1.3 元素性质及其变化规律 课时训练
一、单选题
1.原子是一种很小的微粒。钠原子半径为 ,则a等于( )
A.9 B.10 C.11 D.12
2.下列元素原子半径最接近的一组是( )
A.Ne、Ar、Kr、Xe
B.Mg、Cu、Sr、Ba
C.B、C、N、O
D.Cr、Mn、Fe、Co
3.下列原子中半径最小的是( )
A.Na B.F C.Al D.Cl
4.下列有关比较错误的是
A.未成对电子数: B.键角:
C.第一电离能: D.元素电负性:
5.下列关于元素第一电离能的说法错误的是
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(当只有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<I2<I3……
6.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如表所示。已知Y元素原子的价层电子排布为,则下列说法错误的是( )
X
Y
Z
A.X元素原子的价层电子排布为
B.Y元素在周期表的第三周期ⅥA族
C.X元素所在周期所含非金属元素种类最多
D.三种元素原子半径的大小顺序为:Z>Y>X
7.短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增,最外层电子数:3Z+M=X+Y,其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是( )
A.原子半径:M>Z>Y
B.简单气态氢化物的沸点:Y>X
C.X的最高价氧化物对应水化物为强酸
D.Z分别与R、X、Y、M形成的化合物中均只含离子键
8.2021年11月,我国“祝融号”火星车与欧洲“火星快车”实现太空“握手”,火星首次留下中国印迹。经探测研究发现,火星大气及岩石中富含W、X、Y、Z四种原子序数依次递增的短周期主族元素,X元素原子最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的3倍,W、Z、Y元素的最高正价与其对应原子半径关系如下图,W最高价氧化物对应的水化物为弱酸。下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
B.简单氢化物的沸点:X>W>Z
C.工业上电解熔融YX制备Y单质
D.Z的单质可以和NaOH溶液反应
9.下列有关物质性质的比较,说法错误的是( )
A.碱性: B.酸性:
C.金属性: D.原子半径:
10.“证据推理与模型认知”是化学学科培养的核心素养之一。下列推论合理的是( )
选项 已知信息 推论
A. 原子半径: 离子半径:
B. 非金属性: 还原性:
C. 酸性: 酸性:
D. 的分子构型为V形 二甲醚的分子骨架()构型为V型
A.A B.B C.C D.D
11.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是( )
A.X元素可能为+4价
B.X可能为非金属
C.X为第五周期元素
D.X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+
12.已知X、Y、Z为三种主族元素,分别形成Xm+、Ym+、Zn+三种离子,已知m>n且X、Y、Z三种原子的制层电子数均为奇数。下列说法中不正确的是( )
A.三种离子中,Ym+离子的半径最小
B.Z的最高价氧化物的水化物的分子式为H2ZO4,
C.X、Y、Z一定在同一周期。且原子半径Z>X>Y
D.三种元素相应的最高价氧化物的水化物之间可能会两两发生反应
13.已知X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构,则下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述中,正确的是( )
A.原子序数:Y>X>Z>W
B.原子最外层电子数:Y>X>Z>W
C.原子半径:X>Y>Z>W
D.金属性:XZ-
14.如图化合物是一种常见的储氢材料,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且X、Y、Z分别处于不同周期。下列叙述正确的是( )
A.第一电离能:X>Y>Z
B.含Z的盐溶液一定显酸性
C.Y与X可形成离子化合物YX
D.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
15.2020年新型冠病毒疫情在全世界爆发,化合物 可用于新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.该化合物中Z的化合价均呈-2价
C.元素的非金属性:X>Z
D.Z的简单阴离子比Na的简单阳离子半径大
16.由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是( )
A.W、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是:Z>Y>X>W
B.Y形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小
C.W和X的最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
D.W、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构
17.Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。 已知:X和X、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍。下列说法错误的是( )
A.Q、W、Y不可能形成离子化合物
B.在同周期元素形成的简单气态氢化物中,Z的氢化物沸点最高
C.原子半径的大小顺序:X>Y>W
D.X的最高价氧化物对应水化物具有酸性
18.下列说法错误的是( )
A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
B.微粒半径:O2-<Al3+<Mg2+<Na+
C.稳定性:HF>HCl>H2S>PH3
D.沸点:GeH4>SiH4>CH4
19.位于前三周期的主族元素R、W、X、Y、Z原子序数依次增大,最外层电子数之和为20,其中三种是地壳中含量前三的元素。下列说法错误的是
A.最简单气态氢化物的稳定性:Z>Y
B.简单离子半径:X>W
C.单质Y常用于制作半导体材料
D.R与W形成原子个数比为的化合物中只存在共价键
20.已知A、B、C、D是原子序数逐渐增大的四种短周期元素,其中A、D位于同主族,B、C位于同周期,且A的一种核素的原子核中没有中子,B和C的单质是空气中的两种主要成分。下列有关说法正确的是
A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.A和B形成的某种化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.C和D形成的物质一定能使品红溶液褪色
二、综合题
21.
