(5)1.3.1元素性质及其变化规律——高二化学鲁科版(2019)选择性必修二同步课时作业
1.下列元素的原子半径最大的是( )
A.Na B.Al C.S D.Cl
2.已知都有相同的电子层结构,则原子半径由大到小的顺序是( )
A.C>D>B>A B.A>B>C>D
C.D>C>A>B D.A>B>D>C
3.下列有关微粒性质的比较中,正确的是( )
A.原子半径: B.最高正价:
C.基态原子未成对电子数: D.第一电离能:
4.下列关于元素周期表和元素周期律的说法,正确的是( )
A.原子半径:
B.卤族元素从F到I,其氢化物的稳定性逐渐增强
C.反应中铝原子比钠原子失去的电子数目多,所以铝的还原性比钠的强
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
5.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定的铟()等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。In与A1同主族。下列说法正确的是( )
A.In是第四周期ⅢA族元素 B.与互为同素异形体
C.原子半径: D.碱性:
6.甲钴胺是神经元营养药物,由C、H、Co、N、O、P元素组成。下列说法正确的是( )
A.还原性:
B.基态P原子的最高能级轨道形状为球形
C.同周期中第一电离能小于N的元素有5种
D.基态Co原子价层电子轨道表示式为
7.元素O、S、Se、Te位于元素周期表中ⅥA族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.热稳定性:
D.在元素周期表中Te附近寻找半导体材料
8.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,其中基态Y、M原子的电子有两个未成对电子,Q在短周期主族元素中半径最大。下列说法正确的是( )
A.X的最高价氧化物的水化物一定是
B.Y的单质熔点都很低
C.Z的第一电离能在五种元素中最大
D.Q与M形成的化合物只含有离子键
9.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示,单位为)。关于元素R的下列判断中,错误的是( )
……
R 740 1500 7700 10500 ……
A.R元素基态原子的电子排布式为
B.R元素位于元素周期表中第IIA族
C.R元素的最高正化合价为+2价
D.R元素第一电离能高于同周期相邻元素
10.金云母的化学式为。下列说法正确的是( )
A.非金属性: B.电离能:
C.半径: D.碱性:
11.已知下列四组短周期元素的电离能数据(),下列判断错误的是( )
电离能 W X Y Z
496 578 738 899
4562 1817 1451 1751
6912 2745 7733 14848
9543 11575 10540 21006
A.还原性:W>Y>X
B.Y和Z可能位于同一族
C.W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D.X、Z的氢氧化物都具有两性
12.短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示,其中戊的非金属性最强且其基态原子的p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:丙>丁>戊
B.简单氢化物的沸点:丙<丁<戊
C.最高价含氧酸的酸性:丙>乙
D.第一电离能:甲<丁<丙
13.软锰矿粉含有等元素,下列说法正确的是( )
A.Fe位于元素周期表中第ⅧB族
B.第一电离能:
C.Mg原子核外有6种空间运动状态的电子
D.基态Cr原子的价层电子排布式为
14.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为________,占据最高能级电子的电子云轮廓图为________形。
②分子中,与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为N________H(填“>”“<”或“=”)。
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有、、、、等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中d区的元素是________(填元素符号),该元素的电子排布式为________。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:________(填“>”“<”或“=”)。O的第一电离能小于N,原因是________。
③Cu在周期表的位置为________。
④下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
元素 Na Mg Al
电离能() 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
结合数据说明Mg的常见化合价为+2价的原因________。
⑤基态Al原子核外共有________种不同运动状态的电子。
15.W、X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的六种元素,其结构或性质如下表:
元素 结构或性质
W 其一种核素常用于测定文物的年代
X 原子核外的未成对电子在同周期中最多
