新教材2024-2025学年高中化学第1章原子结构与元素性质分层作业4原子半径及其变化规律鲁科版选择性必修2

第1章分层作业4原子半径及其改变规律A级必备学问基础练1.下列各组微粒不是按半径渐渐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种微粒:①[Ar]4s2、②、③1s22s22p63s23p4,它们的半径大小依次正确的是()A.①>②>③ B.①>③>②C.②>③>① D.③>②>①3.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是()A.X>Y>Z B.Y>X>ZC.Z>X>Y D.Z>Y>X4.X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简洁离子的电子层结构相同,下列说法正确的是()A.原子半径:Z>Y>XB.离子半径:Yb->Z(b+1)->Xb+C.Z(b+1)-的还原性肯定强于Yb-D.气态氢化物的稳定性:Hb+1Z>HbY5.[2024北京朝阳区高二期末]下列所述的粒子(均为36号以前的元素),按半径由大到小的依次排列正确的是()①基态X原子的结构示意图为②基态Y-的价电子排布式为3s23p6③基态Z2-的轨道表示式为④基态E+的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数A.②>③>① B.④>③>②C.③>②>④ D.④>②>③6.下列有关物质的性质或结构的说法正确的是()A.第2周期元素最高价与其原子最外层电子数相等B.Na的原子半径比Cl的大,但Na+的半径比Cl-的小C.Li、Na、K、Rb、Cs都属于碱金属元素,它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱D.Cl与I同属于ⅦA族元素,则两者最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4<HIO47.门捷列夫在描述元素周期表时,很多元素尚未发觉,但他为第4周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预料,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发觉,并证明门捷列夫当时的预料相当精确。依据元素周期律,下列有关X性质的描述错误的是()A.X单质不易与水反应B.XO2可被碳或氢气还原为X的单质C.其价电子排布为4s24p2D.XH4的稳定性比SiH4的强8.下列各组元素性质递变规律不正确的是()A.Li、Be、B原子半径依次减小B.PH3、H2S、HCl还原性依次减弱C.N、O、F的氢化物稳定性依次减弱D.NaOH、KOH、RbOH的碱性依次增加9.已知短周期主族元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是()A.原子半径:A>B>D>CB.原子序数:d>c>b>aC.离子半径:C>D>B>AD.单质的还原性:A>B>D>C10.a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期,c、d同主族。a的原子结构示意图为,b与c形成的化合物的电子式为。下列说法中正确的是()A.原子半径:a>c>d>bB.非金属性:a>b>d>cC.原子序数:d>a>c>bD.最高价含氧酸的酸性:c>d>a11.五种元素的原子电子层结构如下:A.1s22s1;B.1s22s22p4;C.1s22s22p6;D.1s22s22p63s23p2;E.[Ar]3d104s1(1)上述元素之间能形成X2Y型化合物的化学式是。

