2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律2.1原子核外電子排布練習(xí)含解析新人教版必修2

PAGE11-第1課時原子核外電子排布記一記1.原子核外電子排布規(guī)律：(1)各層最多容納的電子數(shù)目為2n2個(n為電子層序數(shù))。(2)最外層電子數(shù)目不超過8個(K層為最外層時，不超過2個)，次外層電子數(shù)目不超過18個。(3)核外電子總是先排布在能量較低的電子層里，然后由里向外，依次排布在能量漸漸上升的電子層里，即按K、L、M、N…依次排列。2．常見10電子粒子：(1)分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。(2)陽離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋。(3)陰離子：O2－、F－、OH－。3．常見“18電子”粒子(1)分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4等。(2)陽離子：K＋、Ca2＋。(3)陰離子：P3－、S2－、HS－、Cl－。探一探1.將Na原子的結(jié)構(gòu)示意圖畫成對嗎？為什么？[提示]不對，L層沒有填滿，只有填滿L層才能排M層，正確的寫法為。2．原子的M層是最外層或內(nèi)層時，最多容納的電子數(shù)分別是多少？[提示]依據(jù)核外電子的排布規(guī)律知：①當(dāng)M層作最外層時，最多不超過8個；②當(dāng)M層作內(nèi)層時，最多不超過18個。3．M電子層最多可容納18個電子，為什么鉀原子的核外電子排布不是而是？[提示]若鉀原子的M層排布9個電子，此時M層就成為最外層，這和電子排布規(guī)律中“最外層電子數(shù)不超過8個”相沖突，不符合電子排布規(guī)律。4．短周期元素中，有哪些離子的核外電子排布與稀有氣體Ne的核外電子排布相同？[提示]N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋判一判推斷正誤(對的在括號內(nèi)打√，錯的在括號內(nèi)打×)(1)多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較高。(×)(2)稀有氣體元素的原子最外層都排有8個電子。(×)(3)M層為最外層時容納的最多電子數(shù)不超過8個。(√)(4)原子核外各電子層容納的電子數(shù)為2n2個。(×)(5)鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是。(×)(6)某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍。(×)(7)某離子M層和L層電子數(shù)均為K層的4倍。(√)(8)離子的核電荷數(shù)確定等于其核外電子數(shù)。(×)(9)示意圖中，x的數(shù)值有可能大于10，也可能等于10，還可能小于10。(√)(10)Cl－與Ca2＋的核外電子排布完全相同。(√)練一練1.[2024·遼寧學(xué)考模擬]排布在下列各電子層上的一個電子，所具有的能量最低的是()A．K層B．L層C．M層D．N層答案：A2．[2024·天津月考]下列是幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)說法不正確的是()Ａ．①和②屬同種元素B．②屬于稀有氣體元素C．①和③的化學(xué)性質(zhì)相像D．④屬于金屬元素答案：B3．[2024·青島檢測]下列粒子中，最外層與第一層的電子數(shù)之和等于次外層電子數(shù)的是()A．SB．MgC．ClD．Be答案：A4．已知某短周期元素原子的第三電子層上排布有5個電子，則該元素在周期表中位于()A．其次周期ⅣA族B．其次周期ⅤA族C．第三周期ⅣA族D．第三周期ⅤA族答案：D學(xué)問點一原子核外電子排布規(guī)律1.下列關(guān)于原子核外電子排布規(guī)律的說法錯誤的是()A．K層是能量最低的電子層B．原子失電子時先失去能量低的電子C．核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上D．N層為次外層時，最多可容納的電子數(shù)為18解析：離原子核近的電子能量低，離原子核遠(yuǎn)的電子能量高，則K層是能量最低的電子層，A項正確；原子最先失去最外層電子，最外層電子的能量最高，所以原子失電子時先失去能量高的電子，B項錯誤；核外電子總是優(yōu)先排布在能量較低的電子層上，C項正確；電子層的次外層最多容納18個電子，所以N層為次外層時，最多可容納的電子數(shù)為18，D項正確。答案：B2．[2024·河北唐山開灤二中月考]下列關(guān)于核外電子排布的說法中不正確的是()A．其次電子層最多可容納的電子數(shù)為8B．次外層最多可容納的電子數(shù)為18C．最多可容納2個電子的電子層確定是第一電子層D．最多可容納8個電子的電子層確定是其次電子層解析：依據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，其次電子層最多可容納的電子數(shù)為8，A項正確；次外層最多可容納的電子數(shù)為18，B項正確；最多可容納2個電子的電子層確定是第一電子層，即K層，C項正確；由于最外層電子數(shù)不超過8，因此最多可容納8個電子的電子層不確定是其次電子層，D項錯誤。答案：D3．下列有關(guān)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖表示正確的是()學(xué)問點二原子核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系4.