考点规范练16　原子结构与核外电子排布

考点规范练16　原子结构与核外电子排布

一、选择题

1.下列叙述中,正确的是(　　)。

A.14C中含有14个中子

B.1H、2H、3H是同一种核素

C.H2O与D2O(重水)互称同位素

D.C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体

2.用化学用语表示NH3+HClNH4Cl中的相关微粒,其中正确的是(　　)。

A.中子数为8的氮原子N

B.HCl的电子式:H+]-

C.NH3的结构式:

D.Cl-的结构示意图:

3.部分短周期元素的有关信息:

根据上表中信息,判断以下叙述正确的是(　　)。

A.氢化物的稳定性为H2T<H2R

B.单质与稀盐酸反应的速率为L<Q

C.Z与T形成的化合物具有两性

D.L与R通过离子键形成的化合物阴、阳离子的核外电子数相等

4.(2021湖北示范高中高三检测)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可由反应:CaMc+n得到。下列有关说法正确的是(　　)。

A.Mc元素的质子数为115

B.287Mc与288Mc互为同素异形体

CCa原子的中子数为20

D.Mc元素位于元素周期表中第ⅥA族

5.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是一种重要的超导材料,下列关于Y的说法不正确的是 (　　)。

A.属于金属元素

B.质子数与中子数之差为50

C.原子的核外电子数是39

DY和Y是两种不同的核素

6.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第ⅡA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)。

A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)

B.X、W的简单氢化物的沸点:X>W

C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱

D.由X、Y组成的化合物一定含离子键和共价键

7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加,X的某种单质可用作粮仓中的粮食保护气,Y和Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,Z原子核外电子数是W原子最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)。

A.原子半径大小:r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z)

B.Z的简单氢化物的热稳定性比W的弱

C.Y、W的离子具有相同的电子层结构

D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强

8.W、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增加,W的原子核最外层电子数是次外层电子数的2倍,X-、Y+具有相同的电子层结构,Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是(　　)。

A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W)

B.简单氢化物的热稳定性:X>Z>W

C.最高价氧化物的水化物的酸性:W>Z

D.X可分别与W、Y形成化合物,其所含的化学键类型相同

9.(2021河北石家庄二中高三检测)主族元素Q、W、X、Y、Z的原子序数均不大于20,化合物ZW2与水剧烈反应,生成一种强碱和一种可燃性气体单质,Q与X同族,且X的最外层电子数是内层电子数的3倍,常温下,Y的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是(　　)。

A.简单离子半径:Z>Q>X>Y

B.工业上用电解相应氯化物冶炼Y单质

C.Q与X形成的化合物中,每个原子最外层均满足8电子结构

D.化合物ZW2中只含有离子键

二、非选择题

10.A、B、C、D为短周期元素,在周期表中所处的位置如右图所示。A、D两元素的原子核外电子数之和等于B、C两元素的原子核外电子数之和。C元素的质子数是B元素的质子数的2倍。

 (1)写出A、B、C、D四种元素的名称　　 　、　 　　、　　　　、　　　　。 

(2)D位于元素周期表中第　　周期第　　　族。 

(3)D的单质与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)比较B、C的原子半径大小:　　　　　　　　　　。 

(5)若D原子核内质子数与中子数相等,则D的质量数是　　　。 

11.已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,D是同周期中单核离子半径最小的元素,E元素的最高正价与最低负价的代数和为6。请回答下列问题:

(1)化合物M的电子式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)B、C所形成的简单离子中,半径较大的是　　　　(用离子符号表示)。 

(3)E的单质与A的简单氧化物反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　。

(4)A、D形成的化合物DA3与水反应生成无色气体,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,每生成1 mol气体转移的电子数为　　　　。 

(5)工业上,将CEO3与Na2SO3溶液混合后,再加入硫酸制备净水剂EO2,则该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)COA的水溶液与AE溶液反应,生成0.5 mol水时放出的热量为28.65 kJ,则该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

12.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4,且M原子的质子数是Y原子的2倍;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN在常温下为气体。据此回答下列问题:

