必修二第一章第二节第1课时作业详细解析.docx
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必修二第一章第二节第1课时作业详细解析
第一章第二节第1课时作业
原子核外电子的排布 元素周期律
一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)
1.(2014·厦门高一检测)钙原子的原子结构示意图是( )
【解析】选D。
原子结构示意图的书写时,圆圈内是核电荷数,带正电荷,C错误。
核外电子排布时,遵循电子排布规律,B中违反“各电子层最多容纳2n2个电子”原则,A中违反“最外层电子数不超过8个”原则。
2.(2014·襄阳高一检测)如图表示碱金属(Li、Na、K、Rb)的某些性质与核电荷数的变化关系,下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.单质的还原性
B.单质与水反应的剧烈程度
C.单质的熔点
D.原子半径
【解析】选C。
Li、Na、K、Rb具有相同的最外层电子数,随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,单质还原性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强。
3.(2014·锦州高一检测)对于第2周期元素从左到右(稀有气体元素除外),下列说法中不正确的是( )
A.原子半径逐渐减小
B.最外层电子数逐渐增多
C.最高正化合价逐渐升高
D.元素的非金属性逐渐增强
【解析】选C。
对于同周期元素,从左到右,随着原子序数的递增,最外层电子数逐渐增多,原子半径逐渐减小,最高正化合价逐渐升高(但第2周期O、F例外),非金属性逐渐增强。
故A、B、D正确,C错误。
【方法规律】
4.下列说法中肯定错误的是( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.阳离子的最外层电子数可能为2,也可能为8
【解析】选B。
A中,氢原子的K层上只有一个电子。
B中,先排满L层(8个)后再排M层,而M层电子数不可能为8×4=32。
C中,若某离子的结构示意图为
(如K+、Ca2+)即符合题意。
D中,Li+的最外层电子数为2,Na+的最外层电子数为8。
【易错提醒】
(1)核外电子排布的规律是相互联系的,不能孤立地理解,如当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,最多可以排布8个电子。
(2)电子不一定排满M层才排N层,如K和Ca的核外电子排布情况分别为
5.(2014·淮北高一检测)W粒子的结构示意图如图所示,下列关于它的说法不正确的是( )
A.y=2
B.若x=18,则z=8
C.若x=14,则其氢化物的化学式为H2W
D.若x=17,则其最高价氧化物的化学式为W2O7
【解析】选C。
因该粒子结构示意图有三个电子层,故y只能为2,A正确;若x=18,为稀有气体氩,则最外层电子数只能为8,B正确;若x=14,为硅元素,其氢化物为SiH4,C错误;若x=17,为氯元素,最高正价为+7,D正确。
6.下列说法正确的是( )
A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B.ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最好的是水
C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D.第3周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
【解析】选B。
不同周期时,可能ⅠA族元素比ⅡA族元素金属性弱,A项错;ⅥA族元素的氢化物中,H2O比H2S、H2Se、H2Te稳定,B正确;C项中没有说明是否是最高价氧化物对应的水化物;同周期非金属元素阴离子半径比金属元素阳离子半径大,D项错。
【互动探究】
(1)若C项改为“同周期非金属氢化物的水溶液的酸性从左到右依次增强”,对吗?
提示:
不对。
同周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐增强,但不能据此比较其酸性。
(2)第3周期元素的阳离子半径从左到右逐渐减小,对吗?
提示:
对。
第3周期元素的阳离子从左到右分别是钠离子、镁离子和铝离子,三种离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小。
7.(2014·漳州高一检测)X、Y、Z三种元素的电子层数相同,它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物,则三种元素的原子序数的大小顺序是( )
A.X>Y>Z B.Y>Z>X
C.X>Z>YD.Z>X>Y
【解析】选C。
大多数金属氧化物属于碱性氧化物,大多数非金属氧化物属于酸性氧化物,电子层数相同的元素从左到右按照先金属、后非金属的顺序排列。
即最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物,所以X的原子序数最大,Y的原子序数最小。
【方法规律】氧化物类别的简单判断
(1)大多数金属氧化物属于碱性氧化物,过氧化钠和氧化铝除外。
(2)大多数非金属氧化物属于酸性氧化物,CO和NO除外。
(3)氧化铝属于两性氧化物。
(4)二氧化硅不是两性氧化物,属于酸性氧化物。
8.(双选)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法中正确的是( )
A.原子半径:
Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:
R>W
C.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】选B、D。
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项正确;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Y>Z>X,所以不正确;C项中硫酸为共价化合物,所以不正确。
【互动探究】
(1)Y、Z、W、R的最高价氧化物对应水化物中碱性和酸性最强的分别是什么?
