高中化学-原子核外电子的排布同步精练精析-苏教版必修2.doc

1.1.1 原子核外电子的排布
【典例导悟】
【典例1】（2010·嘉兴高一检测）有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子、D元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：
（1）上述四种元素中C的名称是________________；
（2）画出B元素原子的结构示意图________________ ；
（3）写出下列化学方程式：
单质D在单质C中燃烧的化学方程式________________ ；
A的氢氧化物和D的氢氧化物反应的离子方程式
________________ 。

【变式训练】已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a+2；Y原子的最外层电子数为b－5，次外层电子数为b。则X、Y两元素形成化合物的组成是（ ）
A.XY2 B.Y4X C.Y2X3 D.YX3【解析】选C。X、Y的次外层（a≠0，a+2＞3；b－5＞0，
b＞5）不可能是K层，即最外层为第3层（X、Y核电荷数小于18），这样得出X的核外电子排布为2、8、6，为硫，Y的核外电子排布为2、8、3，为铝，形成化合物为Al2S3，所以选C。
【典例2】已知aXm+ 和bYn- 两种离子的电子层结构相同，则a等于
A.b+m+n B.b+m-n
C.b-m+n D.b-m-n
【思路点拨】解答本题需要注意以下三点：

【自主解答】选A。aX核外有a个电子，aXm+ 核外有
（a－m）个电子；bY核外有b个电子，bYn- 核外有（b+n）个电子，所以有a－m＝b+n，即a＝b+m+n。
【变式训练】与Ne的核外电子排布相同的离子和与Ar的核外电子排布相同的离子所形成的化合物是（ ）
A.MgBr2 B.Na2O C. KCl D.KF

【学业达标训练】
1.（2010·太原高一检测）下列微粒的结构示意图中，表示氟离子的是（ ）

2.下列关于电子层及该层所能容纳的电子数，不正确的是（ ）
A.K：8 B.M：18 C.N：32 D.O：50
【解析】选A。各电子层最多能容纳2n2个电子（n为电子层数），具体如下表：

3．同一个原子的下列电子层中，能量最低的是（ ）
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
【解析】选A。核外电子是分层排布的，电子一般总是尽量先排布在能量最低的电子层里，即先排满K层，再排L层，……，所以K层能量最低。
4．某元素原子的最外层电子数与次外层电子数相同，且最外层电子数与次外层电子数之和小于8，该元素为（ ）A．锂 B．铍 C．氦 D．钙
【解析】选B。因为最外层电子数与次外层电子数之和小于8，次外层电子数不可能为8，所以只能为2，即该元素有2个电子层，每一层上都有2个电子，为铍元素。
5．周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（ ）
A．核外电子数 B．最外层电子数
C．电子层数 D．最高化合价
【解析】选A。解答本题的关键是了解元素的原子序数与原子的核外电子数是相等的。因为16号元素的原子序数是4号元素的4倍，必然前者的核外电子数是后者的4倍。所以A选项是对的。而16号元素的原子的最外层电子数是6，最高化合价为+6，4号元素的原子的最外层电子数只有2，最高化合价为+2，所以二者的最高化合价是3倍的关系，故D项不符合题意。B选项中的最外层电子数，C选项中的电子层数仅分别与元素所在族的序数及周期数直接相关，不存在上述倍数关系，故B、C均不符合题意。
6．（2010·兰州高一检测）X、Y- 、Z+ 三种微粒的电子层结构相同，则一定不能再相等的是（ ）
A.中子数 B.质量数 C.电子数 D.核电荷数
【解析】选D。电子层结构相同，则微粒核外电子数相同，因为三种微粒分别为原子、阴离子和阳离子，说明它们的质子数不同，所以核电荷数一定不能再相等。
7．（2010·洛阳高一检测）根据下列原子某层的电子数，能确定该元素的原子序数的是（ ）
A．K层有2个电子 B．L层有3个电子
C．次外层有8个电子 D．最外层有5个电子
【解析】选B。若K层为最外层，则K层有2个电子的原子一定是He原子，但若K层不是最外层，则原子序数比He原子大的原子都符合该条件；L层有3个电子，没有排满，其K层一定有2个电子，所以为5号元素；有3个电子层的原子，其次外层有8个电子；最外层有5个电子可能是N、P等原子。
8．下列各组元素（数字表示原子序数），不能形成AB2型化合物的是（ ）
A．6和8 B．1和16 C．12和9 D．16和8
【解析】选B。可以先根据原子序数写出相应元素的元素符号，再写出所形成化合物的化学式：CO2、H2S、MgF2、SO2，只有B不符合。9．根据下列几种粒子的结构示意图，回答问题：（填编号）

（1）其中属于阴离子的是__________________；
（2）属于金属元素的是__________________ ；
（3）具有相似化学性质的是__________________ 。
【解析】A、B、C、D表示的微粒分别是O、O2- 、S、Na。A和C都是原子，其最外层电子数相同，所以具有相似化学性质。
答案:（1）B （2）D （3）A和C 10.（2010·潮州高一检测）A、B、C三种1～18号元素，A对应的单质是能与强碱反应产生氢气的金属，B的单质是最轻的气体，C的单质通常情况下是一种黄绿色的气体，该气体常用于自来水的杀菌消毒。请按要求填空：（1）A的原子结构示意图为__________________ 。
（2）B的同位素中常用于制造武器的是____________。
（3）写出实验室用含C元素的化合物制取氧气的化学方程式： ___________________________________ 。
（4）实验室可以用A的单质和NaOH溶液反应制取B的单质，写出该反应的离子方程式__________________ 。

