2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-20 09:01:35 | ||
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文档简介
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2024人教版高中化学选择性必修2同步
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律
基础过关练
题组一 粒子半径大小比较
1.(2022江苏泗阳实验中学月考)具有下列电子排布式的基态原子中,半径最大的是( )
A.1s22s22p63s23p5 B.1s22s22p3
C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p2
2.(2022天津南开中学月考)下列四种粒子中,半径按由大到小的顺序排列的是( )
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5
③基态Z2-的轨道表示式为
④W基态原子有2个能层,其电子式为
A.③>①>②>④ B.③>②>①>④
C.①>③>④>② D.①>④>③>②
题组二 电离能
3.(2023安徽淮北师大附属实验中学月考)下列关于元素电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1题组三 电负性
4.(2023吉林长春综合实验中学期末)如图是元素周期表中短周期主族元素的一部分,其中电负性最小的元素是( )
a b
c d
A.a B.b C.c D.d
5.(2023重庆八中月考)已知下列元素的电负性数据,下列判断错误的是( )
元素 Li Be X O Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 0.9 1.5 3.0 1.8
A.表中X为非金属元素
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Mg元素电负性的范围为0.9~1.5
D.O和Cl形成的二元化合物中O显正价
6.不同元素的原子在化合物中吸引电子的能力大小可用一定数值χ来表示, χ越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的化合物中为带负电荷的一方。下表是某些元素的χ:
元素符号 Li Be B C O F
χ 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0
元素符号 Na Al Si P S Cl
χ 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)通过分析χ的变化规律,确定N、Mg的χ范围: < χ(Mg)< ; <χ(N)< 。
(2)推测χ与原子半径的关系为 。
(3)某有机化合物的结构为,其中S—N键中,你认为共用电子对偏向 (填元素符号)。
(4)如果χ为电负性的数值,试推断AlBr3中化学键的类型为 。
(5)预测元素周期表中χ最小的元素是 (放射性元素除外)。
能力提升练
题组一 元素周期律的应用
1.(2023安徽蚌埠二中月考)如图,Z为第三周期主族元素原子的核电荷数,Y表示相应元素的有关性质,其中描述与元素有关性质相符的是 ( )
2.(2023湖北荆州八县市期末联考)分子R称为“点击化学试剂”,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电负性:F>O>N
B.第一电离能:F>N>O>S
C.S原子核外有6种运动状态不同的电子
D.基态F原子核外电子占据3个能级
3.(经典题)(2022四川内江六中月考)以下有关元素性质的说法正确的是( )
A.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④S、P、Cl,元素的电负性依次增大的是④
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,该元素位于第ⅢA族
C.下列原子中,①1s22s22p63s23p1、②1s22s22p63s23p2、③1s22s22p63s23p3、④1s22s22p63s23p5,对应的第一电离能最大的是④
D.以下原子中,①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p1,半径最大的是①
题组二 “位、构、性”关系的综合应用
4.(2023安徽滁州实验中学期末)下表是某一短周期元素的各级电离能数据(用I1、I2等表示)。
I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1) I4/(kJ·mol-1) ……
740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于此元素的判断中一定正确的是( )
A.最高正价为+3价
B.位于元素周期表中第ⅡA族
C.原子最外层有4个电子
D.基态原子的电子排布式为1s22s1
5.(2023北京师大附中期末)如图所示是元素周期表前四周期的一部分,下列关于五种元素的叙述中正确的是( )
A.Z的基态原子最外层p轨道上有2个未成对电子
B.气态氢化物的稳定性:Y>X
C.原子半径:W>Y>X
D.第一电离能:R>Y>W
6.(2023辽宁沈阳十中期末)某锂盐的结构如图所示,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成的,X、Y与Z同一周期,Y与W同族。下列说法正确的是( )
A.元素的电负性:WB.第一电离能:WC.简单气态氢化物的热稳定性:WD.简单离子的半径:W7.(2023北京师大附属实验中学月考)一种具有净水作用的物质,它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。这五种元素的相关信息如表:
元素 相关信息
Q 基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
W 基态原子有5个原子轨道填有电子,有2个未成对电子
X 最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应
Y 在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族
Z 焰色为紫色
下列说法正确的是( )
A.电负性:QB.第一电离能:WC.简单离子半径:XD.这种物质只含离子键
8.(2023辽宁部分重点中学期末联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子核内质子数与X元素原子核外未成对电子数相同,X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,Y元素核外有2个未成对电子,Z元素的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小。下列说法正确的是( )
