高中化學 第一章 物質結構 元素周期律 1_2_1 原子核外電子的排布 元素周期律課時訓練（含解析）新人教版必修2

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第二節(jié) 元素周期律 第1課時　原子核外電子的排布　元素周期律 課時訓練4　原子核外電子的排布　元素周期律 基礎夯實 1.下列有關原子核外電子排布的說法中不正確的是(　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　 A.電子總是先排布在能量最低的電子層里 B.每個電子層最多能容納的電子數為2n2 C.最外層電子數不超過8個(K為最外層時不超過2個) D.S2-的M層電子數是K層電子數的3倍 解析:原子核外電子排布時電子總是盡量先排布在能量最低的電子層里,每個電子層最多能容納的電子數為2n2,最外層電子數不超過8個,可知A、B、C三項正確;S2-的M層電子數是8,是K層電子數的4倍,D項錯誤。 答案:D 2.(2016鄭州檢測)下列事實不能用元素周期律解釋的是(　　) A.堿性:KOH>NaOH B.相對原子質量:Ar>K C.酸性:HClO4>H2SO4 D.元素的金屬性:Mg>Al 解析:Na、K位于周期表相同主族,金屬性K>Na,元素的金屬性越強,對應的最高價氧化物的水化物的堿性越強,能用元素周期律解釋,故A不選;相對原子質量的大小與原子序數有關,隨原子序數的增大而增大,存在周期性的變化,不能用元素周期律解釋,故B選;非金屬性Cl>S,元素的非金屬性越強,對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強,能用元素周期律解釋,故C不選;同周期元素從左到右,元素的金屬性逐漸減弱,能用元素周期律解釋,故D不選。 答案:B 3.下列有關元素化合價的說法正確的是(　　) A.原子核外最外層電子數相同的元素,最高化合價一定相等 B.元素的最高化合價一定等于其原子核外最外層電子數 C.所有元素的最高化合價與最低化合價的絕對值之和都等于8 D.隨著核電荷數的遞增,主族元素的最高正化合價和最低負化合價呈現周期性變化 解析:F的最外層電子數為7,但F無正價,A、B兩項錯誤。H的最高化合價為+1價,最低化合價為-1價,其絕對值之和為2,C項錯誤。 答案:D 4.A、B、C三種元素的原子序數依次為a、b、c,它們的離子An+、Bn-、Cm-具有相同的電子層結構,且n>m,則下列關系正確的是(　　) A.a>b>c B.a>c>b C.a=b+m+n D.a=c-n-m 解析:An+和Bn-具有相同的電子層結構,則a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的電子層結構,則a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同的電子層結構,且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b,B項正確。 答案:B 5.與OH-具有相同質子數和電子數的微粒是(　　) A.H2O B.F- C.Na+ D.NH3 解析:OH-有9個質子,10個電子,只有B項符合。 答案:B 6.下列說法正確的是(　　) A.第二周期元素從C到F,非金屬性逐漸減弱 B.第三周期元素從Na到Cl,原子半徑逐漸增大 C.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強 D.LiOH、NaOH、KOH的堿性依次增強 解析:同周期元素從左到右,非金屬性逐漸增強,原子半徑逐漸減小,A、B兩項錯誤;同主族元素從上到下,非金屬性逐漸減弱,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,而金屬性逐漸增強,最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強,C項錯誤,D項正確。 答案:D 7.導學號52090025(2016河北衡水月考)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示,第三周期中Z元素的簡單離子半徑最小,下列說法不正確的是(　　) X Y Z W Q A.Y元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性高于X元素的氣態(tài)氫化物 B.形成的簡單離子半徑W>Q>Z>X C.最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是Q D.X的最高價氧化物對應的水化物和X的氫化物形成的化合物含有離子鍵、共價鍵 解析:第三周期中Z元素的簡單離子半徑最小,則Z為Al,由短周期元素在周期表中位置可知,X為N元素、Y為O元素、W為S元素、Q為Cl元素。