(1)在第二周期中,第一电离能最小的元素符号是 ,第一电离能最大的元素符号是 。
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素的名称是 。
(3)第四周期元素中,基态原子中未成对电子最多的元素的原子序数是 ,元素符号 .
(4)写出34Se的电子排布式是 ,它在元素周期表位置 。
22.写出具有下列电子排布的微粒的元素符号,以及在周期表中的位置。
(1)A原子[He]2s22p3 ;第 周期第 族。
(2)外围电子排布为3d104s2的原子: ;第 周期第 族。
(3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号: 、 ,二者电负性 > 。
23.A,B,C,D,E,F是短周期主族元素,且原子序数依次增大。在短周期中A元素原子半径最小,D元素原子半径最大,B的简单氢化物的水溶液呈碱性,C、E同主族,形成的化合物为EC2、EC3。回答下列问题:
(1)E在元素周期表中的位置为 。
(2)比较B与C简单氢化物的热稳定性: > 。(填化学式)
(3)D,C两元素组成的化合物D2C2与水反应的化学方程式为
(4)下列事实能说明元素F的非金属性比元素E的非金属性强的是______。
A.元素F形成的单质比元素E形成的单质的熔点低
B.F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
C.F2通入到D2E的溶液中出现浑浊
D.F氢化物的酸性比E氢化物的酸性强
24.
(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况.试判断,违反了泡利原理的是 ,违反了洪特规则的是 。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为 ;其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
(3)用符号“>”“<”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能:Na Mg,Mg Ca。
②电负性:O F,F Cl。
③能量高低:ns (n+1)s,ns np。
25.
(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第 周期第 族。
②Cu的基态原子最外层有 个电子。
③用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性 熔点 沸点
Al Si N O 金刚石 晶体硅 CH4 SiH4
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/(kJ·mol-1) 578 1817 2745 11578 ……
则该元素是 (填写元素符号)。
②Ge的最高价氯化物的分子式是 。
③Ge元素可能的性质或应用有 。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】原子半径的数量级是10-10m,
故答案为:B。
【分析】考查的是原子半径的数量级
2.【答案】D
【解析】【解答】A项中的四种元素属于同一族,随着电子层数的增多,原子半径越来越大;B项中除Cu外的三种元素为同族元素,且随着电子层数的增多,原子半径越来越大;C项中的四种元素为同周期元素,随着核电荷数的增加,原子半径越来越小;D项中的四种元素是第四周期相邻的元素,因最后填入的电子都在3d能级,故原子半径接近。
【分析】电子层数越多,原子的半径就越大;电子层数相等的原子,半径的大小是相似的。
3.【答案】B
【解析】【解答】F的原子核外有2个电子层,Na、Al、Cl原子核外都有3个电子层,原子核外电子层数越多,半径越大,所以F原子半径最小;
故答案为:B。
【分析】电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.基态Fe电子排布式为1s22s22p63s23d64s2,有4个未成对电子,基态As电子排布式为1s22s22p63s23d104s24p3,有3个未成对电子,基态Cu电子排布式为1s22s22p63s23d104s1,有1个未成对电子,即原子的未成对电子数: Fe> As >Cu,选项A不符合题意;
B.由于氨气分子中含有一个孤电子对,水分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用增大,导致键角逐渐减小,则H2O、NH3、CH4分子中键角由大到小的顺序是:CH4> NH3> H2O,选项B不符合题意;
C.同一周期主族元素,从左向右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族比相邻元素大,P、S、Cl位于同一周期,P是第VA族元素,故第一电离能由大到小的顺序为 Cl>P>S,选项C符合题意;
D.同一周期主族元素,从左向右,电负性逐渐增大, F、 O, N位于同一周期,则电负性: F>O>N,D选项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.基态Fe原子有4个未成对电子,基态As原子有3个未成对电子,基态Cu原子有1个未成对电子;
B.孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
D.元素的非金属性越强,电负性越大。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.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不符合题意;
B.同一周期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符合题意;
C.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,再失去电子较难,所以其第一电离能较大,故C不符合题意;
