新教材2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)分層作業(yè)4原子半徑及其變化規(guī)律魯科版選擇性必修2

第1章分層作業(yè)4原子半徑及其改變規(guī)律A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.下列各組微粒不是按半徑漸漸增大的依次排列的是()A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2+、Al3+、Zn2+ D.Cl-、Br-、I-2.有3種微粒:①[Ar]4s2、②、③1s22s22p63s23p4,它們的半徑大小依次正確的是()A.①>②>③ B.①>③>②C.②>③>① D.③>②>①3.X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑,Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是()A.X>Y>Z B.Y>X>ZC.Z>X>Y D.Z>Y>X4.X、Y、Z均為元素周期表中前20號元素,Xb+、Yb-、Z(b+1)-三種簡潔離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,下列說法正確的是()A.原子半徑:Z>Y>XB.離子半徑:Yb->Z(b+1)->Xb+C.Z(b+1)-的還原性肯定強于Yb-D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Hb+1Z>HbY5.[2024北京朝陽區(qū)高二期末]下列所述的粒子(均為36號以前的元素),按半徑由大到小的依次排列正確的是()①基態(tài)X原子的結(jié)構(gòu)示意圖為②基態(tài)Y-的價電子排布式為3s23p6③基態(tài)Z2-的軌道表示式為④基態(tài)E+的最高能級的電子對數(shù)等于其最高能層的電子層數(shù)A.②>③>① B.④>③>②C.③>②>④ D.④>②>③6.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A.第2周期元素最高價與其原子最外層電子數(shù)相等B.Na的原子半徑比Cl的大,但Na+的半徑比Cl-的小C.Li、Na、K、Rb、Cs都屬于堿金屬元素,它們單質(zhì)的還原性隨原子序數(shù)的增大而減弱D.Cl與I同屬于ⅦA族元素,則兩者最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HClO4<HIO47.門捷列夫在描述元素周期表時,很多元素尚未發(fā)覺,但他為第4周期的三種元素留下了空位,并對它們的一些性質(zhì)做了預(yù)料,X是其中的一種“類硅”元素,后來被德國化學(xué)家文克勒發(fā)覺,并證明門捷列夫當(dāng)時的預(yù)料相當(dāng)精確。依據(jù)元素周期律,下列有關(guān)X性質(zhì)的描述錯誤的是()A.X單質(zhì)不易與水反應(yīng)B.XO2可被碳或氫氣還原為X的單質(zhì)C.其價電子排布為4s24p2D.XH4的穩(wěn)定性比SiH4的強8.下列各組元素性質(zhì)遞變規(guī)律不正確的是()A.Li、Be、B原子半徑依次減小B.PH3、H2S、HCl還原性依次減弱C.N、O、F的氫化物穩(wěn)定性依次減弱D.NaOH、KOH、RbOH的堿性依次增加9.已知短周期主族元素的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是()A.原子半徑:A>B>D>CB.原子序數(shù):d>c>b>aC.離子半徑:C>D>B>AD.單質(zhì)的還原性:A>B>D>C10.a、b、c、d是四種短周期元素。a、b、d同周期,c、d同主族。a的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,b與c形成的化合物的電子式為。下列說法中正確的是()A.原子半徑:a>c>d>bB.非金屬性:a>b>d>cC.原子序數(shù):d>a>c>bD.最高價含氧酸的酸性:c>d>a11.五種元素的原子電子層結(jié)構(gòu)如下:A.1s22s1;B.1s22s22p4;C.1s22s22p6;D.1s22s22p63s23p2;E.[Ar]3d104s1(1)上述元素之間能形成X2Y型化合物的化學(xué)式是。

