2020版高中化学 第1章 原子结构与元素周期律

2020版高中化学 第1章 原子结构与元素周期律

第2课时　核外电子排布 课后篇巩固提升 A组 ‎1.在N层上,最多容纳的电子数为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.2 B‎.8 ‎C.18 D.32‎ 解析N层为第四层,每层上最多容纳的电子数为2n2个,则N层上最多容纳32个电子。‎ 答案D ‎2.下列微粒属于18电子的分子是(　　)‎ A.H2O B.HF C.H2O2 D.NH3‎ 答案C ‎3.某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同,且最外层电子数与次外层电子数之和小于8,该元素为(　　)‎ A.锂 B.铍 C.氦 D.钙 解析符合题意的原子结构示意图为 +x,x为4,为铍元素。‎ 答案B ‎4.核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是(　　)‎ A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素 C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素 D.核电荷数为17的元素容易失去1个电子 解析在核电荷数为1~18的元素中,最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H是非金属元素,故A项错误;最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He是非金属元素,故B项错误;原子核外各层电子数相等的元素只有Be,它是金属元素,故C项正确;核电荷数为17的元素是氯元素,其最外层电子数为7,很容易获得1个电子达到8电子的稳定结构,故D项错误。‎ 答案C ‎5.下列有关化学用语表示正确的是(　　)‎ A.中子数为10的氧原子O B.Mg2+的结构示意图: +12‎ C.S2-的结构示意图: +18‎ D.中子数为16,质子数为15的原子结构示意图:+16‎ 解析A项,中子数为10的氧原子,质量数为18,可表示为O,错误;B项,Mg2+‎ 6‎ 的核内质子数为12,最外层电子数为8,正确;C项,S2-的结构示意图为+16,错误;D项,该原子的原子结构示意图为+15,错误。‎ 答案B ‎6.在核电荷数为1~18的元素中,下列说法错误的是 (　　)‎ A.最外层电子数与电子层数相等的元素为H、Be、Al B.最外层电子数与核内质子数相等的元素为H、He C.最外层电子数为2的元素都是金属元素 D.最外层电子数是次外层电子数的元素为Li、Si 解析C项,最外层电子数为2的还有氦元素。‎ 答案C ‎7.下列说法中正确的是(　　)‎ A.次外层电子数是最外层电子数两倍的原子一定是非金属元素的原子 B.L层电子数为偶数,M层电子数为奇数的原子一定是金属元素 C.电子层数为n,最外层电子数为(2n+1)的原子一定是金属元素 D.内层电子总数为最外层电子数5倍的原子一定为金属元素 解析 若次外层为K层,只有2电子,则最外层为L层,排布1个电子,它是锂,属于金属元素,A项错误;M层电子数为奇数,说明M为最外层,符合条件的元素有钠、铝、磷、氯等,B项错误;若电子层数为1,则最外层电子为3,K层最多容纳2个电子,不符合事实,若电子层数为2,则最外层电子数为5,它是氮,若电子层数为3,则最外层电子数为7,它是氯,C项错误;原子内层电子总数可能为2、10、18等,但是最外层电子数不超过8,内层电子数与最外层电子数是5倍关系,所以符合条件的元素只有镁,D项正确。‎ 答案D ‎8.元素A原子最外层电子数是次外层的3倍,元素B原子有三个电子层,且最外层电子数等于其电子层数,则A、B两元素组成的化合物的化学式为(　　)‎ A.A2B B.B‎2A3 ‎C.A3B2 D.BA2‎ 解析最外层电子数是次外层电子数的3倍的原子是O;有三个电子层,且最外层电子数等于3的原子是Al,二者形成的化合物为Al2O3。‎ 答案B ‎9.(1)用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空:‎ ‎○+9　○+9　○+10　○+11‎ A　　　　B　　　　C　　　　　D ‎①电子层排布相同的是　　　　; ‎ ‎②属于同种元素的是　　　　; ‎ ‎③属于金属元素的是　　　　; ‎ ‎④属于稀有气体元素的是　　　　。 ‎ ‎(2)下列各题中的物质均由核电荷数为1~18的元素组成,请填写化学式:‎ 6‎ ‎①只由两个原子核和两个电子组成的分子　　　　。 ‎ ‎②1个最外层有5个电子的原子和3个只有1个电子的原子结合而生成的分子是　　　　。 ‎ 解析(1)核外电子数相等的微粒是B和C,电子层排布相同;核内质子数相等的A和B属同一种元素;金属元素的核外电子最外层电子数一般少于4,D为Na,是金属元素;稀有气体原子的最外层电子数一般为8(He为2)。‎ ‎(2)两个原子核共有两个电子,所以该原子为H,该分子为H2。核电荷数18以内的、最外层有5个电子的原子可能是N○+7或P○+15,它们与H结合而生成的分子分别为NH3、PH3。‎ 答案(1)①B、C　②A、B　③D　④C ‎(2)①H2　②NH3、PH3‎ ‎10.A、B、C、D四种元素,它们原子的核电荷数均小于18,且依次递增,A原子核内仅有一个质子;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等;A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等;D原子有两个电子层,最外层电子数是次外层电子数的3倍。‎ ‎(1)试推断它们各是什么元素,写出它们的元素符号:‎ A　　　　,B　　　　,C　　　　,D　　　　。 ‎ ‎(2)画出D的离子结构示意图　　　　。 ‎ ‎(3)由这四种元素组成的三核10电子的分子为　　　　,四核10电子的分子是　　　　。 ‎ 解析由A原子核内只有一个质子,可确定A是氢元素。由D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍可知D为氧元素,进一步可确定B是碳元素,C是氮元素。三核10电子的分子是H2O,四核10电子的分子是NH3。‎ 答案(1)H　C　N　O　(2)O2-○+8‎ ‎(3)H2O　NH3‎ B组 ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定是氩原子 B.最外层电子达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子 C.F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子 D.N与OH-具有相同的质子数和电子数 解析 +a结构的微粒可以是Cl-、S2-、K+、Ar等。N和OH-的质子数分别为11和9,电子数都为10。‎ 答案C ‎2.下列叙述正确的是(　　)‎ A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则化学性质一定相同 B.由单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同一种元素 6‎ D.阳离子的核外最外层电子数一定为8‎ 解析两种原子,若核外电子排布完全相同,则化学性质一定相同;若为两种离子如Na+、O2-,核外电子排布相同,化学性质不同,A错;H+核外不存在电子,B错;两原子,如果核外电子排布相同,则质子数相同,一定属于同一种元素,C对;H+核外不存在电子,Li+最外层有2个电子,D错。‎ 答案C ‎3.短周期元素X、Y和Z,已知X元素原子的最外层只有1个电子,Y元素原子的M层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半,Z元素原子的L层上的电子数比Y元素原子的L层上的电子数少2,则三种元素所形成的化合物的分子式不可能是(　　)‎ A.X2YZ4 B.XYZ‎3 ‎C.X3YZ4 D.X4Y2Z7‎ 解析X元素原子最外层只有1个电子,显+1价;Y元素原子的M层上的电子数是它的K层和L层电子数之和(为10)的一半,则M层电子数为5,是P,则选项中Y元素化合价应为+5或+3价。Z元素L层未满,则为6个电子,所以Z为O,显-2价。依据化合物中元素化合价的代数和为0,A中无论磷显+3价还是+5价都不能满足元素化合价代数和为0。‎ 答案A ‎4.A+、B2+、C-、D2-四种离子具有相同的电子层结构,现有以下排列顺序,其中按核电荷数由大到小排列的是(　　)‎ A.B2+>A+>C->D2- B.D2->C->A+>B2+‎ C.C->D2->A+>B2+ D.B2+>A+>D2->C-‎ 解析由题意知,A+是A原子失去1个电子的阳离子,B2+是B原子失去2个电子的阳离子,两者核外电子排布相同,所以核电荷数:B2+>A+;D2-是D原子得到2个电子形成的阴离子,C-是C原子得到1个电子形成的阴离子,两者核外电子排布相同,所以核电荷数:C->D2-。由于四种离子具有相同的电子层结构,则核电荷数:B2+>A+>C->D2-。‎ 答案A ‎5.