1、第二节 元素周期律第 1 课时 原子核外电子的排布 元素周期律1.图中 a、b、c、d、e 为周期表前四周期的一部分元素 ,下列叙述正确的是 ( )A.b 元素除 0 价外,只有一种化合价B.五种元素中,c 元素的性质最稳定C.b 和 d 的气态氢化物分别溶于水 ,溶液的酸性:bdD.e 元素最高价氧化物对应的水化物和不同量的氢氧化钠溶液反应,可能生成三种盐解析:由题意可知 a 为第一周期,只能为 He;b 为第二周期第A 族( 即氧元素);c 为第三周期第A 族(即 Si 元素 );d 为第三周期第A 族(即 Cl 元素);e 为第四周期第A 族(即 As 元素) 。A 项,氧元素除 0 价
2、外,还有-2 价、-1 价,错误;五种元素中,a 元素(氦)为稀有气体,性质最稳定,B 错误;C 项,b、 d 的氢化物分别为 H2O、HCl,显然 HCl 水溶液显酸性,C 错误;D 项,As 元素的最高价含氧酸为 H3AsO4,属三元酸 ,与 NaOH 发生反应可 生成Na3AsO4、NaH 2AsO4、Na 2HAsO4 三种盐,D 正确。答案:D2.A、B 两原子,A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子,B 原子 L 层电子数恰为 A 原子 L 层电子数的 2 倍,则 A、B 分别是( )A.硅和钠 B.硼和氮C.碳和氯 D.碳和铝解 析:设 A 原子 L 层电子数为 x,
3、则 B 原子 L 层和 M 层电子数分别为 2x 和 x+3,2x=8,则 x=4,所以 A、B 两原子电子数分别为 6 和 17,即 A、B 分别是碳和氯。答案:C3.X、Y、Z 三种元素的原子,其核外电子排布分别为:X 最外层有 1 个电子,Y 有 3 个电子层,最外层电 子数比次外层的少 3,Z 的最外层电子数是次外层的 3 倍。由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是( )A.XYZ2 B.XYZ3 C.X2YZ2 D.X3YZ3解析:根据题意“X 最外层有 1 个电子”,则 X 在发生化学反应时通常显示+1 价;“Y 有 3 个电子层,最外层电子数比次外层的少 3”,则 Y 的 3
4、个电子层上的电子数分别为 2、8、5,为 P,P的常见正化合价有+3、+5;“Z 的最外层电子数是次外层的 3 倍”,则 Z 为 O,通常显示-2 价;根据化合物中各元素所显示的化合价,则仅有 X2YZ2 中 Y 的化合价为+2,不符合题意。答案:C4.X、Y、Z、M 是元素周期表中前 20 号元素,其原子序数依次增大 ,且 X、Y、Z 相邻。X 的核电荷数是 Y 的核外电子数的一半 ,Y 与 M 可形成化合物 M2Y。下列说法正确的是( )A.原子半径:ZYB.简单离子的半径:M 的离子Z 的离子Y 的离子X 的离子 来源:C.X 的阴离子和 Y 的阴离子核外电子数相同D.Z 元素的最高价氧
5、化物对应水化物的化学式为 HZO4解析:根据 X、Y、Z 相邻,X 的核电荷数是 Y 核外电子数的一半,可推出 X、Y 应是上下相邻,若是一、二周期相邻, 1H 与 3Li 不符,稀有气体不符(因 Y 元素可形成化合物 );若是二、三周期,原子序数上、下相差 8,只有在A 族( 8O 与 16S)符合;下面就可容易地推出其他元素 ,如下表:X(8O) 来源:Y(16S) Z(17Cl)M(19K) 来源:学科网答案:D5.(2013河北唐山高一检测)W、X、Y、Z 四种元素是原子序数依次增大的短周期元素,已知:(1)四种元素的电子层数之和等于 10,且它们分属于连续的四个主族;(2)四种元素的
6、原子中半径最大的是 X 原子。下列说法正确的是 ( )A.W 和 X 位于第二周期B.Y 和 Z 分别是 Al 和 SiC.W 和 X 分别是 O 和 FD.Z 的金属性可能比 X 的金属性强解析:四种元素的电子层数之和等于 10,有两种可能: 1+3+3+3;2+2+3+3。后一种情况无法满足 X 的原子半径最大的条件。因此 符合要求,四种元素依次是 H、Mg 、Al、Si。据此即可判断 B 正确。答案:B6.几种短周期元素的原子 半径及主要化合价如下表:元素代号 L M X R T原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074主要化合价 +2 +3 +6,-2
7、+2 -2下列叙述正确的是( )A.离子半径大小:r(M 3+)r(T2-)B.R 的氧化物对应的水化物可能具有两性C.X 单质在氧气中燃烧生成 XO3D.L、X 形成的简单离子核外电子数相等解析:根据表格中元素的化合价和原子的原子半径 ,可以推断出:L 为镁,M 为铝,X 为硫,R 为铍,T为氧。A 项中,r(Al 3+)r(O2-);C 项中,硫在氧气中燃烧只生成二氧化硫;D 项中,L、X 形成的简单离子为 Mg2+、S 2-,核外电子数分别为 10、18。答案:B7.已知某粒子的结构示意图为 。试回答:(1)当 x-y=10 时 ,该粒子为 ( 填“ 原子”“阳离子”或“阴离子”)。 (
