1.2.2元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律—— 高二化学人教版(2019)选择性必修2同步课时训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、具有下列核外电子排布式的原子,其半径最大的是( )
A.
B.
C.
D.
2、下列各组微粒半径大小的比较正确的是( )
①
②
③
④
A.①和③ B.①和② C.③和④ D.①和④
3、下图表示的是元素的某种性质()随原子序数的变化关系,则可能是( )
A.原子半径 B.第一电离能 C.最高化合价 D.第二电离能
4、下列叙述正确的是( )
A.同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大
B.主族元素的原子形成简单离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子半径越大,元素的第一电离能越大
D.同一主族自上而下,元素的第一电离能逐渐减小
5、某短周期元素R的各级电离能数据(用……表示,单位为)如表所示。关于元素R的判断中正确的是( )
578 1817 2745 11578 14831 18378
A.R元素基态原子的电子排布式为
B.R的最高正价为+3价
C.R元素的焰色为黄色
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
6、下列说法不正确的是( )
A.第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大
B.电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的依据
C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强
D.NaH的存在能支持“可将氢元素放在第ⅦA族”的观点
7、下图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法错误的是( )
A.电负性:a>f B.第一电离能:d>c
C.气态氢化物的稳定性:f>e D.a和b形成的化合物可能含有共价键
8、如图所示为元素周期表中短周期的一部分,下列关于Y、Z、M的说法正确的是( )
A.电负性:Y>Z>M
B.简单离子半径:M>Z>Y
C.分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子的最外层电子的轨道表示式为
9、X元素的简单阳离子和Y元素的简单阴离子的核外电子层结构相同,下列叙述正确的是( )
A.简单离子半径:X>Y
B.原子半径:XC.原子序数:XD.原子最外层电子数:X10、下列四种粒子中,半径按由大到小排列顺序正确的是( )
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y的价层电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④W基态原子有2个能层,其电子式为
A.①>②>③>④
B.③>④>①>②
C.③>①>②>④
D.①>②>④>③
11、已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是( )
元素 Li B C O F Na Mg Cl Ge
电负性 1.0 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.2 3.0 1.8
A.Be元素电负性的最小范围为1.0~2.0
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.C和Cl可形成极性键
D.O和F形成的化合物中O显正价
12、M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料,结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.M的单质通常保存在煤油中
B.图中阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
C.Z的氢化物的沸点一定低于X氢化物的沸点
D.Y是其同周期元素中第一电离能最大的元素
二、多选题
13、已知X、Y是主族元素,为电离能,单位是。请根据表中数据判断下列说法错误的是( )
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2700 11600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是第ⅣA族元素
C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
14、短周期主族元素X、Y在同一周期,且电负性:X>Y,下列说法不正确的是( )
A.X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
B.第一电离能:YC.原子半径:YD.简单气态氢化物的稳定性:弱于
三、填空题
15、回答下列问题:
(1)基态碳原子的核外电子排布式为________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据表格数据,写出基态B原子的电子排布式:________。
电离能/
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
(3)如表是第三周期部分元素的电离能[单位:eV(电子伏特)]数据。
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是_______(填序号)。