(2)元素的活泼性最弱的是(填元素符号,下同)。

(3)属于过渡元素的是。

(4)元素的非金属性最强的是。

B级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。12.下列递变规律不正确的是()A.HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增加B.钠、镁、铝的还原性依次减弱C.HCl、HBr、HI的稳定性依次增加D.P、S、Cl三种元素的最高正化合价依次上升13.2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),下列有关Ts的说法不正确的是()A.Ts原子的电子所在最高电子层符号是QB.Ts原子核外有一个未成对电子C.Ts的非金属性在同周期主族元素中最强D.Ts原子有7种能量不同的电子14.[2024山东济宁一中月考]科学家利用原子序数递增的W、X、Y、Z四种短周期主族元素,“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其分子结构示意图如下所示(短线代表共价键)。其中W、X、Z分别位于不同周期,Z是短周期主族元素中原子半径最大的。下列说法正确的是()A.简洁离子半径:Z>Y>WB.Y与W、X、Z均能形成至少两种化合物C.W、X、Y、Z四种元素中X的原子半径最小D.1molZW与水发生反应生成1molW2,转移电子1mol15.X、Y、Z、M和W五种短周期元素的原子序数依次增大,其中M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2。化合物甲常用于农药、染料、医药及有机合成等,其结构简式如下图。下列说法错误的是()甲A.简洁阴离子半径:W>M>ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<WC.X、Z和W三种元素形成的化合物可能含离子键D.化合物甲中除X外,其他原子最外层均为8e-16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子半径大小依次:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性C.元素Y的简洁气态氢化物的热稳定性比Z的弱D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同17.M、N、R均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,M与R同族,N最外层电子数等于M次外层电子数,且N原子半径大于R原子半径。下列叙述不正确的是()A.熔点:M的氧化物比N的氧化物高B.热稳定性:M的最简洁氢化物大于R的最简洁氢化物C.M与R形成的是共价化合物RMD.N的单质能溶于浓硝酸,R的单质不溶于浓硝酸18.下列结论错误的是()①微粒半径:r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③还原性:S2->Cl->Br->I-④氧化性:Cl2>S>Se>Te⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO⑥非金属性:O>N>P>Si⑦金属性:Be<Mg<Ca<KA.①⑦ B.①③C.②④⑤⑥⑦ D.①③⑤19.X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的某种核素无中子,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,Y、Z、M、W在元素周期表中的相对位置如图所示,N是用量最多的金属元素。下列说法不正确的是()YZMWA.原子半径:W>Y>Z>M>XB.N的一种氧化物可用作油漆和涂料C.氢化物的沸点:Z小于MD.工业上制备W单质的方法为电解熔融的W的氧化物20.下表是元素周期表的一部分,表中每一序号分别代表一种元素。(1)元素⑥的名称是。元素⑤位于元素周期表区。

(2)元素①原子的价电子数是。元素⑨在元素周期表的第4周期族。

(3)在元素①、②、③中,非金属性最强的是(用所对应的元素符号表示),元素③、⑦、⑧的简洁离子的半径由大到小的依次为(请填序号,不要加任何连接符号)。(4)元素⑩的单质可能具有的性质是(填字母)。

a.能导电、导热b.能与稀盐酸反应生成氢气c.能与NaOH溶液反应(5)在元素④、⑤、⑥的最高价氧化物中,具有两性的是(填化学式)。在元素①~⑩的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是(填化学式)。

(6)元素⑨原子的价电子排布式为。

21.X、Y、Z、W为元素周期表中前4周期的元素,它们的原子序数依次增大。X的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;Y与X同周期,其简洁氢化物的水溶液呈碱性;Z的基态原子2p能级上的未成对电子数与X原子相同;W元素原子最外层只有未成对电子,其内层全部轨道全部充溢,但并不是ⅠA族元素。(1)请写出基态W原子的电子排布式:。

(2)写出X原子价电子的轨道表示式:。

(3)X、Y、Z三种元素的非金属性由强到弱的依次是。

C级学科素养拔高练22.(1)自然界中存在一种碘的稳定性核素是碘-127(53127I)。某次核电站事故释放出的放射性物质中含有人工放射性核素碘-131(

A.

53131B.53131C.53131I原子的核外价电子排布式为5sD.(2)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所示:元素结构、性质等信息A在短周期元素中(除稀有气体外)原子半径最大B与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性C其气态氢化物极易溶于水,液态时可用作制冷剂D原子核外电子共有17种不同的运动状态①A元素原子的核外电子排布式为。