D.对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.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;
C.原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失电子较难,电离能较大;
D.对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.F原子的价电子排布式为2s22p5,故A符合题意;
B.S为16号元素,位于第三周期ⅥA族,故B不符合题意;
C.F元素所在周期即第二周期非金属元素种类最多,故C不符合题意;
D.一般,电子层数越多半径越大,故Z>Y>X,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据原子构造原理分析;
B.依据周期表中的相对位置判断;
C.第二周期非金属元素种类最多;
D.电子层数越多半径越大。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.原子半径:Na>Cl>O,故A不符合题意;
B.水中存在分子间氢键,因此简单气态氢化物的沸点:H2O>CH4,故B符合题意;
C.X的最高价氧化物对应水化物是碳酸,是弱酸,故C不符合题意;
D.Na与O形成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.根据电子层结构相同,同周期同左到右原子半径依次减小判断;
B.分子间有氢键,氢化物的沸点高;
C.碳酸是弱酸;
D.过氧化钠中含离子键和共价键。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.Z、W分别为Si、C元素,非金属性Si<C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<W,A不符合题意;
B.X、W、Z分别为O、C、Si,H2O能形成分子间的氢键,沸点最高,CH4的相对分子质量比SiH4小,CH4的沸点比SiH4低,所以简单氢化物的沸点:X>Z>W,B不符合题意;
C.制镁时,工业上采用电解熔融MgCl2的方法,MgO的熔点高于MgCl2,熔融时耗能多,C不符合题意;
D.Z为Si,它的单质可以和NaOH溶液反应,生成Na2SiO3、H2,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X元素原子最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的3倍,Y的原子序数大于X,所以X位于第二周期,Y位于第三周期,且有原子半径:Y>Z>W,W、Z最高正价为+2a,为+2或+4价,W、Z为同族元素,W最高价氧化物对应的水化物为弱酸,则W为非金属元素,W为C元素,Z为Si元素,Y为Mg元素,X为O元素。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.元素金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性K>Na>Li,所以碱性:KOH>NaOH>LiOH,故A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性I<Br<Cl,酸性:,故B符合题意;
C.同一周期元素,元素金属性随着原子序数增大而减弱,所以金属性:Na>Mg>Al,故C不符合题意;
D.同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,原子半径:,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强;
B.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
C.同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱;
D.同周期从左到右元素原子半径逐渐减小。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.Na、Mg都含有3个电子层,O含有2个电子层,因此原子半径Na>Mg>O,Na+、Mg2+、O2-的电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径O2->Na+>Mg2+,A不符合题意;
B.同一周期,核电荷数越大,非金属性越强,因此非金属性F>O>N,非金属性越强,且简单离子的还原性越弱,因此还原性:F-C.原子半径越大,其与H结合的能力越弱,水溶液的酸性越强, 因此酸性HI>HBr>HCl,H2Te>H2Se>H2S,C不符合题意;
D.H2O中氧原子含有两个孤电子对,为V型结构,二甲醚中C-O-C中氧原子含有2个孤电子对,因此为V型结构,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、电子层数越大,半径越大;电子层数越大,核电荷数越大,半径越小;
B、非金属性越强,其单质的氧化性越强,对应简单离子的还原性越弱;
C、原子半径越大,与H结合能力越弱,在水溶液中越容易电离,其酸性越强;
D、H2O中氧原子含有两个孤电子对,二甲醚中C-O-C中心氧原子含有两个孤电子对,均为V型结构;
11.【答案】D
【解析】【解答】A、由图象可知,该元素的I4>>I3,故该元素易形成+3价阳离子,故A不符合题意;
B、由图象可知,该元素的I4>>I3,故该元素易形成+3价阳离子,X应为金属,故B不符合题意;
C、周期数=核外电子层数,图像中没有显示X原子有多少电子层,因此无法确定该元素是否位于第五周期,故C不符合题意;
