2019-2020学年高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性 第一单元 原子核外电子排布与元素周期

课后达标检测专题1微观结构与物质的多样性[基础巩固]1．19世纪60年代，化学家已经发现了60多种元素，并且发现随着相对原子质量的递增它们的性质呈周期性变化。元素性质呈周期性变化的根本原因是()A．原子半径呈周期性变化B．元素化合价呈周期性变化C．电子层数逐渐增加D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化专题1微观结构与物质的多样性解析：选D。根据结构决定性质的原理可知：元素性质呈周期性变化的根本原因是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。2．元素X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述一定正确的是()A．X、Y、Z原子的核内质子数依次增大B．X、Y、Z的最高正化合价依次升高C．X、Y、Z原子的原子半径依次增大D．X、Y、Z单质的金属活动性依次增强解析：选A。元素的原子序数等于原子核内的质子数，A正确。X、Y、Z若是同一周期的元素(稀有气体除外)，则原子序数依次增大，最外层电子数依次增多，最高正化合价依次升高(氧、氟除外)，否则不符合最高正化合价依次升高的规律，B不正确。X、Y、Z若是同一周期的元素(稀有气体除外)，原子半径随核电荷数的增大而减小，C不正确。X、Y、Z中可能含有非金属元素或全部是非金属元素，D不正确。3．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三种离子的半径大小的顺序为()A．abcB．bacC．cabD．cba解析：选B。具有相同电子层结构的离子，阳离子的核电荷数(原子序数)一定大于阴离子的核电荷数(原子序数)，所以a、b、c三种元素的原子序数的大小顺序为cab，再根据“具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小”的规律可推知，a、b、c三种离子的半径大小顺序为bac。4．下列说法中正确的是()A．元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化B．元素性质的周期性变化决定于元素原子结构的周期性变化C．Li→F、Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化D．电子层数相同的原子核外电子排布，其最外层电子数均从1到8呈现周期性变化解析：选B。核外电子排布的周期性变化是元素周期律的本质，而元素周期律的内容主要有：原子半径、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价随核电荷数的递增而呈现周期性的变化，A错误；C中O无最高正价、F无正价，故最高正化合价变化规律不是从＋1价→＋7价严格变化，C错误；D中，最外层电子数并非严格从1到8变化，而是1→2，1→8，1→8……变化，D错误。5．下列事实不能作为实验判断依据的是()A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱B．铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱C．酸性：H2CO3＜H2SO4，判断硫与碳的非金属性强弱D．Br2与I2分别与足量的H2反应的难易，判断溴与碘的非金属性强弱解析：选B。A项符合金属与水反应判断金属活动性强弱的依据；因Na的金属活动性太强，与溶液反应时会先与H2O反应，故B项不能作为判断依据；C项中H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸，由它们的酸性强弱可以判断硫的非金属性比碳强；D项所述符合根据非金属单质与H2反应难易判断非金属性强弱的依据。6．下列排列顺序不正确的是()A．原子半径：钠＞硫＞氯B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4C．最高正化合价：氯＞硫＞磷D．热稳定性：碘化氢＞溴化氢＞氯化氢解析：选D。钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，最高正化合价逐渐增大，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。因为非金属性Cl＞Br＞I，所以气态氢化物的稳定性HCl＞HBr＞HI。7．下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是()A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B．A原子的电子层数比B原子电子层数多C．1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多D．常温时，A能从冷水中置换出H2，而B不能解析：选D。选项A中只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的相对多少，不能确定A、B的金属性强弱；选项B中指出A、B原子的电子层数的相对多少，但电子层数少的原子的金属性不一定比电子层数多的原子的金属性弱；选项C中说明了等物质的量的A、B金属与酸反应生成H2的相对多少，未说明与酸反应的快慢。与酸反应生成H2多的金属活泼性不一定强，如1molAl比1molNa与足量稀盐酸反应时生成的H2多，但Al不如Na活泼；选项D正确，只有很活泼的金属在常温下才与冷水反应，较活泼的金属在常温时不与冷水发生反应。8．利用元素周期律的知识判断下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是()A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C．N、O、F原子半径依次增大D．Na、K、Rb的电子层数依次增多解析：选C。N、O、F的电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径依次减小。9．下列说法正确的是()A．原子的半径越小，其原子序数越大B．最外层电子数少的原子一定比最外层电子数多的原子易失电子C．金属性、非金属性强弱从根本上取决于其原子核外电子的排布情况D．元素的化合价越高，其金属性越强解析：选C。本题主要考查了对元素周期律及其实质的理解。对于电子层数相同的元素的原子，随原子序数的增大，原子半径减小(稀有气体元素除外)，而对于电子层数不同的原子间不存在此递变规律。对于电子层数相同的元素的原子，随核电荷数的增加，金属性减弱，即越不易失电子，但电子层数不同的元素的原子间不存在此关系，如H与Mg。元素的化合价高，其金属性不一定强，如Al与Na。10．某元素R的原子序数小于18，该元素的原子得到1个电子后形成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，该元素可形成含氧酸HRO3，下列说法中正确的是()①R元素的最高正价是＋5价②R元素还可形成其他含氧酸③R元素原子的最外层电子数为7④R元素的原子序数为7A．