高中化学人教版（2019）选择性必修2 第一章 原子结构与性质 阶段重点突破练(一)word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版（2019）选择性必修2 第一章 原子结构与性质 阶段重点突破练(一)word版含解析 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 211.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-10-04 21:17:48 | ||
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文档简介
第一章
原子结构与性质
阶段重点突破练(一)
一、元素周期表结构的应用
1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是( )
A．第四周期ⅡB族；s区
B．第四周期ⅧB族；d区
C．第四周期Ⅷ族；d区
D．第四周期Ⅷ族；ds区
2．(2020·牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是( )
A．钛元素原子的M层上共有10个电子
B．钛元素是ds区的过渡元素
C．钛元素原子最外层上有4个电子
D．47.87是钛原子的近似相对原子质量
二、直述型“位—构—性”关系的应用
3．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．原子半径：X＜W，第一电离能X＜W
D．电负性：Z＞Y＞W＞X
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．电负性：Y＜Z
B．第一电离能：Y>X
C．化合物WZ难溶于水
D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构
5．(2020·成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
下列说法不正确的是( )
A．W是Fe元素
B．X的电负性比Y的大
C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
D．XY2是一种直线形分子
6．(2020·济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( )
A．m、n、p元素的第一电离能依次增大
B．基态n元素原子的轨道表示式为：
C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同
7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z
3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞X
B．化合物乙是一种酸
C．电负性：M＞Z＞Y＞W
D．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM
三、结构片断型“位—构—性”关系的应用
8．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是( )
A．Y的价层电子排布式是ns2np5
B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物
C．Y、Z之间可形成离子化合物
D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是( )
A．YZ2属于酸性氧化物
B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性
C．第一电离能：Z>Y>X
D．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
四、元素周期表、周期律的综合应用
11．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：
①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；
②如图是元素周期表中主族元素的一部分：
③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
A
738
1
451
7
733
10
540
B
578
1
817
2
745
11
575
试回答下列问题：
(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。
(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。
(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。
a．A通常显＋1价，B通常显＋4价
b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强
c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2
12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。
(1)第一电离能指的是__________________________________________。
(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。
②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。
(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。
A．a为I1、b为I2、c为I3
B．a为I3、b为I2、c为I1
C．a为I2、b为I3、c为I1
D．a为I1、b为I3、c为I2
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
Cu
746
1
958
Zn
906
1
733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________________________________________。
(5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：
元素
Cl
Br
I
O
O－
电子亲和能/(kJ·mol－1)
349
343
295
141
－780
①下列说法中错误的是________。
A．元素的电子亲和能越大，越容易得到电子
B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O时放出141
kJ的能量
C．氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·mol－1
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量
②图中数据显示，同主族元素E1从上到下依次减小，其原因是___________________________
_______________________________。
答案与解析
一、元素周期表结构的应用
1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是( )
A．第四周期ⅡB族；s区
B．第四周期ⅧB族；d区
C．第四周期Ⅷ族；d区
D．第四周期Ⅷ族；ds区
答案 C
解析 某原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价电子排布为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期Ⅷ族。
2．(2020·牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是( )
A．钛元素原子的M层上共有10个电子
B．钛元素是ds区的过渡元素
C．钛元素原子最外层上有4个电子
D．47.87是钛原子的近似相对原子质量
答案 A
解析 钛元素原子的M层为第三层，电子排布为3s23p63d2，共有10个电子，A正确；钛元素是d区的过渡元素，B错误；钛元素原子最外层为4s2，有2个电子，C错误；47.87是钛原子的平均相对原子质量，D错误。
二、直述型“位—构—性”关系的应用
3．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．原子半径：X＜W，第一电离能X＜W
D．电负性：Z＞Y＞W＞X
答案 D
解析 离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．电负性：Y＜Z
B．第一电离能：Y>X
C．化合物WZ难溶于水
D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构