提示:
Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl,金属性Na大于Al,则碱性NaOH大于Al(OH)3;非金属性S小于Cl,则酸性HClO4大于H2SO4。
(2)X、Y、Z、W形成的简单离子的半径大小顺序如何?
提示:
O2-、Na+、Al3+的核外电子排布相同,原子序数越大半径越小,则O2->Na+>Al3+;O、S属于同主族,则S2->O2-,故S2->O2->Na+>Al3+。
二、非选择题(本题包括2小题,共18分)
9.(9分)(2014·浏阳高一检测)A、B、C、D、E5种微粒,它们可能是原子或离子,并且组成它们的元素的原子序数都小于18。
A微粒的最外层电子数比次外层多5个;金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8个,其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu;C元素有3种同位素:
C1、C2、C3,C1的质量数分别为C2、C3的1/2和1/3;D的气态氢化物溶于水后显碱性;E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒,它共有2个原子核10个电子,E极易与C+结合成中性微粒。
(1)写出五种微粒的表示符号:
A__________、B__________、C__________、
D__________、E__________。
(2)写出C的同位素名称:
C1__________、C2__________、C3__________。
(3)C和D形成的10个电子的分子的化学式为____________。
【解析】A微粒的最外层电子数比次外层多5个,说明它的电子层排布为2、7,为氟元素;金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8个,说明它是Na、Mg、Al中的一种,又因不能从CuSO4溶液中置换出Cu,说明其可与冷水反应,即B为Na;C元素有3种同位素:
C1、C2、C3,C1的质量数分别为C2、C3的1/2和1/3,说明是氢的3种同位素氕、氘、氚;D的气态氢化物溶于水后显碱性,说明是氨气,D为氮元素;E极易与C+结合成中性微粒,C+为H+,所以E为OH-。
答案:
(1)F Na H N OH-
(2)氕 氘 氚 (3)NH3
【变式训练】以下是四种粒子的结构示意图:
(1)上述粒子中非金属性最强的元素是__________(填序号),将它的单质通入KI溶液的化学方程式为___________________________________________。
(2)C的单质与水发生反应的化学方程式为_____________________。
(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。
【解析】四种粒子按A→D的顺序依次是C、Cl、Na+、Al3+,其中Cl2能置换出KI溶液中的I2;Na能与水反应产生H2;电子层结构与Na+相同的原子为Ne,它的最外层已达8电子稳定结构,故化学性质稳定;考古工作者利用
C来测定文物的年代。
答案:
(1)B Cl2+2KI====2KCl+I2
(2)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
(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
10.(9分)有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20,其中C、E是金属元素;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子;B和D元素原子的最外层电子数相同,且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半。
(1)据此推断这5种元素的元素符号。
A.__________;B.__________;C.__________;
D.__________;E.__________。
(2)分别写出C的最高价氧化物对应水化物与D、E最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:
________________________________________。
【解析】由B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,知B为O,D为S;它们的核电荷数依次增大,C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半,知C为Al;A和E元素原子的最外电子层都只有一个电子,且核电荷数都小于20,知A为H,E为K。
氢氧化铝具有两性,既能与硫酸反应生成硫酸铝和水,又能与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-====Al
+2H2O。
答案:
(1)H O Al S K
(2)Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O,
Al(OH)3+OH-====Al
+2H2O
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2014·大庆高一检测)下列叙述中,正确的是( )
A.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素
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
【解析】选C。
Na+与Ne的结构示意图分别为
和