某元素R的最高价氧化物对应的水化物是HnRO2n-2,则元素R在其气态氢化物中的化合价是(　　)‎ A.3n-10 B.12-3n C.3n-4 D.3n-12‎ 解析元素R在其最高价氧化物对应水化物中显正价,而在其氢化物中显负价。设R的最高化合价为+x,由化合物中正、负化合价代数和为0,列式:(+1)×n+x+(-2)×(2n-2)=0,解得x=3n-4。因为元素的最高化合价+|最低化合价|=8,所以氢化物中元素R的化合价为-[8-(3n-4)]=3n-12,D项正确。‎ 答案D ‎6.A、B、C、D都是10电子粒子。‎ ‎(1)A为中性粒子。如果A物质能刻蚀玻璃,则A是　　　　　(填化学式,下同);如果A的溶液显碱性,则A是　　　　　　。 ‎ ‎(2)B为带电粒子。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)C粒子中含有5个原子,带正电荷,遇碱放出NH3,则C是　　　　　　。 ‎ ‎(4)D粒子遇过量阴离子B,先生成沉淀,B过量后沉淀溶解,则D是　　　　　　。 ‎ 解析(1)能刻蚀玻璃,应为HF;中性粒子溶于水显碱性,应为NH3。‎ ‎(2)阳离子能使石蕊溶液变红,应为H3O+;阴离子能使酚酞溶液变红,应为OH-。‎ ‎(3)5原子阳离子,遇碱放出NH3,应为N。‎ 6‎ ‎(4)跟少量OH-作用生成沉淀,跟过量的OH-作用沉淀溶解,则D是Al3+。‎ 答案(1)HF　NH3　(2)H3O+　OH-　(3)N　(4)Al3+‎ ‎7.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,则该核素的名称为　　　　,是常用于制造　　　　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的最高化合价为　　　　价,最低化合价为　　　　价。 ‎ ‎(5)Z的最高价氧化物对应的水化物的化学式为　　　　。 ‎ 解析W元素原子的L层电子数为2×3=6,故W为氧元素;核电荷数小于8,且最外层只有一个电子的元素有H和Li,故V为氢元素;Y元素原子最外层电子数和氧原子最外层电子数相等,故Y为硫元素;Z元素原子序数大于16(S),且最外层只有1个电子,故Z为钾元素;X元素原子的最外层电子数为3,且原子序数大于8(O),则X为铝元素。‎ 答案(1)超重氢(氚)　氢弹　(2)○+8‎ ‎(3)○+13　(4)+6　-2　(5)KOH ‎8.导学号15184004某同学探究一种银白色单质的化学性质,这种物质的元素的原子有三层电子,且最外层电子数是内层电子总数的。‎ Ⅰ.根据以上信息能否确定该元素是什么元素?‎ Ⅱ.该同学为了进一步验证该物质的化学性质,进行了如下两个实验:‎ ‎(1)在三支试管里各放入已除去氧化膜且大小相近的该元素的单质薄片,然后往三支试管里分别注入2~3 mL 稀盐酸、稀硫酸和浓硝酸,观察现象。实验时应注意所用试管要干燥,硝酸要足够浓。所用稀盐酸、稀硫酸浓度均不应低于4 mol·L-1。‎ ‎①试叙述该同学会看到什么实验现象。‎ ‎②根据实验现象该同学能得出什么结论?用化学方程式来说明。‎ ‎(2)在两支试管里各放入大小相近的铝条,然后分别注入2~3 mL的NaOH溶液和KOH溶液,稍加热,观察现象。‎ ‎①该同学能看到什么实验现象?‎ ‎②写出上述相关化学方程式。‎ 解析根据核外电子排布规律,电子由内向外排列,该元素有三层电子,内层电子已排满,共10个电子,最外层电子数是内层电子总数的,即10×‎ 6‎ ‎=3,所以该元素原子核外有13个电子,是铝元素,单质铝是活泼金属,能与酸反应,也能与强碱反应。与稀盐酸、稀硫酸反应时产生H2,在浓硝酸中发生钝化。‎ 答案Ⅰ.能 Ⅱ.(1)①加入稀盐酸和稀硫酸的试管均有气泡逸出,而加入浓硝酸的试管无变化。‎ ‎②铝与稀盐酸和稀硫酸反应,化学方程式如下:‎ ‎2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑‎ ‎2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑‎ 而铝与浓硝酸常温下发生钝化,在表面生成致密的氧化膜而起保护作用。‎ ‎(2)①注入NaOH或KOH溶液加热一段时间后,都有气体放出。‎ ‎②相关化学方程式如下:‎ Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]‎ Al2O3+2KOH+3H2O2K[Al(OH)4]‎ ‎2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑‎ ‎2Al+2KOH+6H2O2K[Al(OH)4]+3H2↑‎ 6‎