2021高考化学一轮复习课时规范练16原子结构与核外电子排布含解析苏教版
课时规范练16 原子结构与核外电子排布
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.核反应不仅能发电也能制造元素。2016年初国际上确认,利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118四种新元素,填补了目前元素周期表的空白,其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法中正确的是( )。
A.核反应发电实现了化学能到电能的转化
B.115号元素一定是处于ⅤA族的非金属元素
C.117号元素与F、Cl、Br、I均处于ⅦA族
D.四种新元素位于元素周期表中的不同周期
答案:C
解析:核反应发电是将核能转化为电能,A项错误;115号元素是位于第ⅤA族的金属元素,B项错误;四种新元素均位于第7周期,D项错误。
2.下列叙述中,正确的是( )。
A.14C中含有14个中子
B.1H、2H、3H是同一种核素
C.H2O与D2O(重水)互称同位素
D.C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
答案:D
解析:14C中含有的中子数=14-6=8,A错误;1H、2H、3H是质子数相同,中子数不同的氢元素的不同种核素,B错误;H2O与D2O是化合物,不是原子,不能互称同位素,C错误;C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,均为碳的同素异形体,D正确。
3.(2018江苏)用化学用语表示NH3+HClNH4Cl中的相关微粒,其中正确的是( )。
A.中子数为8的氮原子:78N
B.HCl的电子式:H+[··Cl······]-
C.NH3的结构式:
D.Cl-的结构示意图:
答案:C
7
解析:中子数为8的氮原子为 715N,A项错误。HCl是共价化合物,电子式为H×·Cl······,B项错误。Cl-的结构示意图为,D项错误。
4.部分短周期元素的有关信息:
元素代号
元素性质或原子结构
T
第二层上的电子数是第一层的3倍
R
与T同一族
L
L2+与T2-的核外电子数相等
Q
与L同族
Z
元素最高正价是+3价,与L同周期
根据上表中信息,判断以下叙述正确的是( )。
A.氢化物的稳定性为H2T
S,故氢化物的稳定性为H2O>H2S,故A错误;金属性:L(Mg)>Q(Be),故Mg与盐酸反应更剧烈,故B错误;Z与T形成的化合物为Al2O3,属于两性氧化物,故C正确;L与R通过离子键形成的化合物为MgS,Mg2+核外电子数为10、S2-核外电子数为18,故D错误。
5.现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T化合物能破坏水的电离平衡。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断不正确的是( )。
A.Y、Z组成的化合物只含离子键
B.氢化物的沸点和稳定性排序:RR
7
D.由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物水溶液一定显酸性
答案:A
解析:Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y、Z分别为O、Na;Na与T形成的Na2T化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R为C;由X的原子序数比C小,且原子半径也比C的小,则X为H。Na2O2中含有非极性共价键,A项错误;氢化物的沸点和稳定性排序为CH4H2CO3,C项正确;NaHSO3和NaHSO4的水溶液均呈酸性,D项正确。
6.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是一种重要的超导材料,下列关于 3989Y的说法不正确的是( )。
A.属于金属元素
B.质子数与中子数之差为50
C.原子的核外电子数是39
D.3989Y和 3990Y是两种不同的核素
答案:B
解析:由36号元素氪元素的位置可推出该元素位于第5周期第ⅢB族,属于过渡元素,为金属元素,A项正确;中子数为89-39=50,中子数与质子数之差为50-39=11,B项错误。
7.(2019广西贺州平桂高级中学高三检测)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅡA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )。
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.X、W的简单氢化物的沸点:X>W
C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
D.由X、Y组成的化合物一定含离子键和共价键
答案:B
解析:X为氧,Y为钠,Z为镁,W为硫。
8.短周期元素X、Y、Z关系如右图,X原子的电子层数为n,最外层电子数为2n。W(短周期)原子最内层电子数是最外层电子数的2倍。下列说法错误的是( )。
A.X和Y都是非金属元素,其中X最高化合价为+4价
B.X、W的最高价氧化物在一定条件下能反应
C.元素X、W和氧元素可形成化学式为W2XO3共价化合物
D.XZ4中各原子均满足8电子的稳定结构
答案:C
7
解析:X为第2周期元素,最外层电子数为4,X、Y、Z分别为C、S、Cl;W最外层电子数为1,可能为Li、Na;CO2属于酸性氧化物,与碱性氧化物Li2O、Na2O均反应,B选项正确;Li2CO3、Na2CO3均属于离子化合物,C选项错误;由CCl4可知D选项正确。
9.短周期元素T、W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。T、W、X的简单氢化物分子均含10个电子,且X与Z最外层电子数相等。Y2Z3只存在于非水环境,在水中发生剧烈反应生成白色沉淀和臭鸡蛋气味气体。下列各组粒子中,都不会破坏水的电离平衡的是( )。
A.TX32-、WX3- B.Y3+、YX2-
C.WX3-、ZX42- D.Z2-、ZX32-
答案:C
解析:根据题意可推出:T、W、X、Y、Z分别是C、N、O、Al、S。TX32-、WX3-、Y3+、YX2-、ZX42-、Z2-、ZX32-分别是CO32-、NO3-、Al3+、AlO2-、SO42-、S2-、SO32-,这些离子中只有NO3-和SO42-不发生水解,所以C正确。
10.五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R,X的原子半径是短周期主族元素中最大的,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素与Y元素同主族。下列叙述错误的是( )。
A.60 g ZY2中含有2 mol Z—Y极性共价键
B.Y的常见氢化物比R的氢化物稳定,熔、沸点高
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是R>W>Z
D.X与Y形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
答案:A
