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課時作業(yè)4　原子核外電子的排布　元素周期律 一、選擇題 1．下圖微粒的結構示意圖，正確的是(　　) Mg2＋　　　　　Cl A．　　　　　　　　　B. Ar　　　　　K C．　　　　　　　　　D. 【解析】　B中微粒結構示意圖是Cl－而不是Cl，C中Ar的原子結構示意圖應為，D中K的原子結構示意圖應為。 【答案】　A 2．根據下圖微粒結構示意圖的共同特征，可以把三種微粒、、歸為一類，下列微粒中也可以歸為這一類的是(　　) A.　　　　　　　B. C. D. 【答案】　C 3．原子核外任意電子層上所容納電子的最大數目為2n2。下列敘述不正確的是(　　) A．n只能取1時，對應的元素最多有2種 B．n＝3時，該電子層上的電子數一定是18 C．n＝3時，該電子層上的電子數可能是6 D．n只能取2時，有關原子的核外有2個電子離原子核最近、能量最低 【解析】　A．n只能取1時，該電子層上的電子數是1或2，對應的元素是氫或氦。B.n＝3時，該電子層上的電子數最多為18，也可能小于18。C.n＝3，且該電子層為最外層時，其中的電子數為6是合理的。D.n只能取2時，有關原子的核外有K和L 2個電子層，K層有2個電子，這2個電子離原子核最近、能量最低。 【答案】　B 4．短周期元素中，A元素原子最外層電子數是次外層電子數的2倍；B元素原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍；C元素原子M層電子數等于其L層電子數的一半；D元素原子最外層有1個電子，D的陽離子與B的陰離子電子層結構相同，則4種元素原子序數關系中正確的是(　　) A．C>D>B>A　　　　　　B．D>B>A>C C．A>D>C>B D．B>A>C>D 【解析】　A元素原子的次外層電子數只能是2，最外層電子數是4，A的原子序數為6；B元素的內層電子總數只能是2，最外層電子數為6，B的原子序數為8；C元素原子有3個電子層，L層必有8個電子，M層有4個電子，C的原子序數為14；D的陽離子與B的陰離子(即O2－)電子層結構相同，D為Na，原子序數為11；故原子序數：C>D>B>A。 【答案】　A 5．A、B兩種原子，A的M電子層比B的M電子層少3個電子，B的L電子層電子數恰為A的L電子層電子數的2倍。A和B分別是(　　) A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氦原子 C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子 【解析】　設x、y分別為A的L層和M層的電子數。依題意有 K L M A 2 x y B 2 2x y＋3 由于B的M層上有電子，故其L層肯定充滿電子，2x＝8，x＝4。由于A的L層未充滿電子，故其M層無電子，y＝0。所以A、B的核外電子數分別為6、13，是碳原子和鋁原子。 【答案】　D 6．下列比較中正確的是(　　) A．原子半徑：Na>Mg B．堿性：NaOH>KOH C．結合H＋的能力：COMg，A正確；金屬元素的金屬性越強，對應最高價氧化物水化物的堿性越強，金屬性：K>Na，則堿性：KOH>NaOH，B錯誤；酸性越強，對應酸的酸根離子結合氫離子的能力越弱，酸性：H2CO3Cl－，C錯誤；元素的非金屬性越強，對應的陰離子的還原性越弱，非金屬性：Br>I，則還原性：I－>Br－，D錯誤。 【答案】　A 7．短周期的兩種元素A和B，它們的離子A－和B2＋具有相同的電子層結構，下列說法中正確的是(　　) A．原子序數A>B B．電子總數A－>B2＋ C．離子半徑A－>B2＋ D．原子半徑A>B 【答案】　C 8．金屬元素(前18號)甲～戊在元素周期表中的相對位置如圖所示，下列判斷中正確的是(　　) 甲 乙 丙 丁 戊 A.原子半徑：丙<丁<戊 B．金屬性：甲>丙 C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊 D．最外層電子數：甲>乙 【解析】　丙、丁、戊同周期，原子半徑：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金屬性：甲<丙；氫氧化物堿性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外層電子數：甲<乙。 