则外围电子应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则可知应为第4周期元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为第4周期ⅤB族元素，为V元素，位于d区。
11.已知某元素原子的外围电子排布式为(n－1)dansb，则下列说法正确的是(　 　)
A．该元素是金属元素
B．该元素位于周期表中d区
C．该元素的族序数为a＋b
D．该元素位于周期表中第4周期
[答案] A
[解析]由原子的外围电子排布式为(n－1)dansb可知，该元素应为过渡元素，是金属元素，A正确；该元素可能位于周期表的d区或ds区，B错误；其族序数不一定是a＋b(如铜)，C错误；该元素不一定位于周期表中的第4周期，D错误。
12.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是(　 　)
A．基态原子最外层电子排布为ns2的一定位于ⅡA族
B．第3、4周期同主族元素的原子序数相差8或18
C．第4周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族
[答案] A
[解析]基态原子最外层排布为ns2的也可能是氦，不一定位于ⅡA族，A错误；ⅡA族的镁和钙原子序数之差为8，ⅢA族的铝和镓原子序数之差为18，所以第3、4周期同主族元素的原子序数相差8或18，B正确；第4周期ⅡA与ⅢA元素相隔10种过渡金属元素，所以它们的原子序数相差11，C正确；基态原子3d轨道上有5个电子的元素，位于ⅥB族(3d54s1)或ⅦB族(3d54s2)，如铬元素、锰元素，D正确。
13.下列说法不正确的是(　　)
A．基态原子核外N电子层上有三个电子的元素一定是ⅢA族元素
B．基态原子核外外围电子排布式为
(n－1)d6～8ns2的元素一定是Ⅷ族元素
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于第ⅤA族
D．基态原子核外外围电子排布式为nsxnpy的元素的族序数一定为(x＋y)
[答案]D
[解析]基态原子核外N电子层上有三个电子的元素，外围电子排布式是4s24p1，其最外层有3个电子，则一定是ⅢA族元素，A正确；基态原子核外外围电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定是Ⅷ族元素，B正确；基态原子的p能级上半充满的元素最外层电子数是5个，该元素一定位于第ⅤA族，C正确；当x＝2，y＝6时，该元素是0族元素，族序数不是x＋y＝8，D错误。
14.具有下列电子层结构的两种元素的原子，一定属于同一周期的是(　　)
A．两种原子的最外电子层上全部都是s电子
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一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．M电子层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上有空轨道的两种原子
[答案] B
[解析]两种原子的电子层上全部都是s电子，为1s或为1s、2s电子，则为第1周期或第2周期，不一定为同周期元素，如H与Li不同周期，故A错误；3p能级上只有一个空轨道的原子，为Si元素，3p能级上有一个未成对电子的原子为Al、Cl，均为第3周期元素，故B正确；最外层电子排布式为2s22p6的原子为Ne，最外层电子排布式为2s22p6的离子为O或Na等，不一定为同周期元素，故C错误；原子核外M层上的s、p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子，1s22s22p63s23p64s1为钾原子，1s22s22p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，故D错误。
15.已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素在周期表中的位置正确的是(　　)
A．第3周期第ⅢB族，d区
B．第3周期第ⅣB族，d区
C．第4周期第ⅤB族，d区
D．第4周期第ⅥB族，d区
[答案] D
[解析]某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，则该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，该元素是第4周期元素，外围电子排布为3d54s1，所以是ⅥB族元素，位于d区，选D。
16.某元素基态原子的外围电子排布为3d14s2，该元素在周期表中的位置是(　　)
A．第3周期，第ⅠB族
B．第4周期，第ⅢB族
C．第4周期，第ⅡA族
D．第4周期，第Ⅷ族
[答案] B
[解析]某元素基态原子的外围电子排布为3d14s2，该元素是21号元素Sc，该元素在周期表中的位置是第4周期第ⅢB族。
17. 下列说法不正确的是(　　)
A．某外围电子排布为4f75d16s2的基态原子，该元素位于周期表中第6周期第ⅢB族
B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C．R元素的方格中注明“3d54s2”， R元素位于d区
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是2或8
[答案] B
[解析]由基态原子外围电子排布为4f75d16s2，判断此元素位于周期表中第6周期第ⅢB族，A正确；s区的H为非金属元素，d区和ds区的元素包括副族和第Ⅷ族元素，副族和第Ⅷ族元素全部是金属元素，B错误；在元素周期表中，R元素的方格中注明“3d54s2”，其外围电子为3d、4s能级上的电子，则该元素位于第ⅦB族，为Mn元素， 位于d区，C正确；非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数除了2或8外，像一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构，D正确。
18.长式周期表共有18个列，从左到右排为1～18列，即碱金属元素为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是(　　)
