2024-2025学年高中化学第一章物质结构元素周期律2-1原子核外电子排布课后作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6原子核外电子排布一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．在核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是(D)A．最外层只有1个电子的元素确定是金属元素B．最外层只有2个电子的元素确定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素D．最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是非金属元素解析：最外层只有1个电子的元素有氢元素，氢元素属于非金属元素，故A错误；最外层有2个电子的元素不确定是金属元素，如氦原子最外层有2个电子，但氦元素属于非金属元素，故B错误；原子核外各层电子数相等的不确定是非金属元素，如铍元素原子有两个电子层，每层上都是2个电子，但铍元素是金属元素，故C错误；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是氧元素，属于非金属元素，故D正确。2．对于Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子，下列说法不正确的是(B)A．核外电子层数相同B．半径大小依次：Na＋<Mg2＋<Al3＋C．核外电子数相同D．最外层电子数相同解析：Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子的结构示意图均为，故A、C、D正确；对于电子层结构相同的不同离子半径比较，核电荷数越大，半径越小，故半径大小依次应为Na＋>Mg2＋>Al3＋，B不正确。3．X、Y、Z、R是1～18号元素中的4种元素，它们的原子结构有以下特点：①元素X原子的M层比L层少3个电子；②元素Y的－2价阴离子的核外电子排布与氖原子相同；③元素Z原子的L层比M层多5个电子；④元素R原子的L层比K层多3个电子，其中金属性最强的是(C)A．XB．YC．ZD．R解析：由题给信息分析可知X、Y、Z、R分别为P、O、Al、N四种元素。其中只有Al为金属元素，金属性最强，故C正确。4．在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，能容纳的最多电子数与n－1层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比n＋1层最多能多10个，则此电子层是(C)A．K层B．L层C．M层D．N层解析：第n电子层作为原子的最外电子层时，能容纳的最多电子数应为8，与n－1层相同，则n－1层能容纳的最多电子数也为8，故n－1层为L层，n层为M层。5．A、B为两短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为(D)A．A2B3B．BA2C．AB4D．B3A2解析：本题考查依据电子层结构推断元素及其可能存在的化合价，由此推断可能的化学式。由题意知：A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，A原子核外电子总数比B原子核外电子总数少5个，那么确定是B原子M层上多了2个电子，而且A元素原子的L层未排满，所以得两者的原子结构示意图，A：、B：，即A为N，B为Mg，A、B构成Mg3N2，即B3A2。6．下列叙述正确的是(C)A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质确定相同B．凡单原子形成的离子，确定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子，假如核外电子排布相同，则确定属于同种元素D．只有在原子中，质子数才与核外电子数相等解析：A项，两种微粒的核外电子排布完全相同，其化学性质不确定相同，如F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋。B项，凡单原子形成的离子，不确定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋。D项，质子数与核外电子数相等的微粒可能是：①原子，如H、C、Ne等；②分子，如H2O、O2等。7．据《科学》杂志报道：科学家们已大量制造出反物质中的反氢原子，认为反物质探讨领域的前景“正前所未有的光明”。反原子的原子核和核外电子的电性与原子的电性刚好相反。假如发觉反氯离子，请运用核外电子排布规律大胆设想反氯离子的结构示意图为(D)解析：反原子的原子核和核外电子的电性与原子的电性刚好相反，因为是反氯离子，因此原子核应带有17个单位负电荷，核外电子应带18个单位正电荷，因此氯离子显正价，故选项D正确。8．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(C)A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)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形成的简洁离子，各电子层的电子数均达到2n2(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、消毒的作用解析：因电子层数不行能为小数，只能为整数，依据题意，1≤a≤3，又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，应为N；当a＝3时，最外层电子数为7，应为Cl。当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，故A选项正确；由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3，N2＋O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO知，B选项正确；Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C选项错误；假如X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D选项正确。9．下列微粒半径大小比较正确的是(B)A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－ B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋C．Na<Mg<Al<S D．