【素能综合检测】
一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1．（2010·湖州高一检测）不符合原子核外电子排布基本规律的是（ ）
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为n2
【解析】选D。第n电子层最多可容纳的电子数为2n2个。

A．m＞n B．0＜n＜10
C．m＝10－n D．m＜4
【解析】选D。金属单质能够和盐酸反应生成可燃性的氢气，其最外层电子数为1～3。
3．下列各微粒中，各个电子层电子数都达到2n2个的是（ ）
A．Ne、Ar B．Al3+ 、S2-
C．F- 、Na+ D．Ne、Cl-
【解析】选C。Ar、S2- 和Cl- 都有三个电子层，最外层（第三层）都只有8个电子，没有达到2×32＝18个。
4．（2010·苏州高一检测）X、Y、Z三种元素，已知X和Y原子核外电子层数相同，Y和Z原子最外层电子数相同。又已知三种元素原子最外层电子数总和为14，而质子数总和为28，则三种元素为（ ）
A．N、P、O B．N、C、Si
C．B、Mg、Al D．C、N、P
【解析】选D。采用验证法。N和P、B和Mg电子层数不相同，排除A和C选项。B选项中，三种元素原子最外层电子数总和为5+4+4＝13，质子数总和为7+6+14＝27，不符合；D选项中，三种元素原子最外层电子数总和为4+5+5＝14，质子数总和为6+7+15＝28，符合。
5.（2010·荆州高一检测）原子的质子数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。下列有关X的说法不正确的是（ ）
A.X能形成化学式为X（OH）3的碱
B.X可能形成化学式为KXO3的含氧酸钾盐
C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D.X能与某些金属元素形成化合物
[
二、非选择题（本题包括3个小题，共30分）
6．(12分)现有四种元素A、B、C、D，已知A－离子核外有18个电子；B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个，B原子比D原子多2个电子层；D+ 离子核外没有电子；C元素原子核外电子比B元素的原子核外电子多5个。
（1）C的原子结构示意图为________；A- 离子的结构示意图为________ 。
（2）画出NaD中阴离子的结构示意图________ ；已知NaD能够和水反应生成NaOH和D的单质，写出该反应的化学方程式__________，在该反应中还原剂是________ （用具体的元素符号表示化学式）。
（3）实验室可以用B的盐酸盐溶液和氨水反应制备一种白色胶状沉淀，该反应的离子方程式可以表示为_____
【解析】D+离子核外无电子，即D为氢。A－离子核外有18个电子，则A原子核外有17个电子，即说明A核电荷数为17，即A为氯。B原子比氢原子多两个电子层，说明它有三个电子层，且最外层有3个电子，即B为铝，C原子比B原子多5个电子，说明C为氩。
7．（8分）（思维拓展题）甲、乙、丙、丁是1～18号元素，乙元素原子有3个电子层，第一层与最外层电子数相等；甲元素原子的核外电子数比乙元素原子的核外电子数少1；丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2。请回答：
（1）甲的单质与水反应的化学方程式为___________；
（2）乙元素的原子结构示意图为_________________；
（3）丙元素的最高价氧化物可以和甲与丁两种元素形成的某种化合物反应生成丁单质，每生成1 mol丁单质，转移电子的数目约为_______________。
（4）写出一个能够证明乙单质的还原性比丙单质的还原性强的化学方程式_____________________。
【解析】乙元素原子有3个电子层，各电子层电子数依次是2、8、2，为镁元素；甲元素原子的核外电子数比乙元素原子核外电子数少1，为11号元素，即钠元素。丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，因为最外层电子不超过8个，所以次外层电子数只能有2个，即K层，所以最外层有4个电子，为碳元素；丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2，所以为6+2＝8号元素，即氧元素。
（1）单质钠能够和水反应生成NaOH和H2。

（3）Na2O2和CO2反应生成O2的化学方程式为：
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，在该反应中2个Na2O2中有2个－1价的氧变成O2中0价的氧，有2个－1价的氧变成Na2CO3中－2价的氧，一共转移2个电子，氧化剂和还原剂都是Na2O2，所以每生成1 mol O2，转移2 mol电子，其数目约为2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。

［实验·探究］ 8．(10分)有几种元素的微粒的电子层结构如图 [
所示： 其中：
（1）某电中性微粒X一般不与其他元素的原子反应，X的化学符号是___________。
（2）某微粒Y的盐溶液，加入AgNO3溶液时会出现白色浑浊，则这种微粒的化学符号是___________ 。
（3）某微粒Z氧化性甚弱，但得到电子后得到一种还原性强的中性原子，且这种原子有一个单电子，这种微粒的化学符号是___________ 。
（4）某微粒M具有还原性，且这种微粒失去2个电子即变为原子，这种微粒的化学符号是___________ 。
【解析】（1）电中性微粒中质子数和核外电子数相同，所以x＝2+8+8＝18，为氩原子；（2）Cl- 能够和Ag+ 反应生成白色沉淀；（3）由题意知，Z得到1个电子后得到一种还原性强的原子，所以Z的原子序数为19，该微粒为K+；（4）M失去2个电子即变为原子，则其原子序数为18－2＝16，该微粒为S2-。
答案:（1）Ar （2）Cl- （3）K+ （4）S2-