A.W基态原子核外能量最高的电子的电子云轮廓图呈哑铃形
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.X基态原子有7种不同运动状态的电子
D.简单离子半径大小:Z>X>Y>W
9.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电子在 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第 族,其基态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
答案与分层梯度式解析
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律——原子半径、
电离能、电负性的递变规律
基础过关练
1.D 2.A 3.B 4.C 5.D
1.D 由基态原子的核外电子排布式可以确定A项为Cl,B项为N,C项为C,D项为Si,根据同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,可知Si的原子半径最大,故选D。
2.A ①根据原子结构示意图可知X为S;②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5,则Y为Cl;③根据基态Z2-的轨道表示式可知Z2-为S2-;④根据W基态原子有2个能层,电子式为 ,可知W为F。同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径FS>Cl>F,即③>①>②>④,A正确。
3.B 钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠强,所以钾的活泼性强于钠,故A正确;同一周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但一般第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素,故B错误;最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,失去电子较难,所以其第一电离能较大,故C正确;对于同一元素来说,原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,故D正确。
4.C 元素周期表中元素金属性越强电负性越小,非金属性越强电负性越大,一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,故电负性最小的元素是c。
5.D 非金属元素的电负性一般大于1.8,表中X元素的电负性为2.5,为非金属元素,故A正确;Ge的电负性为1.8,在周期表中位于金属元素和非金属元素交界处,既具有金属性,又具有非金属性,故B正确;一般同周期主族元素从左到右电负性逐渐变大,同主族元素从上至下电负性逐渐变小,Mg元素的电负性介于0.9~1.5,故C正确;O和Cl形成的二元化合物中氧元素的电负性大,显负价,氯元素显正价,故D错误。
6.答案 (1)0.9 1.5 2.5 3.5 (2)原子半径越大, χ越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs
解析 (1)通过题表中数据分析可知同周期主族元素从左到右, χ依次增大,同主族元素从上到下,χ依次减小,可判断χ(Na)<χ(Mg)<χ(Al),且χ(Be)>χ(Mg),故0.9<χ(Mg)<1.5;同理,2.5<χ(N)<3.5。(3)根据χ越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的化合物中为带负电荷的一方,由χ(S)=2.5,2.5<χ(N)<3.5,可知共用电子对偏向N原子。(4)根据表中数据的变化规律可知χ(Br)<χ(Cl),因此Br与Al的电负性差值要小于Cl与Al的电负性差值,故AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据χ的变化规律, χ最小的元素应在元素周期表的左下角,但要注意放射性元素除外,故最小的是Cs(铯)。
能力提升练
1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.C 8.C
1.A 同一周期主族元素原子的电子层数相同,随核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,故A正确;同一周期主族元素的电负性随着核电荷数增大而增大,故B错误;随着核电荷数的递增,第三周期主族元素的最外层电子数逐渐增多,最高正化合价逐渐增大,故C错误;同一周期,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但一般第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,故D错误。
2.C 同周期从左至右,主族元素电负性依次增大,A项正确;同周期从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N原子最外层2p能级达到半充满结构,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族从上至下,元素第一电离能逐渐减小,B项正确;每个电子的运动状态都不同,S原子有16种不同运动状态的电子,C项错误;基态F原子电子排布式为1s22s22p5,电子占据3个能级,D项正确。
3.C 元素电负性变化的一般规律为同周期主族元素随核电荷数增大电负性逐渐增大,同主族元素随核电荷数的增大电负性逐渐减小,故①②③逐渐减小,④中元素电负性:Cl>S>P,A错误;第三电离能发生突变,则该元素位于第ⅡA族,B错误;元素第一电离能的变化规律为同周期元素随核电荷数增大,第一电离能呈增大趋势,同族元素随核电荷数的增大,第一电离能逐渐减小,故第一电离能最大的是④,C正确;原子半径的变化规律为同周期主族元素随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,同主族元素随核电荷数的增大,原子半径逐渐增大,故半径最大的是④,D错误。
4.B 从题表中元素的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,可失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第ⅡA族元素,A、C项错误,B项正确;根据分析可知,该短周期元素为第ⅡA族元素,电子排布式不可能为1s22s1,D项错误。
