高考化学一轮复习核外电子排布.docx
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高考化学一轮复习核外电子排布
2020年高考化学一轮复习：
核外电子排布
考点二
[记牢主干知识]
1．核外电子排布规律
2．原子结构示意图
镁离子结构示意图为;
氯离子结构示意图为。
3．常见“10电子”“18电子”的微粒
（1）常见“10电子”的微粒
（2）常见“18电子”的微粒
[练通基础小题]
一、基础知识全面练
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2014·江苏高考）硫离子的结构示意图：
（×）
（2）（2014·山东高考）核外电子排布相同的微粒化学性质也相同（×）
（3）（2013·江苏高考）氯原子的结构示意图：
（×）
（4）（2012·江苏高考）F－的结构示意图：
（√）
（5）（2012·天津高考）短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构（√）
（6）（2011·全国卷Ⅰ）LiCl中各原子均满足8电子稳定结构（×）
（7）NH
与PH3均是10电子微粒（×）
（8）O
和S2－具有相同的质子数和电子数（√）
2．前18号元素中，原子最外层电子数是次外层电子数2倍和3倍的元素分别是什么？
提示：
碳元素和氧元素。
二、常考题点分组练
题点
（一） “等电子体”的判断与应用
1．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（ ）
A．H3O＋和OH－ B．CO和N2
C．HNO2和NO
D．CH
和NH
解析：
选D A．H3O＋和OH－均含有10个电子；B.CO和N2均含有14个电子；C.HNO2和NO
均含有24个电子；D.CH
中含有8个电子，而NH
含有10个电子。
2．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子（分子或离子）中，每个粒子均有10个电子，已知：
①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。
请回答：
（1）C－的电子式是______________________。
（2）分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式：
________________________、________________________________________________________________________。
（3）除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式__________________。
解析：
因A＋、C－、D、E均为10电子微粒，且A＋＋C－===D＋E↑则A＋为NH
，C－为OH－，E为NH3，D为H2O，进而推知B＋为H3O＋。
答案：
（1）[
H]－
（2）NH
＋H2ONH3·H2O＋H＋
H3O＋＋NH3===NH
＋H2O
（3）CH4、Ne
[探规寻律]
10电子微粒间的巧妙转化
若A、B、C、D均为10电子微粒，且它们之间存在以下转化：
题点
（二） 根据原子结构特点推断元素
3．（2015·全国卷Ⅱ）原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。
a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。
下列叙述错误的是（ ）
A．元素的非金属性次序为c>b>a
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
解析：
选B 由a的最外层电子数为1，a－的电子层结构与氦相同可知，a为H。
b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第三周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，从而推知，b、c分别为S、Cl。
由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。
A项，S、Cl处于第三周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性次序为Cl＞S＞H。
B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH。
C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl。
D项，H、S、Cl的最高化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。
4．（2015·海南高考）a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。
下列叙述错误的是（ ）
A．d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
解析：
选D 短周期元素中M层电子数是1，则a的核外电子排布是2、8、1，a是Na元素；b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b核外电子排布是2、4，b是C元素；c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c是S元素；c、d的原子处于同一周期，d的原子半径小于c，根据元素周期律可知d是Cl元素。
A.在上述元素中非金属性最强的元素是Cl元素，正确。
B.Na可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物；C可以形成CO、CO2两种氧化物；S可以形成SO2、SO3两种氧化物；而Cl元素则可以形成Cl2O、ClO2、ClO3等多种价态的氧化物，正确。
C.Na是金属元素，可以与非金属元素C、S、Cl形成离子化合物，正确。
D.C元素可以与H元素形成乙烷，该分子中含有非极性键，错误。
[探规寻律]
短周期常见原子的核外电子排布规律
（1）原子核中无中子的原子：
H。
（2）最外层有1个电子的元素：
H、Li、Na。
（3）最外层有2个电子的元素：
Be、Mg、He。
（4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：
Be、Ar。
（5）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：
C；是次外层3倍的元素：
O；是次外层4倍的元素：
Ne。
（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：
H、Be、Al。
（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：
Be。
（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：
Li、Si。
（9）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：
Li、P。
以“元素推断”为载体串联原子结构的知识
高考载体（2015·全国卷ⅡT9）
原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。
a－的电子层结构和氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。
[知识串联设计]
（1）与氦电子层结构相同的单核阴离子和单核阳离子有哪些？
____________________。
（2）“a”元素有三种常见的同位素，分别写出其符号：
__________，它们之间的化学性质是否相同？
__________。
（3）“b”“c”的次外层电子数为8，它们的最外层电子数分别为6、7，则“b”元素名称是________，“c”元素符号是________。
（4）“c”元素的一种核素表示为
c，其质量数是________，c－的电子数是__________。
（5）画出“b”元素的原子结构示意图____________，“c”的离子结构示意图____________。
（6）“d＋”的电子层结构与Cl－相同，则d元素是______。
答案：
（1）H－、Li＋、Be2＋
（2）
H、
H、
H 相同
（3）硫 Cl
（4）37 18
（5）
（6）K
1．（2016·深圳模拟）14C的放射性可用于考古断代。
下列关于14C的说法中正确的是（ ）
A．质量数为6 B．质子数为6
C．电子数为14D．中子数为14
解析：
选B 14C中含有的质子数为6，质量数为14，根据质量数＝质子数＋中子数可知，14C中含有的中子数＝质量数－质子数＝14－6＝8，核外电子数＝质子数＝6。
2．（2016·长沙模拟）下列属于同位素的一组是（ ）
A．O2、O3B．Na2O、Na2O2
C.