②离子半径:B(填“>”或“<”)A。

③C元素原子的核外电子轨道表示式为,其原子核外有个未成对电子,能量最高的电子为能级上的电子。

④写出B、D两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:。答案：1.C解析同主族元素,从上到下,原子半径(离子半径)渐渐增大,A、B、D项中的各微粒的半径渐渐增大;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,Mg2+、Al3+的电子层结构相同,但Al3+的核电荷数大,所以Al3+的半径小,选C。2.A解析微粒半径大小规律:一般来说,电子层数多的半径大;同种元素阴离子半径大于其原子半径。微粒①代表Ca,电子层数最多,半径最大;②代表S2-,③代表S,S2-半径大于S,故答案为A。3.D解析X、Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,二者处于同一周期,X元素的阳离子半径大于Y元素阳离子半径,由于原子序数越大,离子半径越小,则原子序数为Y>X,又Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,则在同一周期,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径,则原子序数为Z>Y,所以X、Y、Z三种元素原子序数的关系为Z>Y>X。4.C解析由Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简洁离子的电子层结构相同可知,原子序数X>Y>Z,X位于Y、Z的下一周期,原子半径:X>Z>Y,A错误;电子层结构相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,所以离子半径:Z(b+1)->Yb->Xb+,B错误;Y、Z位于同一周期,原子序数Y>Z,所以非金属性Y>Z,对应阴离子的还原性Z(b+1)-肯定强于Yb-,C正确;元素非金属性越强,对应气态氢化物越稳定,所以Hb+1Z的稳定性弱于HbY,D错误。5.B解析①X为F元素,②Y为Cl元素,③Z为S元素,④E为K元素,依据元素周期律,推断原子半径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)的最高价与其原子最外层电子数相等,A错误;钠离子有两个电子层而氯离子有三个电子层,所以钠离子的半径小于氯离子的半径,B正确;碱金属元素单质的还原性随原子序数的增大而增大,C错误;高氯酸的酸性强于高碘酸,D错误。7.D解析X和Si的性质相像,则X单质和水不反应,选项A正确;X位于元素周期表第4周期,非金属性比Si弱,XO2可被碳或氢气还原为X单质,选项B正确;X位于元素周期表第4周期ⅣA族,其价电子排布为4s24p2,选项C正确;X的非金属性比Si弱,则XH4的稳定性比SiH4的弱,选项D错误。8.C解析Li、Be、B位于元素周期表相同周期,原子序数渐渐增大,半径渐渐减小,故A正确;非金属性:P<S<Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物的还原性越弱,则PH3、H2S、HCl还原性依次减弱,故B正确;非金属性:N<O<F,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则N、O、F的氢化物稳定性依次增加,故C错误;金属性:Na<K<Rb,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物碱性越强,则NaOH、KOH、RbOH的碱性依次增加,故D正确。9.C解析首先依据离子结构推断4种元素在元素周期表中的相对位置,均为短周期主族元素,则原子序数均小于18。阳离子对应元素应当位于阴离子对应元素的下一周期,则A、B为第3周期的镁、钠,C、D为第2周期的氮、氟。10.D解析由a的原子结构示意图分析可知,a应为硅元素,位于第3周期;因为a、b、d同周期,b元素显+1价,故b应为钠元素;又因c显-3价,则c应为氮或磷,但d为第3周期元素,且c与d同主族,故d应为磷元素,c应为氮元素。依次分析可知D正确。11.答案(1)Li2O、Cu2O(2)Ne(3)Cu(4)O解析依据题中给出的元素原子电子排布式可知,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元素与Li、Cu两种元素可分别形成Li2O、Cu2O。(2)元素活泼性最弱的是Ne。(3)Cu是过渡元素。(4)氧元素的非金属性最强。12.AC解析非金属性:Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱,A错误;金属性Na>Mg>Al,元素的金属性越强,对应的单质的还原性越强,则钠、镁、铝的还原性依次减弱,B正确;非金属性:Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,C错误;P、S、Cl三种元素的最外层电子数分别为5、6、7,最高正价分别为+5、+6、+7,依次上升,D正确。13.D解析Ts原子核外有7个电子层,最外层7个电子位于能量最高的Q电子层,故A正确;Ts的价电子排布式为7s27p5,p能级上有一个未成对电子,故B正确;同一周期主族元素从左到右非金属性渐渐增加,所以Ts的非金属性在同周期主族元素中最强,故C正确;同一能级上的电子能量是相等的,Ts原子有19个能级,所以Ts的基态原子有19种能量不同的电子,故D错误。14.BD解析W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数递增,Z是短周期主族元素中原子半径最大的,且W、X、Z分别位于不同周期,知Z为Na,W为H,X、Y位于第2周期;由超分子的结构示意图知,X形成四个键、Y形成两个键,则X为C,Y为O。