高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 元素周期律和元素周期表第1课时当堂达标检测题
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一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)
1.(2020·开封高一检测)下列有关元素化合价的说法正确的是( )
A.原子核外最外层电子数相同的元素,最高化合价一定相等
B.元素的最高化合价一定等于其原子核外最外层电子数
C.所有元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和都等于8
D.随着核电荷数的递增,主族元素的最高正化合价和最低负化合价呈现周期性变化
【解析】选D。例如O和S的最外层电子数相同,但O最高价为+2,S最高价为+6,A错误。Fe原子的最外层有2个电子,但其最高化合价不是+2,O的最高化合价为+2,不等于其最外层电子数,B错误。H的最高化合价为+1,最低化合价为-1,其绝对值之和为2,C错误。
2.(2020·石家庄高一检测)下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是
( )
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大
D.Na、Mg、Al的最外层电子数依次增多
【解析】选C。N、O、F三种原子具有相同的电子层数,随着原子序数的递增,原子核对核外电子吸引力越大,故原子半径依次减小。
3.钠钾合金在常温下呈液态,常用作原子反应堆的导热剂,钠钾合金也可以作为许多反应的催化剂。下列有关说法不正确的是( )
A.钠和钾具有相同的化合价 B.原子半径:Na
C.离子半径:Na+>K+ D.<1
【解析】选C。Na和K的最外层均有1个电子,因此最高正化合价均为+1,故A项正确;由于Na的原子核外有3层电子,而K有4层电子,因此原子半径是K的大于Na的,故B项正确;Na+和K+的最外层均有8个电子,而K+的电子层数多,故离子半径应为Na+
【加固训练】
(2020·吉安高一检测)已知1~20号元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:A>B>C>D
B.离子半径:C2->D->B+>A2+
C.原子序数:d>c>b>a
D.原子最外层电子数:A>B>D>C
【解析】选B。原子序数=核电荷数=原子核外电子数,aA2+、bB+、cC2-、dD-的电子层结构相同,即核外电子数相同,根据离子电荷的多少及正负,推知电子层数:A=B> C=D,原子序数: a>b>d>c,原子最外层电子数: BC=D,所以原子半径:B>A>C>D。当电子层结构相同时,核电荷数越多,离子半径越小,推知离子半径C2->D->B+>A2+。只有B正确。
【方法规律】离子半径比较的方法
离子半径比较时,先确定相关离子是属于哪种情况,再依据相关规律比较。
(1)离子所带电荷相同、电子层数不同:电子层数越多半径越大。
(2)离子电子层结构相同、核电荷数不同:核电荷数越多半径越小。
(3)离子所带电荷、电子层结构均不相同:找对照离子进行比较。
4.(2020·沈阳高一检测)关于钠元素和氟元素的叙述正确的是( )
A.离子半径Na+
B.原子半径Na
C.原子的电子层数Na
D.原子最外层电子数Na>F
【解析】选A。钠离子和氟离子的核外电子排布相同,离子半径随原子序数的增大而减小,所以离子半径Na+
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
5.(2020·太原高一检测)(1)有下列四种微粒: QUOTE Na、Mg、(用序号填空)。
Ⅰ.按原子半径由大到小顺序排列的是____________。
Ⅱ.微粒中质子数小于中子数的是____________。
Ⅲ.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是______________。
Ⅳ.能形成X2Y2型化合物的是________________________,能形成X3Y2型化合物的是____________。
(2)已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是________________________,原子序数由大到小的顺序是________________________。
【解析】(1)Ⅰ.由 QUOTE O、 QUOTE N具有2个电子层,而Na、Mg具有3个电子层,因此Na、Mg的原子半径大于O、N,而对于11Na、12Mg来说,由于Mg的核电荷数大,因此r(Na)>r(Mg),同样r(N)>r(O),故原子半径由大到小排列为r(Na)>r(Mg)> r(N)>r(O)。
Ⅱ.由N=A-Z得中子数分别为N(O)=10、N(Na)=12、N(Mg)=12、N(N)=7。
Ⅳ.能形成X2Y2型化合物,则X可呈+1价而Y呈-1价,故为Na2O2,能形成X3Y2型化合物,则X呈+2价,Y呈-3价,故为Mg3N2。
