专题二研究物质的基本方法第三单元人类对原子结构的认识2.3.2原子核外电子排布课后练习必修第一册(苏教版2019)
练习
一、单选题,共10小题
1.下列说法中错误的是( )
A.绝大多数的非金属元素都分布在p区
B.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
2.关于1735Cl的叙述错误的是
A.质子数为 17 B.电子数为 17 C.中子数为 17 D.质量数为 35
3.日本发生强震导致核电站核泄漏,释放出放射性元素和 ,下列说法正确的是
A.二者中子数分别是53、55 B.二者电子数是131、137
C.二者为两种不同核素 D.二者可以形成共价化合物
4.A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若 A 元素的原子序数为 a,则 B 元素的原子序数可能为( )
A.a-4 B.a-5 C.a-6 D.a+4
5.下列关于元素周期表的叙述正确是
A.元素周期表中含八个主族,八个副族 B.前20号元素为短周期元素
C.过渡元素全部是由金属元素组成 D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
6.考古专家常用C-14作为断定古化石的年代,C-14中的中子数与质子数之差为
A.2 B.8
C.10 D.18
7.紫薯中含有被誉为“抗癌大王”的硒元素。已知硒原子的核电荷数为34,中子数为44,则硒原子的核外电子数为
A.10 B.34 C.44 D.78
8.已知1-18号元素离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-有相同的电子层结构,下列关系正确的是
A.单质的氧化性:Y2>Z2 B.质子数:d>c
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ D.原子半径:X<W
9.今年是门捷列夫诞辰180周年。下表是元素周期表的一部分,粗线是其边界。下列说法不正确的是
A.最高价氧化物水化物的酸性:乙>丁
B.甲的一种单质是自然界最硬的物质
C.戊元素位于第4周期第VIII族
D.乙、丙的最高价氧化物的水化物可以反应
10.某元素原子的核电荷数是电子层数的五倍,其质子数是最外层电子数的三倍,该元素的原子核外电子排布是( )
A.2、5 B.2、7 C.2、8、5 D.2、8、7
二、填空题,共4小题
11.根据要求填空(所涉及元素均为前20号)
(1)A元素的原子M层有5个电子,则其原子结构示意图为__________________;最高价氯化物的化学式_______________________。
(2)C元素原子最外层电子是最内层电子的3倍,其形成的离子与Ar元素有相同的电子结构,请写出C离子的结构示意图和电子式:________________、_________。
(3)标出下列反应的电子转移方向和数目,并填写有关内容:
KClO3+6HCl→3Cl2↑+3H2O+KCl、___________
氧化剂______________;氧化产物______________;还原剂______________;还原产物______________;被氧化的元素______________;HCl的作用______________.
12.(A)质子数(B)中子数(C)核外电子数(D)最外层电子数(E)电子层数,用编号填写下列空格。
(1)原子的种类由___________决定。
(2)元素的种类由___________决定。
(3)元素的同位素由___________决定。
(4)同位素的质量数由___________决定。
(5)元素的化学性质主要由___________决定。
(6)元素的化合价主要由___________决定;
13.画出下列元素的原子结构示意图:
(1)质量数为23,中子数为12的原子:________。
(2)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数:__________________。
(3)某元素的原子L层电子数是M层电子数的2倍:__________________。
(4)某原子核内没有中子的元素:________。
(5)电子总数是最外层电子数3倍的原子________。
(6)某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍:________。
(7)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍:__________________。
14.A元素原子M电子层上有6个电子。B元素与A元素的原子核外电子层数相同,B元素的原子最外电子层只有1个电子。
(1)B元素的原子结构示意图为___________。
(2)A、B两元素形成的化合物的名称是________________。
(3)用电子式表示B2A的形成过程______________________
三、推断题,共2小题
15.有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
X Y Z M R Q
原子半径/nm 0.186 0.074 0.099 0.160
主要化合价 +4,-4 -2 -1,+7
其它 阳离子核外无电子 无机非金属材料的主角 六种元素中原子半径最大 次外层电子数是最外层电子数的4倍
请回答下列问题:
(1)X的元素符号为_______ ,R 在元素周期表中的位置是_______。
(2)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是_______。
(3)Q简单离子的离子半径比Z的小,其原因是_______。
(4)下列事实能说明R非金属性比Y强这一结论的是_______ (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.气态氢化物稳定性R>Y。
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
16.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题。
(1)①、②、③、④分别是_____、______、______、_____(用元素符号表示)