简洁离子半径O2->Na+>H+,即Y>Z>W,A错误;O与H可形成H2O、H2O2,O与C可形成CO、CO2,O与Na可形成Na2O、Na2O2,B正确;W、X、Y、Z四种元素中氢元素的原子半径最小,C错误;1molNaH和H2O发生反应生成1molH2,NaH+H2O══H2↑+NaOH,转移1mol电子,D正确。15.A解析X、Y、Z成键数目分别为1、4、3,依据成键数目,可推知X、Y、Z分别为H、C、N;M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2,推知M和W分别为O和S;代入检验推理正确。一般而言,电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;同一元素不同粒子,核外电子数越多,半径越大,简洁阴离子半径为S2->N3->O2-,A项错误。依据非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,H2CO3酸性小于H2SO4,B项正确。NH4HS等化合物中含离子键,C项正确。化合物甲中除H外,其他原子最外层均为8e-,D项正确。16.BC解析短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y是空气中含量最高的元素,则Y为N元素;Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Z为O元素;Z2-与W+具有相同的电子层结构,则W为Na元素;X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同,则X应为H元素。同周期自左向右原子半径渐渐减小(稀有气体元素除外),同主族自上而下原子半径渐渐增大,氢原子半径最小,故原子半径r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),选项A错误;由X(H)、Y(N)、Z(O)三种元素形成的化合物中,一水合氨的水溶液呈碱性,选项B正确;非金属性Z(O)>Y(N),元素非金属性越强,简洁气态氢化物越稳定,因此H2O的热稳定性强于NH3,选项C正确;化合物H2O2只含有共价键,而Na2O2含有共价键、离子键,所含化学键类型不完全相同,选项D错误。17.A解析N最外层电子数等于M次外层电子数,则M的次外层电子数为2,M为第2周期元素;N原子半径大于R原子半径,则N与R都为第3周期元素,且N在R的左边,由此得出N为Mg;再据同主族元素M、R的最外层电子数之和为10-2=8,可确定M为C,R为Si。M的氧化物CO2常温下为气体,N的氧化物MgO常温下为固体,则后者熔点高,A不正确;M的最简洁氢化物为CH4,R的最简洁氢化物为SiH4,C的非金属性强于Si,所以前者稳定性强,B正确;M与R形成SiC,为共价化合物,C正确;Mg能溶于浓硝酸,Si不溶于浓硝酸,D正确。18.B解析①钾离子与氯离子、硫离子的电子层结构相同,核电荷数越多,离子半径越小,则微粒半径:S2->Cl->K+>Al3+,错误;②元素的非金属性越强,则氢化物的稳定性越强,所以氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,正确;③非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,则离子的还原性:S2->I->Br->Cl-,错误;④元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,所以氧化性:Cl2>S>Se>Te,正确;⑤非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,氯元素的非金属性强,但HClO不是其最高价含氧酸,HClO是比碳酸弱的酸,正确;⑥同周期元素的非金属性从左到右渐渐增加,同主族从上到下渐渐减弱,所以非金属性:O>N>P>Si,正确;⑦同周期元素从左到右金属性渐渐减弱,同主族元素的金属性从上到下渐渐增加,所以金属性:Be<Mg<Ca<K,正确。19.D解析X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的某种核素无中子,X为H元素,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,结合Y、Z、M、W在元素周期表中的位置可知,M为O元素,最外层电子数为6,W为Mg元素,Y、Z分别是C、N元素,N是Fe元素。同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,故原子半径Mg>C>N>O>H,故A正确;Fe的氧化物Fe2O3可用作油漆和涂料,故B正确;NH3的沸点小于H2O,故C正确;Mg常用电解熔融氯化镁的方法冶炼,故D错误。20.答案(1)铝s(2)4Ⅷ(3)O⑦⑧③(4)ab(5)Al2O3HClO4(6)3d64s2解析从①~⑩这十种元素分别是:C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、Fe、In。(1)元素⑥的名称是铝,元素⑤即Mg的价电子排布式为3s2,位于元素周期表s区。(2)元素①为C,其价电子数是4。元素⑨即铁位于元素周期表的第4周期Ⅷ族。(3)元素①、②、③分别为C、N、O,非金属性最强的是O,元素③、⑦、⑧分别为O、S、Cl,简洁离子中,硫离子、氯离子都有18个电子,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以硫离子半径大于氯离子半径,氧离子有十个电子,电子数少,半径相对较小,则离子半径由大到小的依次为⑦⑧③。(4)元素⑩与Al位于同一主族,其单质化学性质和铝有肯定