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教育最新K122018-2019学年高中化学 第一章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 1.2.1 原子核外电子的排

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小学+初中+高中

第 1 课时

原子核外电子的排布
基础巩固

元素周期律

1 根据元素在周期表中的位置判断,下列元素中原子半径最小的是( A.氧 答案 B 解析同周期元素从左到右原子半径逐渐减小。 2 元素的以下性质,随着原子序数递增不呈现周期性变化的是( A.化合价 B.原子半径 C.元素的金属性和非金属性 D.相对原子质量 答案 D ) B.氟 C.碳 D.氮

)

解析根据元素周期律可知,相对原子质量不随原子序数递增呈现周期性变化。化合价、原子半径、 元素的金属性和非金属性随原子序数的递增都呈现周期性的变化。 3 核电荷数小于 18 的某元素 X,其原子核外电子层数为 a,最外层电子数为(2a+1)。 下列有关元 素 X 的说法中,不正确的是( )

A.元素 X 的原子核内质子数为(2a -1) B.元素 X 形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂 C.元素 X 形成的简单离子,各电子层的电子数均达到 2n (n 表示电子层数) D.由元素 X 形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用 答案 C 解析因电子层数不可能为小数,只能为整数,根据题意,1≤a≤3,又因最外层电子数小于或等于 8, 即 2a+1≤8,得 1≤a≤3。当 a=1 时,不成立;当 a=2 时,最外层电子数为 5,元素 X 为 N;当 a=3 时, 最外层电子数为 7,元素 X 为 Cl。当 X 为 N 元素时,质子数=2a -1=2×2 -1=7,当 X 为 Cl 元素时,质 子数=2a -1=2×3 -1=17,故 A 项正确;由 Cl2+H2O
2 2 2 2 2

2

HCl+HClO,N2+3H2

2NH3,N2+O2

2NO

知,B 项正确;Cl 的核外电子排布为 小学+初中+高中

-

+17

,最外层电子数达不到 2n ,C 项错误;如果 X 为 Cl,则

2

小学+初中+高中 可形成 HClO,具有杀菌、消毒作用,D 项正确。 4A、B 两原子,A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子,B 原子 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数 的 2 倍,则 A、B 分别是( A.硅和钠 C.碳和氯 答案 C 解析设 A 原子 L 层电子数为 x,则 B 原子 L 层和 M 层电子数分别为 2x 和 x+3,2x=8,则 x=4,所以 A、 B 两原子电子数分别为 6 和 17,即 A、B 分别是碳和氯。 5A、B、C 三种元素的原子序数依次为 a、b、c,它们的离子 A 、B 、C 具有相同的电子层结构, 且 n>m,则下列关系正确的是( A.a>b>c C.a=b+m+n 答案 B B.a>c>b D.a=c-n-m )
n+ nm-

)

B.硼和氮 D.碳和铝

解析根据题意可知 A、B、C 三种元素在元素周期表中的相对位置为 为 a>c>b,B 项正确。a=b+2n=c+m+n,C、D 两项均错误。 6 下列递变规律正确的是( A.金属性:Na>Al>Mg B.氧化性:I2>Br2>Cl2 C.原子半径:Na>N>O D.最高正价:Cl<S<P 答案 C )

,故原子序数的关系

解析 A 项,金属性:Na>Mg>Al;B 项,氧化性:Cl2>Br2>I2;C 项,借助第三周期中 P 元素,可比较其原子 半径大小顺序为 Na>P>N>O;D 项,最高正价:Cl>S>P。 7 除第一周期外,关于同周期主族元素的下列变化规律中不正确的是( A.从左到右,原子半径逐渐减小 B.从左到右,元素原子的氧化性减弱,还原性增强 C.从左到右,元素最高正价从+1 价递增到+7 价(O、F 除外),负价由-4 价递变到-1 价 )

