2020化学新学案人教必修二增分练第一章第二节第1课时原子核外电子的排布元素周期律解析

1．有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氢原子C．碳原子和铝原子D．氮原子和氧原子解析：A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明A、B为第二、第三周期元素；L层最多排8个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍，说明B原子L层有8个电子，A原子的L层有4个电子，故A是碳；A原子的M层比B原子的M层少3个电子，故B为铝。答案：C2．随原子序数递增，x、y、z、……八种短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。下列说法正确的是()A．x元素在周期表中的位置是第二周期ⅠA族B．离子半径：g2－h－d2－e＋f3＋C．最高价氧化物对应水化物的酸性：yzD．气态氢化物的热稳定性：gh答案：B3．(2019·北京卷)2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是()A．In是第五周期第ⅢA族元素B.11549In的中子数与电子数的差值为17C．原子半径：In＞AlD．碱性：In(OH)3＞RbOH解析：Rb为碱金属，属于第五周期元素，故In亦为第五周期元素，In与Al同主族，即为第ⅢA族元素，A项正确；11549In的中子数为115－49＝66，质子数为49，质子数等于核外电子数，故中子数与电子数之差为17，B项正确；同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大；故原子半径：In＞Al，C项正确；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，即碱性In(OH)3RbOH，D项错误。答案：D4.a、b、c、d四种元素在周期表前三周期的位置如图所示，下列说法正确的是()A．元素b位于第ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价B．元素c的气态氢化物的稳定性比元素b的强C．元素b、c、d的原子半径大小顺序：r(d)r(c)r(b)D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：dc解析：由元素位置确定a为He，b为O，c为P，d为Cl，然后判断各项正误。答案：D5．A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－――→△D＋E↑②B＋＋C－―→2D(1)写出①的离子方程式：_______________________________________________________________________________；写出②的离子方程式：__________________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：________________________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子：________________________。解析：先列出常见的10电子微粒，对照分析找出其转化关系。熟练掌握10电子微粒是解答该题的关键。分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；阴离子：F－、O2－、N3－、OH－、NH－2。其中发现题给信息模式的反应分别为OH－＋NH＋4=====△NH3↑＋H2O，OH－＋H3O＋===2H2O，故A＋为NH＋4，B＋为H3O＋，C为OH－，D为H2O，E为NH3。答案：(1)NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OH3O＋＋OH－===2H2O(2)Ne、CH4(其他答案合理即可)(3)Na＋、Mg2＋(其他答案合理即可)(时间：40分钟)A级基础巩固1．下列叙述正确的是()A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B．具有相同电子数的两种微粒一定具有相同的化学性质C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同答案：C2．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是()A．原子半径：ZYXB．气态氢化物的稳定性：R＜WC．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析：由题图可知，X、Y、Z、W、R分别为O、Na、Al、S、Cl元素。非金属性越强，对应气态氢化物就越稳定，所以HCl比H2S稳定，即B项错误；Y和Z的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，因Al(OH)3为两性氢氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应，所以D项正确；A项中应该是YZX，所以不正确；C项中硫酸为共价化合物，所以不正确。答案：D3．(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A．原子半径：W＜XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z＜WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱解析：由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：NAl，A项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B项正确；由非金属性：PN，可知气态氢化物热稳定性：PH3NH3，C项正确。Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D项错误。答案：D4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是()A．原子半径的大小顺序为ZWXYB．元素X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物能发生反应C．离子半径大小顺序为YZD．