2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律2.1原子核外電子的排布元素周期律課時(shí)評(píng)價(jià)含解析新人教版必修2

PAGE10-原子核外電子的排布元素周期律(40分鐘70分)一、選擇題(本題10小題,每小題4分,共40分)1.(2024·海淀高一檢測(cè))下列事實(shí)能說(shuō)明元素的金屬性或非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是 ()A.SO2與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,非金屬性:S>CB.鐵投入CuSO4溶液中,能置換出銅,鈉投入CuSO4溶液中不能置換出銅,推斷鈉與鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱C.硅酸鈉溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀,推斷碳酸與硅酸的酸性強(qiáng)弱D.Br2和I2分別與H2O反應(yīng)的難易,推斷溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱【解析】選C。SO2并不是S元素的最高價(jià)氧化物,不能通過(guò)H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3推斷S、C元素的非金屬性強(qiáng)弱,A錯(cuò)誤;鐵投入CuSO4溶液中,能置換出銅,鈉投入CuSO4溶液先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉,再和CuSO4反應(yīng),不能置換出銅,所以不能推斷鈉與鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,B錯(cuò)誤;CO2通入硅酸鈉溶液,發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng),生成硅酸沉淀可以知道碳酸的酸性大于硅酸,C正確;Br2和I2分別與H2O反應(yīng)的難易,不能推斷溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱,D錯(cuò)誤。【易錯(cuò)提示】非金屬性強(qiáng)弱比較誤區(qū)(1)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng),不能用無(wú)氧酸的酸性強(qiáng)弱來(lái)推斷。(2)非金屬性強(qiáng)弱與該單質(zhì)的穩(wěn)定性無(wú)關(guān)。2.同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,下列敘述正確的是 ()A.單質(zhì)的化學(xué)活潑性:W<X<Y<ZB.原子最外層電子數(shù):W<X<Y<ZC.單質(zhì)的氧化實(shí)力:W<X<Y<ZD.元素的最高化合價(jià):W<X<Y<Z【解析】選B。同周期從左到右,金屬單質(zhì)的化學(xué)活潑性漸漸減弱,而非金屬單質(zhì)的化學(xué)活潑性漸漸增加,A錯(cuò)誤;同周期從左到右,原子的最外層電子數(shù)漸漸增多,B正確;同周期從左到右(除稀有氣體元素),單質(zhì)的氧化實(shí)力漸漸增加,當(dāng)Z為稀有氣體時(shí),其氧化實(shí)力最弱,C錯(cuò)誤;主族元素的最高化合價(jià)等于原子的最外層電子數(shù),但O、F例外,D錯(cuò)誤。3.如圖是某些元素的微粒結(jié)構(gòu)示意圖,依照此示意圖,下列描述正確的是 ()A.示意圖①、②、③、④表示的全部是原子結(jié)構(gòu)B.示意圖①的最外層電子數(shù)為8,所以它是稀有氣體元素C.示意圖②的核電荷數(shù)x=12D.示意圖④若表示的是離子結(jié)構(gòu),則它的最外層電子數(shù)y=7【解析】選C。原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)子數(shù)≠核外電子數(shù)的是離子,示意圖①是離子;②的最外層有2個(gè)電子,是原子;③是原子;當(dāng)y=7時(shí),④表示的是原子,當(dāng)y=8時(shí),④表示的是離子,A錯(cuò)誤;示意圖①是Na+的結(jié)構(gòu)示意圖,B錯(cuò)誤;示意圖②的核電荷數(shù)x=2+8+2=12,C正確;示意圖④若表示的是離子結(jié)構(gòu),則它的最外層電子數(shù)y=8,D錯(cuò)誤。4.六六六是一種有機(jī)氯殺蟲劑。代森鋅、代森錳、福美鐵、福美鋅等都屬于有機(jī)硫農(nóng)藥。硫和氯為農(nóng)藥的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn),但二者的非金屬性有較大差異。為說(shuō)明氯比硫的非金屬性強(qiáng),下列事實(shí)可作依據(jù)的是 ()A.HCl的溶解性強(qiáng)于H2SB.氯的最高價(jià)為+7價(jià)C.H2S中的S2-能被Cl2氧化D.HClO的氧化性強(qiáng)于H2SO4【解析】選C。溶解性的強(qiáng)弱與分子的極性有關(guān),屬于物理性質(zhì),不能用于比較非金屬性強(qiáng)弱,故A錯(cuò)誤;化合價(jià)的凹凸與原子最外層電子數(shù)有關(guān),不能用于比較非金屬性的強(qiáng)弱,故B錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),H2S中的S2-能被Cl2氧化,氯氣與H2S能發(fā)生置換反應(yīng),說(shuō)明氯氣的氧化性大于S,元素的非金屬性Cl大于S,故C正確;比較非金屬性的強(qiáng)弱不能依據(jù)含氧酸的氧化性強(qiáng)弱,如F不存在含氧酸,但F的非金屬性最強(qiáng),故D錯(cuò)誤。5.元素A、B的核電荷數(shù)都小于18,A元素原子的L層比B元素原子的L層少3個(gè)電子,B原子核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5,則A和B形成的化合物的化學(xué)式為 ()A.A2B3B.BA2C.AB4D.B3【解析】選D。