第2节 元素周期律和元素周期表
第1课时 元素周期律
课时训练3 元素周期律
基础夯实
1.以下关于原子序数的说法中,正确的是( )
A.原子序数与原子的核电荷数一定相等
B.原子序数与离子的核外电子数一定相等
C.原子序数相同的原子是同一种原子
D.原子序数为16,核外电子数也为16的原子,其质量数为32
答案:A
解析:B项错误,因为对于阳离子而言,原子序数>核外电子数;对于阴离子而言,原子序数Mg
D.元素周期表中随着元素原子序数的递增,每周期元素原子最外层电子并不总是从1到8重复出现
答案:C
解析:反应中失去电子的多少与元素的金属性强弱无关,金属性Mg>Al;第一周期只有两种元素,最外层电子数为1到2。
3.某元素原子的最外层有2个电子,关于该元素的推断一定正确的是( )
A.是金属元素 B.是化学性质活泼的元素
C.是稀有气体元素 D.无法确定
答案:D
解析:最外层电子数为2的元素有He、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,7种元素中既有金属元素,也有稀有气体元素,因此无法确定是哪一种元素。
4.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大
D.Na、K、Rb的电子层数逐渐增多
答案:C
解析:A项中Li、Be、B的最外层电子数分别为1、2、3,依次增多;B项中P、S、Cl
最高正价分别为+5、+6、+7,依次升高;D项中Na、K、Rb电子层数分别为3、4、5,逐渐增多;而C项中N、O、F原子半径依次减小。
5.已知下列元素的原子半径:
原子
N
S
O
Si
半径r/10-10 m
0.75
1.02
0.73
1.11
根据以上数据判断,磷原子的半径可能是( )
A.1.10×10-10 m B.0.80×10-10 m
C.0.70×10-10 m D.1.20×10-10 m
答案:A
解析:根据1~18号元素原子的半径变化规律可知,11~17号元素,原子序数越大,半径反而越小。P的原子半径要大于S而小于Si的原子半径,只有A项符合。
6.A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种离子半径大小的顺序是( )
A.C>B>A B.C>A>B
C.A>B>C D.B>A>C
答案:D
解析:由题意知A、B两元素在同一周期,C元素在A、B的下一周期,原子序数均比A、B的大。电子层结构相同的离子,原子序数越小,半径越大,故离子半径B>A>C。
7.(2017江苏化学,5)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)H,错误;B项,NaOH为强碱,错误;C项,元素非金属性:O>N,则单质的氧化性:O2(或O3)> N2,错误;D项,H、N和O可以组成共价化合物HNO3,也可以组成离子化合物NH4NO3,正确。
8.(2017课标全国Ⅲ,10)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
答案:B
解析:由于都是主族元素,故a原子核外电子总数只能是8,a为氧元素;a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大,c所在周期序数与族序数相同,c为Al,则b为Na或Mg元素;d与a同族,则d为硫元素。
A项,同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,故原子半径:Na(或Mg)>Al>S>O,A项错误;4种元素中Na(或Mg)的金属性最强,B项正确;铝的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,C项错误;D项,S的氧化性弱于O2,D项错误。
9.导学号52140065已知1~18号元素中A、B、C、D的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构。请填空:
(1)原子序数大小顺序 。
(2)原子半径大小顺序 。
(3)离子半径大小顺序 。
(4)单质的氧化性最强的是 。
(5)单质的还原性最强的是 。
答案:(1)a>b>d>c (2)r(B)>r(A)>r(C)>r(D) (3)r(cC3-)>r(dD-)>r(bB+)>r(aA2+) (4)D (5)B
10.下面是原子序数和原子半径之间的关系图像:
根据图像,你能得到什么结论?
答案:由图像可知,在1~18号元素的原子中,随着原子序数的递增,元素的原子半径呈周期性变化;在核外电子层数相同的情况下,随着原子序数的递增原子半径逐渐减小。
能力提升
11.在水溶液中,Y和S2-发生反应的离子方程式如下:Y+3S2-+6H+Y-+3S↓+3H2O。
(1)Y中Y元素的化合价是 。
(2)Y元素原子的最外层电子数是 。
(3)比较S2-和Y-的还原性 。
答案:(1)+5价 (2)7 (3)S2->Y-
解析:(1)根据电荷守恒得(-n)+(-2)×3+1×6=-1,n=1,代入Y中求得Y的化合价为+5价。
(2)由(1)及化学方程式知,Y有+5、-1两种化合价,但由于Y存在Y-,-1价则是Y元素的最低化合价,其最外层电子数=8-|最低化合价|=8-|-1|=7。由于不能确定+5价是否为Y元素的最高化合价,所以不能通过+5价确定Y元素原子的最外层电子数。
(3)在该反应中还原剂为S2-,还原产物为Y-,故还原性S2->Y-。
12.导学号52140066按核电荷数从1~18的顺序将元素排列成下图:
从核外电子层数和最外层电子数分析:
(1)核电荷数为6和14的一组原子,它们的 相同, 不相同;核电荷数为15和16的一组原子,它们的 相同, 不相同;核电荷数为10和18的一组原子,它们的最外层电子数为 ,它们分别是 、 元素的原子,一般情况下化学性质 。
(2)某元素的原子核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的,该元素的元素符号是 ,原子结构示意图是 。
答案:(1)最外层电子数 电子层数 电子层数 最外层电子数 8 氖 氩 稳定
(2)Mg +12
解析:按核电荷数从1~18的顺序排列见下图
(1)核电荷数为6的是碳元素,其核外电子排布为2、4,核电荷数为14的是硅元素,其核外电子排布为2、8、4,二者的最外层上的电子数相同,都是4个,但二者的电子层数不同;15号元素原子的核外电子排布为2、8、5,16号元素原子的核外电子排布为2、8、6,可见它们的电子层数相同,但最外层电子数不同;10号和18号元素属于稀有气体元素,它们的最外层上都有8个电子,化学性质稳定。
(2)根据核外有三个电子层,所以某元素应在核电荷数为11(钠)至核电荷数为18(氩)之间。设该元素最外层电子数为x,则有10+x=6x,x=2,即该元素的核电荷数为12,为镁元素,其原子结构示意图为+12。
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