核外电子排布相同,但二者化学性质不同,A错;主族元素单原子形成的离子不一定达到8电子或2电子稳定结构,如氢原子转化成氢离子之后原子核外的电子数为零,B错;核外电子排布相同的两原子其电子数必然相等,质子数也相等,核电荷数相等,故一定属于同种元素,C正确;阴离子的核外电子排布是非金属原子得电子之后形成的,比上一周期稀有气体元素原子多一个电子层,如氯离子其离子结构示意图为
与上一周期的氖元素原子的核外电子排布不同,D错。
2.(2014·宝鸡高一检测)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 D.F2与Cl2分别与H2反应,判断氟与氯的非金属性强弱 【解析】选B。 钠与水剧烈反应,而镁与冷水不反应,说明钠比镁活泼,A正确;Na的金属活动性太强,与溶液反应时先与H2O反应,故B项不能作为判断依据;最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元素的非金属性越强,C正确;氟气与氢气在黑暗处即发生爆炸,氯气和氢气需要光照或点燃才能发生,故氟比氯的非金属性强,D正确。 3.(2014·福州高一检测)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。 下列说法不正确的是( ) A.原子半径: Z B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族 【解析】选B。 根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素,可知M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。 同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径: Z 【变式训练】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.从Li到F,Na到Cl,元素最高正化合价均呈现从+1价到+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个到8个呈现周期性变化 【解析】选B。 选项 内容分析 结论 A 元素性质包括原子半径、元素的主要化合价及元素的金属性或非金属性等,而原子核外电子排布属于原子结构的范畴 错误 B 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果,这是元素周期律的本质 正确 C 氟元素没有正价,所以元素最高正化合价变化规律不是严格按照从+1价到+7价变化的 错误 D 电子层数相同的原子核外电子排布,不完全是按照从1个到8个的规律变化,第1周期是从1个到2个,其他周期是从1个到8个的变化 错误 4.(2014·惠州高一检测)电子层数相同的X、Y、Z三种元素,原子序数都小于18,已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是 ( ) A.原子半径: X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性: HX>H2Y>ZH3 C.非金属性: X>Y>Z D.阴离子的还原性: Z3->Y2->X- 【解析】选A。 由3种元素最高价氧化物的水化物的分子式知X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5,因为F没有+7价,所以X一定是Cl,则Y是S,Z是P。 因为非金属性: Cl>S>P,所以气态氢化物的稳定性: HCl>H2S>PH3,阴离子的还原性: P3->S2->Cl-,即B、C、D选项都正确。 因为电子层数相同的原子,随着原子序数的递增,原子半径减小,所以原子半径: P>S>Cl,A选项错误。 【互动探究】X-、Y2-、Z3-三种阴离子的半径大小如何? 提示: Cl-、S2-、P3-都具有与氩原子相同的电子层排布,原子序数越大,离子半径越小。 所以其离子半径的大小顺序是Cl- 5.(2014·肇庆高一检测)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示,其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。 则下列判断正确的是( ) A.非金属性: Z B.R与Q的电子数相差26 C.气态氢化物稳定性: R D.最高价氧化物的水化物的酸性: T 【解析】选B。 由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸,可知R为F,由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。 由于Z(Ar)为稀有气体元素,不能比较其非金属性,A错误;R的电子数(即原子序数)为9,Q的电子数(即原子序数)为35,35-9=26,B正确;氟、氯、溴三种元素位于同主族,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱,C错误,D错误。 6.(2014·长沙高一检测)X元素的阳离子与Y的阴离子具有相同的核外电子排布,则下列比较中正确的是( ) A.原子序数: X B.原子半径: X C.离子半径: X>Y D.原子最外层电子数: X 【解析】选D。 据条件可知,X和Y在周期表中的位置如图 故原子序数X>Y,原子半径X>Y,离子半径X 【变式训练】(2013·沧州高一检测)有Wn+、Xm+、Ym-、Zn-四种短周期元素的离子(m>n),且W、X、Y、Z四种原子的M电子层上的电子数均为奇数。 下列说法中正确的是( ) A.Wn+、Xm+、Ym-、Zn-的离子半径依次减小 B.Y、Z的气态氢化物的热稳定性: YHm>HnZ C.W、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质 D.W、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱,酸性依次增强 【解析】选D。 