2022-2022学年高一化学同步练习1-2-1《原子核外电子的排布》(人教版)必修二.docx

第2课时　元素的性质和原子结构
一、选择题
1．(2022·福建三明一中高一下学期期中考试)以下各微粒中，核外电子总数相等的是(　　)
A．Na和Na＋B．N2和CO2
C．NH和H2O D．H2S和H2O
答案：C
点拨：C中NH和H2O核外电子数均为10个，其它A、B、D均不相等。
2．(2022·海南嘉积中学高一第二学期质量监测)原子序数大于4的主族元素X、Y的离子Xm＋、Yn－核外电子层结构相同，那么关于X、Y两元素的表达正确的选项是(　　)
A．X的原子序数小于Y的原子序数
B．X、Y的核电荷数之差是(m－n)
C．Y元素的族序数与X元素的族序数之差是8－(m＋n)
D．X与Y处于同一周期
答案：C
点拨：由Xm＋与Ym－核外电子层结构相同可知：X在Y的下一周期，故A、D错误，m、n不是核电荷数，故核电荷数之差不是m－n，B错。由主族元素的族序数等于其最外层电子数，故有y－x＝8－n－m＝8－(m＋n)，C正确。
3．(2022·海南嘉积中学高一第二学期质量监测)以下说法中正确的选项是(　　)
A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在周期数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列的元素都是金属元素
C．稀有气体原子的最外层电子数都是8个
D．同一元素的各种同位素的物理性质和化学性质完全相同
答案：B
点拨：阳离子的电子数不等于该元素的周期数，故A错，稀有气体原子中He原子最外层电子数为2个，故C错，同位素的物理性质不同，故D错。
4．(2022·试题调研)有aXn－和bYm＋两种简单离子(X、Y均为短周期元素)，Xn－比Ym＋多两个电子层，以下关系和说法正确的选项是(　　)
A．X只能是第三周期的元素
B．a－b＋n＋m等于10或等于16
C．b不大于5
D．Y不可能是第二周期的元素
答案：BC
点拨：对于短周期的简单离子，阴离子的电子层数和原子的电子层数相同，阳离子的电子层数比其原子的电子层数少1。题意为aXn－比bYm＋多两个电子层，X、Y两元素在周期表中应位于相邻周期。可能的组合为：
第一组
bYm＋
1H＋
3Li＋，4Be2＋
第二组
aXn－
8O2－，9F－
16S2－，17Cl－
X可以为氧和氟或硫和氯，即X可能在第二周期，也可能在第三周期，A项被排除。
Y可以是氢元素，也可以是锂或铍元素，D选项被排除。
综合一、二组可知，Y的原子序数可能为1或3或4，均不超过5，即b不大于5，C选项符合题意。
根据第一组有：a－b＋n＋m＝10；
根据第二组有：a－b＋n＋m＝16，B选项符合题意。
一般来讲，主族元素的阳离子与上一周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，主族元素的阴离子与同周期稀有气体元素的原子核外电子排布相同。
5．(2022·试题调研)A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n＞m，那么以下关系正确的选项是(　　)
A．a＞b＞cB．a＞c＞b
C．a＝b＋m＋nD．a＝c－n－m
答案：B
点拨：An＋和Bn－具有相同的电子层结构，那么a－n＝b＋n，a＝b＋2n，a＞b。An＋和Cm－具有相同的电子层结构，那么a－n＝c＋m，a＝c＋m＋n，a＞c。Bn－和Cm－具有相同电子层结构，且n＞m，b＋n＝c＋m，b－c＝m－n＜0，故c＞b，所以a＞c＞b。
6．某化合物XY2的Y－的粒子结构示意图可能是(　　)
A.B.
C.D.