A、B兩元素原子的L層上有電子且相差3個(gè),則K層上有2個(gè)電子,而B原子核外電子總數(shù)比A原子核外電子總數(shù)多5,所以A元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,B元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,即A為氮元素,B為鎂元素,形成的化合物為Mg3N2(氮化鎂)。6.(教材二次開發(fā)·原創(chuàng)題)元素周期律和周期表揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系,反映了元素性質(zhì)與它的原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。下列大小關(guān)系符合元素周期律的是()A.酸性:HNO3>H3BO3>H2CO3B.穩(wěn)定性:HF>PH3>H2OC.堿性:Be(OH)2>Mg(OH)2>Ca(OH)2D.單質(zhì)的還原性:K>Mg>Al【解析】選D。非金屬性:N>C>B,故酸性:HNO3>H2CO3>H3BO3,A錯(cuò)誤;非金屬性:F>O>P,故穩(wěn)定性:HF>H2O>PH3,B錯(cuò)誤;金屬性:Ca>Mg>Be,故堿性:Ca(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2,C錯(cuò)誤;金屬性K>Mg>Al,則單質(zhì)的還原性:K>Mg>Al,D正確?！炯庸逃?xùn)練】依據(jù)元素周期表和元素周期律分析下面的推斷,其中錯(cuò)誤的是 ()A.鈹(Be)的原子失電子實(shí)力比鎂弱B.砹(At)的氫化物不穩(wěn)定C.硒(Se)化氫比硫化氫穩(wěn)定D.氫氧化鍶[Sr(OH)2]比氫氧化鈣的堿性強(qiáng)【解析】選C。同主族元素自上而下金屬性漸漸增加,則鈹(Be)原子失電子實(shí)力比鎂弱,A正確;同主族自上而下非金屬性漸漸減弱,則砹(At)的氫化物不穩(wěn)定,B正確;同主族自上而下非金屬性漸漸減弱,氫化物的穩(wěn)定性漸漸減弱,因此硫化氫比硒(Se)化氫穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;同主族自上而下金屬性漸漸增加,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性漸漸增加,則氫氧化鍶[Sr(OH)2]比氫氧化鈣的堿性強(qiáng),D正確。7.微觀粒子盡管微乎其微,小到肉眼無(wú)法視察得到,但與宇宙天體有許多相像之處,其中之一是都存在半徑問(wèn)題。下列有關(guān)粒子半徑的描述正確的是 ()A.同主族元素電子層數(shù)越多,半徑越小B.同周期元素,從左到右,原子半徑漸漸減小,離子半徑也漸漸減小C.其次周期的主族元素中,第ⅦA族元素的原子半徑最小D.第ⅥA族元素的原子,其半徑越大,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定【解析】選C。同主族元素電子層數(shù)越多半徑越大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同周期元素,從左到右,原子半徑漸漸減小,陽(yáng)離子半徑漸漸減小,陰離子半徑突然增大,后減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;其次周期主族元素中,F的原子半徑最小,C項(xiàng)正確;第ⅥA族元素的原子,半徑越大,非金屬性越弱,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.有X、Y兩種原子,X原子的M電子層比Y原子的M電子層少3個(gè)電子,Y原子的L電子層的電子數(shù)恰好為X原子的L層電子數(shù)的2倍,則X、Y元素的元素符號(hào)分別為 ()A.Mg和SB.N和BeC.Si和BD.C和Al【解析】選D。X、Y兩種原子,X原子的M電子層比Y原子的M電子層少3個(gè)電子,Y原子的L電子層的電子數(shù)恰好為X原子的L層電子數(shù)的2倍,由于L層最多有8個(gè)電子,所以X核外電子排布是,X是碳元素;Y元素核外電子排布是,Y是鋁元素。9.下列排列錯(cuò)誤的是 ()A.粒子半徑:Al3+>Mg2+>Na+>F-B.穩(wěn)定性:HF>NH3>SiH4C.酸性:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4D.堿性:Al(OH)3<Mg(OH)2<Ca(OH)2<KOH【解析】選A。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,其半徑隨原子序數(shù)的增大而減小,則半徑:Al3+<Mg2+<Na+<F-,A錯(cuò)誤;非金屬性:F>N>Si,氫化物的穩(wěn)定性:HF>NH3>SiH4,B正確;非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),C正確;金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),D正確。10.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下:元素符號(hào)LMQRT原子半徑/nm0.1600.1430.1020.0890.074主要化合價(jià)+2+3+6、-2+2-2下列說(shuō)法正確的是 ()A.離子半徑大小:r(M3+)<r(T2-)B.其中R的金屬性最強(qiáng)C.Q元素和T元素對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性:Q>TD.L、Q形成的簡(jiǎn)潔離子核外電子數(shù)相等【解析】選A。依據(jù)原子半徑和化合價(jià)可以推斷,L為Mg,M為Al,Q為S,R為Be,T為O。離子半徑大小:r(Al3+)<r(O2-),A正確;5種元素中,金屬性最強(qiáng)的為Mg,B錯(cuò)誤;氧化性:O2>S,C錯(cuò)誤;Mg2+核外電子數(shù)為10,S2-核外電子數(shù)為18,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(16分)下表為元素周期表中的一部分。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑥⑦三①③⑤⑧⑩四②④⑨用化學(xué)式或元素符號(hào)回答下列問(wèn)題:(1)①③⑤中,最高價(jià)氧化物的水化物,堿性最強(qiáng)的是。