[2024·上海靜安區(qū)七一中學(xué)檢測]有關(guān)短周期元素原子的說法正確的是()A．當(dāng)原子形成簡潔離子后，其最外層電子數(shù)可超過8B．原子最外層電子數(shù)少于4時，電子數(shù)越多，還原性越強C．原子核外電子中，位于最外層上的電子能量最高D．當(dāng)最外層電子數(shù)變?yōu)?時粒子達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析：當(dāng)原子形成簡潔離子后，其最外層電子數(shù)不行能超過8，A項錯誤；原子最外層電子數(shù)少于4時，電子數(shù)越多，失去電子的實力越弱，還原性越弱，B項錯誤；依據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，原子核外電子中，離核較遠(yuǎn)的電子能量較高，則最外層上的電子能量最高，C項正確；當(dāng)最外層電子數(shù)變?yōu)?或8時粒子達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項錯誤。答案：C5．元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則元素X與元素Y形成常見化合物的化學(xué)式為()A．XYB．XY2C．X2YD．XY3解析：元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，即Na＋，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，即O原子，則X是Na，Y是O，Na與O可形成Na2O和Na2O2兩種化合物，故C項正確。答案：C6．[2024·福建德化一中等三校聯(lián)考]在核電荷數(shù)為1～18的元素中，下列敘述正確的是()A．最外層只有1個電子的元素確定是金屬元素B．最外層只有2個電子的元素確定是金屬元素C．原子核外各層電子數(shù)相等的元素是非金屬元素D．最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是非金屬元素解析：最外層只有1個電子的元素有氫元素，氫元素屬于非金屬元素，故A項錯誤；最外層有2個電子的元素不確定是金屬元素，如氦原子最外層有2個電子，但氦元素屬于非金屬元素，故B項錯誤；原子核外各層電子數(shù)相等的不確定是非金屬元素，如鈹元素原子有兩個電子層，每層上都是2個電子，但鈹元素是金屬元素，故C項錯誤；最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是氧元素，屬于非金屬元素，故D項正確。答案：D綜合考查原子結(jié)構(gòu)與元素推斷7.今有A、B兩種原子，A原子的M層比B原子的M層少3個電子，B原子的L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍，A和B分別是()A．Si和NaB．B和HC．Cl和CD．C和Al解析：A原子的M層比B原子的M層少3個電子，則B原子M層上至少有3個電子，B原子K、L電子層上的電子數(shù)依次為2、8；B原子L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍，A原子L層上電子數(shù)為4，其K、L電子層上的電子數(shù)分別為2、4，則B原子M層上有3個電子，故A、B原子電子總數(shù)分別為6、13，為碳元素、鋁元素。答案：D8．[2024·陜西西安一中月考]X、Y、Z、R是1～18號元素中的4種元素，它們的原子結(jié)構(gòu)有以下特點：①元素X原子的M層比L層少3個電子；②元素Y的－2價陰離子的核外電子排布與氖原子相同；③元素Z原子的L層比M層多5個電子；④元素R原子的L層比K層多3個電子，其中金屬性最強的是()A．XB．YC．ZD．R解析：由題給信息分析可知X、Y、Z、R分別為P、O、Al、N四種元素。其中只有Al為金屬元素，金屬性最強，故C項正確。答案：C9．A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)，它們都分別含有10個電子，已知它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：①A＋＋C－eq\o(→,\s\up7(△))D＋E↑②B＋＋C－→2D(1)寫出①的離子方程式：________________________________________________________________________；寫出②的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子：__________________________。(3)除A＋、B＋外，請再寫出兩種含10個電子的陽離子：__________________。解析：先列出常見的10電子粒子，比照分析找出其轉(zhuǎn)化關(guān)系。①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；②陽離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋；③陰離子：F－、O2－、OH－。其中發(fā)生題給模式的反應(yīng)分別為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，H3O＋＋OH－=2H2O，故A＋為NHeq\o\al(＋,4)，B＋為H3O＋，C－為OH－，D為H2O，E為NH3。答案：(1)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑H3O＋＋OH－=2H2O(2)Ne、CH4(合理即可)(3)Na＋、Mg2＋(合理即可)基礎(chǔ)達標(biāo)1．