2019高考化學(xué) 第5章（物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律）第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 考點（2）原子核外電子排布講與練（含解析）.doc

物質(zhì)結(jié)構(gòu)　元素周期律 李仕才 考點二　原子核外電子排布 1．電子層的表示方法及能量變化 2.原子核外電子排布規(guī)律 (1)核外電子一般總是盡可能地先排布在能量較低的電子層里。 (2)每個電子層最多容納的電子數(shù)為2n2個。 ①最外層最多容納電子數(shù)不超過8個(K層為最外層時不超過2個)。 ②次外層最多容納的電子數(shù)不超過18個，倒數(shù)第三層最多容納的電子數(shù)不超過32個。 3．核外電子排布的表示方法 (1)原子結(jié)構(gòu)示意圖(以Na為例) (2)離子結(jié)構(gòu)示意圖 主族中的金屬元素的原子失去最外層電子形成與稀有氣體元素原子電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子，非金屬元素的原子得到電子形成與稀有氣體元素原子電子層結(jié)構(gòu)相同的陰離子： 4．常見“10電子”“18電子”微粒 (1)“10電子”的微粒： (2)常見的“18電子”的微粒： 判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) 1．硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖：。(　　) 2．最外層電子數(shù)為8的粒子一定是稀有氣體元素原子。(　　) 3．非金屬元素原子的核外電子數(shù)一般大于或等于4。(　√　) 4．核外電子首先占據(jù)能量較高的電子層。(　　) 5．某原子M層上電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍。(　　) 6．NH與Na＋的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)均相同。(　√　) 7．16O和18O是氧元素的兩種核素，16O與18O核外電子排布方式不同。(　　) 8．M層是最外層時，最多能容納18個電子。(　　) 9．某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1)，則該原子核外電子排布只有兩層。(　√　) 10．最外層電子數(shù)相同的元素，其化學(xué)性質(zhì)一定相同。(　　) 11．核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同。(　　) 12．1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外層電子總數(shù)為 86.021023。(　√　) 13．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。(　　) 1．核外電子排布的幾條規(guī)律之間既相互獨立又相互統(tǒng)一，不能孤立地應(yīng)用其中一條。如當(dāng)M層不是最外層時，最多排布的電子數(shù)為232＝18個；而當(dāng)它是最外層時，則最多只能排布8個電子。 2．核外電子排布相同的微粒，其化學(xué)性質(zhì)不一定相同，如S2－、Cl－。若屬于同位素的不同核素，其化學(xué)性質(zhì)是相同的，如H、H、H。 3．10e－微粒的轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)若10電子的粒子滿足關(guān)系的一定是NH＋OH－NH3↑＋H2O。 (2)若10電子粒子中滿足關(guān)系：B＋＋C－===2D的只有H3O＋＋OH－===2H2O。 4．其他等電子數(shù)的粒子 “2電子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。 “9電子”的粒子：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。 “14電子”的粒子：Si、N2、CO、C、CN－。 “16電子”的粒子：S、O2、C2H4、HCHO。 5．質(zhì)子數(shù)及核外電子總數(shù)均相等的粒子 ①Na＋、NH、H3O＋；②HS－、Cl－；③F－、OH－、NH；④N2、CO等。 一、核外電子排布規(guī)律 1．下列說法中肯定錯誤的是(　　) A．某原子K層上只有一個電子 B．某原子M層上電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍 C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍 D．陽離子的最外層電子數(shù)可能為2，也可能為8 解析：氫原子的K層上只有一個電子，A正確；M層上最多容納18個電子，不可能是L層電子數(shù)的4倍，B錯誤；S2－的M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍，C正確；陽離子的最外層電子數(shù)可能為2，也可能為8，D正確。 答案：B 2．用n表示原子核外電子層數(shù)，下列說法不正確的是(　　) A．原子核外每層最多容納的電子數(shù)為2n2個 B．原子的核電荷數(shù)一定等于原子的核外電子數(shù) C．He、Ne兩種元素原子每層電子容納的電子數(shù)都滿足2n2 D．同一原子核外的M層上的電子數(shù)一定比L層上的電子數(shù)多 解析：A項，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，正確；B項，原子呈電中性，核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，正確；C項，He原子核外只有一個電子層，該層電子數(shù)為2，Ne為2、8，每層電子容納的電子數(shù)都滿足2n2，正確；D項，當(dāng)M為最外層時可能的電子數(shù)為1～8，而此時的L層電子數(shù)為8個，錯誤。 答案：D 3．在第n電子層中，當(dāng)它作為原子的最外層時，容納電子數(shù)最多與(n－1)層相同。當(dāng)它作為原子的次外層時，其電子數(shù)比(n－1)層多10個，則此電子層是(　　) A．K層　　　　　　　　　　 B．L層 C．M層 D．N層 解析：由題意n層的電子數(shù)，可以是18，(n－1)層的電子數(shù)為8，故n層應(yīng)為M層。 