非金屬性O>N,故氫化物穩(wěn)定性H2O>NH3,A正確;電子層結構相同,核電荷數越大離子半徑越小,電子層數越多離子半徑越大,故離子半徑r(S2-)>r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),B錯誤;高氯酸是最強的酸,C正確;X的最高價氧化物對應的水化物和X的氫化物形成的化合物為硝酸銨,含有離子鍵、共價鍵,D正確。 答案:B 8.(1)某元素原子的核電荷數是電子層數的5倍,其質子數是最外層電子數的3倍,該元素的原子結構示意圖是　　　　　。 (2)已知某粒子的結構示意圖為+x。 試回答: ①當x-y=10時,該粒子為　　　　(填“原子”“陽離子”或“陰離子”)。 ②當y=8時,粒子可能為(填名稱)　　　、　　　、　　　、　　　、　　　。 ③寫出y=3與y=7的元素最高價氧化物對應水化物發(fā)生反應的離子方程式　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)設核電荷數=質子數=a,元素原子的電子層數為x,最外層電子數為y,依題意:a=5x,a=3y,則5x=3y,x=。因原子的最外層電子數不超過8,即y為1~8的正整數,故僅當y=5,x=3合理,則該元素的核電荷數為15。 (2)①當x-y=10時,x=10+y,說明核電荷數等于核外電子數,所以該粒子應為原子;②當y=8時,應為有18個電子的粒子,所以可能為氬原子、氯離子、硫離子、鉀離子、鈣離子等;③y=3時為鋁原子,y=7時為氯原子,其最高價氧化物對應水化物分別為Al(OH)3和HClO4,反應的離子方程式為Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。 答案:(1)+15 (2)①原子?、跉逶印÷入x子　硫離子　鉀離子　鈣離子　③Al(OH)3+3H+Al3++3H2O 能力提升 1.根據原子結構及元素周期律的知識,下列推斷正確的是(　　) A.Cl與Cl得電子能力不相同 B.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱 C.同周期元素(除0族元素外)從左到右,原子半徑逐漸減小 D.若M+和R2-的核外電子層結構相同,則原子序數R>M 解析:　Cl與Cl屬于同種元素,最外層電子數相同,得電子能力相同,A項錯誤;同主族元素非金屬性隨核電荷數的增加而減弱,故最高價含氧酸的酸性減弱,因未指明是否為最高價含氧酸,B項錯誤;若M+和R2-的核外電子層結構相同,則M比R多一個電子層,則原子序數M>R,D項錯誤。 答案:C 2.下列說法正確的是(　　) A.硅原子比碳原子的半徑小 B.SiH4、PH3、H2S、HCl的熱穩(wěn)定性依次減弱 C.Na和Cs屬于第ⅠA族元素,Cs失電子能力比Na的強 D.Cl、Br、I的最高價氧化物對應水化物都顯酸性,而且酸性從上到下依次增強 解析:因硅原子比碳原子多一個電子層,故硅原子的半徑較大,A項錯誤;同周期從左到右,元素的金屬性依次減弱,非金屬性依次增強,故SiH4、PH3、H2S、HCl的熱穩(wěn)定性依次增強,B項錯誤;同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,失電子能力逐漸增強,C項正確;Cl、Br、I的最高價氧化物對應水化物的酸性從上到下依次減弱,D項錯誤。 答案:C 3.導學號52090026短周期的三種元素分別為X、Y和Z,已知X元素的原子最外層只有一個電子;Y元素原子的M電子層上的電子數是它K層和L層電子總數的一半;Z元素原子的L電子層上電子數比Y元素原子的L電子層上電子數少2個。則這三種元素所組成的化合物的化學式不可能是(　　) A.XYZ3 B.X2YZ4 C.X3YZ4 D.X4Y2Z7 解析:Y元素原子的M電子層上的電子數是它K層和L層電子總數的一半,則M層有5個電子,故Y為P元素,為+3、+5價等;Z元素原子的L電子層上電子數比Y元素原子的L電子層上電子數少2個,則Z元素L層有6個電子,故Z為O元素,為-2價。已知X元素的原子最外層只有一個電子,則X處于第ⅠA族,為+1價。 A項,Y的化合價為+5價,符合,故A可能; B項,Y的化合價為+6價,不符合,故B不可能; C項,Y的化合價為+5價,符合,故C可能; D項,Y的化合價為+5價,符合,故D可能。 答案:B 4.X、Y為同周期元素,如果X的原子半徑大于Y,則下列判斷不正確的是(　　) A.若X、Y均為金屬元素,則X的金屬性強于Y B.若X、Y均為金屬元素,則X的陽離子的氧化性比Y的陽離子的氧化性強 C.若X、Y均為非金屬元素,則Y的非金屬性比X的強 D.若X、Y均為非金屬元素,則最高價氧化物對應水化物的酸性Y強于X 解析:X、Y為同周期元素,由原子半徑X>Y,可知原子序數:XY,陽離子的氧化性強弱順序:XX,C項正確;若二者均為非金屬元素,則最高價氧化物對應水化物的酸性:Y>X,D項正確。 答案:B 5.