Y 短周期元素中原子核外第一次出现s能级电子总数等于p能级电子总数
Z 单质为单核分子,最高能级电子数为电子层数的2倍
Q 核电荷数是W与Z的核电荷数之和
R 原子序数是W与X之和的2倍
请根据信息回答下列问题:
(1)元素W为_____________(填元素符号)。
(2)基态X原子的核外价电子轨道表示式为_____________,该基态X原子中成对电子数与未成对电子数之比为_____________。
(3)在W、X、Y三种元素中,没有最高正价的为_____________(填元素符号),从元素的性质角度分析其原因可能是__________________________。
(4)与Q同周期的元素中,最外层单电子数与Q相同的有_____________种。
(5)①~③是原子序数相邻且依次增大的三种元素,它们和R元素的基态原子的各级电离能()如下表,Q基态原子的电离能满足下表中的_____________(填“①”“②”或“③”)。
① 650.9 1414 2830 4507 6298.7 12363
② 652.9 1590.6 2987 4743 6702 8744.9
③ 717.3 1509.0 3248 4940 6990 9220
R 762.5 1561.9 2957 5290 7240 9560
R元素的第四电离能()比①~③的大的主要原因是_____________。
答案以及解析
1.答案:A
解析:Na原子序数是11,Al原子序数是13,S原子序数是16,Cl原子序数是17,Na、Al、S、Cl都是第三周期元素,电子层数相同,原子序数越大,原子核对核外电子的吸引力越大,原子半径越小,所以原子半径最大的是Na,故选A。
2.答案:D
解析:都有相同的电子层结构,则AB位于同一周期为金属、CD位于同一周期为非金属,且CD位于AB的上一周期,A失n个电子得到、B失n+1个电子得到,则A的原子序数比B小,原子半径:A>B,C得n个电子得到、D得n+1个电子得到,则C的原子序数比D大,原子半径:D>C,A、B、C、D原子半径由大到小的顺序是:A>B>D>C,答案选D。
3.答案:D
解析:同周期元素,从左到右原子半径依次减小,A项错误;
氧没有最高正价,B项错误;
基态原子中,氮原子未成对电子数为3,氧和碳均为2,C项错误;
故选D
4.答案:D
解析:原子半径:,A项错误;同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,故从氟到碘,其氢化物的稳定性逐渐减弱,B项错误;金属单质的还原性与失去电子的难易程度有关,与失去电子的数目无关,C项错误;非金属性N>C>Si,最高价氧化物对应水化物酸性:,D项正确。故选D。
5.答案:C
解析:根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此位于元素周期表第五周期ⅢA族,A项错误;与互为同位素,B项错误;In位于元素周期表第五周期ⅢA族,铷(Rb)位于元素周期表第五周期IA族,同周期元素,核电荷数越大,半径越小,因此原子半径Rb>In,C项正确;In位于元素周期表第五周期,Al位于元素周期表第三周期,同主族元素,周期序数越小,金属性越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:,D项错误。
6.答案:C
解析:A.电负性:N>C>P,则非金属性:N>C>P,所以还原性:,A错误;B.基态P原子的最高能级为3p,3p能级的轨道形状为哑铃形,B错误;C.同周期中第一电离能小于N的元素有Li、B、Be、C、O元素,共5种,C正确;D.基态Co原子价层电子排布为,则价层电子轨道表示式为,D错误;故选C。
7.答案:D
解析:A.已知同一主族从上往下原子半径依次增大,即原子半径:,A错误;
B.已知同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,即第一电离能:,B错误;
C.已知同一主族从上往下元素的非金属性依次减弱,故热稳定性:,C错误;
D.已知在元素周期表中金属与非金属的分界线上寻找制半导体的元素,故可在元素周期表中Te附近寻找半导体材料,D正确;
故答案为D。
8.答案:C
解析:A.根据分析可知,X可能是Be或者B,故X的最高价氧化物的水化物不一定是,A错误;
B.Y是C元素,金刚石是碳的单质,熔点都很高,B错误;
C.Z为N元素,Z原子的核外电子排布为,其中2p轨道半充满,难失去电子,故Z的第一电离能在五种元素中最大,C正确;
D.Q是Na元素,M是O元素,Q与M形成的化合物可以是,既含有离子键也含有共价键,D错误;
故选C。
9.答案:A
解析:A.从表中原子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,第三电离能剧增,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,R元素可能是Mg或Be,故A错误;
B.最外层应有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第IA族,故B正确;
C.最外层应有2个电子,所以的最高正价为+2价,故C正确;
D.同周期第IIA族核外电子排布式为,达稳定结构,所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,故D正确;故选A。
10.答案:C
解析:A.O原子半径小,得到电子能力强,非金属性:O>Si,故A错误;
B.Mg为第ⅡA族元素,价电子为全满结构,较稳定,电离能:,故B错误;