下列關(guān)于核外電子排布的說法中不正確的是()A．第n層電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2B．其次電子層中最多可容納的電子數(shù)為8C．最多可容納8個電子的電子層確定是其次電子層D．最多可容納2個電子的電子層確定是第一電子層解析：第n層電子層最多可容納電子數(shù)為2n2，故A、B、D三項正確。最外層最多可容納8個電子，故C項錯誤。答案：C2．下列說法正確的是()A．某微粒核外電子排布為2、8、8結(jié)構(gòu)，則該微粒確定是氬原子B．最外層電子達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的微粒只能是稀有氣體的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是與Ne原子具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子D．NHeq\o\al(＋,4)與OH－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)解析：電子層結(jié)構(gòu)為的微?？梢允荂l－、S2－、K＋、Ar等。NHeq\o\al(＋,4)和OH－質(zhì)子數(shù)分別為11和9，電子數(shù)都為10。答案：C3．下列原子(離子)的結(jié)構(gòu)示意圖錯誤的是()①磷原子②碳原子③鈉原子④氧離子A．①②B．②③C．③④D．①④解析：磷原子的結(jié)構(gòu)示意圖正確；碳原子的第一電子層只能容納2個電子，其結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為；鈉原子應(yīng)有3個電子層，其次電子層容納8個電子，第三電子層容納1個電子，應(yīng)為；氧原子核外最外電子層得到2個電子，形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此氧離子的結(jié)構(gòu)示意圖正確。答案：B4．已知一般狀況下原子核外最外層電子數(shù)相等的元素具有相像的化學(xué)性質(zhì)。氟元素原子的核外電子排布示意圖為。下列原子中，與氟元素原子的化學(xué)性質(zhì)相像的是()解析：與氟原子化學(xué)性質(zhì)相像的原子最外層電子數(shù)應(yīng)為7。依據(jù)原子核外電子排布規(guī)律及相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)示意圖，只有D圖中氯原子與氟原子化學(xué)性質(zhì)相像。答案：D5．依據(jù)元素周期表推斷，下列敘述不正確的是()A．K層電子數(shù)為奇數(shù)的全部元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等B．L層電子數(shù)為奇數(shù)的全部元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等C．L層電子數(shù)為偶數(shù)的全部主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等D．M層電子數(shù)為奇數(shù)的全部主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等解析：K層電子數(shù)為奇數(shù)的元素只有氫元素，氫元素所在族的序數(shù)與原子的K層電子數(shù)相等，A項正確；L層電子數(shù)為奇數(shù)的元素有鋰、硼、氮、氟，這些元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等，B項正確；L層電子數(shù)為偶數(shù)的主族元素如鎂元素，所在族的序數(shù)為第ⅡA族，但鎂元素原子的L層電子數(shù)為8，所在族的序數(shù)與鎂元素原子的L層電子數(shù)不相等，C項錯誤；M層電子數(shù)為奇數(shù)的主族元素有鈉、鋁、磷、氯，元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等，D項正確。答案：C6．下列各原子構(gòu)成的單質(zhì)中，確定能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的是()A．原子核內(nèi)沒有中子B．M層有5個電子C．原子核外最外層電子數(shù)＝電子層數(shù)D．N層上電子數(shù)與K層電子數(shù)相等，次外層有8個電子解析：A項中的原子為H，H2不符合題意；B項中的原子為磷，非金屬單質(zhì)不能與稀硫酸反應(yīng)生成H2；符合C項的原子有H、Be、Al等，其中H2不能與稀硫酸反應(yīng)；D項的原子為Ca，鈣單質(zhì)能與稀硫酸反應(yīng)生成H2。答案：D7．X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層只有一個電子，下列說法正確的是()A．X可能是其次周期非金屬元素B．X可能是第三周期金屬元素C．Y可能與X同主族D．Y確定是金屬元素解析：X可能是Li或Si，Y為H或Li。答案：C8．[2024·江西九江重點中學(xué)段考]某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1)，則該原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是()A．2a＋2B．2a＋10C．a(chǎn)＋2D．2a解析：原子核外電子排布規(guī)律：最外層不能超過8個電子，次外層不能超過l8個電子。