化学必修2第二节 元素周期律第1课时习题

第1课时　原子核外电子的排布　元素周期律

课后篇巩固提升

基础巩固

1.下列叙述中不符合原子核外电子排布基本规律的是 (　　)

A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上

B.K层是能量最低的电子层

C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18

D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2

解析第n电子层最多可容纳的电子数为2n2。

答案D

2.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是(　　)

A.a>b>c B.a>c>b

C.a=b+m+n D.a=c-n-m

解析An+和Bn-具有相同的电子层结构,则a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的电子层结构,则a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b,B项正确。

答案B

3.下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是(　　)

A. +9 B. +7

C. +14 D. +19

解析解答此题时应注意:①电子排布遵循能量最低原理。②各电子层最多所能容纳的电子数目为2n2。③原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2);A项不符合能量最低原理,应该先排满K层再排L层,所以A项错误;B项不符合各层最多排2n2个电子,K层最多排2个电子,所以B项错误;D项不符合最外层最多只能排8个电子,所以D项错误。

答案C

4.下列事实不能用元素周期律解释的只有(　　)

A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3

B.酸性:H2CO3>H2SiO3

C.碱性:NaOH>LiOH

D.热稳定性:HF>HBr

解析A项,碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强与元素周期律没有关系,A错误;B项,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,B正确;C项,同主族自上而下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,C正确;D项,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,D正确。

答案A

5.下列化合物中阳离子与阴离子半径比值最小的是(　　)

A.NaF B.MgI2 C.KI D.KBr

解析根据粒子半径大小比较的规律,r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+),r(I-)>r(Br-)>r(F-),通过比较可得知,MgI2中的阳离子与阴离子半径比值最小。

答案B

6.下列说法正确的是(　　)

A.第二周期元素从C到F,非金属性逐渐减弱

B.第三周期元素从Na到Cl,原子半径逐渐增大

C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强

D.LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强

解析同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小,A、B两项错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,而金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,C项错误,D项正确。

答案D

7.导学号66474025短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示,第三周期中Z元素的简单离子半径最小,下列说法不正确的是(　　)

A.Y元素气态氢化物的稳定性高于X元素的气态氢化物

B.形成的简单离子半径:W>Q>Z>X

C.最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是Q

D.X的最高价氧化物对应的水化物和X的氢化物形成的化合物含有离子键、共价键

解析第三周期中Z元素的简单离子半径最小,则Z为Al,由短周期元素在周期表中位置可知,X为N元素、Y为O元素、W为S元素、Q为Cl元素。非金属性:O>N,故氢化物稳定性:H2O>NH3,A正确;电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,故离子半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(N3-)>r(Al3+),B错误;高氯酸是最强的酸,C正确;X的最高价氧化物对应的水化物和X的氢化物形成的化合物为硝酸铵,含有离子键、共价键,D正确。

答案B

8.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　　　　(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 

(2)当y=8时,粒子可能为(填名称)　　　、　　　、　　　、　　　、　　　。 

(3)写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式　　　　　　　　。 

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水化物分别为Al(OH)3和HClO4,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。

答案(1)原子　(2)氩原子　氯离子　硫离子　钾离子

钙离子　(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O

9.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　　　　　。(填写元素符号) 

(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,比较⑦⑩单质氧化性的强弱:　　　　　　。 

解析根据周期表中元素的位置可以确定各种元素,如下表所示:

答案(1)Si　Ar　(2)K　F

(3)Al　2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O　Al(OH)3+KOHKAlO2+2H2O

(4)取无色溴化钠的水溶液少许,加入新制氯水,溶液变橙红色

能力提升

1.Mg、Ca、Sr、Ba是按原子序数由小到大的顺序排列的第ⅡA族元素。已知:①Mg(OH)2难溶于水,而Ca(OH)2微溶于水;②MgSO4溶于水,而CaSO4微溶于水。下列推测中,不正确的是(　　)

A.Sr(OH)2溶解于水

B.SrSO4易溶于水

C.BaSO4不溶于水

D.Ba(OH)2比Ca(OH)2更易溶于水

解析①说明随原子序数增加对应氢氧化物水溶性逐渐增强,A、D正确;②说明随原子序数增加对应硫酸盐水溶性逐渐减弱,所以B错误,C正确。

答案B

2.已知X、Y均为1~18号之间的元素,X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2,又知Y的原子序数小于X的原子序数,则两种元素的原子序数之和为(　　)

A.19 B.18 C.27 D.9

解析形成X2Y和X2Y2化合物的元素可以是H和O或Na和O,Y的原子序数小于X的原子序数,所以只能是Na和O,则原子序数之和为19。

答案A

3.导学号66474026短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子最外层只有一个电子;Y元素原子的M电子层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半;Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个。则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是(　　)

A.XYZ3 B.X2YZ4 C.X3YZ4 D.X4Y2Z7

解析Y元素原子的M电子层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半,则M层有5个电子,故Y为P元素,为+3、+5价等;Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个,则Z元素L层有6个电子,故Z为O元素,为-2价。已知X元素的原子最外层只有一个电子,则X处于第ⅠA族,为+1价。