答案：C 4．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號元素中，滿足上述關(guān)系的元素共有(　　) A．1對 B．2對 C．3對 D．4對 解析：①H和He；②C和He。 答案：B 5．六種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖分別為 請回答下列問題： (1)依次寫出6種粒子的符號：____________________________。 (2)A、B、C、D、E、F共表示________種元素、________種原子、________種陽離子、________種陰離子。 (3)上述微粒中，陰離子與陽離子可構(gòu)成兩種化合物，這兩種化合物的化學(xué)式為____________。 答案：(1)F、F－、Ne、Na＋、Mg2＋、Mg (2)4　3　2　1　(3)NaF、MgF2 6．下圖為幾種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，完成以下填空。 (1)屬于陽離子結(jié)構(gòu)的粒子是________(填編號，下同)。 (2)具有穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的原子是________。 (3)只能得電子的粒子是____________；只能失電子的粒子是________；既能得電子，又能失電子的粒子是________。 (4)③粒子半徑________④粒子半徑(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (5)某元素R形成的氧化物為R2O3，則R的離子結(jié)構(gòu)示意圖可能是________。 答案：(1)③⑤⑧　(2)②　(3)③⑤　①④⑥?、撷? (4)小于　(5)⑤ 7．請回答下列問題： (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。 (2)已知某離子的結(jié)構(gòu)示意圖為。 ①當(dāng)x－y＝10時，該粒子為________(填“原子”“陽離子”或“陰離子”)。 ②當(dāng)y＝8時，粒子可能為(填名稱)：________、________、________、________、________。 ③寫出y＝3與y＝7的元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。 解析：(1)與氯元素同族的短周期元素為F，F(xiàn)的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 (2)①當(dāng)x－y＝10時，x＝10＋y，說明核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，所以該粒子應(yīng)為原子；②當(dāng)y＝8時，應(yīng)為有18個電子的粒子，所以可能為氬原子、氯離子、硫離子、鉀離子、鈣離子；③y＝3時為鋁原子，y＝7時為氯原子，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為氫氧化鋁和高氯酸，反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 答案：(1)　(2)①原子?、跉逶印÷入x子　硫離子　鉀離子　鈣離子?、跘l(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 二、“等電子微粒”的判斷和應(yīng)用 8．下列各微粒：①H3O＋、NH、Na＋；②OH－、NH、F－；③O、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的一組是(　　) A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 解析：①組質(zhì)子數(shù)均為11，電子數(shù)均為10；②組質(zhì)子數(shù)均為9，電子數(shù)均為10；③組質(zhì)子數(shù)依次為16、11、12，電子數(shù)依次為18、10、10；④組質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為10。 答案：B 9．設(shè)X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三種主族元素，已知X＋和Y－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；Z元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9；Y和Z兩種元素可形成含4個原子核、42個電子的負(fù)一價陰離子。下列說法不正確的是(　　) A．元素Z的氣態(tài)氫化物分子中含有10個電子 B．元素Y的氣態(tài)氫化物分子中含有18個電子 C．元素Z與元素X形成的化合物X2Z中離子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．元素Y、Z組成的化合物屬于離子化合物 解析：由Y－知Y為非金屬，結(jié)合Z的質(zhì)子數(shù)比Y少9，則Y為第ⅦA族的Cl、Z為O，由此可知X為K。水分子中含有10個電子，HCl分子中含有18個電子，K2O中的K＋、O2－均達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。氯、氧組成的化合物為共價化合物。 答案：D 10．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子)，請回答下列問題： (1)A元素是____、B元素是________、C元素是________(用元素符號表示)。 (2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是________，含有的化學(xué)鍵是________。 (3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子，其分子式是________，其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 (4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是_____________，其電子式和電離方程式分別為____________。 (5)G分子中含有4個原子，其分子式是________。 (6)H分子中含有8個原子，其分子式是________。 