①②B．②③C．③④D．①④解析：选B。根据题意，R元素的原子获得1个电子后变成具有稀有气体元素原子的电子层结构的离子，且原子序数小于18，表明R可能为F或者Cl。又由于R元素可形成含氧酸HRO3，可见R元素只能是Cl，最高正价是＋7价，HRO3为HClO3，还可形成HClO4、HClO等含氧酸。11．某元素R的气态氢化物为HnR，其最高价氧化物对应水化物的分子中有m个氧原子，则其最高价氧化物对应水化物的化学式为()A．H2m－8＋nROmB．H2n－8＋mROmC．H2ROmD．H2mROm解析：选A。书写最高价氧化物对应水化物的化学式，关键是确定R的化合价，再根据化合物中化合价代数和为0确定组成。据HnR中R为－n价，按照R元素最高化合价和最低化合价绝对值之和等于8的原则，R元素的最高化合价为＋(8－n)，又知H为＋1价，O为－2价，分子中有1个R和m个O，根据化合物中化合价代数和为0，可写出其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2m－8＋nROm。12．有A、B、C、D四种元素，A元素形成的－2价阴离子比氦的核外电子数多8。B元素的一种氧化物为淡黄色固体，该固体遇到空气能生成A的单质。C为原子核内有12个中子的二价金属，当2.4gC与足量盐酸反应时，在标准状况下放出氢气2.24L。D的M层上有7个电子。试回答：(1)分别写出A、B、C、D四种元素的元素符号：________、________、________、________。(2)分别写出B、C、D最高价氧化物对应水化物的化学式：________、________、________。(3)比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性：__________________________。解析：题中A原子得2个电子后，核外电子为(2＋8)个，即－2价阴离子与Ne的电子层排布相同，所以A为氧；遇空气能生成氧气的淡黄色固体氧化物为Na2O2，则B为Na；C为＋2价金属，据其与盐酸反应放出H2的量，列式计算其质量数为24，质子数为12，则C为Mg；D的M层有7个电子，其核电荷数为17，则D为Cl。答案：(1)ONaMgCl(2)NaOHMg(OH)2HClO4(3)H2S＜HCl＜HF13．A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1、4、5、7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数均为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中的最强酸，则：(1)A、B、C、D分别是________、________、________、________。(写元素名称)(2)A的离子结构示意图是________，C的原子结构示意图是________。(3)C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物生成________种盐，化学式为________________。(4)C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是____________________。解析：(1)最高正价＝原子最外层电子数，B元素原子最外层电子数为4，B元素原子的次外层电子数为2，则次外层为K层，B元素原子核外共有2＋4＝6个电子，B是6号元素碳；A、C原子次外层电子数均为8，则A、C原子核外电子数分别为2＋8＋1＝11和2＋8＋5＝15，所以A为11号元素钠，C为15号元素磷；在1～18号元素中，最高价为＋7价的只有氯元素(F无正价)，且HClO4是已知含氧酸中最强的酸，故D为氯。(2)钠离子是＋1价，其离子结构示意图为；磷的原子序数是15，其原子结构示意图是。(3)磷的最高价(＋5)氧化物对应的水化物是H3PO4，与NaOH反应生成Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4三种盐。(4)P、Cl原子都具有3个电子层，核电荷数P(15)小于Cl(17)，原子半径r(P)r(Cl)，所以非金属性ClP，气态氢化物稳定性HClPH3。答案：(1)钠碳磷氯(2)(3)三Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4(4)HClPH3[能力提升]14．有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，且B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构。C、D单质都能跟水剧烈反应，1molC单质跟水反应放出11.2L(标准状况)B气体单质，1molD单质跟水反应产生11.2L(标准状况)A气体，此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。试判断：(1)写出这四种元素的名称：A________、B________、C________、D________。(2)C原子的结构示意图：_____，D离子的结构示意图：______。(3)这四种元素的原子半径由小到大的顺序为_____________。(4)写出C单质与水反应的化学方程式：__________________。(5)写出D单质与水反应的离子方程式：__________________。解析：1molD单质跟水反应产生11.2L(标准状况)A气体，此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子，可推知A为氢元素，D为钠元素。1molC单质跟水反应放出11.2L(标准状况)B气体单质，且B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构，故B单质不是H2，则一定为O2，所以B为氧元素，C为氟元素。答案：(1)氢氧氟钠(2)(3)HFONa(4)2F2＋2H2O===4HF＋O2(5)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑15．某同学做元素性质周期性递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表(记录现象时随手记在纸片上，不对应，需整理)：实验方案实验现象①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，然后再向反应液中滴加酚酞溶液A.浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动随之消失，溶液变成红色②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水B.产生大量气体，气体可在空气中燃烧，溶液变成浅红色实验方案实验现象③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应C