由X元素与Y元素形成的化合物易溶于水解析：X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，可联想NH3极易溶于水，原子序数X小于Y，可推测X为氮元素，Y为氧元素；常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，可推测Z在该浓溶液中钝化，短周期元素中存在“钝化”现象的单质为Al，Al在浓硫酸或浓硝酸中钝化，所以Z为Al，W的原子序数大于Z，所以W为硫元素。A项，同周期元素，从左至右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上至下原子半径逐渐增大，所以四种原子的半径Z(Al)W(S)X(N)Y(O)，故A正确；B项，元素X的气态氢化物为NH3，X的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，故B正确；C项，Y和Z的离子分别为O2－、Al3＋，二者电子层结构相同；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，所以离子半径O2－Al3＋，故C正确；D项，X(N)与Y(O)形成的NO不溶于水，故D错误。答案：D5.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，下列说法正确的是()A．氧化物对应水化物酸性W比Z强B．Y单质与Z的氢化物水溶液反应，有沉淀生成C．X单质氧化性强于Y单质D．简单离子的半径：ZW解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数比内层电子数少3个，则W为Cl元素，结合元素在周期表中相对位置可知，Z为S，Y为O，X为N。HClO为Cl的一种氧化物对应的水化物，其为弱酸，酸性比H2SO3、H2SO4都弱，A项错误；氧气和硫化氢溶液反应生成硫单质，溶液变浑浊，B项正确；非金属性：NO，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，C项错误；S2－、Cl－具有相同的核外电子排布，则核电荷数越大离子半径越小，D项错误。答案：BB级能力提升6．已知X元素原子的K、L层的电子数之和比L、M层的电子数之和多1个电子。Y元素的原子最外层电子数比内层电子数少3个。Z元素核外有3个电子层，最外层有3个电子。W元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它在最高价氧化物中的质量分数为40%。(1)Y和W的气态氢化物的稳定性为________＞________(用化学式表示)。(2)X单质在空气中加热生成的化合物是________(填化学式)。(3)X和Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式是_____________________________________________________。(4)Y与Z形成化合物的化学式是________。解析：因为X元素原子的K、L层的电子数之和比L、M层的电子数之和大1，则X为Na；Y元素原子最外层电子数比内层电子数少3个，则Y为Cl；Z为Al，设W的最外层电子数为a，最低负价为a－8，根据a＝3|a－8|可得a＝6，W的最高价氧化物可表示为WO3，设W的相对原子质量为x，则W的百分含量为xx＋48×100%＝40%，可得x＝32，所以W为S。(1)Y的气态氢化物为HCl，W的气态氢化物为H2S，稳定性HCl＞H2S。(2)Na在空气中加热生成的是Na2O2。(3)X的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Z的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，两者反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。(4)Al与Cl形成的化合物为AlCl3。答案：(1)HClH2S(2)Na2O2(3)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(4)AlCl37.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的位置关系如图：Ⅰ.若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍。(1)Z在周期表中的位置是________。(2)写出铜和W的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.若X和Y的核外电子数之和为22。(3)X的气态氢化物的化学式为________。(4)W的单质与Z的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应，当转移0.4mol电子时，产生气体的体积是________(标准状况)。(5)下列能比较Z元素与氯元素非金属性强弱的是________(填序号)。a．氯气通入NanZ溶液中，溶液变浑浊b．盐酸是强酸，HnZ是弱酸c．氯化氢比HnZ稳定解析：X、Y、Z、W均为短周期元素，根据它们在周期表中的位置关系可知，W、X处于第二周期，Y、Z处于第三周期。Ⅰ.若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则Y元素原子的最外层电子数为6，则Y为硫元素，可推知Z为氯元素，X为氧元素，W为氮元素。(1)Z为氯元素，最外层为7个电子，则Z处于第三周期第ⅦA族。(2)W为氮元素，N的最高价氧化物的水化物为硝酸。铜与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，则离子方程式为3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。Ⅱ.若X和Y的核外电子数之和为22，设X的原子序数为a，则Y的原子序数为(a＋8)，所以有a＋(a＋8)＝22；解得a＝7。可推出X为氮元素，Y为磷元素，W为碳元素，Z为硫元素。(3)X的气态氢化物为NH3。(4)W的单质为“碳”，Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4，碳单质与浓硫酸反应化学方程式为C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。当电子转移0.4mol时，产生0.1molCO2和0.2molSO2，共0.3mol气体，则气体的体积为22.4L·mol－1×0.3mol＝6.72L。(5)a项，氯气通入硫化钠溶液中，溶液变浑浊，则Cl2将S2－氧化为S，说明Cl2氧化性强于S，则Cl非金属性比S强，故a正确；b项，比较非金属性的强弱，应通过比较元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱来确定，即要通过比较