20182019学年高中化学 课时作业4 1.2.1 原子核外电子的排布 元素周期律含解析新人教版必修2

课时作业4原子核外电子的排布元素周期律一、选择题1．下图微粒的结构示意图，正确的是()Mg2＋ClA．B.ArKC．D.【解析】B中微粒结构示意图是Cl－而不是Cl，C中Ar的原子结构示意图应为，D中K的原子结构示意图应为。【答案】A2．根据下图微粒结构示意图的共同特征，可以把三种微粒、、归为一类，下列微粒中也可以归为这一类的是()A.B.C.D.【答案】C3．原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是()A．n只能取1时，对应的元素最多有2种B．n＝3时，该电子层上的电子数一定是18C．n＝3时，该电子层上的电子数可能是6D．n只能取2时，有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低【解析】A．n只能取1时，该电子层上的电子数是1或2，对应的元素是氢或氦。B.n＝3时，该电子层上的电子数最多为18，也可能小于18。C.n＝3，且该电子层为最外层时，其中的电子数为6是合理的。D.n只能取2时，有关原子的核外有K和L2个电子层，K层有2个电子，这2个电子离原子核最近、能量最低。【答案】B4．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是()A．C>D>B>AB．D>B>A>CC．A>D>C>BD．B>A>C>D【解析】A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11；故原子序数：C>D>B>A。【答案】A5．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子D．碳原子和铝原子【解析】设x、y分别为A的L层和M层的电子数。依题意有 K L MA 2 x yB 2 2x y＋3由于B的M层上有电子，故其L层肯定充满电子，2x＝8，x＝4。由于A的L层未充满电子，故其M层无电子，y＝0。所以A、B的核外电子数分别为6、13，是碳原子和铝原子。【答案】D6．下列比较中正确的是()A．原子半径：Na>MgB．碱性：NaOH>KOHC．结合H＋的能力：CO<Cl－D．还原性：I－<Br－【解析】同周期从左到右原子半径依次减小，则原子半径为Na>Mg，A正确；金属元素的金属性越强，对应最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性：K>Na，则碱性：KOH>NaOH，B错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：H2CO3<HCl，则结合H＋的能力：CO>Cl－，C错误；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，非金属性：Br>I，则还原性：I－>Br－，D错误。【答案】A7．短周期的两种元素A和B，它们的离子A－和B2＋具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是()A．原子序数A>BB．电子总数A－>B2＋C．离子半径A－>B2＋D．原子半径A>B【答案】C8．金属元素(前18号)甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断中正确的是()甲 乙 丙 丁 戊A.原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲>丙C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙【解析】丙、丁、戊同周期，原子半径：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金属性：甲<丙；氢氧化物碱性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外层电子数：甲<乙。【答案】C9．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是()A．Z、N两种元素的离子半径相比，前者较大B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低C．由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应D．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液【解析】根据原子半径的递变规律，X为O，Y为Na，Z为Al，M为Si，N为Cl。离子半径：Cl－>Al3＋，A错误；沸点：H2O>HCl，B错误；SiO2既能与HF反应，也能与NaOH溶液反应，C错误；Al2O3是两性氧化物，既可以和NaOH溶液反应，又能与盐酸反应，D正确。【答案】D10．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是()A．对应简单离子半径：X<WB．对应简单气态氢化物的稳定性：Y<ZC．与Z元素同主族的元素最高价态均为＋7D．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应【解析】根据题目所给信息可推出W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。A项，根据核外电子数相同的简单离子，原子序数越大，半径越小可知，对应简单离子半径：Na＋<O2－，正确；B项，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，故HCl的稳定性强于SiH4，正确；C项，第ⅦA族元素中F元素无正价，错误；D项，SiO2可以与NaOH溶液反应生成盐和水，正确。【答案】C二、非选择题11．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。(1)写出A、B、C三元素名称：________、________、________。