(2)元素的活潑性最弱的是(填元素符號,下同)。

(3)屬于過渡元素的是。

(4)元素的非金屬性最強的是。

B級關(guān)鍵實力提升練以下選擇題中有1~2個選項符合題意。12.下列遞變規(guī)律不正確的是()A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增加B.鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱C.HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增加D.P、S、Cl三種元素的最高正化合價依次上升13.2016年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“”,tián),下列有關(guān)Ts的說法不正確的是()A.Ts原子的電子所在最高電子層符號是QB.Ts原子核外有一個未成對電子C.Ts的非金屬性在同周期主族元素中最強D.Ts原子有7種能量不同的電子14.[2024山東濟寧一中月考]科學(xué)家利用原子序數(shù)遞增的W、X、Y、Z四種短周期主族元素,“組合”成一種具有高效催化性能的超分子,其分子結(jié)構(gòu)示意圖如下所示(短線代表共價鍵)。其中W、X、Z分別位于不同周期,Z是短周期主族元素中原子半徑最大的。下列說法正確的是()A.簡潔離子半徑:Z>Y>WB.Y與W、X、Z均能形成至少兩種化合物C.W、X、Y、Z四種元素中X的原子半徑最小D.1molZW與水發(fā)生反應(yīng)生成1molW2,轉(zhuǎn)移電子1mol15.X、Y、Z、M和W五種短周期元素的原子序數(shù)依次增大,其中M與W位于同一主族且能形成二元化合物WM2?；衔锛壮Ｓ糜谵r(nóng)藥、染料、醫(yī)藥及有機合成等,其結(jié)構(gòu)簡式如下圖。下列說法錯誤的是()甲A.簡潔陰離子半徑:W>M>ZB.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Y<WC.X、Z和W三種元素形成的化合物可能含離子鍵D.化合物甲中除X外,其他原子最外層均為8e-16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X與W同主族,X、W的單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的狀態(tài)不同。Y是空氣中含量最高的元素,Z原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,Z2-與W+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.原子半徑大小依次:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.由X、Y、Z三種元素形成的化合物的水溶液可能呈堿性C.元素Y的簡潔氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的弱D.化合物X2Z2與W2Z2所含化學(xué)鍵類型完全相同17.M、N、R均為短周期主族元素,它們原子的最外層電子數(shù)之和為10,M與R同族,N最外層電子數(shù)等于M次外層電子數(shù),且N原子半徑大于R原子半徑。下列敘述不正確的是()A.熔點:M的氧化物比N的氧化物高B.熱穩(wěn)定性:M的最簡潔氫化物大于R的最簡潔氫化物C.M與R形成的是共價化合物RMD.N的單質(zhì)能溶于濃硝酸,R的單質(zhì)不溶于濃硝酸18.下列結(jié)論錯誤的是()①微粒半徑:r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)②氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③還原性:S2->Cl->Br->I-④氧化性:Cl2>S>Se>Te⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO⑥非金屬性:O>N>P>Si⑦金屬性:Be<Mg<Ca<KA.①⑦ B.①③C.②④⑤⑥⑦ D.①③⑤19.X、Y、Z、M、W、N六種元素的原子序數(shù)依次增大,其中X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X元素的某種核素?zé)o中子,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、M、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,N是用量最多的金屬元素。下列說法不正確的是()YZMWA.原子半徑:W>Y>Z>M>XB.N的一種氧化物可用作油漆和涂料C.氫化物的沸點:Z小于MD.工業(yè)上制備W單質(zhì)的方法為電解熔融的W的氧化物20.下表是元素周期表的一部分,表中每一序號分別代表一種元素。(1)元素⑥的名稱是。元素⑤位于元素周期表區(qū)。

(2)元素①原子的價電子數(shù)是。元素⑨在元素周期表的第4周期族。

(3)在元素①、②、③中,非金屬性最強的是(用所對應(yīng)的元素符號表示),元素③、⑦、⑧的簡潔離子的半徑由大到小的依次為(請?zhí)钚蛱?不要加任何連接符號)。(4)元素⑩的單質(zhì)可能具有的性質(zhì)是(填字母)。

a.能導(dǎo)電、導(dǎo)熱b.能與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣c.能與NaOH溶液反應(yīng)(5)在元素④、⑤、⑥的最高價氧化物中,具有兩性的是(填化學(xué)式)。在元素①~⑩的最高價氧化物的水化物中,酸性最強的是(填化學(xué)式)。