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1价
C.丙不可能为非金属元素
D.丁一定为金属元素
16、X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且最高能级是半充满状态
Y 第三周期元素,它的单质是良好的半导体材料
Z Z和Y同周期,Z是该周期中原子半径最小的主族元素
W W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)元素X的原子中能量最高的是______能级,其电子云在空间有______个伸展方向,它的简单氢化物的电子式是______。
(2)元素Y位于元素周期表的第三周期______族,该原子的价层电子排布式为______。
(3)元素Z的原子最外层共有______种不同运动状态的电子。
(4)W的基态原子核外电子排布式是______。
(5)元素Y与元素Z相比,非金属性较强的是______(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是______(填字母)。
a.Y的单质常温下呈固态,Z的单质常温下呈气态
b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同
c.Z的电负性大于Y
d.Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
e.在反应中,Y原子得电子数比Z原子得电子数多
f.Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
参考答案
1、答案:C
解析:根据原子的核外电子排布式可知,A为氮原子,B为硼原子,C为铝原子,D为硫原子。根据原子半径变化规律可知,,故Al原子半径最大。
2、答案:A
解析:同种元素:阳离子半径<原子半径,原子半径<阴离子半径,则半径:,。①的最外层电子数相同,电子层数依次增多,所以离子半径:,正确;②的核外电子排布相同,核电荷数依次减小,则离子半径:,错误;③Ca、Ba的最外层电子数相同,电子层数依次增多,则半径:Ca3、答案:B
解析:从题图中可知,同周期元素随原子序数的增加,从左到右值呈增大趋势,但第ⅢA族比第ⅡA族的小,第ⅥA族比第ⅤA族的小,满足这一特点的是第一电离能,B正确。
4、答案:D
解析:A项,同周期元素中0族元素的第一电离能最大,错误;B项,氧元素是主族元素,形成的简单离子中氟元素的化合价的绝对值是1,与其族序数不相等,错误;C项,第ⅠA、ⅡA族元素的原子半径越大,元素的第一电离能越小,错误;D项,同一主族自上而下,元素的第一电离能逐渐减小,正确。
5、答案:B
解析:该元素第四电离能剧增,说明该原子最外层有3个电子,可能是硼或铝,基态原子的电子排布式为,A错误;该原子最外层有3个电子,最高正价为+3价,B正确;钠元素的焰色为黄色,该元素不是钠元素,C错误;该元素最外层有3个电子,位于元素周期表第ⅢA族,D错误。
6、答案:A
解析:同主族自上而下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,电负性逐渐减小,A项不正确;电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的依据,B项正确;电负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大,C项正确;NaH中H为-1价,与卤化钠相似,能支持“可将氢元素放在第ⅦA族”的观点,D项正确。
7、答案:B
解析:a为-2价、f为+6价,a的原子序数小于f,可推知a为O、f为S;b有+1价,原子序数大于O,则b为Na;由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+2、+3,则c为Mg、d为Al;e的化合价为+5价,结合原子序数可知e为P。电负性:O>S,A正确;Mg原子核外电子排布为全满状态,第一电离能:Mg>Al,B错误;元素的非金属性越强,其气态氢化物稳定性越强,气态氢化物的稳定性:,C正确;a和b形成的化合物有氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中含有共价键,D正确。
8、答案:C
解析:由Y、Z、M在周期表中的位置关系可知,Y为F元素,M为Cl元素,Z为S元素。同周期主族元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,非金属性:Y>M>Z,故电负性:Y>M>Z,A错误;电子层排布相同,核电荷数越大离子半径越小,最外层电子数相同,电子层数越多离子半径越大,离子半径:,B错误;为,分子中S元素化合价为+2价,S原子满足8电子稳定结构,Cl元素化合价为-1价,Cl原子满足8电子稳定结构,C正确;Z为S元素,最外层含有6个电子,其基态原子的最外层电子的轨道表示式为,D错误。
9、答案:D
解析:具有相同核外电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,由题意知,X元素的核电荷数大于Y,则离子半径:XY,A、C错误;电子层数越多,原子半径越大,X位于Y的下一个周期,则原子半径:X>Y,B错误;同周期元素从左到右,最外层电子数依次增大,X形成阳离子,Y形成阴离子,则X最外层电子数小于4,Y最外层电子数大于4,所以原子最外层电子数:X10、答案:C
解析:基态X的原子结构示意图:,则X为S原子;基态Y的价层电子排布式:,则Y为Cl原子;基态的轨道表示式:,则为;W基态原子有2个能层,结合电子式可知,W为F原子。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则半径FCl,同种元素的阴离子的半径大于原子半径,则半径:。所以半径:,即③>①>②>④,故选C。