(1)写出Z与N形成的化合物的电子式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　(分解反应)。 

(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则A的化学式为　　　　,B的化学式为　　　　　　　。 

13.A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知:A元素的原子半径是主族元素中最小的,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,D与E同主族,E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答:

(1)元素C在周期表中的位置是 　　　　　　　　。 

(2)元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂,这种化合物与水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)D和E两种元素相比较,其原子得电子能力较强的是　　　　　　(写名称)。 

(4)元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有四种元素),这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂,元素A、F组成的化合物为Y。在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉,反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉,则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是:X　　　(填“>”“=”或“<”)Y。 

(6)元素F的单质常温下是一种气体,工业上主要是通过电解其钠盐的饱和溶液的方法获得该气体,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

考点规范练16　原子结构与核外电子排布

1.D　14C中含有的中子数=14-6=8,A项错误。1H、2H、3H是质子数相同、中子数不同的氢元素的不同种核素,B项错误。H2O与D2O是化合物,不是原子,不能互称同位素,C项错误。C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,均为碳的同素异形体,D项正确。

2.C　中子数为8的氮原子为N,A项错误。HCl是共价化合物,电子式为,B项错误。Cl-的结构示意图为,D项错误。

3.C　短周期元素中,T元素原子第二层上的电子数是第一层的3倍,则L层电子数为6,故T为O元素;R与T同一族,则R为S元素;L2+与T2-的核外电子数相等,则L为Mg;Q与L同族,则Q为Be;Z元素最高正价是+3价,与L同周期,则Z为Al;非金属性:O>S,故氢化物的稳定性为H2O>H2S,故A项错误。金属性:L(Mg)>Q(Be),故Mg与盐酸反应更剧烈,故B项错误。Z与T形成的化合物为Al2O3,属于两性氧化物,故C项正确。L与R通过离子键形成的化合物为MgS,Mg2+核外电子数为10、S2-核外电子数为18,故D项错误。

4.AMc质子数为115,质量数为281,A项正确;287Mc与288Mc互为同位素,B项错误Ca原子的中子数为41-20=21,C项错误;Mc元素核外电子排布为2、8、18、32、32、18、5,位于元素周期表中第ⅤA族,D项错误。

5.B　由36号元素氪元素的位置可推出该元素位于第5周期第ⅢB族,属于过渡元素,为金属元素,A项正确。中子数为89-39=50,中子数与质子数之差为50-39=11,B项错误。

6.B　X为氧,Y为钠,Z为镁,W为硫。

7.B　根据元素周期表,短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的某种单质可用作粮仓中的粮食保护气,则X为N元素;Y和Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,Z原子核外电子数是W原子最外层电子数的2倍,设W的最外层电子数为a,则Z的核外电子数为2a,Y的最外层电子数为a-(2a-10)=10-a,若a=7,则Z为Si元素,Y为Al元素,W为Cl元素,符合题意;若a=6,Z为Mg元素,Y为C元素或Si元素,均不符合原子序数增大的条件。由上述分析可知,X为N元素,Y为Al元素,Z为Si元素,W为Cl元素。A.电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:r(X)<r(W)<r(Z)<r(Y),故A项错误。非金属性Z<W,则元素Z的简单氢化物的热稳定性比W的弱,故B项正确。元素Y、W的离子相差1个电子层,故C项错误。非金属性Z<W,则元素Z的最高价含氧酸的酸性比W的弱,故D项错误。

8.B　W原子的最外层电子数是次外层的2倍,则W为碳元素;X-、Y+具有相同的电子层结构,则X为氟元素,Y为钠元素;Z的阴离子不能发生水解反应,则Z为氯元素。比较原子半径时,先比较电子层数,再比较最外层电子数,则原子半径r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A项错误。非金属性F>Cl>C,所以简单氢化物的热稳定性X>Z>W,B项正确。非金属性C<Cl,则最高价氧化物的水化物的酸性W<Z,C项错误。X与W、Y形成的化合物分别为CF4、NaF,前者含共价键,后者含离子键,D项错误。