小学+初中+高中

小学+初中+高中 D.从左到右,元素最高价氧化物对应水化物碱性减弱,酸性增强(O、F 除外) 答案 B 解析同周期的主族元素从左到右,原子半径逐渐减小;氧化性增强,还原性减弱;金属性减弱,非金 属性增强;最高正价从+1 价递增到+7 价(O、 F 除外),负价由-4 价递变到-1 价。 由此可得 B 项错误。 8 用 1~18 号元素及其形成化合物的化学式填空。 (1)原子半径最小的元素是 。 ,它的原子结构示意图是 。

(2)除稀有气体外,原子半径最大的元素是 (3)与水反应最剧烈的金属是 。

(4)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (5)气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是 (6)最稳定的气态氢化物是 (7)金属性最强的元素是 。 。



,非金属性最强的元素是 。



(8)最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是

答案 (1)H (2)Na

+11

(3)Na (8)HClO4

(4)NaOH (5)N (6)HF (7)Na F

解析本题是全方位考查对前 18 号元素的性质及原子结构的掌握程度,要求熟练运用元素周期律对 相关内容进行推断。 9 短周期元素 A、B、C、D、E、F,它们的原子序数依次增大。在周期表中,A 的原子半径最小。 B 元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,C 为地壳中含量最多的元素,D 是原子半径最大的 短周期主族元素,常温下 E 为淡黄色固体,D 与 F 形成的化合物 DF 是常用的调味品。 试根据以上叙 述回答: (1)元素名称: A 、B 、C 、D 。

(2)E 在元素周期表中的位置: 。 (3)F 离子结构示意图: 。 (4)A、B 组成的最简单化合物的名称是 。 (5)C、D 按原子个数比 1∶1 组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为 。 小学+初中+高中

小学+初中+高中 (6)能说明 E 的非金属性比 F 的非金属性 (填“强”或“弱”)的事实是 (举一例)。 答案 (1)氢 碳 氧 钠 (2)第三周期第ⅥA 族

(3)

+17

(4)甲烷 (5)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑

(6)弱 氯气能从硫化钠溶液中置换出硫等(合理答案均可) 解析根据“A 的原子半径最小”知 A 为氢;根据“C 为地壳中含量最多的元素”知 C 为氧;B 为第二

周期元素,原子结构为

+6

,所以 B 为碳;根据“D 是原子半径最大的短周期主族元素”知 D 为

钠;常温下 E 为淡黄色固体,所以 E 为硫;根据“D 与 F 形成的化合物 DF 是常用的调味品”知 DF 为 NaCl,则 F 为氯。 10 下表是元素周期表中的一部分,根据 A~I 在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列 问题: 族 ⅠA 周期 1 2 3 B C A D E F H G I ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0

(1)表中元素,化学性质最不活泼的是 单质是 ,还原性最强的单质是

,只有负价而无正价的是 。 ,酸性最强的是

,氧化性最强的

(2)元素的最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是 的是 。

,呈两性

(3)A 分别与 D、E、F、G、H 形成的化合物的化学式分别为 稳定的是 。 。

,最

(4)在 B、C、D、E、F、G、H 中,原子半径最大的是 小学+初中+高中

小学+初中+高中 答案 (1)Ne F F2 Na (2)NaOH H2SO4 Al(OH)3 (3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S HF (4)Na 解析由元素在周期表的位置可知,A~I 分别为 H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。 (1)Ne 为稀有气体,化学性质最不活泼;F 的非金属性最强,无正价,F2 的氧化性最强;Na 的还原 性最强。 (2)由元素性质的周期性变化规律可知,NaOH 的碱性最强,H2SO4 的酸性最强,Al(OH)3 为两性氢 氧化物。 (3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S 中 HF 最稳定。 (4)处于元素周期表的左下角的原子半径最大,上述元素中钠原子半径最大。 能力提升 1 下列结构示意图所代表的微粒中,最难发生化学反应的是( )

A.○+10

B.○+13

C.○+17 答案 A

D.○+16

解析 A 项表示的是 Ne 原子,B 项表示的是 Al ,C 项表示的是 Cl ,D 项表示的是 S 。 Ne 是稀有气体 元素,稀有气体原子具有非常稳定的电子层结构,极难发生化学反应。 2 同周期的 X 、 Y 、 Z 三种元素 , 已知最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是( A.原子序数:X>Y>Z B.非金属性:X>Y>Z C.原子半径:X>Y>Z D.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3 答案 C 3 已知短周期元素的离子 aA 、bB 、cC 、dD 都具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是 ( )
2+ + 2-

