专题5 微观结构与物质的多样性 微专题八 微粒半径大小比较

微专题八　微粒半径大小比较
“三看法”比较原子、简单离子的半径
(1)一看电子层数
电子层数不同、最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大；如r(F)＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I)，r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)。
(2)二看核电荷数
电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小；如r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(S)＞r(Cl)，r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
(3)三看电子数
核电荷数相同时，电子数越多，半径越大；如r(Na＋)＜r(Na)，r(Cl－)＞r(Cl)。
1．下列原子半径最大的是(　　)
A．N
B．O
C．Na
D．Cl
答案　C
解析　钠元素与氯元素电子层数相同，原子序数：Na考点　微粒半径大小比较
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2．(2020·贵阳高一检测)下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　)
①　②　③　④
A．①＞②＞③＞④
B．③＞④＞①＞②
C．③＞①＞②＞④
D．①＞②＞④＞③
答案　C
解析　①～④依次为S、Cl、S2－、F。①②比半径：①＞②；①③比半径：①＜③；②④比半径：②＞④；故有③＞①＞②＞④。
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3．下列关于同一种元素的原子或离子叙述正确的是(　　)
A．原子半径比阴离子半径小
B．原子半径比阴离子半径大
C．原子半径比阳离子半径小
D．带正电荷数多的阳离子半径比带正电荷数少的阳离子半径大
答案　A
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4．A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的离子半径大小顺序是(　　)
A．A＞B＞C
B．B＞A＞C
C．C＞A＞B
D．C＞B＞A
答案　B
解析　原子得到电子形成阴离子，原子失去电子形成阳离子，原子的核电荷数不变。A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子电子层结构相同，A比B原子序数大，则元素A、B、C的原子序数关系为C＞A＞B。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则A、B、C三种元素的离子半径大小顺序为B＞A＞C。
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5．X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(　　)
A．X＞Y＞Z
B．Y＞X＞Z
C．Z＞X＞Y
D．Z＞Y＞X
答案　D
解析　已知电子层结构相同的阳离子，核电荷数多的则半径小，具有相同电子层数的原子，随着原子序数增大，原子半径减小。根据题意，X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，则X的原子序数小于Y的原子序数；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，且Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径，则Z的原子序数大于Y的原子序数。由此得出三种元素原子序数的关系为Z＞Y＞X。
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6．下列粒子半径大小的比较正确的是(　　)
A．Al3＋＜O2－
B．Cl－＞Br－
C．Mg＜Al
D．K＜Na
答案　A
解析　Al3＋、O2－两种微粒的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以粒子半径：Al3＋＜O2－，A正确；Cl－有三个电子层，Br－有四个电子层，电子层数越多，半径越大，所以粒子半径：Cl－＜Br－，B错误；电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，所以粒子半径：Mg＞Al，C错误；电子层数越多，原子半径越大，所以粒子半径：K＞Na，D错误。
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7．试比较下列微粒半径大小(填“＞”“＜”或“＝”)。
(1)Mg______Ca______K。
(2)P______S______Cl。
(3)Fe3＋______Fe2＋______Fe。
(4)P3－______S2－______Cl－______Na＋______Mg2＋______Al3＋。
答案　(1)＜　＜　(2)＞　＞　(3)＜　＜　(4)＞　＞　＞　＞　＞
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8．(1)已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是____________________________，原子序数由大到小的顺序是____________。
(2)原子序数小于20的X元素能形成H2X和XO2两种化合物，该元素的原子序数为________，最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。
答案　(1)D(n＋1)－＞Cn－＞An＋＞B(n＋1)＋　B＞A＞C＞D　(2)16　H2SO4
解析　(1)当微粒具有相同电子层数时，核电荷数越大，核对最外层电子的吸引力就越大，其微粒半径就越小。设An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－含有电子数为x，则质子数分别为x＋n、x＋(n＋1)、x－n、x－(n＋1)，故离子半径由大到小的顺序为D(n＋1)－>Cn－>An＋>B(n＋1)＋。
(2)X元素在H2X中呈－2价，在XO2中呈＋4价，按－2价分析，该元素的最高正价为＋6价，则该元素原子最外层应有6个电子，只有原子序数为16的元素原子才满足此条件。
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