答案 A
解析 W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z为第三周期元素；它们的最外层电子数之和为18，W最外层电子数是1，X最外层电子数是5，Y、Z最外层电子数之和是12，且二者都是主族元素，Y原子序数小于Z，则Y是P元素、Z是Cl元素。
5．(2020·成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
下列说法不正确的是( )
A．W是Fe元素
B．X的电负性比Y的大
C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
D．XY2是一种直线形分子
答案 B
解析 X的基态原子L层电子数是K层的2倍，X是C；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，n＝2即2s22p4，为O；Z存在质量数为23，中子数为12的核素，质子数为11，为Na；W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为Fe。
6．(2020·济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( )
A．m、n、p元素的第一电离能依次增大
B．基态n元素原子的轨道表示式为：
C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同
答案 A
解析 m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故m为C元素；w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，故w为Cu；p、q元素位于同一族，它们的原子序数大于碳而小于Cu，只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期，且两者核电荷数之和为24，可推知p为O元素、q为S元素；n的原子序数介于C、O之间，故n为N元素。
7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z
3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞X
B．化合物乙是一种酸
C．电负性：M＞Z＞Y＞W
D．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM
答案 B
解析 X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素，其中X的质子总数与电子层数相同，说明X为H,
Z与其同主族的短周期元素可形成常见的气体甲，可知Z为O，Y、Z、M同周期且相邻，因此Y为N，M为F，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，所以W为Si，综上X为H，Y为N，Z为O，M为F，W为Si，甲为SO2，X、Y、Z
3种元素形成化合物乙，乙为HNO3、NH4NO3等，据此判断。
三、结构片断型“位—构—性”关系的应用
8．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
答案 D
解析 根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S元素的第一电离能，A错误；Z的阴离子含有36个电子，其电子层结构与R原子的不相同，B错误；p轨道未成对电子最多的是P元素，C错误；F是最活泼的非金属元素，电负性最大，D正确。
9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是( )
A．Y的价层电子排布式是ns2np5
B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物
C．Y、Z之间可形成离子化合物
D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
答案 B
解析 根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，当Y为N时，形成的最简单氢化物为氨气，分子间能够形成氢键，沸点最高，当Y为O时，X为N，Z为S，W为Cl，水常温下为液体，水的沸点最高，故B正确；根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，Y、Z同主族，且为短周期元素，二者不可能形成离子化合物，故C错误；当X、Z、W分别为N、S、Cl时，对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸，都是强酸，故D错误。
10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是( )
A．YZ2属于酸性氧化物
B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性
C．第一电离能：Z>Y>X
D．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
答案 D
解析 化合物分子中所有原子都达到了8电子稳定结构。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，则W是Cl元素；原子半径r(X)>r(Y)>r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z能够形成1个双键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，W形成1个共价键，W位于第三周期，X、Y、Z位于第二周期，X为C，Y为N，Z为O，W为Cl元素，据此解答。
四、元素周期表、周期律的综合应用
11．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：
①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；
②如图是元素周期表中主族元素的一部分：
③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
A
738
1
451
7
733
10
540
B
578
1
817
2
745
11
575
试回答下列问题：
(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。
(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。
(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。
a．A通常显＋1价，B通常显＋4价
b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强
c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (2)S>P>Si (3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (4)c
解析 根据题意，满足价电子排布式为ns2np2的元素为碳、硅；元素C、D、E在同一周期，假设C为碳，则E为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以C为硅，则D为磷，E为硫，单质硫能在空气中燃烧生成SO2，所以F为硒，根据电离能数据可知，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，根据以上分析进行解答。(4)根据表中数据，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，a错误；B元素的第一电离能小，但它在反应时需要失去3个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素的性质递变规律可知，b错误；产生等量的H2，A、B失去电子数相等，即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2，c正确。
12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。
(1)第一电离能指的是__________________________________________。
(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。
②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。
(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。
A．a为I1、b为I2、c为I3
B．a为I3、b为I2、c为I1
C．a为I2、b为I3、c为I1
