2020_2021学年高中化学第1章原子结构元素周期律第1节2原子结构与元素原子得失电子能力课时练

原子结构与元素原子得失电子能力
(30分钟50分)
一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)
1.氦-3是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。

如果用氦-3进行核聚变反应发电,1吨氦-3就可以满足全世界一年的发电需要。

地球上的氦-3含量很少,而月球的土壤中吸附着数百万吨的氦(He-3),其原子核中质子数为2、中子数为1。

下列关于氦(He-3)元素的说法正确的是( )
A.原子核外电子数为3
B.相对原子质量为2
C.原子结构示意图为
D.原子结构示意图为
【解析】选C。

由题意可知,氦(He-3)原子核中质子数为2、中子数为1,结合“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数”和“相对原子质量≈质子数+中子数(近似整数值)”,可知:原子核外电子数=核内质子数=2,故A错误;相对原子质量≈质子数+中子数=2+1=3,故B错误;氦原子核外电子数是2,只有1个电子层,原子结构示意图为,故C正确,D错误。

2.(2020·开封高一检测)元素X的离子结构示意图为,元素Y的原子结构示意图为
,则元素X与元素Y形成化合物的常见化学式为( )
A.XY
B.XY2
C.X2Y
D.XY3
【解析】选C。

元素X的离子结构示意图为,元素Y的原子结构示意图为,则X
是Na、Y是O,Na和O组成的常见化合物是Na2O和Na2O2,C项正确。

3.(2020·宿迁高一检测)下列事实能说明金属性Na>Al的是( )
A.Na最外层有一个电子,Al最外层有3个电子
B.Na能与冷水反应,而Al不能
C.Na的熔、沸点低于Al的
D.Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来
【解析】选B。

金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系,A项错误;可以通过金属与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱,B项正确;熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系,C项错误;Na进入盐溶液中首先与水反应,因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al,D项错误。

【加固训练】
(2020·新余高一检测)下列叙述中能说明A金属比B金属活泼性强的是
( )
A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能
【解析】选D。

A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少不能说明A的金属性强于B,如Li的金属性弱于Ca,故A项错误;A原子的电子层数比B原子的电子层数多,不能说明A的金属性强于B,如Mg的金属性弱于Li,故B项错误;
1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多,说明A失电子比B多,不能说明A 的金属性强于B,故C项错误;常温下,A能从水中置换出氢气,而B不能,说明A的金属活泼性强于B,故D项正确。

4.(2020·深圳高一检测)元素X的原子核外M电子层上有3个电子,元素Y2-的核外有18个电子,则这两种元素可形成的化合物为 ( )
A.XY2
B.X2Y3
C.X3Y2
D.X2Y
【解析】选B。

元素X的原子核外M电子层上有3个电子,则元素X为Al,在反应中易失去3个电子而在化合物中显+3价,Y2-的核外有18个电子,Y原子的质子数=18-2=16,则Y为S,硫原子最外层有6个电子,在反应中易得到2个电子而在化合物中显-2价,根据化合价的代数和为
0可知,这两种元素可形成的化合物为Al2S3。

二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
5.(2020·武汉高一检测)已知A、B、C三种元素的原子中,质子数为A<B<C,且都小于18,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。

试推断:
(1)三种元素的名称和符号:
A____________,B____________,C____________。

(2)画出三种元素的原子结构示意图:
A____________,B____________,C____________。

【解析】由A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,可知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,可知B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个且质子数A<B<C,可知C为氯元素。

答案:(1)碳,C 硅,Si 氯,Cl
(2)
【互动探究】
(1)从原子结构角度分析元素A和B原子的得电子能力强弱。

提示:元素A为C元素,原子结构示意图为,元素B为Si元素,原子结构示意图为
,从中可以得出二者最外层电子数相同,而Si原子核外有3个电子层,C原子核外有2个电子层,因此C原子核对最外层电子的吸引力大,故C原子的得电子能力强。

(2)根据元素C的原子结构推测C元素的化合价,并判断其单质在反应中主要表现氧化性还是还原性?
提示:元素C为Cl元素,原子结构示意图为,最外层有7个电子,因此在反应中容易得到1个电子形成稳定结构,故其最低负化合价为-1价,其最高正价为+7价,单质Cl2在反应中主要体现氧化性。

一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)
6.下列元素的最高价氧化物溶于水一定能生成强碱的是( )
A.最外层电子数为1的元素
B.原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
【解析】选D。

A中元素可能为H,B中元素为Li或Si,C中元素为Mg或Ca,D中元素为Na。

【方法规律】核电荷数为1～20的元素原子结构特点
(1)原子核中无中子的原子是H。

(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K。

(3)最外层有2个电子的元素:He、Be、Mg、Ca。

(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。

(5)最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素:C。

(6)最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素:O。

(7)最外层电子数是次外层电子数的4倍的元素:Ne。

(8)最外层电子数是内层电子总数的一半的元素:Li、P。

(9)最外层电子数是次外层电子数的一半的元素:Li、Si。

(10)最外层电子数等于电子层数的元素:H、Be、Al。

7.(2020·大同高一检测)1～18号中的某种元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1。

下列有关元素X的说法错误的是( )
A.元素X不可能是金属元素
B.元素X的气态氢化物不一定是电解质
C.元素X一定能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
D.工业上制取X的单质时一定涉及氧化还原反应
【解析】选D。

X原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,由于最外层电子数不超过8,第一电子层最多容纳2个电子,则n=2或3,对应的最外层电子数分别为5或7,所以X为N或Cl。

X 为N或Cl,均为非金属元素,A项正确;氮元素对应的氢化物常见的为NH3,NH3为非电解质,B项正确;X为N或Cl,可形成KNO3或KClO3,C项正确;工业上制备氮气时可用分离液化空气的方法,D 项错误。

二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
8.(2020·东城高一检测)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如表所示:
元素代号元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质分子为双原子分子,是空气的主要成分,分子比较稳定
Y M层比K层少1个电子
Z 有三个电子层,M层上有3个电子
(1)写出元素T的原子结构示意图:____________。

(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。

a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质与水反应剧烈
(3)元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: __________。

【解析】T元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以次外层是K层,最外层是L层,K层排2个电子,L层排6个电子,所以是氧元素;X元素单质为双原子分子,是空气的主要成分,所以是氮元素;Y元素原子M层比K层少1个电子,其核外各层电子数
分别是2、8、1,所以是钠元素;Z是铝元素。

(1)T为氧元素,其原子结构示意图为。

(2)Y、Z分别是钠、铝元素,金属性较强的是Na,比较金属性强弱的方法有单质与水或酸反应的剧烈程度、金属活动性顺序等。

(3)氧元素与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2,H2O2可与N2H4发生氧化还原反应生成N2和H2O。

答案:(1)(2)Na c (3)N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。