D、由图象可知,该元素的I4>>I3,故该元素易形成+3价阳离子,因此X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】可通过各级电离能的数值,哪一级发生突变,判断元素可能有的化合价、哪一主族的元素。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.三种离子分别为:Na+、Al3+和Cl-,对于离子半径的分析,电子层数越大,离子半径越大, 电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,故三种离子中,Al3+的半径最小,A不符合题意;
B.由分析可知,Z为Cl,n=1,因此Z的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,B不符合题意;
C.由分析可知,三种元素均处于第三周期,同一周期,原子半径随核电荷数的增大而减小,故原子半径:X>Y>Z,C符合题意;
D.三种元素相应的最高价氧化物对应的水化物分别为:NaOH、Al(OH)3、HClO4,其中Al(OH)3是两性氢氧化物,能同时与NaOH和HClO4反应,故三者能两两发生反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】X、Y、Z为三种主族元素,分别形成Xn+、Ym+、Zn-三种离子,且X、Y、Z三种原子的M电子层中的电子数均为奇数,则X、Y、Z 一定是在第3周期,能形成简单离子为Xn+、Ym+、Zn-,且数值m>n,所以X为钠元素,Y为铝元素,Z为氯元素;据此结合元素周期律分析。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.由以上分析可知原子序数Y>X>Z>W,故A符合题意;
B.根据离子所带电荷可知X、Y、Z、W原子最外层电子数分别为1、2、7、6,则原子最外层电子数Z>W>Y>X,故B不符合题意;
C.同周期元素的原子半径从左向右在减小,同主族元素的原子半径从上到下依次增大,则原子半径X>Y> W > Z,故C不符合题意;
D.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,则金属性Y < X,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】X+、Y2+、Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构,则Z、W的电子层比X、Y少一层,设原子序数分别为a、b、c、d,则由a-1=b-2=c+1=d+2,则原子序数Y>X>Z>W。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.在阴离子为中,H元素显-1价,B元素显+3价,说明H元素吸引电子的能力强于B元素,故H原子更难失电子,Na元素显+1价,容易失去电子,所以第一电离能:H>B>Na,A项不符合题意;
B.B元素的最高价氧化物对应水化物为H3BO3为弱酸,形成的钠盐可为强碱弱酸盐,溶液显碱性,B项不符合题意;
C.Na与H可形成离子化合物NaH,C项符合题意;
D.金属钠在空气中燃烧先生成Na2O2,Na2O2与CO2或H2O最终生成Na2CO3,则钠在空气中燃烧的产物为Na2CO3,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.越容易失去电子,第一电离能越小;
B.利用谁弱谁水解,谁强显谁性分析;
C.利用化合价判断化学式;
D.考虑空气成分参与反应。
15.【答案】D
【解析】【解答】A. H的原子半径最小,A不符合题意;
B. 该化合物中存在Z—Z键,是非极性共价键,故Z的化合价并不全呈-2价,B不符合题意;
C. 元素的非金属性: XD. 具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则Z的简单阴离子比Na的简单阳离子半径大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据化合物的化学式以及给出的条件,可以推出X: H Y:C Z:O
A.H的原子半径最小
B.化合物中的-O-O-键中的O显示-1价
C.同周期,非金属从左到右依次增强
D.电子层数相同的情况下,原子序数越小半径越大
16.【答案】A
【解析】【解答】A.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,第一电离能由大到小依次是:F>O>C>B,故A符合题意;
B.O2-、F-电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径:O2->F-,故B不符合题意;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性 H2CO3>H3BO3,故C不符合题意;
D.B、F形成的化合物BF3分子中,B原子不满足8电子稳定结构,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由图可知,X可形成4个共价键,说明X最外层有4个电子;Y能形成2个共价键,且Y的最外层电子数等于X的核外电子数,说明X位于第二周期,即X是碳元素,则Y是氧元素。Z能形成个共价键,且Z位于第二周期,则Z是氟元素。根据这四种原子位于同一周期,且最外层单子数之和为20可推出W是硼元素。据此进行分析解答。
17.【答案】D
【解析】【解答】Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知X和Q、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍,短周期中符合条件的是H、Na、O、S,即Q是H,W是是O,X是Na,Y是S,因此Z是Cl。
A. H、O、S不可能形成离子化合物,A符合题意;
B. 在第三周期元素形成的简单气态氢化物中氯化氢的相对分子质量增大,沸点最高,B符合题意;