A项,Y的化合价为+5价,符合,故A可能;

B项,Y的化合价为+6价,不符合,故B不可能;

C项,Y的化合价为+5价,符合,故C可能;

D项,Y的化合价为+5价,符合,故D可能。

答案B

4.X、Y为同周期元素,如果X的原子半径大于Y的,则下列判断不正确的是(　　)

A.若X、Y均为金属元素,则X的金属性强于Y的

B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子的氧化性强

C.若X、Y均为非金属元素,则Y的非金属性比X的强

D.若X、Y均为非金属元素,则最高价氧化物对应水化物的酸性Y强于X的

解析X、Y为同周期元素,由原子半径:X>Y,可知原子序数:X<Y,若二者均为金属元素,则金属性强弱顺序:X>Y,阳离子的氧化性强弱顺序:X<Y,A项正确、B项错误;若二者均为非金属元素,则非金属性强弱顺序:Y>X,C项正确;若二者均为非金属元素,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X,D项正确。

答案B

5.导学号66474027现有原子序数小于18的A、B、C、D四种非金属元素,其原子最外层电子数之和为19。在它们的化合物中,它们所呈现的常见化合价均不止一种,但它们有一种相同的化合价。其部分性质如下:

下列说法错误的是(　　)

A.四种元素在其各自化合物中具有一种相同的化合价,即+4价

B.高温下B的单质可从C的氧化物中置换出C的单质

C.四种元素的氧化物都能与水反应生成酸

D.很多含有D元素的化合物在农业上经常被用作氮肥

解析根据B、C的化合价及原子半径可知其分别是C、Si。二者最外层电子数之和为8,则A与D原子的最外层电子数之和为11,分析可知其最外层电子数只能是5或6,即它们为ⅤA族或ⅥA族元素。根据化合价信息可知在其各自的化合物中,四种元素都有+4价,再结合原子半径可知A、D分别是S、N,故A项正确。碳可从SiO2中置换出Si,B项正确。CO、NO、SiO2均不能与水反应,C项错误。很多含有氮元素的化合物是常用的氮肥,例如铵盐、尿素等,D项正确。

答案C

6.导学号66474028短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,其族序数之和为13,且C的族序数是B的族序数的3倍。下列说法正确的是(　　)

A.三种元素的原子半径:B最小

B.最高价氧化物对应水化物:仅B呈碱性

C.常温下,B在A、C的最高价含氧酸的浓溶液中会发生钝化

D.A、B、C的氧化物都是形成酸雨的罪魁祸首

解析三种元素的族序数的平均值>4,由于C的族序数是3的整数倍,故C为第ⅥA族元素,是氧或硫。若C为氧,由于C的族序数是B的3倍,则B只能是Be,再根据A、B、C的族序数之和为13推出A是ⅤA族的N或P,此时A、B、C不符合原子序数逐渐增大的条件。因此,C只能是硫,B是Mg,则A是N。三种元素中,Mg的原子半径最大,A项错误。Mg(OH)2呈碱性,硝酸、硫酸呈酸性,B项正确。镁在浓硝酸和浓硫酸中不会发生钝化,C项错误。氧化镁不能形成酸雨,D项错误。

答案B

7.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图所示转化关系:

(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,请写出

A的化学式　　　　　　　　; 

D的化学式　　　　　　　　。 

(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,请写出A与B在溶液中反应的离子方程式 　。 

解析在熟悉10电子、18电子的常见微粒的基础上,观察框图,容易想到N+OH-NH3↑+H2O的反应,其次应想到HF+OH-F-+H2O,再联想到H2S+OH-HS-+H2O或HS-+OH-S2-+H2O。

答案(1)HF或N　H2O　(2)H2S+OH-HS-+H2O(或HS-+OH-S2-+H2O)

8.导学号66474029X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:

(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为　　　　　;R在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)Z的单质与水反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)Y与R相比,非金属性较强的是　　　　　(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是　　　　(选填字母序号)。 

A.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态

B.稳定性:XR<YX4

C.Y与R形成的化合物中Y呈正价

(4)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是　　　　　<r(Y)<　　　　　。 

解析根据题给信息可知X为H、Y为Si、Z为Na、M为O、R为Cl、Q为Al。

(1)35Cl和37Cl是同种元素的不同原子,互为同位素,氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族。

(2)Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑。

(3)Si和Cl属于同周期元素,同周期元素随原子序数递增非金属性逐渐增强,故非金属性:Cl>Si;物质的状态不能作为非金属性强弱的判断依据,而氢化物越稳定,则非金属性越强,Si和Cl形成的化合物中Si呈正价,则Cl呈负价,说明Cl的得电子能力强于Si的,其非金属性也强于Si的。

(4)同周期元素自左向右原子半径逐渐减小(稀有气体元素原子除外),故Si的原子半径应介于Al和Cl的原子半径之间。

答案(1)同位素　第三周期第ⅦA族

(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑

(3)Cl　C　(4)0.099 nm　0.143 nm