D．a为I1、b为I3、c为I2
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
Cu
746
1
958
Zn
906
1
733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________________________________________。
(5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：
元素
Cl
Br
I
O
O－
电子亲和能/(kJ·mol－1)
349
343
295
141
－780
①下列说法中错误的是________。
A．元素的电子亲和能越大，越容易得到电子
B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O时放出141
kJ的能量
C．氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·mol－1
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量
②图中数据显示，同主族元素E1从上到下依次减小，其原因是___________________________
_______________________________。
答案 (1)气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量
(2)①Si P ②Be和N ③第四周期ⅠA族 ④两性
(3)C
(4)Cu原子失去一个电子后，核外电子排布为[Ar]3d10，而锌为[Ar]3d104s1，根据洪特规则，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大
(5)①B ②随着原子半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个电子释放的能量依次减小
解析 (1)第一电离能指的是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量。
(2)①由图中数据可知，第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变，因此S的第一电离能的最小范围为Si＜S＜P。②由图中数据可知，第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变。③同周期，从左向右各元素原子的第一电离能有逐渐增大的趋势。由图中数据可知第四周期第一电离能最小的元素为K。④Be、Al根据对角线规则性质具有相似性，铍元素最高价氧化物的水化物氢氧化铍也应具有两性。
(3)a中Na元素的电离能远大于Mg的电离能，则a应表示的是I2；b中Na元素的电离能小于Mg的电离能，Mg的电离能远大于Al的电离能，则b应表示的是I3；c中Al元素的电离能远小于P的电离能，S元素的电离能远小于Cl的电离能，则c应表示的是I1，故C正确。
(4)由表中数据可知，第一电离能：Cu＜Zn，第二电离能；Cu＞Zn，其原因是Cu原子失去一个电子后，核外电子排布为[Ar]3d10，而锌为[Ar]3d104s1，根据洪特规则，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大。
(5)①根据电子亲和能的概念，元素的电子亲和能越大，越容易得到电子，故A正确；1个基态的气态氧原子得到一个电子成为O－时是O元素的第一电子亲和能，需放出141
kJ的能量，故B错误；根据电子亲和能的概念和表中数据可知，氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·
mol－1，故C正确；1
mol基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－时，所放出的能量＝[141＋(－780)]
kJ·mol－1＝－649
kJ·mol－1，需要吸收能量，故D正确。
②同主族元素，从上到下随着原子半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个电子释放的能量依次减小，所以第一电子亲和能从上到下依次减小。
原子结构与性质
阶段重点突破练(一)
一、元素周期表结构的应用
1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是( )
A．第四周期ⅡB族；s区
B．第四周期ⅧB族；d区
C．第四周期Ⅷ族；d区
D．第四周期Ⅷ族；ds区
2．(2020·牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是( )
A．钛元素原子的M层上共有10个电子
B．钛元素是ds区的过渡元素
C．钛元素原子最外层上有4个电子
D．47.87是钛原子的近似相对原子质量
二、直述型“位—构—性”关系的应用
3．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．原子半径：X＜W，第一电离能X＜W
D．电负性：Z＞Y＞W＞X
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．电负性：Y＜Z
B．第一电离能：Y>X
C．化合物WZ难溶于水
D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构
5．(2020·成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
下列说法不正确的是( )
A．W是Fe元素
B．X的电负性比Y的大
C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
D．XY2是一种直线形分子
6．(2020·济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( )
A．m、n、p元素的第一电离能依次增大
B．基态n元素原子的轨道表示式为：
C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同
7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z
3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞X
B．化合物乙是一种酸
C．电负性：M＞Z＞Y＞W
D．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM
三、结构片断型“位—构—性”关系的应用
8．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是( )
A．Y的价层电子排布式是ns2np5
B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物
C．Y、Z之间可形成离子化合物
D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是( )
A．YZ2属于酸性氧化物
B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性
C．第一电离能：Z>Y>X
D．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
四、元素周期表、周期律的综合应用
11．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：
①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；
②如图是元素周期表中主族元素的一部分：
③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
A
738
1
451
7
733
10
540
B
578
1
817
2
745
11
575
试回答下列问题：
(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。
(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。
(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。
a．A通常显＋1价，B通常显＋4价
b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强
c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2
12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。
(1)第一电离能指的是__________________________________________。
(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。
