高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 1_2_1 原子核外電子的排布 元素周期律課時(shí)訓(xùn)練（含解析）新人教版必修2

第二節(jié) 元素周期律 第1課時(shí)　原子核外電子的排布　元素周期律 課時(shí)訓(xùn)練4　原子核外電子的排布　元素周期律 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.下列有關(guān)原子核外電子排布的說(shuō)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(gè)電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2 C.最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)) D.S2-的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍 解析:原子核外電子排布時(shí)電子總是盡量先排布在能量最低的電子層里,每個(gè)電子層最多能容納的電子數(shù)為2n2,最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè),可知A、B、C三項(xiàng)正確;S2-的M層電子數(shù)是8,是K層電子數(shù)的4倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D 2.(2016鄭州檢測(cè))下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的是(　　) A.堿性:KOH>NaOH B.相對(duì)原子質(zhì)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(qiáng),對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),能用元素周期律解釋,故A不選;相對(duì)原子質(zhì)量的大小與原子序數(shù)有關(guān),隨原子序數(shù)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(qiáng),對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),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(guān)元素化合價(jià)的說(shuō)法正確的是(　　) A.原子核外最外層電子數(shù)相同的元素,最高化合價(jià)一定相等 B.元素的最高化合價(jià)一定等于其原子核外最外層電子數(shù) C.所有元素的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)的絕對(duì)值之和都等于8 D.隨著核電荷數(shù)的遞增,主族元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化 解析:F的最外層電子數(shù)為7,但F無(wú)正價(jià),A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。H的最高化合價(jià)為+1價(jià),最低化合價(jià)為-1價(jià),其絕對(duì)值之和為2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D 4.A、B、C三種元素的原子序數(shù)依次為a、b、c,它們的離子An+、Bn-、Cm-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且n>m,則下列關(guān)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(jié)構(gòu),則a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b,B項(xiàng)正確。 答案:B 5.與OH-具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的微粒是(　　) A.H2O B.F- C.Na+ D.NH3 解析:OH-有9個(gè)質(zhì)子,10個(gè)電子,只有B項(xiàng)符合。 答案:B 6.下列說(shuō)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(qiáng) D.LiOH、NaOH、KOH的堿性依次增強(qiáng) 解析:同周期元素從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),原子半徑逐漸減小,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 答案:D 7.導(dǎo)學(xué)號(hào)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(duì)位置如圖所示,第三周期中Z元素的簡(jiǎn)單離子半徑最小,下列說(shuō)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(jiǎn)單離子半徑W>Q>Z>X C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是Q D.X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物和X的氫化物形成的化合物含有離子鍵、共價(jià)鍵 解析:第三周期中Z元素的簡(jiǎn)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(shè)>N,故氫化物穩(wěn)定性H2O>NH3,A正確;電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,電子層數(shù)越多離子半徑越大,故離子半徑r(S2-)>r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),B錯(cuò)誤;高氯酸是最強(qiáng)的酸,C正確;X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(jià)鍵,D正確。 答案:B 8.(1)某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍,其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是　　　　　。 (2)已知某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為+x。 試回答: ①當(dāng)x-y=10時(shí),該粒子為　　　　(填“原子”“陽(yáng)離子”或“陰離子”)。 ②當(dāng)y=8時(shí),粒子可能為(填名稱(chēng))　　　、　　　、　　　、　　　、　　　。 ③寫(xiě)出y=3與y=7的元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)設(shè)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=a,元素原子的電子層數(shù)為x,最外層電子數(shù)為y,依題意:a=5x,a=3y,則5x=3y,x=。因原子的最外層電子數(shù)不超過(guò)8,即y為1~8的正整數(shù),故僅當(dāng)y=5,x=3合理,則該元素的核電荷數(shù)為15。 (2)①當(dāng)x-y=10時(shí),x=10+y,說(shuō)明核電荷數(shù)等于核外電子數(shù),所以該粒子應(yīng)為原子;②當(dāng)y=8時(shí),應(yīng)為有18個(gè)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(shí)為鋁原子,y=7時(shí)為氯原子,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為Al(OH)3和HClO4,反應(yīng)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(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí),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(shù)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(jié)構(gòu)相同,則原子序數(shù)R>M 解析:　Cl與Cl屬于同種元素,最外層電子數(shù)相同,得電子能力相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同主族元素非金屬性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,故最高價(jià)含氧酸的酸性減弱,因未指明是否為最高價(jià)含氧酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若M+和R2-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同,則M比R多一個(gè)電子層,則原子序數(shù)M>R,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C 2.下列說(shuō)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(qiáng) D.Cl、Br、I的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都顯酸性,而且酸性從上到下依次增強(qiáng) 解析:因硅原子比碳原子多一個(gè)電子層,故硅原子的半徑較大,A項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng),故SiH4、PH3、H2S、HCl的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng),C項(xiàng)正確;Cl、Br、I的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性從上到下依次減弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C 3.導(dǎo)學(xué)號(hào)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(gè)電子;Y元素原子的M電子層上的電子數(shù)是它K層和L層電子總數(shù)的一半;Z元素原子的L電子層上電子數(shù)比Y元素原子的L電子層上電子數(shù)少2個(gè)。則這三種元素所組成的化合物的化學(xué)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(shù)是它K層和L層電子總數(shù)的一半,則M層有5個(gè)電子,故Y為P元素,為+3、+5價(jià)等;Z元素原子的L電子層上電子數(shù)比Y元素原子的L電子層上電子數(shù)少2個(gè),則Z元素L層有6個(gè)電子,故Z為O元素,為-2價(jià)。已知X元素的原子最外層只有一個(gè)電子,則X處于第ⅠA族,為+1價(jià)。 A項(xiàng),Y的化合價(jià)為+5價(jià),符合,故A可能; B項(xiàng),Y的化合價(jià)為+6價(jià),不符合,故B不可能; C項(xiàng),Y的化合價(jià)為+5價(jià),符合,故C可能; D項(xiàng),Y的化合價(jià)為+5價(jià),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(qiáng)于Y B.若X、Y均為金屬元素,則X的陽(yáng)離子的氧化性比Y的陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng) C.若X、Y均為非金屬元素,則Y的非金屬性比X的強(qiáng) D.若X、Y均為非金屬元素,則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性Y強(qiáng)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(shù):X<Y,若二者均為金屬元素,則金屬性強(qiáng)弱順序:X>Y,陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱順序:X<Y,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;若二者均為非金屬元素,則非金屬性強(qiáng)弱順序:Y>X,C項(xiàng)正確;若二者均為非金屬元素,則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Y>X,D項(xiàng)正確。 答案:B 5.導(dǎo)學(xué)號(hào)52090027現(xiàn)有原子序數(shù)小于18的A、B、C、D四種非金屬元素,其原子最外層電子數(shù)之和為19。在它們的化合物中,它們所呈現(xiàn)的常見(jiàn)化合價(jià)均不止一種,但它們有一種相同的化合價(jià)。其部分性質(zhì)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(jià)或最低負(fù)價(jià)/價(jià) -4 +4 下列說(shuō)法錯(cuò)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(jià),即+4價(jià) B.高溫下B的單質(zhì)可從C的氧化物中置換出C的單質(zhì) C.四種元素的氧化物都能與水反應(yīng)生成酸 D.很多含有D元素的化合物在農(nóng)業(yè)上經(jīng)常被用作氮肥 解析:根據(jù)B、C的化合價(jià)及原子半徑可知其分別是C、Si。二者最外層電子數(shù)之和為8,則A與D原子的最外層電子數(shù)之和為11,分析可知其最外層電子數(shù)只能是5或6,即它們?yōu)棰魽族或ⅥA族元素。根據(jù)化合價(jià)信息可知在其各自的化合物中,四種元素都有+4價(jià),再結(jié)合原子半徑可知A、D分別是S、N,故A項(xiàng)正確。