(6)元素⑨原子的價電子排布式為。

21.X、Y、Z、W為元素周期表中前4周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。X的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中電子數(shù)相等;Y與X同周期,其簡潔氫化物的水溶液呈堿性;Z的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與X原子相同;W元素原子最外層只有未成對電子,其內(nèi)層全部軌道全部充溢,但并不是ⅠA族元素。(1)請寫出基態(tài)W原子的電子排布式:。

(2)寫出X原子價電子的軌道表示式:。

(3)X、Y、Z三種元素的非金屬性由強到弱的依次是。

C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練22.(1)自然界中存在一種碘的穩(wěn)定性核素是碘-127(53127I)。某次核電站事故釋放出的放射性物質(zhì)中含有人工放射性核素碘-131(

A.

53131B.53131C.53131I原子的核外價電子排布式為5sD.(2)有四種短周期元素,它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所示:元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A在短周期元素中(除稀有氣體外)原子半徑最大B與A同周期,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈兩性C其氣態(tài)氫化物極易溶于水,液態(tài)時可用作制冷劑D原子核外電子共有17種不同的運動狀態(tài)①A元素原子的核外電子排布式為。

②離子半徑:B(填“>”或“<”)A。

③C元素原子的核外電子軌道表示式為,其原子核外有個未成對電子,能量最高的電子為能級上的電子。

④寫出B、D兩元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式:。答案：1.C解析同主族元素,從上到下,原子半徑(離子半徑)漸漸增大,A、B、D項中的各微粒的半徑漸漸增大;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,Mg2+、Al3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,但Al3+的核電荷數(shù)大,所以Al3+的半徑小,選C。2.A解析微粒半徑大小規(guī)律:一般來說,電子層數(shù)多的半徑大;同種元素陰離子半徑大于其原子半徑。微粒①代表Ca,電子層數(shù)最多,半徑最大;②代表S2-,③代表S,S2-半徑大于S,故答案為A。3.D解析X、Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),二者處于同一周期,X元素的陽離子半徑大于Y元素陽離子半徑,由于原子序數(shù)越大,離子半徑越小,則原子序數(shù)為Y>X,又Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,則在同一周期,Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑,則原子序數(shù)為Z>Y,所以X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X。4.C解析由Xb+、Yb-、Z(b+1)-三種簡潔離子的電子層結(jié)構(gòu)相同可知,原子序數(shù)X>Y>Z,X位于Y、Z的下一周期,原子半徑:X>Z>Y,A錯誤;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,離子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小,所以離子半徑:Z(b+1)->Yb->Xb+,B錯誤;Y、Z位于同一周期,原子序數(shù)Y>Z,所以非金屬性Y>Z,對應(yīng)陰離子的還原性Z(b+1)-肯定強于Yb-,C正確;元素非金屬性越強,對應(yīng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,所以Hb+1Z的穩(wěn)定性弱于HbY,D錯誤。5.B解析①X為F元素,②Y為Cl元素,③Z為S元素,④E為K元素,依據(jù)元素周期律,推斷原子半徑K>S>Cl>F,即④>③>②>①。6.B解析第2周期元素中主族元素(O、F除外)的最高價與其原子最外層電子數(shù)相等,A錯誤;鈉離子有兩個電子層而氯離子有三個電子層,所以鈉離子的半徑小于氯離子的半徑,B正確;堿金屬元素單質(zhì)的還原性隨原子序數(shù)的增大而增大,C錯誤;高氯酸的酸性強于高碘酸,D錯誤。