C. 同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径的大小顺序:Na>S>O,C符合题意;
D. Na的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠,具有碱性,D不符合题意,
故答案为:D。
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和核外电子排布特点判断出各种元素,然后结合元素周期律进行解答即可。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.Cl、Br、I同主族,非金属性:Cl>Br>I,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故A不符合题意;
B.微粒半径:O2->Na+>Mg2+>Al3+,故B符合题意;
C.非金属性:F>Cl>S>P,稳定性:HF>HCl>H2S>PH3,故C不符合题意;
D.相对分子质量:GeH4>SiH4>CH4,则沸点:GeH4>SiH4>CH4,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同主族元素随核电荷数增大,非金属性逐渐减弱,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强
B.核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,半径越小
C.Cl、S、P同周期,同周期随核电荷数增大,非金属性越强;F、Cl同主族,同主族随核电荷数增大,非金属性逐渐减弱,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强
D.GeH4、SiH4、CH4结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高
19.【答案】B
【解析】【解答】位于前三周期,元素R原子序数最小,为第一周期H元素,三种是地壳中含量前三的元素分别为:O、Si、Al,最外层电子分别为6、4、3,所有元素最外层电子数之和为20,另外两种元素最外层电子数之和为7,Z的最外层电子数为6,Z为S元素,根据原子序数大小,W为O,X为Al,Y为Si。
A.非金属性:S>Si, 最简单气态氢化物的稳定性:,A不符合题意;
B.根据粒子半径大小的比较,,B符合题意;
C.Y为Si,用于制作半导体材料,C不符合题意;
D.H元素与O元素形成的为共价化合物,只含有共价键,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.非金属性性越强, 最简单气态氢化物的稳定性越强;
B.电子层结构相同,核电荷数越多半径越小;
C.硅是半导体材料;
D.非金属元素原子之间存在共价键。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.的一种核素的原子核中没有中子,说明A是氢元素,B和C的单质是空气中的两种主要成分,所以B和C分别为氮和氧,A、D位于同主族,所以D为钠.离子半径:,A不符合题意;
B.简单氢化物的稳定性,B不符合题意;
C.N和H可形成,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C符合题意;
D.和O可以形成和,其中不能使品红溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A的一种核素的原子核中没有中子,则A为H元素,B和C的单质是空气中的两种主要成分,则B为N元素,C为O元素,A、D位于同主族,则D为Na元素。
21.【答案】(1)Li;Ne
(2)氟
(3)24;Cr
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p4;第四周期第VIA族
【解析】【解答】(1)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,当ⅡA族的s能级为全满稳定状态,ⅤA族的p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,而稀有气体外围电子排布为2s22p6,达全满的稳定结构,所以第一电离最大,即第二周期,第一电离能最小的元素符号是Li;最大的是Ne;
(2)在元素周期表中,同周期中从左向右,元素的非金属性增强,电负性增强,同主族元素从上向下,元素的非金属性减弱,电负性减弱,在元素周期表中,电负性最大的元素是F,名称是氟;
(3)第四周期元素中,外围电子排布为ndxnsy,且能级处于半满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为3d54s1,此元素为铬,原子序数是24,元素符号为Cr;
(4) 34Se是34号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4;位于周期表第四周期,第VIA族。
【分析】(1)金属性越强第一电离能越小,同周期元素中稀有气体的第一电离能最大;
(2)非金属性越强电负性越大;
(3)价电子排布中为半充满时未成对电子数最多;
(4)根据电子排布式规律进行书写电子排布式即可。
22.【答案】(1)N;二;VA
(2)Zn;四;IIB
(3)Si;S;S;Si
【解析】【解答】(1)A原子[He]2s22p3,则A核外有两个电子层,其最外层为5个电子,则A为N元素,则其在元素周期表中的位置为:第二周期第VA族,故答案为:N;二;VA;
(2)外围电子排布为3d104s2的原子为30号元素Zn,其在元素周期表中的位置为第四周期第IIB族,故答案为:Zn;四;IIB;
(3)3p轨道上只有2个未成对电子,即3p2和3p4,前者是两个p轨道各有一个电子,还有一个空轨道,后者没有空轨道,前者是硅元素(Si),后者是硫元素(S);由于S元素的非金属性强于Si元素,则S的电负性强于Si,故答案为:S;Si;S;Si。