(2)描述⑦、⑧在周期表中的位置:第___周期,第_____族、第___周期,第____族
(3)①、③、④、⑥元素中的两种元素可形成含10个电子的分子,它们是_____、_____
(4)写出⑤的原子结构示意图_____________
(5)⑧的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________
试卷第2页,共3页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.D
【详解】
A.非金属元素中氢在s区,其余非金属均分布在p区,A正确;
B.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素,称为过渡元素,B正确;
C.氦原子的最外层电子数是2,其余稀有气体原子的最外层电子数是8,C正确;
D.同一元素各种同位素的化学性质均相同,但物理性质不同,D错误;
答案选D。
2.C
【解析】
【分析】
根据原子符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,中子数=质量数-质子数,核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数。
【详解】
1735Cl的质子数为17,质量数为35,中子数=35-17=18,核外电子数=质子数=17,C错误。
故选C。
3.C
【详解】
A. 放射性元素和二者中子数分别是78、82,故A错;B. 二者电子数是53、55,故B错;C. 二者为两种不同核素,C正确;D. 是最活泼的金属,是较活泼的非金属,二者可以形成离子化合物,故D错;本题答案:C。
4.B
【详解】
A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,外围电子排布为ns2np1或ns2np4,可能为B、O、Al、S元素,原子序数分别为5、8、13、16,A元素的原子序数为a,
如果A是B元素,则B原子序数可能为a+3或a+11;
如果A是O元素,则B原子序数可能为a-3或a+5;
如果A是Al元素,则B原子序数可能为a-5或a+3;
如果A是S元素,则B原子序数可能为a-11或a-3,
答案选B。
5.C
【详解】
A.元素周期表含有7个主族,7个副族,A错误;
B.元素周期表中前18号元素为短周期元素,B错误;
C.元素周期表中过渡元素全都为金属元素,C正确;
D.主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数,D错误;
答案选C。
6.A
【解析】C-14质量数为14,质子数为6,中子数=质量数-质子数=14-6=8,所以中子数与质子数之差为8-6=2,A正确;正确选项A。
7.B
【详解】
核外电子数等于核电荷数,所以硒原子的核外电子数为34,答案选B。
8.B
【分析】
元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a-3=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,据此分析解答问题。
【详解】
A.Y为O元素,Z为F元素,同周期从左到右,非金属性逐渐增强,单质的氧化性逐渐增强,即O2 < F2,A选项错误;
B.由以上分析可以知道c=8,b=11,则质子数c<b,B选项正确;
C.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性F>O,则氢化物的稳定性:H2O < HF,C选项错误;
D.W为Al元素,X为Na元素,原子半径Na > Al,D选项错误;
答案选B。
9.C
【分析】
根据元素周期表的结构及边界的位置可知,甲是C元素、乙是N元素,丙是Al元素,丁是Si元素,戊是Zn元素。
【详解】
A.乙元素的非金属性大于丁,则最高价氧化物水化物的酸性:乙>丁,正确;
B.C元素的一种单质金刚石是自然界最硬的物质,正确;
C.Zn位于元素周期表的第四周期第IIB族,错误;
D.乙的最高价氧化物的水化物是硝酸,丙的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,二者可以反应生成硝酸铝和水,正确。
答案选C。
10.C
【分析】
第一层最多排2个电子,第二层最多8个,第三层最多18个,某元素原子的核电荷数是电子层数的五倍,题干给出电子层数为2或3,再根据质子数是最外层电子数的三倍判断。
【详解】
若含有2个电子层,则电子数为10,其原子核外电子排布是2、8,不满足质子数是最外层电子数的三倍;
若含有3个电子层,则电子数为15,则该元素为P,其原子核外电子排布是2、8、5满足质子数是最外层电子数的三倍;
答案:C。
11. PCl5 KClO3 Cl2 HCl Cl2 Cl 酸性的作用和还原剂
【详解】
(1)A元素的原子M层有5个电子,则第三层电子层上有5个电子,所以第一和第二层已经排满,为磷元素,其原子结构示意图为;最高正化合价为+5价,其最高价氯化物的化学式为PCl5;
(2)C元素原子最外层电子是最内层电子的3倍,其形成的离子与Ar元素有相同的电子结构,则含有两个电子层,各层电子数分别为2、6,为O元素,O2-的结构示意图为,电子式为;
(3)KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,KClO3中Cl元素的化合价由+5价降低为0,氧化剂是KClO3,被还原,还原产物为Cl2,还原剂是HCl,被氧化,氧化产物为Cl2;被氧化的元素为Cl;HCl的作用为酸性的作用和还原剂;双线桥法表示氧化还原反应为。
12.
(1)AB
(2)A
(3)AB
(4)AB
(5)D
(6)D
【分析】
(1)
原子种类由质子数和中子数决定,故选AB;
(2)
元素是指质子数相同一类原子或离子的统称,由质子数决定,故选A;
(3)
质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同种原子互为同位素,因此元素的同位素由质子数和中子数决定,故选AB;
(4)
质量数=质子数+中子数,因此同位素的质量数由质子数和中子数决定,故选AB;
(5)
元素的化学性质主要由最外层电子数决定,故选D;
(6)
元素的化合价主要由最外层电子数决定,故选D。
13.