K、
CaD．H、D、T
解析：
选D 同位素是具有相同质子数不同中子数的同一元素的不同核素。
同位素是核素不是单质、不是化合物，A选项是单质、B选项是化合物，所以A、B错误；C选项是不同种元素的原子，所以C错误；D选项是同种元素的不同原子，所以D正确。
3．（2016·东莞模拟）某元素原子R的原子核外有16个电子，质量数为34，则原子核里的中子数为（ ）
A．32 B．20 C．16 D．18
解析：
选D 某元素原子R的原子核外有16个电子，所以质子数＝核外电子数＝16，中子数＝质量数－质子数＝34－16＝18。
4．YBa2Cu8Ox（Y为元素钇）是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于
Y的说法不正确的是（ ）
A．属于金属元素
B．质子数与中子数之差为50
C．原子的核外电子数是39
D.
Y和
Y是两种不同的核素
解析：
选B
Y的质子数为39，中子数为89－39＝50，质子数与中子数之差为11。
5．（2016·兰州模拟）下列微粒中，其最外层与最内层的电子数之和等于次外层电子数的是（ ）
A．SB．Mg
C．ClD．Be
解析：
选A 硫核外电子排布为：
2、8、6，符合最外层与最内层的电子数之和等于次外层电子数，故A正确；Mg核外电子排布为：
2、8、2，不符合，故B错误；Cl核外电子排布为：
2、8、7，不符合，故C错误；Be核外电子排布为：
2、2，不符合，故D错误。
6．（2016·洛阳模拟）下列说法正确的是（ ）
A．有H、D、T与16O、17O、18O构成的过氧化氢分子的相对分子质量有36个
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3
D．氕、氘发生核聚变成其他元素，属于化学变化
解析：
选C H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种；16O、17O、18O组合16O2、17O2、18O2、16O17O、16O18O、17O18O共6种，所以构成的过氧化氢分子共有6×6＝36个，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量个数小于36个，故A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，故B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C正确；氕、氘发生聚变成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故D错误。
7．（2016·黄冈模拟）元素X原子的最外层有6个电子，元素Y原子的最外层有3个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是（ ）
A．X3Y2B．X2Y
C．Y3X2D．Y2X3
解析：
选D X元素的原子最外层有6个电子，易得2个电子，化合价为－2价，Y元素的原子最外层有3个电子，所以易失电子，化合价为＋3价，根据化合价规则可知，两种元素形成的化合物的化学式可能为Y2X3。
8．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（ ）
A．质子数：
c>d
B．离子的还原性：
Y2－>Z－
C．氢化物的稳定性：
H2Y>HZ
D．原子半径：
X解析：
选B 因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c，且Y、Z在上一周期，Y在Z的左边，Y的非金属性弱于Z；W、X在下一周期，X在W的左边，X的金属性强于W。
质子数d>c，A项错误；非金属性：
YY2－>Z－，B项正确；非金属性：
Z>Y，故氢化物稳定性：
HZ>H2Y，C项错误；同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：
X>W，D项错误。
9．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的原子半径是所有元素中原子半径最小的，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，且X、Y的简单离子的核外电子排布相同，X、Y、Z的核电荷数之和为36，工业上用海水生产Z的单质，同时生成含元素Y的碱。
下列说法正确的是（ ）
A．四种元素的原子半径大小关系为Y>X>Z>W
B．Y与Z形成的化合物中，X、Y原子的个数比可能为1∶2
C．四种元素均能形成双原子单质分子
D．四种元素中，由任意两种元素化合可形成4种离子化合物
解析：
选D 根据提供的信息可判断出W、X、Y、Z分别为H、O、Na、Cl。
原子半径：
Na>Cl>O>H，A项错误；Y、Z形成的化合物为NaCl，B项错误；Na无双原子单质分子，C项错误；形成的离子化合物有NaCl、Na2O、Na2O2、NaH，D项正确。
10．现有部分短周期主族元素的性质与原子（或分子）结构如下表：
元素编号
元素性质与原子（或分子）结构
T
最外层电子数是次外层电子数的3倍
X
常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y
M层电子数与K层电子数相同
Z
第三周期元素的简单离子中半径最小
下列说法正确的是（ ）
A．Z的氧化物对应的水化物可以溶于氨水
B．T与氢形成的化合物中不可能含非极性键
C．Y与Z的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Y的反应要剧烈些
D．X和Y两元素之间有可能形成共价键
解析：
选C T的最外层电子数是次外层电子数的3倍，次外层电子数为2，最外层电子数为6，所以T为O；常温下X的单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，则X为N；Y的M层电子数与K层电子数相同，所以质子数为12，即Y为Mg；第三周期元素的简单离子中半径最小的为Al3＋，所以Z为Al。
Z的氧化物对应的水化物为Al（OH）3，不能溶于氨水，A项错误；T与氢形成的化合物H2O2中含有非极性键，B项错误；金属性Mg>Al，其单质分别与相同浓度的盐酸反应，Mg的反应要剧烈些，C项正确；X（N）和Y（Mg）形成的化合物是离子化合物，不存在共价键，D项错误。