【答案】　C　 9．下圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數的關系圖。則下列說法正確的是(　　) A．Z、N兩種元素的離子半徑相比，前者較大 B．X、N兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點相比，前者較低 C．由X與M兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應，但能與強堿反應 D．Z的氧化物能分別溶解于Y的氫氧化物和N的氫化物的水溶液 【解析】　根據原子半徑的遞變規(guī)律，X為O，Y為Na，Z為Al，M為Si，N為Cl。離子半徑：Cl－>Al3＋，A錯誤；沸點：H2O>HCl，B錯誤；SiO2既能與HF反應，也能與NaOH溶液反應，C錯誤；Al2O3是兩性氧化物，既可以和NaOH溶液反應，又能與鹽酸反應，D正確。 【答案】　D 10．W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如圖所示。已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的非金屬性在同周期元素中最強。下列說法不正確的是(　　) A．對應簡單離子半徑：X________(填化學式)。 (4)比較A、C的原子半徑：A________(填“>”或“<”)C，寫出A的氣態(tài)氫化物與A的最高價氧化物對應水化物反應的化學方程式：________________________。 【解析】　據A、B、C在周期表中的位置可知，A、C處于第二周期，B處于第三周期，設B的原子序數為x，則A為x－9，C為x－7，據題意有x－9＋x－7＝x，則x＝16，又由于B原子核內質子數和中子數相等，則B的中子數為16，即為S，那么A為N，C為F。 【答案】　(1)氮　硫　氟　(2)第二周期ⅦA族 (3)　HF　H2S (4)>　NH3＋HNO3===NH4NO3 12．A、B、C、D都是核外電子總數為10的微粒。 (1)A為中性微粒。如果A能刻蝕玻璃，則A是________(填化學式，下同)；如果A的水溶液顯堿性，則A是________。 (2)B是帶電微粒。如果B為陽離子且其水溶液能使紫色石蕊溶液變紅，則B是________；如果B為陰離子且其水溶液能使無色酚酞溶液變紅，則B是________。 (3)若1個C微粒中含有5個原子，帶正電荷，遇堿放出NH3，則C是________。 (4)若D微粒遇陰離子B，先生成沉淀，后沉淀溶解，則D是________。 【解析】　(1)能刻蝕玻璃的中性微粒應為HF；中性微粒中溶于水顯堿性的應為NH3。(2)陽離子中能使紫色石蕊溶液變紅的應為H3O＋；陰離子中能使無色酚酞溶液變紅的應為OH－。(3)含5個原子的陽離子中遇堿放出NH3的應為NH。(4)跟少量OH－作用生成沉淀，繼續(xù)與OH－作用，沉淀溶解的應為Al3＋。 【答案】　(1)HF　NH3　(2)H3O＋　OH－　(3)NH　(4)Al3＋ 13．下表為元素周期表的一部分，請回答有關問題： (1)⑤和⑧的元素符號分別是________和________。 (2)表中最活潑的金屬是________，非金屬性最強的元素是________(填元素符號，下同)。 (3)表中能形成兩性氫氧化物的元素是________，分別寫出該元素的氫氧化物與⑥和⑨的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式：______________________________________________________________。 (4)請設計一個實驗方案，比較⑦和⑩的單質氧化性的強弱：____________________________________________________。 【解析】　(1)由⑤和⑧的位置可知⑤為Si，⑧為Ar。(2)同一周期，從左到右，元素非金屬性逐漸增強；同一主族，從上到下，元素金屬性逐漸增強，故最活潑的金屬是⑨(即K)，非金屬性最強的元素是②(即F)。