導學號52090027現有原子序數小于18的A、B、C、D四種非金屬元素,其原子最外層電子數之和為19。在它們的化合物中,它們所呈現的常見化合價均不止一種,但它們有一種相同的化合價。其部分性質如下: 元素 A B C D 原子半徑/nm 0.102 0.077 0.117 0.075 最高正價或最低負價/價 -4 +4 下列說法錯誤的是(　　) A.四種元素在其各自化合物中具有一種相同的化合價,即+4價 B.高溫下B的單質可從C的氧化物中置換出C的單質 C.四種元素的氧化物都能與水反應生成酸 D.很多含有D元素的化合物在農業(yè)上經常被用作氮肥 解析:根據B、C的化合價及原子半徑可知其分別是C、Si。二者最外層電子數之和為8,則A與D原子的最外層電子數之和為11,分析可知其最外層電子數只能是5或6,即它們?yōu)棰魽族或ⅥA族元素。根據化合價信息可知在其各自的化合物中,四種元素都有+4價,再結合原子半徑可知A、D分別是S、N,故A項正確。碳可從SiO2中置換出Si,B項正確。CO、NO、SiO2均不能與水反應,C項錯誤。很多含有氮元素的化合物是常用的氮肥,例如銨鹽、尿素等,D項正確。 答案:C 6.導學號52090028短周期元素A、B、C的原子序數依次增大,其族序數之和為13,且C的族序數是B的族序數的3倍。下列說法正確的是(　　) A.三種元素的原子半徑:B最小 B.最高價氧化物對應水化物:僅B呈堿性 C.常溫下,B在A、C的最高價含氧酸的濃溶液中會發(fā)生鈍化 D.A、B、C的氧化物都是形成酸雨的罪魁禍首 解析:三種元素的族序數的平均值>4,由于C的族序數是3的整數倍,故C為第ⅥA族元素,是氧或硫。若C為氧,由于C的族序數是B的3倍,則B只能是Be,再根據A、B、C的族序數之和為13推出A是ⅤA族的N或P,此時A、B、C不符合原子序數逐漸增大的條件。因此,C只能是硫,B是Mg,則A是N。三種元素中,Mg的原子半徑最大,A項錯誤。Mg(OH)2呈堿性,硝酸、硫酸呈酸性,B項正確。鎂在濃硝酸和濃硫酸中不會發(fā)生鈍化,C項錯誤。氧化鎂不能形成酸雨,D項錯誤。 答案:B 7.(2016濟南月考)已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種不同微粒。它們之間存在如圖所示轉化關系: (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒,請寫出 A的化學式　　　　　　　　; D的化學式　　　　　　　　。 (2)如果A和C是18電子的微粒,B和D是10電子的微粒,請寫出A與B在溶液中反應的離子方程式 　。 解析:在熟悉10電子、18電子的常見微粒的基礎上,觀察框圖,容易想到N+OH-NH3↑+H2O的反應,其次應想到HF+OH-F-+H2O,再聯想到H2S+OH-HS-+H2O或HS-+OH-S2-+H2O。 答案:(1)HF或N　H2O (2)H2S+OH-HS-+H2O(或HS-+OH-S2-+H2O) 8.導學號52090029X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示: X Y Z M R Q 原子半 徑/nm 0.186 0.074 0.099 0.143 主要化 合價/價 -4,+4 -2 -1, +7 +3 其他 陽離子核 外無電子 無機非金屬 材料的主角 焰色反應 呈黃色 (1)R在自然界中有質量數為35和37的兩種核素,它們之間的關系是互為　　　　　;R在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)Z的單質與水反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)Y與R相比,非金屬性較強的是　　　　　(用元素符號表示),下列事實能證明這一結論的是　　　　　(選填字母序號)。 A.常溫下Y的單質呈固態(tài),R的單質呈氣態(tài) B.穩(wěn)定性XRSi;物質的狀態(tài)不能作為非金屬性強弱的判斷依據,而氫化物越穩(wěn)定,則非金屬性越強,Si和Cl形成的化合物中Si呈正價,則Cl呈負價,說明Cl得電子能力強于Si,非金屬性也強于Si。 (4)同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小,故Si的原子半徑應介于Al和Cl之間。 答案:(1)同位素　第三周期第ⅦA族 (2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑ (3)Cl　C (4)0.099 nmCl-。 (4)最高價氧化物對應的水化物分別為Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最強。 (5)S與O形成的化合物有SO2和SO3。 答案:(1) (2)三?、驛 (3)S2->Cl- (4)HClO4 (5)SO2、SO3