M电子层上的电子数均为奇数的短周期元素的原子有Na、Al、P、Cl,对应离子为Na+、Al3+、P3-、Cl-,又知m>n,所以W为Na,X为Al,Y为P,Z为Cl,离子半径按Ym-、Zn-、Wn+、Xm+的顺序减小;热稳定性HnZ>YHm;X、Y的最高价氧化物对应的水化物有可能是弱电解质;W、X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱,酸性依次增强。 二、非选择题(本题包括2小题,共20分) 7.(10分)下表是周期表中的一部分,根据A~I在元素周期表中位置,用元素符号或化学式回答下列问题: 族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 1 A 2 D E G I 3 B C F H (1)表中元素,化学性质最不活泼的是________,只有负价而无正价的是________,氧化性最强的单质是________,还原性最强的单质是________。 (2)元素的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是________,酸性最强的是________,呈两性的是________。 (3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的分子式分别为________________,最稳定的是________。 (4)在B、C、D、E、F、G、H中,原子半径最大的是________。 【解析】根据元素在元素周期表中位置,可推出A~I元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。 联系相应递变规律,这些元素中,Ne是稀有气体,性质最稳定;氟元素原子得电子能力最强,只有负价没有正价,其单质氧化性最强,气态氢化物最稳定;钠元素原子失电子能力最强,其单质还原性最强;最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH,H2SO4酸性最强,Al(OH)3呈两性。 原子的电子层数越多,半径越大;电子层数相同的原子,核电荷数越大,半径越小,故原子半径最大的是Na。 答案: (1)Ne F F2 Na (2)NaOH H2SO4 Al(OH)3 (3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S HF (4)Na 【变式训练】A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大,B、C同周期,A、D同主族且A为非金属性最强的元素,C的原子结构示意图为 A、B可形成BA2型化合物。 据此填空: (1)C的元素名称为__________,其气态氢化物的化学式为__________。 (2)A、B、C、D四种元素的原子半径由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)。 (3)B和D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是_______。 (4)某同学根据元素周期律推知: A元素和D元素最高价氧化物对应的水化物酸性前者强。 该同学的推断是否正确? __________。 请说明理由: _____________________________________________________________________________。 【解析】由C的原子结构示意图可知C为硅;A为非金属性最强的元素,且A、D是短周期同一主族元素,则A为氟,D为氯,B与硅同周期,B能与氟形成BF2型化合物,则B为Mg。 答案: (1)硅 SiH4 (2)Mg>Si>Cl>F (3)Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O (4)不正确 氟元素没有正价,不能形成含氧酸 8.(10分)根据提供的条件推断元素,并按要求填空: (1)第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。 该元素最高价氧化物的化学式为__________,最高价氧化物的水化物与强碱反应的离子方程式为 _____ _________________________________________________________________。 (2)原子序数依次递增的同周期四种元素,它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同,这些氢化物的化学式分别为____________、____________、____________、____________。 (3)短周期中某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素的原子结构示意图是__________________________________________________________。 【解析】 (1)结合周期数=电子层数,故该元素最外层电子数是3,即铝元素,其最高价氧化物是Al2O3,最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-====Al +2H2O。 (2)Ar的质子数与电子数都是18,则这四种氢化物分别是SiH4、PH3、H2S、HCl。 (3)最高正价与最低负价的代数和为4,且最高正价与最低负价的绝对值之和是8,则该元素最外层电子数是6,即第ⅥA族元素,又因为氧元素无最高正价,故只能是硫元素。 答案: (1)Al2O3 Al(OH)3+OH-====Al +2H2O (2)SiH4 PH3 H2S HCl (3) 【方法规律】利用元素的最高正价与最低负价的代数和推断短周期元素 设最高正价与最低负价代数和为x,则有: 关闭Word文档返回原板块
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