【分析】(1)根据核外电子能级排布即可判断元素符号根据电子层和价层电子数即可确定位置
(2)过呢据核外电子能级排布即可元素符号,根据电子层和价层电子数确定位置
(3)根据p轨道上的未成对电子确定元素符号,非金属性越强,电负性越强
23.【答案】(1)第3周期第ⅥA族
(2)H2O;NH3
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)B;C
【解析】【解答】根据以上分析可知A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl;则(1)E为硫,硫的核电荷数为16,在元素周期表中的位置为第3周期第ⅥA族;(2)B与C简单氢化物分别为:NH3和H2O,非金属性越强,氢化物越稳定,由于非金属性O>N,所以B与C简单氢化物的热稳定性:H2O>NH3;(3)D,C两元素组成的化合物D2C2为Na2O2,Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(4)A.单质的熔沸点是物理性质,不能作为比较金属性或非金属性强弱的依据,故A不正确;
B.非金属性越强,氢化物越稳定,F和E两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,因此Cl元素非金属性强于S,故B正确;
C.氯气通入到Na2S的溶液中出现浑浊(S单质),说明Cl元素非金属性强于S,故C正确;
D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,与氢化物的酸性强弱无关,所以不能根据氢化物水溶液酸性强弱判断非金属性强弱,故D不正确;
综上所述
故答案为:BC。
【分析】在短周期中A元素原子半径最小,则A是H;D元素原子半径最大,则D是Na;B的简单氢化物的水溶液显碱性,则B为N;
C、E同主族,形成的化合物为EC2、EC3,推断E为S,C为O;F属于短周期元素,A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,F为Cl,据此解答。
24.【答案】(1)②;③
(2)1s22s22p63s23p4;H2SO4
(3)<;>;<;>;<;<
【解析】【解答】(1)泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,所以违反泡利不相容原理的是②;洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子,总是尽先占据不同的轨道,且自旋方向相同,因此违反洪特规则的有③;
(2)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4,该元素是S元素,S元素最外层有6个电子,其最高化合价是+6价,其最高价氧化物对应的水化物是硫酸,其化学式为H2SO4;
(3)①同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族元素大于相邻元素,同一主族元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以第一电离能:Na<Mg,Mg>Ca;
②同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以电负性:O<F,F>Cl;
③电子的能层越大其能量越高,同一能层的电子,按s、p、d能量逐渐增大,所以能量高低:ns<(n+1)s,ns<np。
【分析】(1)根据泡利原理和洪特规则的定义判定;
(2)第二三周期从左到右,元素原子的外围电子排布呈现从ns1到np6的变化;由核外电子总数判定该元素;
(3)①根据同一周期和同一主族元素第一电离能的变化规则来判定第一电离能;
②根据同一周期和同一主族元素第一电离能的变化规则来判定电负性;
③根据能量最低原理:原子核外电子先占据能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道;
25.【答案】(1)三;ⅣA;1;>;<;>;<
(2)Al;GeCl4;CD
【解析】【解答】(1)①Si为14 号元素,电子排布为2、8、4,所以位于元素周期表第三周期第ⅣA族。
②Cu的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层有1个电子。
③由以上分析知,Al、Si同周期,且Al在Si的左方,Al半径大;非金属性N原子半径 电负性 熔点 沸点
Al>Si N<O 金刚石>晶体硅 CH4<SiH4
答案为:三;ⅣA;1;>;<;>;<;
(2)①从图中可以看出,I3到I4,数值突然增大,所以该原子易失去3个电子,即最外层有3个电子,则该元素是Al。
②Ge为32 号元素,电子排布为2、8、18、4,最高价为+4价,最高价氯化物的分子式是GeCl4。
③A.锗与硅同主族,其金属性比硅强,是不太活泼的金属元素,A不正确;
B.锗为金属元素,电负性:GeC.锗与硅同主族,且在硅的下方,其单质可作为半导体材料,C正确;
D.GeCl4与GeBr4都为分子晶体,相对分子质量前者小于后者,所以其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点,D正确;
故答案为:CD。答案为:Al;GeCl4;CD。
【分析】硅是14号元素,通过分析核外电子排布情况,可确定其在周期表中的位置;通过书写铜的电子排布式,可确定最外层电子数。比较原子半径时,可比较其电子层数和最外层电子数;比较电负性时,可比较其非金属性;比较原子晶体的熔点时,可比较其原子半径或非金属性;比较分子晶体沸点时,可比较其相对分子质量。确定元素的最外层电子数时,可利用电离能数据,找出在哪两个电离能之间,电离能突然增大,则易失去几个电子,最外层电子数就是几。确定元素的最高化合价时,应利用其最外层电子数;分析元素的可能性质时,可利用同主族元素的性质递变规律。