②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。
(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。
A．a为I1、b为I2、c为I3
B．a为I3、b为I2、c为I1
C．a为I2、b为I3、c为I1
D．a为I1、b为I3、c为I2
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
Cu
746
1
958
Zn
906
1
733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________________________________________。
(5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：
元素
Cl
Br
I
O
O－
电子亲和能/(kJ·mol－1)
349
343
295
141
－780
①下列说法中错误的是________。
A．元素的电子亲和能越大，越容易得到电子
B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O时放出141
kJ的能量
C．氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·mol－1
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量
②图中数据显示，同主族元素E1从上到下依次减小，其原因是___________________________
_______________________________。
答案与解析
一、元素周期表结构的应用
1．已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分别是( )
A．第四周期ⅡB族；s区
B．第四周期ⅧB族；d区
C．第四周期Ⅷ族；d区
D．第四周期Ⅷ族；ds区
答案 C
解析 某原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，可知共4个电子层，为第四周期元素，价电子排布为3d84s2，为Ni，最后填充d电子，为d区元素，位于第四周期Ⅷ族。
2．(2020·牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是( )
A．钛元素原子的M层上共有10个电子
B．钛元素是ds区的过渡元素
C．钛元素原子最外层上有4个电子
D．47.87是钛原子的近似相对原子质量
答案 A
解析 钛元素原子的M层为第三层，电子排布为3s23p63d2，共有10个电子，A正确；钛元素是d区的过渡元素，B错误；钛元素原子最外层为4s2，有2个电子，C错误；47.87是钛原子的平均相对原子质量，D错误。
二、直述型“位—构—性”关系的应用
3．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2－＞Z－
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．原子半径：X＜W，第一电离能X＜W
D．电负性：Z＞Y＞W＞X
答案 D
解析 离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8，其最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A．电负性：Y＜Z
B．第一电离能：Y>X
C．化合物WZ难溶于水
D．由Y与Z形成的化合物YZ3和YZ5均满足8电子稳定结构
答案 A
解析 W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，则W是H元素，X是N元素，Y、Z为第三周期元素；它们的最外层电子数之和为18，W最外层电子数是1，X最外层电子数是5，Y、Z最外层电子数之和是12，且二者都是主族元素，Y原子序数小于Z，则Y是P元素、Z是Cl元素。
5．(2020·成都高二期末)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
下列说法不正确的是( )
A．W是Fe元素
B．X的电负性比Y的大
C．Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
D．XY2是一种直线形分子
答案 B
解析 X的基态原子L层电子数是K层的2倍，X是C；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，n＝2即2s22p4，为O；Z存在质量数为23，中子数为12的核素，质子数为11，为Na；W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为Fe。
6．(2020·济南高二期末)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( )
A．m、n、p元素的第一电离能依次增大
B．基态n元素原子的轨道表示式为：
C．w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同
答案 A
解析 m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故m为C元素；w元素原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，故w为Cu；p、q元素位于同一族，它们的原子序数大于碳而小于Cu，只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期，且两者核电荷数之和为24，可推知p为O元素、q为S元素；n的原子序数介于C、O之间，故n为N元素。
7．X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同，Y、Z、M同周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z
3种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W＞Y＞Z＞M＞X
B．化合物乙是一种酸
C．电负性：M＞Z＞Y＞W
D．X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM
答案 B
解析 X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素，其中X的质子总数与电子层数相同，说明X为H,
Z与其同主族的短周期元素可形成常见的气体甲，可知Z为O，Y、Z、M同周期且相邻，因此Y为N，M为F，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，所以W为Si，综上X为H，Y为N，Z为O，M为F，W为Si，甲为SO2，X、Y、Z
3种元素形成化合物乙，乙为HNO3、NH4NO3等，据此判断。
三、结构片断型“位—构—性”关系的应用
8．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
答案 D
解析 根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S元素的第一电离能，A错误；Z的阴离子含有36个电子，其电子层结构与R原子的不相同，B错误；p轨道未成对电子最多的是P元素，C错误；F是最活泼的非金属元素，电负性最大，D正确。
9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是( )
A．Y的价层电子排布式是ns2np5
B．四种元素所形成的最简单氢化物中，沸点最高的可能是Y的氢化物
C．Y、Z之间可形成离子化合物
D．X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
答案 B
解析 根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，当Y为N时，形成的最简单氢化物为氨气，分子间能够形成氢键，沸点最高，当Y为O时，X为N，Z为S，W为Cl，水常温下为液体，水的沸点最高，故B正确；根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知，Y可能为C、N、O，Y、Z同主族，且为短周期元素，二者不可能形成离子化合物，故C错误；当X、Z、W分别为N、S、Cl时，对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸，都是强酸，故D错误。
10．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了8电子稳定结构，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是( )
A．YZ2属于酸性氧化物
