第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第2课时 原子核外电子排布
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·广西钦州期末）某元素原子的核外电子中，L层电子一定比K层电子
A．数目少 B．数目多 C．能量低 D．能量高
2．（2021·上海同济大学第二附属中学期中）根据核外电子排布规律，M层最多容纳的电子数是
A．8 B．10 C．18 D．32
3．（2022·山西太原期末）在以下分子中，含10个电子的分子是
A．H2O B．HCl
C．C2H2 D．CO
4．（2022·河北唐山遵化期中）下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是
A．Mg2＋ B．Na＋ C．AI3＋ D．K＋
5．（2022·北京顺义期末）某粒子的结构示意图为，关于该粒子的说法不正确的是
A．核外电子数为18 B．核外有3个电子层
C．属于带负电荷的粒子 D．在化学反应中易得电子
6．（2022·福建福州福清高中联合体期中）下列表示金属元素原子结构示意图的是
A． B． C． D．
7．（2022·北京交大附中期中）核外电子数相同、所显电性和所带电量也相同的微粒称为等电子等质子体。下列各组内的两种微粒属于等电子等质子体的是
A．Na＋、Mg2＋ B．O2－、Mg2＋
C．F－、Cl－ D．Na＋、NH
8．（2022·安徽宣城期末改编）科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素—(Og)，其反应可表示为：Cf＋Ca―→Og＋3n。下列说法正确的是
A．Ca与Ca互为同素异形体 B．n与H互为同位素
C．Ca的结构示意图为 D．Cf原子核内有249个中子
9．（2022·安徽宿州泗县期中）下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是
① ② ③ ④
A．①和②属同种元素 B．①和③的化学性质相似
C．①和④可形成NaO D．②表示的是阴离子
10．已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A＜B＜C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：
（1）三种元素的名称和符号：A________，B________，C________。
（2）画出三种元素的原子结构示意图：A________，B________，C________。
培优第二阶——拓展培优练
11．下列微粒结构示意图错误的是
A．（2022年江苏宿迁沭阳县期中）Cl－的结构示意图：
B．（2022年江苏扬州邗江区期中）钠离子的结构示意图：
C．（2022年河北廊坊期末）S2－的结构示意图：
D．（2022年贵州贵阳期末）镁离子的结构示意图：
12．（2021·全国高一课时练习）两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氮原子
C．氮原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
13．（2021·河北保定期中）当两种物质的原子总数相同且各原子最外层电子数之和也相同时，它们具有相似的结构特征。下列各组粒子不符合上述结构特征的是
A．N2H4和C2H4 B．O3和SO2
C．CO2和N2O D．CO和N2
14．（2022·甘肃张掖期末）核电荷数1～18的元素中，a元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；b元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；c元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；d元素原子最外层有1个电子，d的阳离子与b的阴离子电子层结构相同，则四种元素的核电荷数关系中正确的是
A．c＞d＞b＞a B．d＞b＞a＞c C．a＞d＞c＞b D．b＞a＞c＞d
15．某微粒的结构示意图如图所示：
（1）x表示________，y表示_________________。
（2）当y＝7时，若该微粒为中性原子，则x＝________。
（3）当y＝8时，若该微粒带有两个单位负电荷，则该微粒的表示符号为________；若该微粒带有一个单位正电荷，则该微粒的表示符号为________。
16．（2022·河南开封期末改编）以下是四种粒子的结构示意图：
A． B． C． D．
（1）上述粒子中氧化性最强的元素是________(填序号)，将它的单质通入KI溶液的化学方程式为____________________________________。
（2）D的单质与NaOH溶液发生反应的离子方程式为______________________________。
（3）电子层结构与C相同，化学性质最稳定的元素原子的核电荷数是____，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因____________________________________。
（4）A的一种同位素可用于考古断代，这种同位素的符号是________，这种用途取决于它的________性。第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第2课时 原子核外电子排布
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·广西钦州期末）某元素原子的核外电子中，L层电子一定比K层电子
A．数目少 B．数目多 C．能量低 D．能量高
【答案】D