解析:五种短周期主族元素X、Y、Z、W、R中,X的原子半径是短周期主族元素中最大的,X为Na;Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,说明Z元素L层上电子数为8个,Y原子的次外层有2个电子,最外层有6个电子,Y是O元素;Z的M层上的电子数为4,Z为Si元素;W元素与Z元素同主族,W为C元素;R元素与Y元素同主族,R是S元素。1mol二氧化硅中含有4molSi—O键,所以60gSiO2中含有4molSi—O极性共价键,A错误;氧元素和硫元素位于同主族,非金属性氧元素强于硫元素,所以氧的氢化物比硫的氢化物稳定,水分子间存在氢键,所以熔、沸点高于硫化氢,B正确;Si、C、S的非金属性:S>C>Si,所以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是S>C>Si,C正确;Na与O元素形成的两种常见化合物是Na2O和Na2O2,其阴、阳离子个数比均为1∶2,D正确。
二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(13分)A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如右图所示。A、D两元素的原子核外电子数之和等于B、C两元素的原子核外电子数之和。C元素的质子数是B元素的质子数的2倍。
7
(1)写出A、B、C、D四种元素的名称 、 、 、 。
(2)D位于元素周期表中第 周期第 族。
(3)D的单质与水反应的化学方程式为 。
(4)比较B、C的原子半径大小: 。
(5)若D原子核内质子数与中子数相等,则D的质量数是 。
答案:(1)氮 氧 硫 氯 (2)3 ⅦA (3)Cl2+H2OHCl+HClO (4)BO (5)34
解析:C比B的质子数大8,由C元素的质子数是B元素的质子数的2倍可知,B为氧,C为硫,则A为N,D为Cl。
12.(13分)已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,D是同周期中单核离子半径最小的元素,E元素的最高正价与最低负价的代数和为6。请回答下列问题:
(1)化合物M的电子式为 。
(2)B、C所形成的简单离子中,半径较大的是 (用离子符号表示)。
(3)E的单质与A的简单氧化物反应的离子方程式为 。
(4)A、D形成的化合物DA3与水反应生成无色气体,则该反应的化学方程式为 ,每生成1 mol气体转移的电子数为 。
(5)工业上,将CEO3与Na2SO3溶液混合后,再加入硫酸制备净水剂EO2,则该反应的离子方程式为 。
(6)COA的水溶液与AE溶液反应,生成0.5 mol水时放出的热量为28.65 kJ,则该反应的热化学方程式为 。
答案:(1)H··N··H····H或H··N··H····N··H····H
(2)N3-
(3)Cl2+H2OCl-+HClO+H+
(4)AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑ NA (或6.02×1023)
(5)2ClO3-+SO32-+2H+SO42-+2ClO2↑+H2O
(6)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
解析:已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,M可以是NH3或N2H4,A为H、B为N;C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,C是Na;D是同周期中单核离子半径最小的元素,D是Al;E元素的最高正价与最低负价的代数和为6,E是Cl。
(1)化合物M的电子式为H··N··H····H或H··N··H····N··H····H。
7
(2)B、C所形成的简单离子的电子层结构相同,离子半径随着核电荷数增大而减小,所以半径较大的是N3-。
(3)E的单质氯气与A的简单氧化物水反应的离子方程式为Cl2+H2OCl-+HClO+H+。
(4)A、D形成的化合物DA3与水反应生成无色气体,则该反应的化学方程式为AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑,H2~e-,每生成1 mol气体转移的电子数为NA或6.02×1023。
(5)工业上,将CEO3与Na2SO3溶液混合,再加入硫酸制备净水剂EO2,则该反应的离子方程式为2ClO3-+SO32-+2H+SO42-+2ClO2↑+H2O。
(6)COA的水溶液和AE溶液反应,生成0.5 mol水时放出的热量为28.65 kJ,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
13.(12分)A、B、C、D四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大。
①A元素原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,A与D同主族,A和D可形成两种化合物X和Y,X和水反应后生成一种具有还原性的二元酸M,M可以使溴水褪色。
②A元素的单质和C元素的单质化合可生成Z,纯净的Z是现代光学及光纤制品的基本原料,可与氢氟酸反应。
③A元素的单质和B元素的单质一定条件下反应生成化合物N,D元素的单质和B元素的单质反应生成化合物G,化合物N和化合物G的相对分子质量相等,且焰色反应均呈黄色。
回答下列问题:
(1)A、B、C、D四种元素的原子半径按由小到大排列的顺序为(用相应的元素符号表示) 。
(2)M可以使溴水褪色,写出该反应的离子方程式: 。
(3)Z与氢氟酸反应的化学方程式: 。
(4)化合物N与化合物G的水溶液反应,若氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,该反应的化学方程式为 。
(5)D元素离子的结构示意图为 。
答案:(1)O”“=”或“<”)Y。
(6)元素F的单质常温下是一种气体,工业上主要是通过电解其钠盐的饱和溶液的方法获得该气体,该反应的离子方程式为 。
答案:(1)第2周期第ⅤA族 (2)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑
(3)氧元素 (4)H++HSO3-SO2↑+H2O
(5)> (6)2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-
解析:由B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍可知B为碳元素,由A的原子半径最小可知为氢元素;由C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,可知C为氮元素;由E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2,可知E为硫元素、D为氧元素、F只能为氯元素;(4)NaHSO4电离出的H+与HSO3-反应;(5)由日常生活中的调味剂可知H、C、O组成的X是醋酸,Y是HCl,等pH的CH3COOH、HCl溶液,醋酸的浓度远远大于盐酸,随着反应的进行CH3COOHCH3COO-+H+向右移动,醋酸中c(H+)大于盐酸中的,所以醋酸中的反应速率大于盐酸中的。
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