B．X的氧化物的水化物酸性弱于W的氧化物的水化物酸性
C．第一电离能：Z>Y>X
D．Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
答案 D
解析 化合物分子中所有原子都达到了8电子稳定结构。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，则W是Cl元素；原子半径r(X)>r(Y)>r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z能够形成1个双键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，W形成1个共价键，W位于第三周期，X、Y、Z位于第二周期，X为C，Y为N，Z为O，W为Cl元素，据此解答。
四、元素周期表、周期律的综合应用
11．(2020·河南省林州市林虑中学高二月考)有A、B、C、D、E、F六种主族元素，有关信息如下：
①短周期元素C原子的价电子排布式为：ns2np2，E的单质可在空气中燃烧；
②如图是元素周期表中主族元素的一部分：
③A、B同周期，其电离能数据如下(单位：kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
A
738
1
451
7
733
10
540
B
578
1
817
2
745
11
575
试回答下列问题：
(1)F原子的核外电子排布式为__________________________________________。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为______________________(用元素符号表示)。
(3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_________________________________。
(4)化合价是元素的一种性质，由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是________(填字母)。
a．A通常显＋1价，B通常显＋4价
b．B元素的第一电离能较小，其活泼性比A强
c．A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为3∶2
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (2)S>P>Si (3)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (4)c
解析 根据题意，满足价电子排布式为ns2np2的元素为碳、硅；元素C、D、E在同一周期，假设C为碳，则E为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以C为硅，则D为磷，E为硫，单质硫能在空气中燃烧生成SO2，所以F为硒，根据电离能数据可知，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，根据以上分析进行解答。(4)根据表中数据，A的第三电离能远远大于第二电离能，则A是第ⅡA族元素，通常显＋2价；B元素的第四电离能远远大于第三电离能，则B是第ⅢA族元素，通常显＋3价，a错误；B元素的第一电离能小，但它在反应时需要失去3个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素的性质递变规律可知，b错误；产生等量的H2，A、B失去电子数相等，即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2，c正确。
12．电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。
(1)第一电离能指的是__________________________________________。
(2)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律，可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为________＜S＜________(填元素符号)。
②据图可知，第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是________。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置________。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有________。
(3)用In表示元素的第n电离能，则图中的a、b、c分别代表________(填字母)。
A．a为I1、b为I2、c为I3
B．a为I3、b为I2、c为I1
C．a为I2、b为I3、c为I1
D．a为I1、b为I3、c为I2
(4)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
Cu
746
1
958
Zn
906
1
733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________________________________________。
(5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示：
元素
Cl
Br
I
O
O－
电子亲和能/(kJ·mol－1)
349
343
295
141
－780
①下列说法中错误的是________。
A．元素的电子亲和能越大，越容易得到电子
B．一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O时放出141
kJ的能量
C．氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·mol－1
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－需要吸收能量
②图中数据显示，同主族元素E1从上到下依次减小，其原因是___________________________
_______________________________。
答案 (1)气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量
(2)①Si P ②Be和N ③第四周期ⅠA族 ④两性
(3)C
(4)Cu原子失去一个电子后，核外电子排布为[Ar]3d10，而锌为[Ar]3d104s1，根据洪特规则，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大
(5)①B ②随着原子半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个电子释放的能量依次减小
解析 (1)第一电离能指的是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量。
(2)①由图中数据可知，第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变，因此S的第一电离能的最小范围为Si＜S＜P。②由图中数据可知，第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变。③同周期，从左向右各元素原子的第一电离能有逐渐增大的趋势。由图中数据可知第四周期第一电离能最小的元素为K。④Be、Al根据对角线规则性质具有相似性，铍元素最高价氧化物的水化物氢氧化铍也应具有两性。
(3)a中Na元素的电离能远大于Mg的电离能，则a应表示的是I2；b中Na元素的电离能小于Mg的电离能，Mg的电离能远大于Al的电离能，则b应表示的是I3；c中Al元素的电离能远小于P的电离能，S元素的电离能远小于Cl的电离能，则c应表示的是I1，故C正确。
(4)由表中数据可知，第一电离能：Cu＜Zn，第二电离能；Cu＞Zn，其原因是Cu原子失去一个电子后，核外电子排布为[Ar]3d10，而锌为[Ar]3d104s1，根据洪特规则，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大。
(5)①根据电子亲和能的概念，元素的电子亲和能越大，越容易得到电子，故A正确；1个基态的气态氧原子得到一个电子成为O－时是O元素的第一电子亲和能，需放出141
kJ的能量，故B错误；根据电子亲和能的概念和表中数据可知，氧元素的第二电子亲和能是－780
kJ·
mol－1，故C正确；1
mol基态的气态氧原子得到两个电子成为O2－时，所放出的能量＝[141＋(－780)]
kJ·mol－1＝－649
kJ·mol－1，需要吸收能量，故D正确。
②同主族元素，从上到下随着原子半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个电子释放的能量依次减小，所以第一电子亲和能从上到下依次减小。