8、2)当 y=8 时,粒子可能为(填粒子符号 ) 、 、 、 、 。 (3)写出 y=3 与 y=7 的原子对应元素的最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式: 。 解析:(1)当 x-y=10 时,x= 10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以 该粒子应为原子;(2)当 y=8时,应为有 18 个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等; (3)y=3 时为铝原子、y =7 时为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为 Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O。答案:(1)原子(2)Ar Cl- S 2- K + Ca 2+(合理
9、即可)(3)Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O8.短 周期元素 A、B 、C、D、 E、F 六种元素,它们的原子序数由 A 到 F 依次增大。在周期表中,A 的原子半径最小。B 元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,C 为地壳中含量最多的元素,D 是原子半径最大的短周期主族元素 ,D 单质燃烧时呈现黄色火焰 ,D 的单质在高温下与 C 的单质充分反应, 可以得到与 E 单质颜色相同的淡黄色固态化合物。D 与 F 形成的化合物 DF 是常用的调味品。试根据以上叙述回答:(1)元素名称:A 、B 、C 、D 。 (2)E 在元素周期表中的位置: 。 来源:(3)F 离子结构示意图: 。
10、(4)A、B 组成的最简单化合物的名称是 。 (5)C、D 按原子个数比 11 组成的一种化合物与水发生反应的化学方程式为 。 (6)能说明 E 的非金属性比 F 的非金属性 ( 填“强” 或“弱”)的事实是 ( 举一例)。 解析:根据“A 的原子半径最小”知 A 为氢,根据“C 为地壳中含量最多的元素 ”知 C 为氧,则 B为第二周期元素,原子结构为 ,所以 B 为碳,根据“D 是原子半径最大的短周期主族元素”知 D 为钠,Na 在 O2 中燃烧生成的 Na2O2 为淡黄色,所以 E 为硫,根据“D 与 F 形成的化合物 DF是常用的调味品”知 DF 为 NaCl,则 F 为氯。答案:(1)
11、氢 碳 氧 钠(2)第三周期第A 族(3)(4)甲烷(5)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2(6)弱 氯气能从硫化钠溶液中置换出硫等( 合理答案均可)9.A、B、C 三种元素的原子具有相同的电子层数,且 B 的核电荷数比 A 大 2,C 原子的电子总数比 B 原子的 电子总数多 4。1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气,这时 A 转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子。试回答 :(1)A 是 元素,B 是 元素,C 是 元素。 (2)写出 A、B 的最高价氧化物分别与 C 的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式: 、 。 (3)A 离子的氧化性比 B
12、 离子的氧化性 ( 填“ 强”或“弱”)。 (4)元素 D 的离子也与 A、B 的离子具有相同的电子层结构,其单质在反应中只能作还原剂,请你用实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验方案即可), 证明D 元素的金属性比 B 强。试剂:镁条、铝丝、AlCl 3 溶液、MgCl 2 溶液、稀盐酸、NaOH 溶液。方案一: 。 方案二: 。 解析:根据“1 mol A 的单质与足量盐酸反应可置换出 11.2 L(标准状况下)氢气,这时 A 转变成与氖原子具有相同电子层结构的离子”知 A 为钠元素,则 B 为铝元素、C 为氯元素。A、B最高价氧化物分别为 Na2O(或 Na2O2
13、)和 Al2O3,C 的气态氢化物的水溶液为盐酸。因为 Na+与 Al3+具有相同的电子层结构,而 Na+的半径大于 Al3+,Na+得电子能力弱于 Al3+,即 Na+的氧化性弱于 Al3+。元素 D 应为镁 ,要比较 Mg 和 Al 金属性的相对强弱 ,可根据比较金属性强弱的理论依据进行方案设计。来源:答案:(1)钠 铝 氯 (2)Na 2O+2H+ 2Na+H2O 或 2Na2O2+4H+ 4Na+2H2O+O2 Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O (3)弱 (4)方案一:用镁条和铝丝分别与盐酸反应,观察其反应的快慢,反应快的金属性强 方案二:将镁条和铝丝分别插入 NaOH 溶液中,观察是否发生反应,能与强碱溶液反应的为两性,金属性相对较弱
