2020届一轮复习人教通用版第14讲原子结构 核外电子排布作业
练案[14]第五章 物质结构 元素周期律
第14讲 原子结构 核外电子排布
A组 基础必做题
1．(2017·北京卷)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“ 石田”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是( D )
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
[解析] 本题考查原子结构与元素周期表、元素周期律知识。0族元素从上往下，原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，则可推断117号元素位于第七周期第ⅦA族，A项正确；互为同位素的不同原子具有相同的质子数，质子数等于核外电子数，B项正确；同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，C项正确；中子数为176的Ts核素符号是Ts，D项错误。
2．(2019·山西大同模拟)治理空气污染日益受到人们的重视，近期我国大部分地区的空气质量已有很大的改善。16O和18O是氧元素的两种核素，下列说法正确的是( D )
A．16O2与18O2互为同素异形体
B．16O与18O核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．16O与18O互为同位素
[解析] 同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，A项错误；16O和18O互为同位素，质子数相同，电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同，B项错误；16O和18O都是氧原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不能实现16O与18O间的转化，C项错误；16O与18O的质子数相同，中子数不同，互为同位素，D项正确。
3．(2019·福建晋江期末)某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是( D )
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．一个X原子的质量约为g
[解析] 该微粒中中子数＝质量数－质子数＝b－a，故A错误；该微粒的核外电子数＝核内质子数＋电荷数＝a＋n，故B错误；该微粒的质量数为b，故C错误；D正确。
4．(2019·安徽无为月考)科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态。下列说法中，正确的是
( D )
A．Al13、Al14互为同位素
B．Al13超原子中Al原子间通过离子键结合
C．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子
D．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似
[解析] 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，同位素研究的对象是原子，Al13、Al14不互为同位素，A错误；Al13超原子中Al原子间通过共价键结合，B错误；Al13最外层电子数之和为13×3＝39，需要获得1个电子达到稳定结构，因此表现出较强的氧化性，C错误；Al14最外层电子数之和为14×3＝42，由于这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态，因此该微粒需要失去2个电子才能达到稳定结构，这说明Al14与第ⅡA族元素原子的化学性质相似，D正确。
5．(2019·广东三校模拟)已知短周期元素的离子：aAm＋、bBn＋、cCm－dDn－(m>n)都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( D )
①原子半径：A>B>C>D ②离子半径：C>D>B>A
③原子序数：d>c>b>a ④最外层电子数：D>C>B>A
⑤a－b＝m＋n ⑥b－c＝m＋n
A．②④⑥ B．②⑤⑥
C．①③⑥ D．②⑥
[解析] 本题考查元素周期表和元素周期律。已知短周期元素的离子：aAm＋、bBn＋、cCm－、dDn－(m>n)都具有相同的电子层结构，则有：a－m＝b－n＝c＋m＝d＋n，原子序数：a>b>d>c，A、B为同周期金属元素，C、D为同周期非金属元素，且A、B在周期表中C、D的下一周期。同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：B>A>C>D，①错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：C>D>B>A，②正确；由上述可知，原子序数：a>b>d>c，③错误；A最外层含有m个电子，B最外层含有n个电子，C最外层含有8－m个电子，D最外层含有8－n个电子，且4>m>n，则最外层电子数：D>C>A>B，④错误；离子核外电子数相等，则a－m＝b－n，a－b＝m－n，⑤错误；同理可得b－c＝m＋n，⑥正确；故选D。
6．(2019·河南商丘二模)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断错误的是( B )