11．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数＝主族序数＝原子序数
Y
原子最外层电子数为a，次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍
（1）写出X、Y、Z、N四种元素的名称：
X______________，Y____________，Z____________，N____________。
（2）由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：
①含10e－且呈正四面体结构的分子__________；
②含14e－的双原子分子__________；
③含16e－且能使溴水褪色的分子__________；
④含18e－且常温下呈液态的分子__________。
解析：
由题意可推得X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，M为C元素，N为S元素。
答案：
（1）氢 氧 硅 硫
（2）①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2
12．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。
回答下列问题：
（1）元素X原子结构示意图为____________________。
（2）元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
（3）元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是____________________。
（4）ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。
X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________（用酸的分子式表示）。
解析：
（1）X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，
且M层上有6个电子，即，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2
倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。
（2）碳的放射性同位素
6C可用于考古。
（3）氮元素与氢元素形成－1价阴离子，由于氮元素显－3价，氢显＋1价，因此该阴离子为NH
，其电子总数是10，与该离子电子总数相等的还有NH3、NH
。
（4）NCl3与H2O反应生成物中有碱，只能是NH3·H2O，N为－3价，Cl为＋1价，酸应为HClO。
（5）H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3，H2CO3为弱酸。
答案：
（1）
（2）
6C
（3）10 NH
、NH3
（4）NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O
（5）H2CO3
13．（2016·合肥模拟）现有部分元素的原子结构特点如表：
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
（1）画出W原子结构示意图________________________。
（2）元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________（填元素名称），写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式：
_______________________________________。
（3）X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为____________________。
（4）元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。
以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：
________________。
解析：
X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，根据核外电子排布规律，可知L层为6个电子，所以X为氧元素。
Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y只能是氢元素。
Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和，L层有8个电子，则其M层电子数为6，所以Z是硫元素。
W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，其次外层只能是K层，有2个电子，所以W为氮元素。
（2）能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实很多，其中单质之间的置换反应生成S比较直观。
（3）H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐，因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强，故应为NH4HSO4。
（4）H和O按原子个数比1∶1化合形成的化合物为H2O2共有18个电子，则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4，根据信息写出方程式即可。
答案：
（1）
（2）氧 2H2S＋O2===2H2O＋2S↓（其他合理答案亦可）
（3）NH4HSO4
（4）N2H4＋2H2O2
N2＋4H2O
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