A．第14列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的
B．只有第2列元素原子的最外层电子排布为ns2
C．第4周期第8列元素是锰元素
D．第15列元素原子的外围电子排布为ns2np3
[答案] D
[解析]未成对电子数最多的元素位于f区，应为第3列，故A错误；第2列是第ⅡA族，第12列是ⅡB族，最外层电子排布均为ns2，He原子的核外电子排布为1s2，He元素位于第18列，故B错误；第4周期第8列元素是第Ⅷ族的第一种元素，原子序数为26，是铁元素，故C错误；第15列为第ⅤA族，属于p区，最外层电子数为5，外围电子排布为ns2np3，故D正确。
19.已知元素周期表中共有18纵列。如图所示实线表示元素周期表的边界，按电子排布，可把元素周期表划分为s区、p区、d区、ds区等，除ds区外，其他区的名称均按构造原理最后填入电子的能级符号来命名。

(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并标记分区。
(2)有的同学受这种划分的启示，认为d区内6、7纵列的部分元素可以排在另一区，你认为应排在 区。
(3)请在元素周期表中标出4s轨道半充满的元素(用元素符号表示)。
(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。现在第7周期已经排满，则元素周期表共可以排布 种元素。
[答案] (1)
(2)ds (3)K、Cr、Cu(如图所示)
(4) Fe的外围电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的外围电子排布式分别为3d6和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
[解析](1)ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～0族为p区，第ⅢB～ⅦB族和第Ⅷ族为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区。
(2)d区内6、7纵列的部分元素，d轨道半满，s电子半满或全满，为稳定结构，与ds区元素的稳定结构相似，则可以排在ds区。
(3)K的外围电子排布为4s1，为4s轨道半充满；Cr的外围电子排布为3d54s1，为4s轨道半充满；Cu的外围电子排布为3d104s1，为4s轨道半充满，所以4s轨道半满的为K、Cr、Cu。
(4)Fe的外围电子排布式为3d64s2，Fe2＋和Fe3＋的外围电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、半充满和全充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定。
(5)各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32(如果第7周期排满)，则稀有气体原子序数依次为2、2＋8＝10、10＋8＝18、18＋18＝36、36＋18＝54、54＋32＝86、86＋32＝118。
20.原子结构与元素周期表存在着内在联系，按要求回答下列问题：
(1)由下列元素在周期表中的位置，写出元素原子的外围电子排布式。
①第4周期ⅥB族： ；
②第5周期ⅠB族： ；
③第5周期ⅣA族： ；
④第6周期ⅡA族： 。
(2)根据元素的电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中 族；
②已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，该元素位于元素周期表
第 周期 族。
(3)某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在 区。
[答案](1)3d54s1；4d105s1；5s25p2；6s2。
(2)ⅡB 4 ⅤB
(3)f
[解析](1)ⅢB～ⅦB族(镧系和锕系除外)元素的外围电子排布为(n－1)d1～5ns1～2，且外围电子数等于族序数，则①为3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的外围电子排布为(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，故②为4d105s1。主族元素的外围电子全都排布在最外层的ns或np上，且外围电子数等于族序数，故③为5s25p2，④为6s2。
(2)①具有(n－1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中ⅡB族；②该元素基态原子外围电子排布式为3d34s2，该元素位于第4周期ⅤB族。
(3)除ds区外，元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入4f能级，所以该元素位于f区。
21.现有A、B、C、D、E五种元素，其中A为第4周期主族元素，与D可形成1:1和2:1原子个数比的化合物；B为第4周期过渡元素，最高正化合价为＋7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高正化合价；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2；E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子。
(1)试写出下列三种元素的元素符号：
A 、B 、C 。
(2)写出D2－的核外电子排布式： ；基态E原子的核外电子排布式： 。
(3)B位于第 族，C位于第 族。
[答案] (1)A K、B Mn、C Br。
(2)1s22s22p6；1s22s22p63s23p1。
(3)ⅦB ⅦA
[解析]由B为第4周期过渡元素，最高正化合价为＋7，可推出B是锰元素；C和B是同周期元素，具有相同的最高正化合价，则C是溴元素；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2，n只能为2，即为2s22p4，则D是氧元素；A为第4周期主族元素，与D可形成1:1和2:1原子个数比的化合物，则A是钾元素；E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，则E是铝元素。