5.C 根据元素周期表可知,X为F元素,W为P元素,Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素。Br的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层p轨道上有1个未成对电子,A项错误;非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性:F>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2S,B项错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:P>S>F,C项正确;P的价层电子排布式为3s23p3,3p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于S的第一电离能,D项错误。
6.B X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y形成两个共价键,W形成六个共价键,Y与W同族,因此它们位于第ⅥA族,则W为S,Y为O;X、Y、Z位于第二周期,Z形成一个共价键,则Z为F;X形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷,则X为N。电负性:S7.C Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的元素;Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键,则Q为H;Z焰色为紫色,为K;Y在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族,为S;X最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应,则X为Al,氢氧化铝具有两性,能和酸、强碱反应;W基态原子有5个原子轨道填有电子,有2个未成对电子,则W为O;具有净水作用的物质为KAl(SO4)2·12H2O。一般来说,同周期主族元素从左到右,电负性逐渐变大,同主族元素从上到下,电负性逐渐变小,则电负性:H8.C
Li基态原子电子排布式为1s22s1,核外能量最高的电子的电子云轮廓图呈球形,A不正确;非金属性NO2->Al3+>Li+,D不正确。
9.答案 (1)2p 三 (2)ⅣA 3s23p2 (3)7
(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (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,则该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,X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,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子在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NH3,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第ⅣA族,基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2。(3)Z是Cl元素,基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,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1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(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元素非金属性的强弱,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,一般非金属性越强,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,不能用于比较元素非金属性的强弱,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非金属性的强弱,f符合题意。
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第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律——原子半径、电离能、电负性的递变规律
基础过关练
题组一 粒子半径大小比较
1.(2022江苏泗阳实验中学月考)具有下列电子排布式的基态原子中,半径最大的是( )
A.1s22s22p63s23p5 B.1s22s22p3
C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p2
2.(2022天津南开中学月考)下列四种粒子中,半径按由大到小的顺序排列的是( )
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5
③基态Z2-的轨道表示式为
④W基态原子有2个能层,其电子式为
A.③>①>②>④ B.③>②>①>④
C.①>③>④>② D.①>④>③>②
题组二 电离能
3.(2023安徽淮北师大附属实验中学月考)下列关于元素电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1
4.(2023吉林长春综合实验中学期末)如图是元素周期表中短周期主族元素的一部分,其中电负性最小的元素是( )
a b
c d
A.a B.b C.c D.d
5.(2023重庆八中月考)已知下列元素的电负性数据,下列判断错误的是( )
元素 Li Be X O Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 0.9 1.5 3.0 1.8
A.表中X为非金属元素
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Mg元素电负性的范围为0.9~1.5
D.O和Cl形成的二元化合物中O显正价
6.不同元素的原子在化合物中吸引电子的能力大小可用一定数值χ来表示, χ越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的化合物中为带负电荷的一方。下表是某些元素的χ:
元素符号 Li Be B C O F
χ 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0
元素符号 Na Al Si P S Cl
χ 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
(1)通过分析χ的变化规律,确定N、Mg的χ范围: < χ(Mg)< ; <χ(N)< 。
(2)推测χ与原子半径的关系为 。
(3)某有机化合物的结构为,其中S—N键中,你认为共用电子对偏向 (填元素符号)。