(2)当微粒具有相同电子层数时,核电荷数越大,核对最外层电子的吸引力就越大,其微粒半径就越小。设An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-具有电子数为x,则质子数分别为x+n、x+(n+1)、x-n、x-(n+1),故离子半径由大到小的顺序为D(n+1)-、Cn-、An+、B(n+1)+。
答案:(1)Ⅰ.②>③>④>① Ⅱ.①② Ⅲ.④
Ⅳ.①② ③④
(2)D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+ B>A>C>D
一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)
6.(2020·潍坊高一检测)图中曲线表示1~18号的原子序数(按递增顺序连续排列)与常见最高化合价之间的关系,下列叙述不正确的是( )
A.①、②形成的化合物的摩尔质量可能是44 g·ml-1
B.①、③可以按原子个数比1∶1形成化合物
C.原子半径:①>②
D.简单离子半径大小为②<③
【解析】选D。①的常见最高化合价为+5价,②的常见最高化合价为0价,③的常见最高化合价为+3价,三种元素均为1~18号元素,结合原子序数知,①为N元素,②为O元素,③为Al元素。①、②形成的化合物N2O的摩尔质量是44 g·ml-1,A正确;①、③可以形成化合物AlN,原子个数比为1∶1,B正确;N、O原子电子层数相同,核电荷数N
【互动探究】
(1)比较①、②、③三种元素原子的半径大小顺序。
提示:Al>N>O。①、②、③三种元素分别为N、O、Al,原子结构示意图分别为、、,因此原子半径大小顺序为Al>N>O。
(2)比较①、②、③三种元素的简单离子的半径大小顺序。
提示:N3->O2->Al3+。三种元素的简单离子的电子层结构为,a值越大,离子的半径越小。
【加固训练】
如图是部分1~18号元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是
( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.离子半径:Z>Y>X
C.元素W的最高价和最低价代数和为4
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
【解析】选C。根据随原子序数递增化合价变化特点分析知,X为O,Y为Na,Z为Al。电子层数相同时,原子序数越大,半径越小;同纵列自上而下原子半径逐渐增大,则半径:Na>Al,Al>B,B>O,则Na>Al>O,A项错误;Na、O、Al形成的离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:O2->Na+>Al3+,B项错误;Na与Al的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,两者能够反应,D项错误;根据化合价知W为S,其最高价和最低价代数和为4,C项正确。
7.(双选)(2020·临沧高一检测)若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是( )
A.离子半径:Am+
B.原子半径:A
C.A的原子序数比B小 m+n
D.b=a-n-m
【解析】选B、C。A失去m个电子与B得到n个电子后核外电子排布相同,则A位于B的下一周期,故A的核电荷数比B的核电荷数大,所以离子半径Am+
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
8.(2020·天水高一检测)(1)下表是部分前18号元素的原子半径及主要化合价:
①L元素的名称是________,R元素的名称是______。
②比较下列粒子的半径大小:Q____________T,M3+____________L2+。
(2)某种融雪剂主要成分为XY2,X、Y均为周期表中前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 ml XY2含有54 ml电子。该融雪剂主要成分的化学式为____________________。
【解析】(1)根据主要化合价可知,L、Q最外层有2个电子,根据原子半径特点,Q是Be,L是Mg,M是Al;T只有-2价,是O,则R为S。Be、O电子层数相同,核电荷数Be
(2)XY2中每1 ml离子有电子:54 ml×=18 ml,又结合化学式可判断化合物中X显+2价,是Ca,Y显-1价,是Cl,则XY2是CaCl2。
答案:(1)①镁 硫 ②> < (2)CaCl2
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L
M
Q
R
T
原子半
径/nm
0.160
0.143
0.111
0.106
0.066
主要化
合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
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