解析：18電子微粒來源大體分為三個部分：一是第三周期的氣態(tài)氫化物及失去H＋的對應(yīng)離子；二是第四周期的金屬陽離子；三是由第二周期氣態(tài)氫化物去掉一個氫原子后，兩兩結(jié)合得到的分子。陰離子有P3－、S2－、HS－、Cl－；陽離子有K＋、Ca2＋；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，結(jié)合題目所給條件，不難確定所需答案。 答案：(1)K　Cl　S　(2)HCl　極性共價鍵　(3)F2　2F2＋2H2O===4HF＋O2　(4)H2S　HH；H2SH＋＋HS－、HS－H＋＋S2－　(5)H2O2(或PH3)　(6)C2H6 11．A＋、B＋、C－、D、E五種粒子(分子或離子)中，每個粒子均有10個電子。已知： ①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。 請回答： (1)C－的電子式是________。 (2)分別寫出A＋和D反應(yīng)、B＋和E反應(yīng)的離子方程式 ___________________________________________________。 (3)除D、E外，請再寫出兩種含10個電子的分子的分子式________。 (4)除A＋、B＋外，請再寫出兩種含10個電子的陽離子________。 解析：本題中五種粒子均有10個電子是解題的突破口。依據(jù)已有的元素與化合物知識可知，10電子的粒子中，原子有Ne；陰離子有N3－、O2－、F－、OH－、NH，陽離子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；分子有CH4、NH3、H2O、HF。根據(jù)題意有：①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋應(yīng)為NH、C－為OH－、D為H2O、E為NH3，將其結(jié)果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋應(yīng)為H3O＋。 答案：(1)[H]－　(2)NH＋H2ONH3H2O＋H＋　H3O＋＋NH3===NH＋H2O　(3)CH4、Ne(答案合理即可)　(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可) 根據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征推斷元素 1－18號元素原子結(jié)構(gòu)的特點 1．已知X、Y是原子核電荷數(shù)不大于18的元素。X原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為a＋2；Y原子的最外層電子數(shù)為b－5，次外層電子數(shù)為b。則X、Y兩元素形成化合物的組成是(　　) A．XY2　　　　　　　　　　 B．Y4X C．Y2X3 D．YX3 解析：X、Y的次外層(a≠0，a＋2>2；b－5>0，b>5)不可能是K層，即最外層為第3層(X、Y核電荷數(shù)小于18)，這樣得出X的核外電子排布為2、8、6，為硫，Y的核外電子排布為2、8、3，為鋁，形成化合物為Al2S3，所以選C。 答案：C 2．核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為(2n＋1)，原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2n2－1)。下列關(guān)于元素X的說法中，不正確的是(　　) A．其最高化合價為＋3價 B．可以形成化學(xué)式為KXO3的鹽 C．其氫化物可以用來做噴泉實驗 D．其最高價氧化物對應(yīng)水化物是強酸 解析：由于核電荷數(shù)小于18，n≤3。n＝2或3時，符合題意。X為N或Cl。N和Cl的最高化合價分別為＋5和＋7價，A錯誤；X可以形成化學(xué)式為KNO3或KClO3的鹽，B正確；HCl和NH3都極易溶于水，可以用來做噴泉實驗，C正確；HNO3和HClO4都是強酸，D正確。 答案：A 3．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大。已知A、C的原子序數(shù)的差為8，A、B、C三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為15，B原子的最外層電子數(shù)等于A原子最外層電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是(　　) A．原子半徑：A<D<B<C B．最簡單氫化物的穩(wěn)定性：C>D C．A與C形成的化合物溶于水所得溶液顯堿性 D．B與D形成的化合物是共價化合物 解析：由A、C的原子序數(shù)之差為8，可知短周期元素A與C是同主族元素，它們的原子最外層電子數(shù)相等，設(shè)A和C的原子最外層電子數(shù)均為x，則B的最外層電子數(shù)為0.5x，由題意知：x＋0.5x＋x＝15，解得x＝6。根據(jù)A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次增大，可判斷出它們分別為O、Al、S、Cl。原子半徑：O<Cl<S<Al，A錯誤；穩(wěn)定性：H2S<HCl，B錯誤；SO2、SO3的水溶液為亞硫酸、硫酸，顯酸性，C錯誤；Al與Cl形成的化合物是AlCl3，它是共價化合物，D正確。 答案：D 4．a(chǎn)、b、c、d為短周期元素，a的原子中只有1個電子，b2－和c＋離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，d與b同族。下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價均為＋1 B．b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物 C．c的原子半徑是這些元素中最大的 D．d與a形成的化合物的溶液呈弱酸性 解析：本題考查元素周期表、元素周期律，意在考查考生的邏輯推理能力。根據(jù)a原子中只有1個電子可確定a為H，由b2－和c＋電子層結(jié)構(gòu)相同，可知b和c分別位于第二、三周期，則b、c分別為O和Na，d與b同族，則d為S。二元化合物H2O、H2S中H均為＋1價，而NaH中H為－1價，A項錯誤；O與其他三種元素可分別形成H2O和H2O2、Na2O和Na2O2、SO2和SO3，B項正確；根據(jù)四種元素在周期表中的位置可確定原子半徑：Na>S>O>H，C項正確；H2S在溶液中部分電離而使溶液呈弱酸性，D項正確。 答案：A