【解析】A项，L层电子数目可以是8，K层电子数目为2，错误；B项，L层电子数目可以是1，K层电子数目为2，错误；，离核越近能量越低，离核越远能量越高，故L层电子的能量一定比K层电子的能量高，C项错误，D项正确。
2．（2021·上海同济大学第二附属中学期中）根据核外电子排布规律，M层最多容纳的电子数是
A．8 B．10 C．18 D．32
【答案】C
【解析】根据核外电子排布规则可知，M为3层，即第n层最多容纳2n2个电子，所以M层上最多容纳的电子数是2×32＝2×9＝18；选C项。
3．（2022·山西太原期末）在以下分子中，含10个电子的分子是
A．H2O B．HCl
C．C2H2 D．CO
【答案】A
【解析】A项，H2O为含10个电子的分子，符合题意；B项，HCl为含18个电子的分子，不符合题意；C项，C2H2为含14个电子的分子，不符合题意；D项，CO为含14个电子的分子，不符合题意。
4．（2022·河北唐山遵化期中）下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是
A．Mg2＋ B．Na＋ C．AI3＋ D．K＋
【答案】A
【解析】A项，Mg2＋带2个单位的正电荷，核外电子数为10，有2个电子层数，所以带电荷数与该离子的核外电子层数相等，正确；B项，Na＋带1个单位的正电荷，核外电子数为10，有2个电子层数，所以带电荷数与该离子的核外电子层数不相等，错误；C项，AI3＋带3个单位的正电荷，核外电子数为10，有2个电子层数，所以带电荷数与该离子的核外电子层数不相等，错误；D项，K＋带1个单位的正电荷，核外电子数18，有3个电子层数，所以带电荷数与该离子的核外电子层数不相等，错误。
5．（2022·北京顺义期末）某粒子的结构示意图为，关于该粒子的说法不正确的是
A．核外电子数为18 B．核外有3个电子层
C．属于带负电荷的粒子 D．在化学反应中易得电子
【答案】D
【解析】中核电荷数为16，核外电子层数为3，核外电子总数为18，说明该粒子为硫离子。
A项，核外电子数为18，正确；B项，核外有3个电子层，正确；C项，S2－属于带2个单位负电荷的粒子，正确；D项，S2－在化学反应中易失电子，错误。
6．（2022·福建福州福清高中联合体期中）下列表示金属元素原子结构示意图的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A项，是氧离子，不符合题意；B项，是镁原子，符合题意；C项，是氦不是金属元素，不符合题意；D项，是钙离子，不符合题意。
7．（2022·北京交大附中期中）核外电子数相同、所显电性和所带电量也相同的微粒称为等电子等质子体。下列各组内的两种微粒属于等电子等质子体的是
A．Na＋、Mg2＋ B．O2－、Mg2＋
C．F－、Cl－ D．Na＋、NH
【答案】D
【解析】A项，Na＋所带电量为1个正电荷，Mg2＋所带电量为2个正电荷，不符合题意；B项，O2－和Mg2＋所显电性不同，前者显负电性，后者显正电性，不符合题意；C项，F－和Cl－核外电子数不同，前者为10个电子，后者为18个电子，不符合题意；D项，Na＋和NH核外电子数都为10个，都呈正电性，所带电量都为一个正电荷，符合题意。
8．（2022·安徽宣城期末改编）科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素—(Og)，其反应可表示为：Cf＋Ca―→Og＋3n。下列说法正确的是
A．Ca与Ca互为同素异形体 B．n与H互为同位素
C．Ca的结构示意图为 D．Cf原子核内有249个中子
【答案】C
【解析】A项，Ca与Ca是质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，错误；B项，n与H，两者质子数不相同，因此两者不互为同位素，错误；C项，Ca的结构示意图为，正确；D项，Cf原子核内有249 98＝151个中子，错误。
9．（2022·安徽宿州泗县期中）下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是
① ② ③ ④
A．①和②属同种元素 B．①和③的化学性质相似
C．①和④可形成NaO D．②表示的是阴离子
【答案】C
【解析】A项，①和②分别是O和O2－，都属于氧元素，正确；B项，①为氧原子，③为硫原子，其最外层上均有6个电子，化学性质相似，正确；C项，①是O原子、④是Na原子，所形成的物质是Na2O，错误；D项，②为O2－，为阴离子，正确。
10．已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为A＜B＜C，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：
（1）三种元素的名称和符号：A________，B________，C________。
（2）画出三种元素的原子结构示意图：A________，B________，C________。
【答案】（1）碳C 硅Si 氯Cl （2）
【解析】（1）由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，可知A是碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，可知B为硅元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，可知C应为氯元素；（2）A为碳元素其原子结构示意图为，B为硅元素其原子结构示意图为，C为氯元素其原子结构示意图为。
培优第二阶——拓展培优练
11．下列微粒结构示意图错误的是
A．（2022年江苏宿迁沭阳县期中）Cl－的结构示意图：
B．（2022年江苏扬州邗江区期中）钠离子的结构示意图：
C．（2022年河北廊坊期末）S2－的结构示意图：