(2)②③④中形成的簡(jiǎn)潔離子半徑由大到小的依次是。

(3)①和⑨的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為和。①和⑨兩元素形成化合物的化學(xué)式為,

該化合物的溶液與元素⑧的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為。

(4)⑧⑨三種元素形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是,三者非金屬性的強(qiáng)弱依次為。

【解析】(1)①、③、⑤最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,故堿性最強(qiáng)的是NaOH。(2)②、③、④形成的簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子分別為K+、Mg2+、Ca2+,其離子半徑大小依次為r(K+)>r(Ca2+)>r(Mg2+)。(3)①、⑨的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為NaOH、HBrO4;①和⑨兩元素形成化合物的化學(xué)式為NaBr,Cl2與NaBr溶液反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Br-Br2+2Cl-。(4)⑧、⑨、分別為Cl、Br、F,三者非金屬性強(qiáng)弱依次為F>Cl>Br,三種元素形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是HF。答案:(1)NaOH(2)K+>Ca2+>Mg2+(3)NaOHHBrO4NaBrCl2+2Br-Br2+2Cl-(4)HFF>Cl>Br12.(14分)(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。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)、、

、、、。

(3)核電荷數(shù)小于18的元素中,寫出符合下列條件的原子(離子)的微粒符號(hào)。①某元素原子L層上的電子數(shù)為K層的3倍;

②某元素原子L層上的電子數(shù)為K層的一半;

③得到2個(gè)電子后,電子總數(shù)與氬原子的電子總數(shù)相同的離子;