11、答案:A
解析:根据同主族元素从上到下电负性逐渐减小,同同期主族元素从左到右电负性逐渐增大,则Be的电负性的最小范围为1.2~2.0,故A错误;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,故B正确;根据C和Cl的电负性,两元素电负性之差为0.5,可形成极性键,故C正确;F的电负性大于O,O和F形成的化合物中O显正价,故D正确。
12、答案:B
解析:M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍,说明W原子次外层电子数为2,则M、W、X、Y、Z是第二周期主族元素,且X为O,根据带一个正电荷,所以M为Li,Y与其他原子形成一个共价键,所以Y为F,Z与其他原子形成四个共价键,所以Z为C,带一个单位的负电荷,所以W为B。锂密度比煤油小,不能保存在煤油中,应保存在固体石蜡中,A错误;该化合物的阴离子中,F、B、O、C均满足8电子稳定结构,B正确;碳的氢化物有多种,碳原子数多的氢化物的沸点可能高于O的氢化物沸点,C错误;第二周期Ne元素原子核外电子排布为,2p轨道为全充满稳定状态,第一电离能最大,D错误。
13、答案:BD
解析: X元素的第一电离能和第二电离能相差较大,说明X原子最外层只有1个电子,为第IA族元素,则其常见化合价为+1价,故A正确;Y元素的第三电离能和第四电离能相差较大,说明Y原子最外层有3个电子,为第ⅢA族元素,故B错误;X的常见化合价为+1价,Cl的常见化合价为-1价,形成的化合物化学式可能是XCl,故C正确;若Y是第三周期元素,最外层有3个电子,则Y为Al元素,单质Al和冷水不反应,故D错误。
14、答案:BC
解析:因为电负性:X>Y,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A正确;由题意可知,X与Y位于同一周期,且X的原子序数大于Y,若Y位于第ⅡA族或第ⅤA族,则第一电离能可能有Y>X,B错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,简单气态氢化物稳定性逐渐增强,所以原子半径:X15、答案:(1);N原子的2p轨道达到半充满状态,比较稳定
(2)
(3)A
解析:(1)基态碳原子的核外电子排布式为;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,基态N原子的核外电子排布式为,基态O原子核外电子排布式为,N的2p轨道为半充满状态,较稳定,所以与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能。
(2)从表中电离能数值来看,A、B的第三电离能与第二电离能相差较大,则A、B是第ⅡA族元素,因A、B均为短周期元素,且B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁,基态镁原子的电子排布式为。
(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素,甲元素的第一电离能远远小于第二电离能,说明甲原子最外层有1个电子,所以甲为Na元素;乙元素的第二电离能远远小于第三电离能,则乙原子最外层有2个电子,所以乙为Mg元素;丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大,说明丙、丁原子最外层大于3个电子,丙、丁一定为非金属元素。甲为Na元素,乙为Mg元素,故甲的金属性比乙强,选项A正确;乙为Mg元素,化合价为+2价,选项B错误;丙、丁一定为非金属元素,选项C、D错误。
16、答案:(1)2p;三;
(2)ⅣA;
(3)7
(4)或
(5)Cl;cdf
解析:X的基态原子核外3个能级上有电子,且最高能级是半充满状态,则核外电子排布式为,是N元素;Y是第三周期元素,它的单质是良好的半导体材料,Y是Si元素;Z和Y同周期,Z是该周期中原子半径最小的主族元素,Z是Cl元素;W的一种核素的质量数为63,中子数为34,质子数为63-34=29,W是Cu元素。
(1)X是N元素,核外电子排布式为,元素X的原子中能量最高的是2p能级,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向;N的简单氢化物是,电子式是。
(2)Y是Si元素,核外有3个电子层,最外层有4个电子,位于元素周期表的第三周期ⅣA族,Si原子的价层电子排布式为。
(3)Z是Cl元素,核外电子排布式为,原子最外层共有7个电子,有7种不同运动状态的电子。
(4)W是Cu元素,3d能级上全充满,基态原子核外电子排布式是或。
(5)Y是Si元素,Z是Cl元素,Cl和Si位于同一周期,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性较强的是Cl。常温下,Y的单质与Z的单质状态不同不能用于比较非金属性的强弱,a不符合题意;等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同不能用于比较非金属性的强弱,b不符合题意;Z的电负性大于Y,元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强,非金属性越强,c符合题意;Z的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定说明Z的非金属性比Y强,d符合题意;在反应中,Y原子得电子数比Z原子得电子数多,不能用于比较非金属性的强弱,e不符合题意;非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以比较出非金属性的强弱,f符合题意。