【详解】
(1)质子数=质量数-中子数=23-12=11,所以该原子核电荷数为11,核外电子数为11,原子结构示意图为:;
(2)最外层电子数等于次外层电子数,则其最外层电子数是2或者8,原子结构示意图为、;
(3)L层电子数是M层电子数的2倍,L层排满有8个电子,所以最外层有4个电子,原子结构示意图为;
(4)核内没有中子的原子为氢原子,其原子结构示意图为;
(5)若该原子有两层电子,则其为3号元素;若该原子有3层电子,其内层排满有10个,则其最外层至少有4个,若为4,则核外电子排布为2、8、4,不满足要求;若为5则核外电子排布为2、8、5,为15号元素,满足要求;若该原子有4层电子,内层至少18个电子,则最外层最少为7,若为7,其电子排布为2、8、18、7,不满足要求,电子层数如何更多,则不可能再有满足要求的原子,综上所述,满足要求的为3号和15号元素,原子结构示意图为;
(6)最外层电子数等于次外层电子数的2倍,则其只能有两层电子,最外层电子数为4,原子结构示意图为;
(7)某元素原子L层上的电子数为K层的3倍,K层排满有2个电子,所以L层有6个电子,原子结构示意图为:。
14. 硫化钠
【分析】
A元素原子M电子层上有6个电子,则A为S元素;B元素与A元素的原子核外电子层数相同,B元素的原子最外电子层只有1个电子,B为Na元素。
(1)B为Na,原子核外有3个电子层,最外层电子数为1;
(2)A、B两元素可生成硫化钠;
(3)A、B两元素可生成硫化钠,为离子化合物
【详解】
A元素原子M电子层上有6个电子,则A为S元素;B元素与A元素的原子核外电子层数相同,B元素的原子最外电子层只有1个电子,B为Na元素。
(1)B为Na,原子核外有3个电子层,最外层电子数为1,原子结构示意图为;
(2)A、B两元素形成的化合物名称为硫化钠;
(3)A、B两元素可生成硫化钠,为离子化合物,2个Na原子失去2个电子形成2个Na+,S原子获得2个电子形成S2-,S2-与2个Na+通过离子键结合形成Na2S,用电子式表示A、B两元素形成的化合物的过程为:。
15.H 第三周期VIIA族 大于0.099nm 小于0.160nm Mg2+和Na+核外电子排布完全相同,前者的核电荷数大于后者,核对电子的吸引力大于后者 b、c
【分析】
X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为氢元素;Y有-4、+4价,处于ⅣA族,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;R有+7、-1价,处于ⅦA族,R为Cl元素;M有-2价,处于ⅥA族,原子半径小于Cl原子,则M为氧元素;Q次外层电子数是最外层电子数的4倍,Q有3个电子层,最外层电子数为2,则Q为Mg元素;Z在六种元素中原子半径最大,则Z为Na元素,据此解答。
【详解】
根据上述分析,X为氢元素,Y为Si元素,Z为Na元素,M为氧元素,R为Cl元素,Q为Mg元素;
(1)X为氢元素,R为Cl元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,处于周期表中第三周期VIIA族,故答案为H;第三周期VIIA族;
(2)同周期自左而右原子半径减小,Si的原子半径介于Mg以Cl原子半径之间,故Si的原子半径的最小范围是 大于0.099nm,小于0.160nm,故答案为大于0.099nm,小于0.160nm;
(3)Na+、Mg2+电子层结构相同,核电荷数越大,核对电子的吸引力越大,离子半径越小,故离子半径的大小顺序为Na+>Mg2+,故答案为Mg2+和Na+核外电子排布完全相同,前者的核电荷数大于后者,核对电子的吸引力大于后者;
(4)同周期自左而右非金属性增强,故非金属性Cl>Si,
a.物质的聚集状态属于物理性质,不能说明非金属性强弱,故a错误;
b.氢化物越稳定,中心元素的非金属性越强,稳定性HCl>SiH4,说明非金属性Cl>Si,故b正确;
c.Si与Cl形成的化合物中Si呈正价,说明Cl吸引电子的能力强,Cl元素的非金属性更强,故c正确;
故答案为bc。
【点睛】
本题考查结构性质位置关系、元素周期律等,利用原子半径及化合价来推断出元素是解答本题的关键。本题的易错点为R的判断,要注意R不能判断为F,因为F没有正价。
16.H C N O 三 VIA 三 VIIA NH3 H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】
由元素在周期表中位置可知,①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Na元素、⑥为Al元素、⑦为Si元素、⑧为Cl元素。
【详解】
(1)由元素在周期表中位置可知,①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素,故答案为H;C;N;O;
(2)⑦为Si元素,位于周期表第三周期VIA族,⑧为Cl元素,位于周期表第三周期VIIA族,故答案为三;VIA;三;VIIA;
(3)H元素与N、O元素形成的NH3、H2O为含10个电子的分子,故答案为NH3;H2O;
(4)⑤为Na元素,原子结构示意图为,故答案为;
(5)⑧为Cl元素,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【点睛】
本题考查元素周期表与元素周期律,注意对元素周期表的整体把握,依据相对位置推断元素是解答关键。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页