3+

-

2-

)

小学+初中+高中

小学+初中+高中 A.原子半径:r(A)>r(B)>r(D)>r(C) B.原子序数:d>c>b>a C.离子半径:r(C )>r(D )>r(B )>r(A ) D.单质的还原性:A>B>D>C 答案 C 解析 aA 、bB 、cC 、dD 都是短周期元素的离子,由于它们的电子层结构相同,因而 C、D 位于 A、B 的上一周期,为非金属元素,且原子序数 d>c;A、 B 为金属元素,且原子序数 a>b,四种元素在周期表
2+ + 22+ 2+

中的位置为

, 因而原子序数由大到小的顺序为 a>b>d>c,原子半径的大小顺序为

r(B)>r(A)>r(C)>r(D), 离 子 半 径 由 大 到 小 的 顺 序 为 r(C2-)>r(D-)>r(B+)>r(A2+), 单 质 的 还 原
性:B>A>C>D。 4 下列事实不能用元素周期律解释的是( A.碱性:KOH>NaOH B.相对原子质量:Ar>K C.酸性:HClO4>H2SO4 D.元素的金属性:Mg>Al 答案 B 解析同主族从上到下元素的金属性、最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,同周期从左到右 元素的金属性逐渐减弱,A、 D 两项不符合题意;元素周期表是按照核电荷数从小到大的顺序编排的, 不是按照相对原子质量的大小,B 项符合题意;同周期从左到右元素的最高价氧化物对应水化物的 酸性逐渐增强,C 项不符合题意。 5 下列离子中半径最大的是( A.Na C.O
+

)

)

B.Mg D.F
-

2+

2-

答案 C 解析 4 种离子的核外电子排布相同,核电荷数大的,离子半径反而小,故选 C 项。 ★ 6 下列说法正确的是( )

A.I 的原子半径大于 Br,HI 比 HBr 的热稳定性强 B.P 的非金属性强于 Si,H3PO4 比 H2SiO3 的酸性强 小学+初中+高中

小学+初中+高中 C.Al2O3 和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应 D.SO2 和 SO3 混合气体通入 Ba(NO3)2 溶液可得到 BaSO3 和 BaSO4 答案 B 解析同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,元素非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性逐 渐减弱,A 项错误;元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性越强,B 项正确;MgO 与 NaOH 溶 液不反应,C 项错误;SO3 与 H2O 反应生成 H2SO4,N 化,生成的沉淀只有 BaSO4,D 项错误。 7 元素 X、Y、Z 原子序数之和为 36,X、Y 在同一周期,X 与 Z 具有相同的核外电子层结构。下 列推测不正确的是( )
+ 2-

在酸性条件下具有强氧化性,使通入的 SO2 被氧

A.同周期元素中 X 的金属性最强 B.原子半径 X>Y,离子半径 X >Z
+ 2-

C.同族元素中 Z 的氢化物稳定性最强 D.同周期元素中 Y 的最高价含氧酸的酸性最强 答案 B 解析 X 与 Z 具有相同的核外电子层结构,符合的元素是 K、S 或 Na、O,又因为 X、Y 在同一周期且 X、Y、Z 原子序数之和为 36,故 X、Y、Z 分别是 Na、Cl、O;同周期(第三周期)中 X(Na)的金属性 最强,A 项正确。同周期元素从左向右原子半径逐渐减小,所以原子半径 X(Na)>Y(Cl);电子层结构 相同的离子,离子半径随核电荷数的增加而减小,所以离子半径 X (Na )<Z (O ),B 项错误。同族元 素(第ⅥA 族)中 Z(O)的氢化物稳定性最强,C 项正确。 同周期(第三周期)中 Y(Cl)的非金属性最强, 则最高价含氧酸(HClO4)的酸性最强,D 项正确。
+ + 22+ 2-