7.D解析X和Si的性質(zhì)相像,則X單質(zhì)和水不反應(yīng),選項A正確;X位于元素周期表第4周期,非金屬性比Si弱,XO2可被碳或氫氣還原為X單質(zhì),選項B正確;X位于元素周期表第4周期ⅣA族,其價電子排布為4s24p2,選項C正確;X的非金屬性比Si弱,則XH4的穩(wěn)定性比SiH4的弱,選項D錯誤。8.C解析Li、Be、B位于元素周期表相同周期,原子序數(shù)漸漸增大,半徑漸漸減小,故A正確;非金屬性:P<S<Cl,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的氫化物的還原性越弱,則PH3、H2S、HCl還原性依次減弱,故B正確;非金屬性:N<O<F,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,則N、O、F的氫化物穩(wěn)定性依次增加,故C錯誤;金屬性:Na<K<Rb,元素的金屬性越強,對應(yīng)的最高價氧化物的水化物堿性越強,則NaOH、KOH、RbOH的堿性依次增加,故D正確。9.C解析首先依據(jù)離子結(jié)構(gòu)推斷4種元素在元素周期表中的相對位置,均為短周期主族元素,則原子序數(shù)均小于18。陽離子對應(yīng)元素應(yīng)當(dāng)位于陰離子對應(yīng)元素的下一周期,則A、B為第3周期的鎂、鈉,C、D為第2周期的氮、氟。10.D解析由a的原子結(jié)構(gòu)示意圖分析可知,a應(yīng)為硅元素,位于第3周期;因為a、b、d同周期,b元素顯+1價,故b應(yīng)為鈉元素;又因c顯-3價,則c應(yīng)為氮或磷,但d為第3周期元素,且c與d同主族,故d應(yīng)為磷元素,c應(yīng)為氮元素。依次分析可知D正確。11.答案(1)Li2O、Cu2O(2)Ne(3)Cu(4)O解析依據(jù)題中給出的元素原子電子排布式可知,A是Li元素,B是O元素,C是Ne元素,D是Si元素,E是Cu元素。(1)O元素與Li、Cu兩種元素可分別形成Li2O、Cu2O。(2)元素活潑性最弱的是Ne。(3)Cu是過渡元素。(4)氧元素的非金屬性最強。12.AC解析非金屬性:Cl>S>P,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強,則HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次減弱,A錯誤;金屬性Na>Mg>Al,元素的金屬性越強,對應(yīng)的單質(zhì)的還原性越強,則鈉、鎂、鋁的還原性依次減弱,B正確;非金屬性:Cl>Br>I,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,則HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱,C錯誤;P、S、Cl三種元素的最外層電子數(shù)分別為5、6、7,最高正價分別為+5、+6、+7,依次上升,D正確。13.D解析Ts原子核外有7個電子層,最外層7個電子位于能量最高的Q電子層,故A正確;Ts的價電子排布式為7s27p5,p能級上有一個未成對電子,故B正確;同一周期主族元素從左到右非金屬性漸漸增加,所以Ts的非金屬性在同周期主族元素中最強,故C正確;同一能級上的電子能量是相等的,Ts原子有19個能級,所以Ts的基態(tài)原子有19種能量不同的電子,故D錯誤。14.BD解析W、X、Y、Z為短周期主族元素,原子序數(shù)遞增,Z是短周期主族元素中原子半徑最大的,且W、X、Z分別位于不同周期,知Z為Na,W為H,X、Y位于第2周期;由超分子的結(jié)構(gòu)示意圖知,X形成四個鍵、Y形成兩個鍵,則X為C,Y為O。簡潔離子半徑O2->Na+>H+,即Y>Z>W,A錯誤;O與H可形成H2O、H2O2,O與C可形成CO、CO2,O與Na可形成Na2O、Na2O2,B正確;W、X、Y、Z四種元素中氫元素的原子半徑最小,C錯誤;1molNaH和H2O發(fā)生反應(yīng)生成1molH2,NaH+H2O══H2↑+NaOH,轉(zhuǎn)移1mol電子,D正確。15.A解析X、Y、Z成鍵數(shù)目分別為1、4、3,依據(jù)成鍵數(shù)目,可推知X、Y、Z分別為H、C、N;M與W位于同一主族且能形成二元化合物WM2,推知M和W分別為O和S;代入檢驗推理正確。一般而言,電子層數(shù)越多半徑越大;電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,半徑越小;同一元素不同粒子,核外電子數(shù)越多,半徑越大,簡潔陰離子半徑為S2->N3->O2-,A項錯誤。依據(jù)非金屬性越強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,H2CO3酸性小于H2SO4,B項正確。NH4HS等化合物中含離子鍵,C項正確。化合物甲中除H外,其他原子最外層均為8e-,D項正確。