某元素的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1)，所以該元素的次外層只能是K層，為2個電子；最外層是L層，該層電子數(shù)是2a，所以該元素原子的核外電子數(shù)是2a＋2；再依據(jù)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，所以核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是2a＋2。答案：A9．X、Y、Z三種短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，Y原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍，Z原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的4倍。則X、Y、Z三種元素，可能的組合是()A．C、Si、MgB．Li、C、MgC．C、Mg、LiD．C、O、Mg解析：短周期元素中最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍的元素是C，次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的有Li和Si，次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)4倍的是Mg，故答案為A項。答案：A10．元素A原子最外層電子數(shù)是次外層3倍，元素B原子有三個電子層，且最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則A、B兩元素組成的化合物的化學(xué)式為()A．A2BB．B2A3C．A3B2D．BA2解析：最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子是O，有三個電子層，且最外層電子數(shù)等于3的原子是Al，二者形成的化合物為Al2O3。答案：B11．A、B、C、D、E五種元素，它們原子的核外電子排布如下表所示：元素各電子層的電子數(shù)KLMNA27B281C28187D282E287(1)屬于同一周期的元素是________(填字母序號)。(2)屬于同一主族的元素是________(填字母序號)。(3)B單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。(4)E單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。解析：原子電子層數(shù)相同的元素位于同一周期，故B、D、E為同一周期；同一主族元素原子最外層電子數(shù)相等，故A、C、E為同一主族；B單質(zhì)為Na，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；E單質(zhì)為Cl2，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋H2OHCl＋HClO。答案：(1)B、D、E(2)A、C、E(3)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(4)Cl2＋H2OHCl＋HClO12．以下是四種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖：(1)上述粒子中非金屬性最強的元素是________(填字母序號)，將其單質(zhì)通入KI溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。(2)C單質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)電子層結(jié)構(gòu)與C相同、化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的元素原子的核電荷數(shù)是________，用原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系說明它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的緣由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)A的一種同位素可用于考古斷代，這種同位素的符號是________，這種用途取決于它的________性。解析：四種粒子按A～D的依次依次是C、Cl、Na＋、Al3＋，其中Cl2能從KI溶液中置換出I2；Na能與水反應(yīng)產(chǎn)生H2；電子層結(jié)構(gòu)與Na＋相同的原子為Ne，其最外層已達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；考古工作者利用146C來測定文物的年頭。答案：(1)BCl2＋2I－=2Cl－＋I2(2)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑(3)10該原子最外層已達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定(4)eq\o\al(14,6)C放射實力達標(biāo)13．已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的四種不同微粒。它們之間存在如下圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)假如A、B、C、D均是10電子的微粒，請寫出：A的化學(xué)式________；D的化學(xué)式________。(2)假如A和C是18電子的微粒，B和D是1