A．若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该盐既可能与酸反应又可能与碱反应
B．若乙与氧气的摩尔质量相同，则乙只能由2种元素组成
C．若丙中含有第2周期ⅣA族的元素，则丙可能是甲烷的同系物
D．若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
[解析] 甲是18电子的氢化物，且其在水中分步电离出两种阴离子，不难得出甲为H2S，若盐溶液为NaHS溶液，既能与盐酸等反应生成H2S，也能与NaOH反应生成Na2S，故A正确；氧气的摩尔质量为32 g/mol，乙的摩尔质量也为32 g/mol，且含有18个电子，CH3
OH符合，由3种元素组成，故B错误；丙中含有第二周期Ⅳ A族元素，C2H6符合，C2H6是CH4的同系物，故C正确；H2S中H、S元素的质量比为1︰16，H2O2中H、O元素的质量比也为1︰16，则丁为H2O2，H2O2中氧元素显－1价，故D正确。
7．(2019·浙江温州模拟)已知短周期元素的四种离子A2＋、B＋、C3－、D－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( B )
A．原子序数：D>C>B>A
B．原子半径：B>A>C>D
C．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋
D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－
B>D>C，A项错误；根据原子半径的递变规律，可以判断B项正确；离子半径应为C3－>D－>B＋>A2＋，C项错误；还原性为C3－>D－，D项错误。
8．(2019·山东日照模拟)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族，B和D同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。
回答下列问题：
(1)五种元素中，原子半径最大的是__Na___，非金属性最强的是__Cl___。(填元素符号)
(2)由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是__PH3___(用化学式表示)。
(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式力__NH4Cl___，其中存在的化学键类型为__离子键和共价键___。
(4)D最高价氧化物的水化物的化学式为__H3PO4___。
(5)单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为__2P＋5Cl22PCl5____；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为__PCl3___。
(6)单质E与水反应的离子方程式为__Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO____。
[解析] 由A与B、D、E三种元素均能形成共价化合物可知，该四种元素为非金属元素，结合A和B形成化合物的水溶液显碱性可知，A为H元素，B为N元素，则C为Na元素，D为P元素；又因为C和E形成的化合物呈中性，可知E为Cl元素。(1)依据原子半径变化规律，先看电子层数，再看核电荷数，可确定原子半径最大的为Na，依据元素周期律可确定非金属性最强的为Cl。(2)H和N、P、Cl形成的共价化合物中稳定性最差的为PH3。(3)NH3与HCl反应生成离子化合物NH4Cl，含离子键和共价键。(4)P的最高价氧化物对应水化物为磷酸。(5)P与Cl2反应，Cl2足量时生成PCl5；Cl2不足时，生成PCl3。(6)氯气溶于水后有一部分生成盐酸和次氯酸，但次氯酸是弱酸，离子方程式中保留分子式。
B组 能力提升题
9．(新题选萃)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们形成的简单离子分别为W2－、X＋、Y3＋、Z2－，下列选项中都能破坏水的电离平衡的是( C )
A．W2－、X＋ B．X＋、Y3＋
C．Y3＋、Z2－ D．X＋、Z2－
[解析] 根据“短周期元素”“原子序数依次增大”和离子所带的电荷数，可以判断出四种元素对应的离子分别是O2－、Na＋、Al3＋和S2－，其中Al3＋、S2－能破坏水的电离平衡，故选C。
10．(2019·衡水检测)氧元素有三种核素16O、17O、18O，它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%，则下列说法正确的是( B )
A．一个16O原子的质量为16 g
B．17O的相对原子质量约为17
C．氧元素的相对原子质量为
D．氧元素的相对原子质量为(16a%＋17b%＋18c%)
[解析] 1 mol 16O原子的质量近似等于16 g，A项错误；某一核素原子的相对原子质量在数值上近似等于其质量数，所以B项正确；氧元素的相对原子质量为16O、17O、18O的相对原子质量与其含量乘积后加和，近似与(16a%＋17b%＋18c%)相等，C、D两项错误。
11．(2019·试题调研)据媒体报道，日本食品巨头明治公司生产的“明治STEP”奶粉中检测出含量超标的放射性元素铯(Cs)。铯较为稳定的核素有Cs、Cs、Cs、Cs。下列判断不正确的是( C )
A．Cs、Cs、Cs、Cs互为同位素
B．Cs、Cs、Cs、Cs的核外电子排布相同
C．Cs、Cs、Cs、Cs的性质和用途相同