答案：D
点拨：Y－是带1个单位负电荷的阳离子只有D符合。D是Cl－。
7．某元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子(　　)
A．有3个电子层 B．有2个电子层
C．最外层电子数是8 D．核电荷数是10
答案：B
点拨：第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时、最多排8个电子，假设该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排到24个电子，这不可能，那么该原子只有2个电子层、第一层为2个电子，第二层为6个电子。
8．(2022·试题调研)具有以下结构的原子，其元素一定属于ⅡA族元素的是(　　)
A．最外层电子数与次外层电子数相等的原子
B．M层电子数为K层电子数一半的原子
C．最外层有2个电子的原子
D．M层电子数等于其内层电子数之和的的原子
答案：D
点拨：假设该元素位于ⅡA族，那么其原子最外层电子数为2(He除外)，A项中元素原子最外层可能为2或8，B项中元素最外层电子数为4，C项中元素可能是He，位于零族。D项中，元素有三个电子层，其最外层电子数一定为2。
9．(2022·河北十二县市第二学期期中联考)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，那么该原子的核内质子数是(　　)
A．2a＋2 B．2a＋10
C．a＋2 D．2a
答案：A
点拨：由某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a＞1)，可知次外层为K层，其电子数为2，故该元素原子的核内质子数为2＋2a。
10．(2022·河北魏县一中高一化学月考试题)短周期元素M和N的离子M2＋和N2－具有相同电子层结构，那么以下说法正确的选项是(　　)
A．M原子比N原子多一个电子层
B．M的原子序数比N小
C．M和N原子的电子层数相等
D．M和N原子最外层电子数相等
答案：A
点拨：由题目信息可知M原子比N原子多一个电子层，M的原子序数比N大，M原子最外层2个电子，N原子最外层6个电子，故只有A正确。
二、非选择题
11．(2022·经典思维拓展题)
(1)画出以下元素的原子结构示意图。
①核电荷数为13的元素：________。
②某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数：________。
③L层电子数是M层电子数2倍的元素：______。
④某同位素原子核内没有中子的元素：________。
(2)写出1～18号元素中符合以下条件的原子(或离子)的微粒符号和结构示意图。
①某元素原子L层上的电子数为K层的3倍：__________________。
②某元素原子L层上的电子数为K层的一半：__________________。
③得到2个电子后，电子总数与氩原子的电子总数相同的离子：__________________。
④某元素原子的最外层电子数等于次外层电子数的2倍：__________________。
答案：(1)①②，
③④
(2)①O ②Li
③S2－④C
点拨：(1)①是Al；②是Be或Ar；③是Si；④是H。
(2)①是O原子；②是Li原子；③是S2－离子；④是C原子。
12．(2022·试题调研)A元素原子的核电荷数大于B元素原子的核电荷数，但两种元素的原子具有相同数目的电子层，A元素原子最外层电子数为B元素的两倍，A元素原子M层电子数为K层电子数的3倍，C元素原子的核电荷数是电子层数的4倍，其质子数为最外层电子数的6倍。请完成以下空白：
(1)A的原子结构示意图为________；A元素的名称为________。
(2)B的原子结构示意图为________；B元素的名称为________。
(3)C的离子结构示意图为________；C元素的名称为________。
答案：(1)　硫元素
(2)　铝元素
(3)　镁元素
点拨：因为K层最多容纳2个电子，又A元素原子M层电子数是K层电子数的3倍，所以M层电子数为2×3＝6，那么A为硫。B元素原子最外层上的电子数为6÷2＝3，那么B为铝。C的核电荷数是电子层数的4倍，质子数为最外层电子数的6倍，4与6的最小公倍数为12，可见该元素原子的核电荷数为12时，原子核内的质子数恰好为其电子层数的4倍，并为其最外层电子数的6倍，那么C元素为镁，最外层电子数少于4的原子，易失去电子形成离子。
13．(2022·海南嘉积中学高一第二学期质量监测)在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数，这四种元素原子的最外层电子数之和为20。据此可以判断：
(1)甲为________元素，丙为________元素；
(2)元素乙和丁所形成化合物的分子式为________或________。
答案：N　P　CO　CO2
14．(2022·经典习题选萃)今有A、B、C、D四种元素。其中A元素是1826年一位法国青年科学家发现的。他在研究海水制盐时，往剩余的副产物——“苦卤〞中通入氯气后发现溶液颜色变深，进一步提取，得一种红棕色液体，有刺鼻的气味。B、C、D的原子核外电子层均不超过3个。D原子核内的质子数正好等于C原子核内质子数的2倍，而它们电子最外层上的电子数恰好相等。D原子的最内电子层上电子数那么是B原子核外电子总数的2倍。
(1)四种元素分别为：A____________，B__________，C________，D__________。
(2)由上述某元素的单质与另两种元素的化合物反响生成两种酸的化学方程式是_____________________________________。
答案：(1)Br　H　O　S
(2)Br2＋H2OHBr＋HBrO
点拨：通入氯气得到的红棕色液体是Br2，推出A是Br(溴)。D原子的最内电子层的电子数是B原子核外电子总数的2倍，最内层电子数＝2(或＝1，舍)，B电子数＝1，B为H(氢)。C、D均不超过3个电子层，D的质子数正好是C的2倍，C、D最外层电子数相等，因此，D：3层，C：2层，设D最外层电子数为x，那么2＋8＋x＝2(2＋x)，x＝6，因此C为O，D为S。单质有Br2、H2、O2、S，两种元素组成的化合物有HBr、H2O、H2O2、H2S、SO2、SO3，生成酸，氢元素参与反响，Br2＋H2OHBr＋HBrO。
15．(2022·试题调研)1～20号元素中A、B、C、D四种元素的原子中，质子数为A＜B＜C＜D，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。D的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和，试推断：
(1)元素的名称：C________，D________。
(2)原子结构示意图：A________，B________。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式