(4)如果χ为电负性的数值,试推断AlBr3中化学键的类型为 。
(5)预测元素周期表中χ最小的元素是 (放射性元素除外)。
能力提升练
题组一 元素周期律的应用
1.(2023安徽蚌埠二中月考)如图,Z为第三周期主族元素原子的核电荷数,Y表示相应元素的有关性质,其中描述与元素有关性质相符的是 ( )
2.(2023湖北荆州八县市期末联考)分子R称为“点击化学试剂”,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电负性:F>O>N
B.第一电离能:F>N>O>S
C.S原子核外有6种运动状态不同的电子
D.基态F原子核外电子占据3个能级
3.(经典题)(2022四川内江六中月考)以下有关元素性质的说法正确的是( )
A.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④S、P、Cl,元素的电负性依次增大的是④
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,该元素位于第ⅢA族
C.下列原子中,①1s22s22p63s23p1、②1s22s22p63s23p2、③1s22s22p63s23p3、④1s22s22p63s23p5,对应的第一电离能最大的是④
D.以下原子中,①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p1,半径最大的是①
题组二 “位、构、性”关系的综合应用
4.(2023安徽滁州实验中学期末)下表是某一短周期元素的各级电离能数据(用I1、I2等表示)。
I1/(kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1) I3/(kJ·mol-1) I4/(kJ·mol-1) ……
740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于此元素的判断中一定正确的是( )
A.最高正价为+3价
B.位于元素周期表中第ⅡA族
C.原子最外层有4个电子
D.基态原子的电子排布式为1s22s1
5.(2023北京师大附中期末)如图所示是元素周期表前四周期的一部分,下列关于五种元素的叙述中正确的是( )
A.Z的基态原子最外层p轨道上有2个未成对电子
B.气态氢化物的稳定性:Y>X
C.原子半径:W>Y>X
D.第一电离能:R>Y>W
6.(2023辽宁沈阳十中期末)某锂盐的结构如图所示,其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成的,X、Y与Z同一周期,Y与W同族。下列说法正确的是( )
A.元素的电负性:W
元素 相关信息
Q 基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
W 基态原子有5个原子轨道填有电子,有2个未成对电子
X 最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应
Y 在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族
Z 焰色为紫色
下列说法正确的是( )
A.电负性:Q
8.(2023辽宁部分重点中学期末联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素原子核内质子数与X元素原子核外未成对电子数相同,X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,Y元素核外有2个未成对电子,Z元素的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小。下列说法正确的是( )
A.W基态原子核外能量最高的电子的电子云轮廓图呈哑铃形
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.X基态原子有7种不同运动状态的电子
D.简单离子半径大小:Z>X>Y>W
9.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电子在 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第 族,其基态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
答案与分层梯度式解析
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律——原子半径、
电离能、电负性的递变规律
基础过关练
1.D 2.A 3.B 4.C 5.D
1.D 由基态原子的核外电子排布式可以确定A项为Cl,B项为N,C项为C,D项为Si,根据同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,可知Si的原子半径最大,故选D。
2.A ①根据原子结构示意图可知X为S;②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5,则Y为Cl;③根据基态Z2-的轨道表示式可知Z2-为S2-;④根据W基态原子有2个能层,电子式为 ,可知W为F。同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径F
3.B 钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠强,所以钾的活泼性强于钠,故A正确;同一周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但一般第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素,故B错误;最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,失去电子较难,所以其第一电离能较大,故C正确;对于同一元素来说,原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,故D正确。
4.C 元素周期表中元素金属性越强电负性越小,非金属性越强电负性越大,一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,故电负性最小的元素是c。
5.D 非金属元素的电负性一般大于1.8,表中X元素的电负性为2.5,为非金属元素,故A正确;Ge的电负性为1.8,在周期表中位于金属元素和非金属元素交界处,既具有金属性,又具有非金属性,故B正确;一般同周期主族元素从左到右电负性逐渐变大,同主族元素从上至下电负性逐渐变小,Mg元素的电负性介于0.9~1.5,故C正确;O和Cl形成的二元化合物中氧元素的电负性大,显负价,氯元素显正价,故D错误。
6.答案 (1)0.9 1.5 2.5 3.5 (2)原子半径越大, χ越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs
解析 (1)通过题表中数据分析可知同周期主族元素从左到右, χ依次增大,同主族元素从上到下,χ依次减小,可判断χ(Na)<χ(Mg)<χ(Al),且χ(Be)>χ(Mg),故0.9<χ(Mg)<1.5;同理,2.5<χ(N)<3.5。(3)根据χ越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的化合物中为带负电荷的一方,由χ(S)=2.5,2.5<χ(N)<3.5,可知共用电子对偏向N原子。(4)根据表中数据的变化规律可知χ(Br)<χ(Cl),因此Br与Al的电负性差值要小于Cl与Al的电负性差值,故AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据χ的变化规律, χ最小的元素应在元素周期表的左下角,但要注意放射性元素除外,故最小的是Cs(铯)。
能力提升练
1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.C 8.C
1.A 同一周期主族元素原子的电子层数相同,随核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,故A正确;同一周期主族元素的电负性随着核电荷数增大而增大,故B错误;随着核电荷数的递增,第三周期主族元素的最外层电子数逐渐增多,最高正化合价逐渐增大,故C错误;同一周期,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但一般第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,故D错误。
2.C 同周期从左至右,主族元素电负性依次增大,A项正确;同周期从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N原子最外层2p能级达到半充满结构,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族从上至下,元素第一电离能逐渐减小,B项正确;每个电子的运动状态都不同,S原子有16种不同运动状态的电子,C项错误;基态F原子电子排布式为1s22s22p5,电子占据3个能级,D项正确。
3.C 元素电负性变化的一般规律为同周期主族元素随核电荷数增大电负性逐渐增大,同主族元素随核电荷数的增大电负性逐渐减小,故①②③逐渐减小,④中元素电负性:Cl>S>P,A错误;第三电离能发生突变,则该元素位于第ⅡA族,B错误;元素第一电离能的变化规律为同周期元素随核电荷数增大,第一电离能呈增大趋势,同族元素随核电荷数的增大,第一电离能逐渐减小,故第一电离能最大的是④,C正确;原子半径的变化规律为同周期主族元素随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,同主族元素随核电荷数的增大,原子半径逐渐增大,故半径最大的是④,D错误。
4.B 从题表中元素的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二电离能都较小,可失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第ⅡA族元素,A、C项错误,B项正确;根据分析可知,该短周期元素为第ⅡA族元素,电子排布式不可能为1s22s1,D项错误。
5.C 根据元素周期表可知,X为F元素,W为P元素,Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素。Br的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层p轨道上有1个未成对电子,A项错误;非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性:F>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2S,B项错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:P>S>F,C项正确;P的价层电子排布式为3s23p3,3p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于S的第一电离能,D项错误。
6.B X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y形成两个共价键,W形成六个共价键,Y与W同族,因此它们位于第ⅥA族,则W为S,Y为O;X、Y、Z位于第二周期,Z形成一个共价键,则Z为F;X形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷,则X为N。电负性:S
Li基态原子电子排布式为1s22s1,核外能量最高的电子的电子云轮廓图呈球形,A不正确;非金属性N
9.答案 (1)2p 三 (2)ⅣA 3s23p2 (3)7
(4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (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,则该基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,X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,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子在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NH3,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第ⅣA族,基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2。(3)Z是Cl元素,基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,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1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(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元素非金属性的强弱,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,一般非金属性越强,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,不能用于比较元素非金属性的强弱,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非金属性的强弱,f符合题意。
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