D．Cs、Cs、Cs、Cs的质量数和中子数均不同
[解析] 本题考查同位素、核素及原子结构知识，意在考查考生的知识迁移能力。选项A，相同元素的不同核素互为同位素，A项判断正确。选项B，这四种核素是相同的元素，核外电子数相同，B项判断正确。选项C，不同核素的性质有差异，用途也不同，C项判断错误。选项D，相同元素的不同核素，其质子数、核外电子数均相同，但中子数、质量数均不同，D项判断正确。
12．(2019·吉林长春实验中学检测)有a、b、c、d四种元素，均为原子序数依次增大的前20号元素。 a存在a＋和a－两种离子，b和c为同一主族元素，c的次外层有8个电子，c2－和d2＋的电子层结构相同。下列叙述正确的是( B )
A．b、c与a形成化合物的稳定性一定为c>b
B．a和d形成的化合物与水反应产生的气体可以作燃料
C．c、a和b可形成离子化合物
D．a、b、c、d四种元素组成的化合物的水溶液可以为酸性、也可以为碱性
[解析] a、b、c、d为原子序数依次增大的前20号元素，a存在a＋和a－两种离子，且原子序数最小，应该为H元素；b和c为同一主族元素，c的次外层有8个电子，则b为第二周期、c为第三周期元素，c2－和d2＋的电子层结构相同，则c为S元素、d为Ca元素，b为O元素。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O>S，水的稳定性强于硫化氢，但双氧水的稳定性弱于硫化氢，A错误；H元素和Ca元素形成的化合物是氢化钙，氢化钙能和水反应生成可燃性气体氢气，B正确；H、O、S三种元素形成的化合物可能是亚硫酸或硫酸，硫酸和亚硫酸都是共价化合物，C错误；a、b、c、d四种元素组成的化合物可能是硫酸氢钙，也可能是亚硫酸氢钙，硫酸氢钙和亚硫酸氢钙溶液都呈酸性，D错误。
13．(2019·河北衡水中学五调)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2→丙＋B2，甲＋丙→丁，下列说法中正确的是( B )
A．离子半径：D>C>B
B．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种
C．D元素在周期表中的位置是第二周期第Ⅱ A族
D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键
[解析] A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质，且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素，10电子化合物可能为CH4、NH3、H2O、HF等；已知甲＋E2→丙＋B2，甲＋丙→丁，则E的单质为双原子分子，故E为Cl元素，则B为N元素，因B、C相邻，则C为O元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为Al元素。N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：N3－>O2－>Al3＋，A错误；H和O两种元素共同形成的10电子粒子有H2O、H3O＋、OH－3种，B正确；Al元素在元素周期表中的位置是第三周期第Ⅲ A族，C错误；丁为NH4Cl，含有离子键、共价键，D错误。
14．(2019·东北三省四市模拟)某短周期元素X，其原子的电子层数列n，最外层电子数为2n＋1。下列有关元素X的说法错误的是( D )
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的单质时一定采用氧化还原反应
[解析] 本题考查元素周期表和元素周期律。由于最外层电子数不超过8，且第一电子层最多容纳2个电子，故n＝2或3，若n＝2，则最外层电子数为5，元素X为N；若n＝3，则最外层电子数为7，元素X为Cl，故A项正确；元素X的气态氢化物可以为NH3
或HCl，NH3为非电解质，HCl为电解质，B项正确；元素X可以形成化学式为KNO3或KClO3的含氧酸钾盐，C项正确；元素X为N时，工业上采用分离液态空气的方法制取N2，D项错误。
15．(2019·衡水检测)如图为元素周期表短周期的一部分，Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1。下列叙述错误的是( D )
R
W
X
Y
Z
A．R、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
B．R、W和氢三种元素形成的阴离子有2种以上
C．RY2分子中每个原子的最外层均为8电子稳定结构
D．X和Z的简单氢化物的热稳定性和还原性均依次减弱
[解析] 由题图为元素周期表短周期的一部分，可知Z位于第三周期，Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，则n＝3，最外层电子数为7，Z为Cl元素，结合元素在周期表中的位置可知，X为F元素，W为O元素，Y为S元素，R为C元素。非金属性越强，元素对应最高价含氧酸的酸性越强，则R、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，故A正确；R、W和氢三种元素形成的阴离子有HCO、HCOO－、CH3COO－等，故B正确；RY2分子的结构式为S===C===S，每个原子的最外层均为8电子稳定结构，故C正确；非金属性F>Cl，则X和Z的简单氢化物的热稳定性依次减弱，而还原性：HF
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