9.D　主族元素Q、W、X、Y、Z的原子序数均不大于20,化合物ZW2与水剧烈反应,生成一种强碱和一种可燃性气体单质,则ZW2是CaH2,Z是Ca元素,W是H元素。X的最外层电子数是内层电子数的3倍,故X是O元素,Q与X同族,则Q为S元素。Y的单质能溶于Q的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,则Y为Al元素。电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:Q>Z>X>Y,A项错误;Al为活泼金属,工业上电解熔融Al2O3冶炼Al单质,而氯化铝为共价化合物不导电,B项错误;Q与X形成的化合物有SO2与SO3,S原子最外层电子数均不满足8电子结构,C项错误;化合物ZW2是CaH2,属于离子化合物,电子式为[]-Ca2+H]-,只含有离子键,D项正确。

10.答案 (1)氮　氧　硫　氯　(2)3　ⅦA　(3)Cl2+H2OHCl+HClO　(4)B<C或S>O　(5)34

解析 C比B的质子数大8,由C元素的质子数是B元素的质子数的2倍可知,B为氧,C为硫,则A为N,D为Cl。

11.答案 (1)H或H

(2)N3-

(3)Cl2+H2OCl-+HClO+H+

(4)AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑　NA (或6.02×1023)

(5)2Cl+S+2H+S+2ClO2↑+H2O

(6)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)

ΔH=-57.3 kJ·mol-1

解析 已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,M可以是NH3或N2H4,A为H、B为N;C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,C是Na;D是同周期中单核离子半径最小的元素,D是Al;E元素的最高正价与最低负价的代数和为6,E是Cl。

(1)化合物M的电子式为H或H。

(2)B、C所形成的简单离子的电子层结构相同,离子半径随着核电荷数增大而减小,所以半径较大的是N3-。

(3)E的单质氯气与A的简单氧化物水反应的离子方程式为Cl2+H2OCl-+HClO+H+。

(4)A、D形成的化合物DA3与水反应生成无色气体,则该反应的化学方程式为AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑,H2~e-,每生成1 mol气体转移的电子数为NA或6.02×1023。

(5)工业上,将CEO3与Na2SO3溶液混合,再加入硫酸制备净水剂EO2,则该反应的离子方程式为2Cl+S+2H+S+2ClO2↑+H2O。

(6)COA的水溶液和AE溶液反应,生成0.5 mol水时放出的热量为28.65 kJ,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1。

12.答案 (1)Na+]-

(2)2H2O22H2O+O2↑

(3)2SO2+O22SO3

(4)NaOH　NaClO(或NaHS)

解析 由题意可知,Y是氧元素,M是硫元素,N是氯元素,X是氢元素,Z是钠元素。(1)Na与Cl形成的化合物是NaCl,其电子式为Na+]-。(2)H与O形成的10电子分子是H2O,形成的18电子分子是H2O2,二者之间转化的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(3)由图示可知图中表示的是SO2与O2反应生成SO3,即2SO2+O22SO3。(4)A能抑制水的电离,且三种元素的原子个数之比为1∶1∶1,则A是NaOH;B能促进水的电离,是能水解的盐,且组成元素的原子个数之比也为1∶1∶1,则B是NaClO或NaHS。

13.答案 (1)第2周期ⅤA族

(2)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑

(3)氧元素

(4)H++HSSO2↑+H2O

(5)>

(6)2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-

解析 由B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍可知B为碳元素,由A的原子半径最小可知为氢元素;由C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐,可知C为氮元素;由E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2,可知E为硫元素、D为氧元素、F只能为氯元素;(4)NaHSO4电离出的H+与HS反应;(5)由日常生活中的调味剂可知H、C、O组成的X是醋酸,Y是HCl,等pH的CH3COOH、HCl溶液,醋酸的浓度远远大于盐酸,随着反应的进行CH3COOHCH3COO-+H+向右移动,醋酸中c(H+)大于盐酸中的,所以醋酸中的反应速率大于盐酸中的。