D．（2022年贵州贵阳期末）镁离子的结构示意图：
【答案】D
【解析】A项，Cl－核外有18个电子，结构示意图为，正确；B项，钠离子失去了一个电子，核外有10个电子，结构示意图为，正确；C项，S2－的核内有16个质子，核外有18个电子，核外电子分层排布，其结构示意图为，正确；镁离子的结构示意图：，错误。
12．（2021·全国高一课时练习）两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氮原子
C．氮原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
【答案】D
【解析】由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13，X的核外电子总数为6；所以X、Y的核电荷数分别是6和13，即为碳原子和铝原子；选D项。
13．（2021·河北保定期中）当两种物质的原子总数相同且各原子最外层电子数之和也相同时，它们具有相似的结构特征。下列各组粒子不符合上述结构特征的是
A．N2H4和C2H4 B．O3和SO2
C．CO2和N2O D．CO和N2
【答案】A
【解析】A项，N2H4的原子总数为6、各原子最外层电子数之和为14；C2H4的原子总数为6、各原子最外层电子数之和为12，符合题意；B项，O3的原子总数为3、原子最外层电子数之和为18；SO2的原子总数为3、各原子最外层电子数之和为18，不符合题意；C项，CO2的原子总数为3、各原子最外层电子数之和为16；N2O的原子总数为3、各原子最外层电子数之和为16，不符合题意；D项，CO的原子总数为2、各原子最外层电子数之和为10；N2的原子总数为2、各原子最外层电子数之和为10，不符合题意。
14．（2022·甘肃张掖期末）核电荷数1～18的元素中，a元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；b元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；c元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；d元素原子最外层有1个电子，d的阳离子与b的阴离子电子层结构相同，则四种元素的核电荷数关系中正确的是
A．c＞d＞b＞a B．d＞b＞a＞c C．a＞d＞c＞b D．b＞a＞c＞d
【答案】A
【解析】短周期元素中，a元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则a有2个电子层，最外层电子数为4，a为碳元素；b元素最外层电子数是其内层电子总数3倍，则b原子有2个电子层，最外层电子数为6，b为氧元素；c元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半，有3个电子层，M层电子数为4，故c为Si元素；d元素原子最外层有1个电子，d的阳离子与b的阴离子(O2－)电子层结构相同，则d为Na元素，故原子序数c＞d＞b＞a，故选A项。
15．某微粒的结构示意图如图所示：
（1）x表示________，y表示_________________。
（2）当y＝7时，若该微粒为中性原子，则x＝________。
（3）当y＝8时，若该微粒带有两个单位负电荷，则该微粒的表示符号为________；若该微粒带有一个单位正电荷，则该微粒的表示符号为________。
【答案】（1）质子数 最外层电子数 （2）17 （3）S2－ K＋
【解析】（1）结构示意图中圆圈内的数字x为元素的质子数，y是最外层上的电子数；（2）y为7时，原子的核电荷数为17；（3）y＝8时，微粒带有两个单位负电荷则其核电荷数为16，为硫元素，微粒是S2－；y＝8时，微粒带有一个单位正电荷则其核电荷数为19，为钾元素，微粒是K＋。
16．（2022·河南开封期末改编）以下是四种粒子的结构示意图：
A． B． C． D．
（1）上述粒子中氧化性最强的元素是________(填序号)，将它的单质通入KI溶液的化学方程式为____________________________________。
（2）D的单质与NaOH溶液发生反应的离子方程式为______________________________。
（3）电子层结构与C相同，化学性质最稳定的元素原子的核电荷数是____，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因____________________________________。
（4）A的一种同位素可用于考古断代，这种同位素的符号是________，这种用途取决于它的________性。
【答案】（1）B Cl2＋2KI＝2KCl＋I2 （2）2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ （3）10 该原子最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定 （4）C 放射
【解析】由各粒子的结构示意图可知，A为C原子，B为Cl原子，C为Na＋，D为Al3＋。
（1）上述四种粒子中氧化性最强的是氯原子，易得电子，Cl2通入KI溶液中，将KI氧化为I2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI＝2KCl＋I2；（2）Al能与NaOH溶液反应生成NaAlO2、H2，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；（3）电子层结构与Na＋相同的原子为Ne，其核电荷数为10，原子核外最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定；（4）考古工作者利用C来测定文物的年代，是利用C具有的放射性。