________________________________________________。
(4)假设没有“质子数为A＜B＜C＜D〞的限制，C还可以是________元素。
答案：(1)氯　钙
(2)
(3)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(4)锂
点拨：A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，次外层只能是K层，A为碳元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，L层电子数为8，M层电子数为4，B元素为硅元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，符合此条件的元素有锂和氯，因为质子数B小于C，C为氯元素；D的原子核外K层、L层电子数之和为10，又等于M、N层电子数之和，D为钙元素。
16．(2022·试题调研)
(1)原子种类由________决定；元素种类由________决定；元素的化学性质主要是由该元素原子的________决定。
(2)写出表示含有8个质子，10个中子的原子的化学符号：
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________。
(3)某简单微粒的结构示意图为且x、y均为不大于20的正整数，据此答复以下问题：
①假设该微粒一般情况下不与其他元素的原子反响，这种微粒的符号是________。
②假设该微粒有很强的氧化性，且只需得到一个电子就能到达稳定结构，这种微粒的结构示意图为__________________。
③假设该微粒为一价阳离子，且对应的碱为可溶性强碱，那么x＝________，y＝________。
答案：(1)质子数、中子数；质子数；最外层电子数；
(2)8O；(3)Ar；；19；8。
点拨：依据题目所给的结构示意图可知，假设微粒性质稳定，那么为稀有气体Ar；假设微粒有很强的氧化性且只需得到一个电子就能到达稳定结构，那么该微粒是最外层电子数为7的氯元素；假设该微粒为一价阳离子且对应的碱为可溶性碱，那么该微粒是K＋，其原子核内有19个质子，其离子最外层电子数为8。
17．(2022·经典习题选萃)有两种气态单质Am和Bn，2.4 g Am和2.1 g Bn所含的原子个数相等，而分子数之比为23。A和B的原子核内质子数都等于中子数，A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为________；
(2)Am中的m值为________。
解析：依题意，设A、B相对原子质量分为x、y，
所以
解得2m＝3n。
所以n＝2时，m＝3。
由结构推知A为O，由关系式得B为N。
答案：(1)O、N　(2)3
18．下面是四种粒子的结构示意图，据此完成以下填空：
A.B.
C.D.
(1)属于阳离子结构的粒子是________。(填字母序号)
(2)B粒子的半径________C粒子的半径。(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)
(3)某元素R形成的氧化物为R2O3，那么R的原子结构示意图可能是________。(填字母序号)
答案：(1)B　(2)小于　(3)D
点拨：A中质子数－电子数＝－2，为阴离子；B中质子数－电子数＝2，为阳离子；C、D为原子。B、C为同一元素的阳离子和原子，其中B少一个电子层，原子半径B＜C。在R2O3中，R显＋3价，即R原子与O原子结合时失去3个电子，故R可能是D。
19．(2022·试题调研)结构示意图为的粒子。
x值可能为________、________、________、________、________、________、________，相应的粒子符号分别为________、________、________、________、________、________、________。
答案：7　8　9　10　11　12　13　N3－　O2－　F－　Ne　Na＋　Mg2＋　Al3＋
20．有X、Y、Z三种元素的原子序数依次增大，且位于同周期，价电子数之和为10。它们的最高价氧化物的水化物之间，任意两种都能反响生成盐和水，M元素与上述三种元素位于相邻的周期，而M原子的L电子层上有4个电子，试写出：
(1)X、Y、Z、M的元素符号，X_________、Y________、Z________、M________。
(2)Y位于元素周期表中第______周期，第______族。
(3)Z的原子结构示意图为______________。
(4)X单质跟水反响的离子方程式为_____________。
(5)Y的最高价氧化物与Z的最高价氧化物的水化物反响的化学方程式________________________________。
(6)X的氧化物的水化物与Y的最高价氧化物的水化物反响的化学方程式为________________________________。
【答案】(1)Na　Al　S　C
(2)3　ⅢA
(3)
(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(5)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(6)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
【点拨】　首先推出M元素为6号元素即碳，那么X、Y、Z为第3周期元素，因为它们的最高价氧化物的水化物任意两者均反响，说明一定有Al元素，因为Al(OH)3是两性氢氧化物，即Y是铝，那么X是钠，因为NaOH可以跟Al(OH)3作用，由价电子数确定Z是硫(S)。
元素周期律的建立

随着元素数目在19世纪的增多，每一种元素都具有不同的特性，化学家们开始感到它们像是迷失在一座茂密的丛林中：自然界究竟有多少种元素它们之间的内在关系怎样有没有规律怎样分类由于科学的精髓就在于要从外表的杂乱中理出秩序来，所以科学家们一直想从元素的特性当中找出某种规律来。1829年德国人多贝赖纳发现五十种左右元素性质相近，在原子量上有一种算术级数的关系。他对十五种元素进行分组，三个一组，分成五组。这是根据元素性质和原子量对局部元素进行分类的首次尝试，它对后来周期律的发现是很有启发的。1862年法国的地质学家比古耶·德尚库图瓦发现，如果按原子量递增的顺序把元素排列成表的形式，他能使性质相似的元素处在同一栏内。两年以后，英国青年化学家纽兰兹也发现：按原子量递增的顺序，每隔八个元素就有重复的物理和化学性质出现，因为和音乐上的八度音相似，所以称“八音律〞。但是，他们两人还没有认识到在元素之间还有未发现的元素，因此“八音律〞存在许多矛盾。许多年以后，在元素周期表的重要性得到普遍成认以后，他们的论文才得以发表，纽兰兹还因此获得了勋章。