16.BC解析短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,Y是空氣中含量最高的元素,則Y為N元素;Z原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,則Z為O元素;Z2-與W+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則W為Na元素;X與W同主族,X、W的單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的狀態(tài)不同,則X應(yīng)為H元素。同周期自左向右原子半徑漸漸減小(稀有氣體元素除外),同主族自上而下原子半徑漸漸增大,氫原子半徑最小,故原子半徑r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),選項A錯誤;由X(H)、Y(N)、Z(O)三種元素形成的化合物中,一水合氨的水溶液呈堿性,選項B正確;非金屬性Z(O)>Y(N),元素非金屬性越強,簡潔氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,因此H2O的熱穩(wěn)定性強于NH3,選項C正確;化合物H2O2只含有共價鍵,而Na2O2含有共價鍵、離子鍵,所含化學(xué)鍵類型不完全相同,選項D錯誤。17.A解析N最外層電子數(shù)等于M次外層電子數(shù),則M的次外層電子數(shù)為2,M為第2周期元素;N原子半徑大于R原子半徑,則N與R都為第3周期元素,且N在R的左邊,由此得出N為Mg;再據(jù)同主族元素M、R的最外層電子數(shù)之和為10-2=8,可確定M為C,R為Si。M的氧化物CO2常溫下為氣體,N的氧化物MgO常溫下為固體,則后者熔點高,A不正確;M的最簡潔氫化物為CH4,R的最簡潔氫化物為SiH4,C的非金屬性強于Si,所以前者穩(wěn)定性強,B正確;M與R形成SiC,為共價化合物,C正確;Mg能溶于濃硝酸,Si不溶于濃硝酸,D正確。18.B解析①鉀離子與氯離子、硫離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則微粒半徑:S2->Cl->K+>Al3+,錯誤;②元素的非金屬性越強,則氫化物的穩(wěn)定性越強,所以氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,正確;③非金屬性越強,相應(yīng)陰離子的還原性越弱,則離子的還原性:S2->I->Br->Cl-,錯誤;④元素的非金屬性越強,其單質(zhì)的氧化性越強,所以氧化性:Cl2>S>Se>Te,正確;⑤非金屬性越強,最高價含氧酸的酸性越強,則酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,氯元素的非金屬性強,但HClO不是其最高價含氧酸,HClO是比碳酸弱的酸,正確;⑥同周期元素的非金屬性從左到右漸漸增加,同主族從上到下漸漸減弱,所以非金屬性:O>N>P>Si,正確;⑦同周期元素從左到右金屬性漸漸減弱,同主族元素的金屬性從上到下漸漸增加,所以金屬性:Be<Mg<Ca<K,正確。19.D解析X、Y、Z、M、W、N六種元素的原子序數(shù)依次增大,其中X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X元素的某種核素?zé)o中子,X為H元素,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,結(jié)合Y、Z、M、W在元素周期表中的位置可知,M為O元素,最外層電子數(shù)為6,W為Mg元素,Y、Z分別是C、N元素,N是Fe元素。同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族元素自上而下原子半徑增大,故原子半徑Mg>C>N>O>H,故A正確;Fe的氧化物Fe2O3可用作油漆和涂料,故B正確;NH3的沸點小于H2O,故C正確;Mg常用電解熔融氯化鎂的方法冶煉,故D錯誤。20.答案(1)鋁s(2)4Ⅷ(3)O⑦⑧③(4)ab(5)Al2O3HClO4(6)3d64s2解析從①~⑩這十種元素分別是:C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、Fe、In。(1)元素⑥的名稱是鋁,元素⑤即Mg的價電子排布式為3s2,位于元素周期表s區(qū)。(2)元素①為C,其價電子數(shù)是4。元素⑨即鐵位于元素周期表的第4周期Ⅷ族。(3)元素①、②、③分別為C、N、O,非金屬性最強的是O,元素③、⑦、⑧分別為O、S、Cl,簡潔離子中,硫離子、氯離子都有18個電子,電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以硫離子半徑大于氯離子半徑,氧離子有十個電子,電子數(shù)少,半徑相對較小,則離子半徑由大到小的依次為⑦⑧③。(4)元素⑩與Al位于同一主族,其單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)和鋁有肯定