④某元素原子的最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍。

【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時(shí)合理,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、磷離子、鉀離子、鈣離子。(3)①原子的L層上的電子數(shù)為K層的3倍的元素為氧元素;②原子的L層上的電子數(shù)為K層的一半的元素為鋰元素;③得到2個(gè)電子后,電子總數(shù)與氬原子的電子總數(shù)相同的離子為硫離子;④原子的最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍的元素是碳元素。答案:(1)(2)①原子②氬原子氯離子硫離子磷離子鉀離子鈣離子(3)①O②Li③S2-④C(20分鐘30分)一、選擇題(本題3小題,每小題5分,共15分)13.R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,且都不超過(guò)10。這四種元素可組成一種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.常溫常壓下,上述元素的單質(zhì)都呈氣態(tài)B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X>YC.Y、Z的氣態(tài)氫化物能發(fā)生化合反應(yīng)D.由R、X兩種元素只能形成一種化合物【解析】選C。由上述分析可知,R為H、X為B、Y為N、Z為F。X為B元素,B元素的單質(zhì)在常溫下為固體,A錯(cuò)誤;X為B,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H3BO3,為弱酸,酸性小于HNO3的酸性,B錯(cuò)誤;Y、Z的氣態(tài)氫化物能發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4F,C正確;由R、X兩種元素可形成多種硼烷,類似烷烴,D【加固訓(xùn)練】A元素的原子最外層(M層)有2個(gè)電子,B元素的原子最外層(L層)有6個(gè)電子,則A和B形成的化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為 ()A.56B.88C.74D.40【解析】選D。依據(jù)題意知A是鎂元素、B是氧元素,二者形成的化合物是MgO,Mg、O的相對(duì)原子質(zhì)量分別是24、16,所以MgO的相對(duì)分子質(zhì)量是40,故選D。14.有A、B、C、D、E、F六種短周期元素(稀有氣體除外),原子序數(shù)依次增大。已知A的一種核素的原子核為質(zhì)子,B原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍。B原子的最外層電子數(shù)是D、E原子最外層電子數(shù)之和,C原子的最外層電子數(shù)是D、F原子最外層電子數(shù)之和。下列推論不正確的是 ()A.A、B兩元素能形成多種化合物B.D、E兩元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)堿C.C的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性肯定大于F的氣態(tài)氫化物D.B和F可能處于同一主族【解析】選B。A的一種核素的原子核為質(zhì)子,A是氫,B原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B是碳,D、E原子最外層電子數(shù)之和等于4,依據(jù)原子序數(shù)的大小關(guān)系推知D只能是鈉,E只能是鋁,對(duì)C原子進(jìn)行探討,若C是氮,則F是硅;若C是氧,則F是磷;若C是氟,則F是硫。碳、氫兩元素能形成多種化合物,A正確;氫氧化鋁具有弱堿性,B錯(cuò)誤;元素C對(duì)應(yīng)的氧、氮、氟的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性肯定大于磷、硅、硫的氣態(tài)氫化物,C正確;碳、硅處于同一主族,D正確。15.香花石的化學(xué)式為X3Y2(ZWR4)3T2,它由前20號(hào)元素中的6種組成,其中X、Y、Z為金屬元素,Z的最外層電子數(shù)與次外層相等,X、Z位于同主族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外層電子數(shù)是次外層的3倍,T無(wú)正價(jià)且在同周期中原子半徑最小,X與R原子序數(shù)之和是W的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.原子半徑:Y>Z>R>TB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W<R<TC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性:X>ZD.XR2、WR2兩化合物中R的化合價(jià)相同【解析】選D。依據(jù)T無(wú)正價(jià)且在同周期中原子半徑最小,推斷T為氟元素;Z的最外層電子數(shù)與次外層相等,Z為鈹元素;Y、Z、R、T位于同周期即同在其次周期,R最外層電子數(shù)為次外層的3倍,則R為氧元素;Y、Z為金屬元素,Y只能為鋰元素;X、Z位于同主族,則X為鎂元素或鈣元素;若X為鎂元素,則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍,推出W為氖元素不符合題意,若X為鈣元素,則由X與R原子序數(shù)之和是W的2倍,推出W為硅元素,即X、Y、Z、R、W、T分別為鈣、鋰、鈹、氧、硅、氟;同周期,元素的原子半徑從左向右漸漸減小,即Y>Z>R>T,A正確;W為硅元素、R為氧元素、T為氟元素,非金屬性F>O>Si,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性W<R<T,B正確;X為鈣元素、Z為鈹元素,鈣的金屬性強(qiáng),則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性X>Z,C正確;XR2、WR2兩化合物為CaO2、SiO2,因鈣元素為+2價(jià)、硅元素為+4價(jià),則R的化合價(jià)分別為-1、-2價(jià),即XR2、WR2兩化合物中R的化合價(jià)不相同,D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X最外層電子數(shù)是次外層的2倍,Y是非金屬性最強(qiáng)的元素,Z原子半徑在同周期元素中最大,W可與Z形成化合物Z2W。下列說(shuō)法正確的是 ()A.四種元素在自然界均不能以游離態(tài)存在B.X、Z、W均可形成兩種常見(jiàn)氧化物C.元素X、Y、W的最高化合價(jià)均與其族序數(shù)相等D.離子半徑:W>Z>Y【解析】選B。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X最外層電子數(shù)是次外層的2倍,則X是碳元素。Y是非金屬性最強(qiáng)的元素,Y是