Cs<Rb<K<Na解析：A项中，四种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离子半径依次减小，即Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－，故A项错误；C项中，Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，故C项错误；D项中，Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多，半径依次增大，故D项错误。而B项中，因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，则S2－、Cl－半径比Na＋、Al3＋大，而S2－、Cl－和Na＋、Al3＋也分别适用“序小径大”的原则，则微粒半径：S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，故B项正确。10．主族元素M、R形成的简洁离子M2－与R＋的核外电子数之和为20，下列说法正确的是(B)A．M原子的质子数确定大于R原子的质子数B．M可能存在16M、18M两种核素C．M2－与R＋的电子层结构不行能相同D．两种离子结合可形成MR型化合物解析：若M为O，R为Na，O的质子数为8小于Na的质子数11，故A错误；氧元素含有16O、17O和18O三种核素，若M为O时则成立，故B正确；若M为O，R为Na，则O2－和Na＋均具有10个电子，具有相同的电子层结构，故C错误；两种离子结合可形成M2R型化合物，故D错误。11．元素A的阳离子aAm＋与元素B的阴离子bBn－具有相同的电子层结构。以下关于A、B元素性质的比较中正确的是(B)①原子序数：A>B②离子半径：aAm＋<bBn－③原子半径：A<B④元素所在的周期序数：A>B⑤A的最高化合价与B的最低化合价的确定值相等⑥b＝a＋m－nA．②③④B．①②④C．④⑤⑥D．②⑤⑥解析：元素A的阳离子aAm＋与元素B的阴离子bBn－具有相同的电子层结构，A元素处于B元素相邻的下一周期，原子序数：A>B，①正确；电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：aAm＋<bBn－，②正确；A原子核外电子层数多于B原子核外电子层数，原子半径：A>B，③错误；依据以上分析，A元素处于B元素相邻的下一周期，所以元素所在的周期序数：A>B，④正确；m、n不确定相等，不能确定A和B的化合价关系，⑤错误；元素A的阳离子aAm＋与元素B的阴离子bBn－具有相同的电子层结构，则离子核外电子数相等，a－m＝b＋n，即b＝a－m－n，⑥错误。12．已知一般状况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相像的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相像的是(D)解析：氟元素原子核外最外层电子数为7个，D元素原子核外最外层电子数也为7个，故二者原子的化学性质相像。二、非选择题(共52分)13.(10分)有几种元素的粒子结构示意图如图所示，其中：(1)某电中性粒子一般不和其他元素的原子发生反应，这种粒子符号是Ar。(2)某粒子的盐溶液，加入AgNO3溶液时会出现白色沉淀，这种粒子的符号是Cl－。(3)某粒子氧化性很弱，但得到1个电子后还原性很强，这种粒子的符号是K＋。(4)某粒子具有很强的还原性，且这种粒子失去2个电子即变为原子，这种粒子的符号是S2－。14．(10分)已知某粒子的结构示意图为。试回答：(1)当x－y＝10时，该粒子为原子(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)Ar、Cl－、S2－、K＋、Ca2＋(合理即可)。(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。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的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＋=Al3＋＋3H2O。15．(12分)有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中只有X、Z是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。回答下列问题。(1)V的一种核素中质子数为中子数的eq\f(1,2)，则该核素的名称为超重氢(氚)，是常用于制造氢弹的原料。(2)W元素的原子结构示意图为。(3)X元素的离子结构示意图为。(4)Y的最高正化合价为＋6，最低负化合价为－2。(5)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为KOH。解析：W元素原子的L层电子数为2×3＝6，故W为O；核电荷数小于8且最外层只有一个电子的元素有两种：H和Li(金属元素)，故V为H；Y元素原子最外层电子数也为6，故Y为S；X元素原子最外层电子数为3，且核电荷数大于8小于16，故X为Al；Z元素原子最外层只有一个电子，且核电荷数大于16小于20，故Z为K。16．(10分)W、X、Y、Z四种短周期元素，原子序数依次增大，在周期表中W与X相邻、Y与Z相邻。已知W元素的氢化物与Z元素的简洁氢化物反应只生成一种盐a；X、Y位于同一族，它们能组成YX2、YX3两种常见化合物。请回答下列问题：(1)X元素在元素周期表中的位置为其次周期ⅥA族。(2)X、Y、Z三种元素形成的单质中，氧化性最弱的是S(填化学式)。(3)Y、Z的原子半径较大的是S。Y2Z2与水很简洁反应，产生的气体能使品红溶液褪色且生成黄色沉淀，则其与水反应的化学方程式为2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl。(4)W的简洁氢化物溶于水呈碱性(填“酸”“中”或“碱”)，说明缘由NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。解析：本题考查元素周期律，考查考生的推断实力以及对物质结构及性质的驾驭。由X、Y位于同一族，且能组成YX2、YX3两种常见化合物，推知X、Y分别为O和S，再依据题意推知，W、Z分别为N和Cl，则盐a为NH4Cl。(2)由同主族自上而下元素的非金属性渐渐减弱、同周期从左到右元素的非金属性渐渐增加可推知，氧化性：Cl>S、O>S。(3)S2Cl2与水反应生成SO2可使品红溶液褪色，S的化合价上升，则必需有元素化合价降低，应为S降低至0价，依据电子守恒可配平反应。(4)NH3溶于水呈碱性，缘由为NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。17．(10分)有A、B、C、D四种元素，A的最高正价与其负价的确定值之差为6；A、D次外层都是8个电子，A与D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相