(4)⑦、⑩的單質分別為Cl2和Br2，可利用單質間的置換反應來比較兩者的氧化性強弱。 【答案】　(1)Si　Ar　(2)K　F (3)Al　2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，Al(OH)3＋KOH===KAlO2＋2H2O (4)向NaBr溶液中通入適量Cl2后，溶液由無色變?yōu)槌燃t色，再向反應后的溶液中加入CCl4，振蕩后分層，下層CCl4層呈橙紅色，可證明氯氣的氧化性比溴強 14．W、X、Y、Z是四種常見的短周期主族元素，其原子半徑隨原子序數的變化如圖所示。已知Y、Z兩種元素的單質是空氣的主要成分，W原子的最外層電子數與Ne原子的最外層電子數相差1。請回答下列問題： (1)寫出四種元素的元素符號： W________；X________；Y________；Z______。 (2)四種元素的所有化合價中，最低負化合價為________價，最高正化合價為________價。 (3)甲和乙分別是由W、X、Y、Z四種元素中的三種元素組成的常見化合物，化合物甲具有消毒殺菌作用，其化學式為______________；化合物乙是一種常見的化肥，其化學式為____________。 (4)HYO3的酸性比HWO強，有人據此認為Y的非金屬性強于W，你認為這種看法是否正確，說明理由：____________________________。 【解析】　(1)Y和Z的單質是空氣中的主要成分，且r(Y)>r(Z)，故Y是氮元素、Z是氧元素，進而推知X為氫元素；r(W)>r(Z)，原子序數W>Z，所以W只能是第三周期元素，W最外層有7個電子，故W是氯元素。(2)N的最低化合價為－3價，Cl的最高化合價為＋7價。(3)由H、N、O、Cl中的三種元素組成的具有消毒殺菌作用的化合物是次氯酸；化合物乙是氮肥，可能是氯化銨或硝酸銨或NH3H2O。 【答案】　(1)Cl　H　N　O (2)－3?。? (3)HClO　NH4Cl(或NH4NO3或NH3H2O) (4)不正確，HClO不是氯的最高價含氧酸 15．某同學設計實驗以探究元素性質的遞變規(guī)律，實驗裝置如圖所示。 實驗Ⅰ：根據元素最高價含氧酸的酸性強弱探究元素非金屬性遞變規(guī)律。 已知A裝置的燒瓶里裝有大理石，分液漏斗里裝有稀HNO3，B裝置中裝有飽和碳酸氫鈉溶液，C裝置中裝有Na2SiO3溶液，試回答： (1)A中反應的離子方程式為__________________，C中可觀察到的現象是______________。 (2)B裝置的作用是________________________。 (3)根據實驗現象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性強弱順序是____________，由此得出碳、硅、氮三種元素非金屬性的強弱順序是____________。 實驗Ⅱ：已知常溫下高錳酸鉀與濃鹽酸混合可產生氯氣，利用該裝置探究氯和溴元素的非金屬性強弱。 (4)寫出B裝置中發(fā)生反應的離子方程式：__________________________。 (5)C裝置的作用是________________________。 (6)實驗結論：氧化性__________，非金屬性：__________。 【解析】　(2)由于硝酸具有揮發(fā)性，為避免硝酸與硅酸鈉反應而干擾二氧化碳與硅酸鈉反應，必須凈化二氧化碳，利用飽和碳酸氫鈉溶液除去硝酸蒸氣。 (3)由實驗現象可知三種酸中，硝酸酸性最強，硅酸酸性最弱；由此推知，氮的非金屬性最強，硅的非金屬性最弱。 (4)題目已限制探究氯與溴元素的非金屬性強弱，所以B中應裝溴化鉀或溴化鈉溶液。 (5)由于尾氣中含有氯氣，故要用堿溶液吸收，避免污染環(huán)境。 【答案】　(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O　溶液變渾濁 (2)除去二氧化碳中混有的硝酸蒸氣 (3)HNO3>H2CO3>H2SiO3　N>C>Si (4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (5)吸收尾氣，防止氯氣污染環(huán)境 (6)Cl2>Br2　Cl>Br