碳可從SiO2中置換出Si,B項(xiàng)正確。CO、NO、SiO2均不能與水反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確。 答案:C 6.導(dǎo)學(xué)號(hào)52090028短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大,其族序數(shù)之和為13,且C的族序數(shù)是B的族序數(shù)的3倍。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.三種元素的原子半徑:B最小 B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物:僅B呈堿性 C.常溫下,B在A、C的最高價(jià)含氧酸的濃溶液中會(huì)發(fā)生鈍化 D.A、B、C的氧化物都是形成酸雨的罪魁禍?zhǔn)? 解析:三種元素的族序數(shù)的平均值>4,由于C的族序數(shù)是3的整數(shù)倍,故C為第ⅥA族元素,是氧或硫。若C為氧,由于C的族序數(shù)是B的3倍,則B只能是Be,再根據(jù)A、B、C的族序數(shù)之和為13推出A是ⅤA族的N或P,此時(shí)A、B、C不符合原子序數(shù)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(xiàng)錯(cuò)誤。Mg(OH)2呈堿性,硝酸、硫酸呈酸性,B項(xiàng)正確。鎂在濃硝酸和濃硫酸中不會(huì)發(fā)生鈍化,C項(xiàng)錯(cuò)誤。氧化鎂不能形成酸雨,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B 7.(2016濟(jì)南月考)已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四種不同微粒。它們之間存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系: (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒,請(qǐng)寫(xiě)出 A的化學(xué)式　　　　　　　　; D的化學(xué)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(qǐng)寫(xiě)出A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式 　。 解析:在熟悉10電子、18電子的常見(jiàn)微粒的基礎(chǔ)上,觀察框圖,容易想到N+OH-NH3↑+H2O的反應(yīng),其次應(yīng)想到HF+OH-F-+H2O,再聯(lián)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(dǎo)學(xué)號(hào)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(jià)/價(jià) -4,+4 -2 -1, +7 +3 其他 陽(yáng)離子核 外無(wú)電子 無(wú)機(jī)非金屬 材料的主角 焰色反應(yīng) 呈黃色 (1)R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素,它們之間的關(guān)系是互為　　　　　;R在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)Y與R相比,非金屬性較強(qiáng)的是　　　　　(用元素符號(hào)表示),下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是　　　　　(選填字母序號(hào))。 A.常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài),R的單質(zhì)呈氣態(tài) B.穩(wěn)定性XR<YX4 C.Y與R形成的化合物中Y呈正價(jià) (4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè),Y的原子半徑的最小范圍是　。 解析:根據(jù)題給信息可知X為H、Y為Si、Z為Na、M為O、R為Cl、Q為Al。 (1)35Cl和37Cl是同種元素的不同原子,互為同位素,氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族。 (2)Na與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H2O2NaOH+H2↑。 (3)Si和Cl屬于同周期元素,同周期元素隨原子序數(shù)遞增非金屬性逐漸增強(qiáng),故非金屬性Cl>Si;物質(zhì)的狀態(tài)不能作為非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù),而氫化物越穩(wěn)定,則非金屬性越強(qiáng),Si和Cl形成的化合物中Si呈正價(jià),則Cl呈負(fù)價(jià),說(shuō)明Cl得電子能力強(qiáng)于Si,非金屬性也強(qiáng)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(yīng)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 nm<r<0.143 nm 9.導(dǎo)學(xué)號(hào)52090030元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律。下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089 nm)。 元素代號(hào) A B C D E 原子半徑/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合價(jià)/價(jià) +2 +3 +6、-2 -1 -2 (1)用元素代號(hào)標(biāo)出它們?cè)谥芷诒碇袑?duì)應(yīng)位置(以下為周期表的一部分)。 (2)B元素處于周期表中第　　　　周期第　　　　族。 (3)C、D的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小順序?yàn)椤　　　　?用離子符號(hào)表示)。 (4)上述五種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中酸性最強(qiáng)的是　　　　　(填化學(xué)式)。 (5)C、E形成的化合物為　　　　(填化學(xué)式)。 解析:(1)由主要化合價(jià)和原子半徑知A為Mg,B為Al,C為S,D為Cl,E為O。 (2)B處于周期表中第三周期第ⅢA族。 (3)C、D的簡(jiǎn)單離子分別為S2-、Cl-,半徑大小為S2->Cl-。 (4)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4,其中HClO4酸性最強(qiáng)。 (5)S與O形成的化合物有SO2和SO3。 答案:(1) (2)三　ⅢA (3)S2->Cl- (4)HClO4 (5)SO2、SO3