8 已知某粒子的结构示意图为 试回答: (1)当 x-y=10 时,该粒子为

+x



(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 、 、 、 、 。

(2)当 y=8 时,粒子可能为(填粒子符号)

(3)写出 y=3 与 y=7 的原子对应元素的最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式: 。 答案 (1)原子 (2)Ar Cl
-

S

2-

K

+

Ca (合理即可)

2+

小学+初中+高中

小学+初中+高中 (3)Al(OH)3+3H
+

Al +3H2O

3+

解析 (1)当 x-y=10 时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;(2)当 y=8 时, 应为有 18 个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等;(3)y=3 时为 铝原子、y=7 时为氯原子,其最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程 式为 Al(OH)3+3H ★
+

Al +3H2O。

3+

9A、 B、C 三种元素的原子具有相同的电子层数,且 B 的核电荷数比 A 大 2,C 原子的电子总数

比 B 原子的电子总数多 4。1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气, 这时 A 转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答: (1)A 是 元素,B 是 元素,C 是 元素。

(2)写出 A、B 的最高价氧化物分别与 C 的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式: 、 。 (3)A 离子的氧化性比 B 离子的氧化性 (填“强”或“弱”)。

(4)元素 D 的离子也与 A、B 的离子具有相同的电子层结构,其单质在反应中只能作还原剂,请你用 实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可),证明 D 元素的金 属性比 B 的强。 试剂:镁条、铝条、AlCl3 溶液、MgCl2 溶液、稀盐酸、NaOH 溶液。 方案一:

。 方案二:

。 答案 (1)钠 铝 氯 (2)Na2O+2H (3)弱 (4)方案一:用镁条和铝条分别与盐酸反应,观察其反应的快慢,反应快的金属性强 方案二:
+

2Na +H2O 或 2Na2O2+4H

+

+

4Na +2H2O+O2↑ Al2O3+6H

+

+

2Al +3H2O

3+

将镁条和铝条分别插入 NaOH 溶液中,观察是否发生反应,能与强碱溶液反应的金属,其金属性相对

小学+初中+高中

小学+初中+高中 较弱 解析根据“1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气,这时 A 转变成与 氖原子具有相同电子层结构的离子”知 A 为钠元素,则 B 为铝元素、C 为氯元素。A、B 最高价氧 化物分别为 Na2O(或 Na2O2)和 Al2O3,C 的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为 Na 与 Al 具有相同的电 子层结构,而 Na 的半径大于 Al ,Na 得电子能力弱于 Al ,即 Na 的氧化性弱于 Al 。 元素 D 应为镁, 要比较 Mg 和 Al 金属性的相对强弱,可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。 ★ 10 四种短周期元素 A、B、C、D,原子序数依次增大。A、B、C 三种元素原子核外电子层数之
+ 3+ + 3+ + 3+ + 3+

和是 5。A、B 两元素原子最外电子层上的电子数之和等于 C 元素原子最外电子层上的电子数;B 元 素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的 2 倍;A 和 C 可以形成化合物 CA3;B 与 D 的原子序 数之比为 3∶4。请回答: (1)B 元素的名称是 ;D 元素的名称是 。

(2)鉴别化合物 CA3 的方法是① , ② 。 (3)A 能分别与 B、C、D 形成具有相同电子数的化合物 X、Y、Z。在 X、Y、Z 三种化合物中,稳定 性由强到弱的顺序是 。(用化学式填写)

(4)由 A、B、C、D 四种元素组成的一种化合物,1 mol 该化合物中含有 10 mol 原子,则该化合物受 热分解的化学方程式为 。 答案 (1)碳 产生白烟 (3)H2O>NH3>CH4 (4)NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O 氧 (2)①用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝 ②用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验 ,

解析由 B 元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的 2 倍,且 B 与 D 的原子序数之比为 3∶ 4,推出 B 为 C,D 为 O;则原子序数在 6 和 8 之间的 C 必为 7 号元素 N,最后轻松推出 A 为 H。

小学+初中+高中


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