C.和的电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,则半径:,故C正确;
D.金属性K>Mg,碱性:,故D错误;
答案选C。
11.答案:C
解析:A.Na、Mg、Al为第三周期元素,金属性依次减弱,还原性减弱,所以还原性:,故A正确;
B.根据其电离能变化,可知Y为Mg元素,Z为Be元素,属于同一主族元素,故B正确;
C.Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒,随着核电荷数增多,对电子吸引力增大,离子半径减小,铍离子为2个电子,半径最小,所以简单离子半径:,故C错误;
D.Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处,具有一定的金属性和非金属性,其氢氧化物都具有两性,故D正确;故选C。
12.答案:B
解析:丙是N,丁是O,戊是F,简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径:,A正确;丙是N,丁是O,戊是F,简单氢化物分子间均存在氢键,常温下水为液态,沸点最高,B错误;乙是P,丙是N,非金属性:N>P,故最高价含氧酸的酸性:,C正确;甲是Si,丁是O,丙是N,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满状态,第一电离能大于O,同主族元素从上到下第一电离能减小,所以第一电离能:N>O>Si,D正确。
13.答案:C
解析:铁的原子序数为26,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,A项错误;同周期元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,但ⅡA族>ⅢA族,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,因此第一电离能由大到小的顺序是,B项错误;Mg为12号元素,电子排布式为,原子核外电子占据6个轨道,故其有6种空间运动状态的电子,C项正确;Cr的原子序数为24,基态Cr原子的价层电子排布式为,D项错误。
14.答案:(1);哑铃;>
(2)Cr;或;>;N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构;第四周期、ⅠB族;最外层上3s能级上有两个电子,第一电离能和第二电离能都较小,易同时失去两个电子;13
解析:(1)①基态氮原子的轨道表示式为;最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形;
②一般情况下,化合物中电负性较小的元素显正价,与N原子相连的显正电性,说明H的电负性较小,故电负性为N>H;
故答案为:;哑铃;>;
(2)①所涉及的元素有,处于元素周期表中d区的元素是Cr;Cr原子序数为24,电子排布式为或;
②同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小,故第一电离能的大小为Mg>Ca;同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但,是因为N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构,不易失电子;
③Cu的原子序数为29,在周期表的第四周期、ⅠB族;
④从表中镁逐级失去电子的电离能可看出,第一电离能和第二电离能都较小,故最外层上3s能级上两个电子易同时失去,使化合价常为+2;
⑤Al的原子序数为13,核外有13个电子,电子的运动状态相互间都不同,故有13种不同运动状态的电子;
故答案为:Cr;或;>;N原子2p能级上的电子数处于半充满的稳定结构;第四周期、ⅠA族;最外层上3s能级上有两个电子,第一电离能和第二电离能都较小,易同时失去两个电子;13。
15.答案:(1)C
(2);4:3
(3)O;氧元素的电负性大,最外层的6个电子难失去
(4)4
(5)②;Fe的第四电离能是从轨道上再失去一个电子,轨道较稳定,难失去电子
解析:W的一种核素常用于测定文物年代,即该核素为,推出W元素为C,Y元素是短周期中原子核外第一次出现s能级电子总数等于p能级电总数,核外电子排布式为,推出Y为O,六种元素的原子序数依次增大,推出X为N,Z的单质为单核分子,最高能级电子数为电子层数的2倍,电子排布式为,推出Z为Ar,Q为Cr为Fe。(1)根据上述分析,元素W为C;故答案为C;根据上述分析,X为N,价电子排布式为,即价电子轨道式为;基态氮元素核外电子排布式为,根据泡利不相容原理和洪特规则,氮元素中成对电子对数与未成对电子数之比为4:3:故答案;4:3;
(3)W、X、Y三种元素分别为C、N、O,其中没有最高正价的元素为O,是因为氧元素的
电负性大,最外层有6个电子,难以失去,故答案为O;氧元素的电负性大,最外层的6个电子难失去。
(4)Q为Cr,最外层电子排布式为,最外层单电子数为1,同周期最外层单电子数为1的有K、Cu、Ga、Br,有4种;故答案为4;
(5)Q为Cr,价电子排布式为,根据表中数据可知,①最外层有2个电子,应是V,②最外层有1个电子,应是Cr,③最外层有2个电子,应是Mn,符合Cr,元素的是②;R为Fe,价电子排布式为,失去三个电子后价电子排布式为,第四电离能应从轨道上再失去一个电子,轨道较稳定,难失去电子,因此Fe元素的第四电离能比其余三种元素大;故答案为②;Fe的第四电离能是从轨道上再失去一个电子,轨道较稳定,难失去电子。