(2)C在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(3)B的原子结构示意图为________，C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为________>________(填化学式)。(4)比较A、C的原子半径：A________(填“>”或“<”)C，写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：________________________。【解析】据A、B、C在周期表中的位置可知，A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B的原子序数为x，则A为x－9，C为x－7，据题意有x－9＋x－7＝x，则x＝16，又由于B原子核内质子数和中子数相等，则B的中子数为16，即为S，那么A为N，C为F。【答案】(1)氮硫氟(2)第二周期ⅦA族(3)HFH2S(4)>NH3＋HNO3===NH4NO312．A、B、C、D都是核外电子总数为10的微粒。(1)A为中性微粒。如果A能刻蚀玻璃，则A是________(填化学式，下同)；如果A的水溶液显碱性，则A是________。(2)B是带电微粒。如果B为阳离子且其水溶液能使紫色石蕊溶液变红，则B是________；如果B为阴离子且其水溶液能使无色酚酞溶液变红，则B是________。(3)若1个C微粒中含有5个原子，带正电荷，遇碱放出NH3，则C是________。(4)若D微粒遇阴离子B，先生成沉淀，后沉淀溶解，则D是________。【解析】(1)能刻蚀玻璃的中性微粒应为HF；中性微粒中溶于水显碱性的应为NH3。(2)阳离子中能使紫色石蕊溶液变红的应为H3O＋；阴离子中能使无色酚酞溶液变红的应为OH－。(3)含5个原子的阳离子中遇碱放出NH3的应为NH。(4)跟少量OH－作用生成沉淀，继续与OH－作用，沉淀溶解的应为Al3＋。【答案】(1)HFNH3(2)H3O＋OH－(3)NH(4)Al3＋13．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：(1)⑤和⑧的元素符号分别是________和________。(2)表中最活泼的金属是________，非金属性最强的元素是________(填元素符号，下同)。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：______________________________________________________________。(4)请设计一个实验方案，比较⑦和⑩的单质氧化性的强弱：____________________________________________________。【解析】(1)由⑤和⑧的位置可知⑤为Si，⑧为Ar。(2)同一周期，从左到右，元素非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，元素金属性逐渐增强，故最活泼的金属是⑨(即K)，非金属性最强的元素是②(即F)。(4)⑦、⑩的单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者的氧化性强弱。【答案】(1)SiAr(2)KF(3)Al2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，Al(OH)3＋KOH===KAlO2＋2H2O(4)向NaBr溶液中通入适量Cl2后，溶液由无色变为橙红色，再向反应后的溶液中加入CCl4，振荡后分层，下层CCl4层呈橙红色，可证明氯气的氧化性比溴强14．W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。请回答下列问题：(1)写出四种元素的元素符号：W________；X________；Y________；Z______。(2)四种元素的所有化合价中，最低负化合价为________价，最高正化合价为________价。(3)甲和乙分别是由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成的常见化合物，化合物甲具有消毒杀菌作用，其化学式为______________；化合物乙是一种常见的化肥，其化学式为____________。(4)HYO3的酸性比HWO强，有人据此认为Y的非金属性强于W，你认为这种看法是否正确，说明理由：____________________________。【解析】(1)Y和Z的单质是空气中的主要成分，且r(Y)>r(Z)，故Y是氮元素、Z是氧元素，进而推知X为氢元素；r(W)>r(Z)，原子序数W>Z，所以W只能是第三周期元素，W最外层有7个电子，故W是氯元素。(2)N的最低化合价为－3价，Cl的最高化合价为＋7价。(3)由H、N、O、Cl中的三种元素组成的具有消毒杀菌作用的化合物是次氯酸；化合物乙是氮肥，可能是氯化铵或硝酸铵或NH3·H2O。【答案】(1)ClHNO(2)－3＋7(3)HClONH4Cl(或NH4NO3或NH3·H2O)(4)不正确，HClO不是氯的最高价含氧酸15．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na2SiO3溶液，试回答：(1)A中反应的离子方程式为__________________，C中可观察到的现象是______________。(2)B装置的作用是________________________。(3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是____________，由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是____________。实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。(4)写出B装置中发生反应的离子方程式：__________________________。(5)C装置的作用是________________________。(6)实验结论：氧化性__________，非金属性：__________。【解析】(2)由于硝酸具有挥发性，为避免硝酸与硅酸钠反应而干扰二氧化碳与硅酸钠反应，必须净化二氧化碳，利用饱和碳酸氢钠溶液除去硝