第1章 原子结构与元素性质
第3节 元素性质及其变化规律
第1课时 元素的电离能及其变化规律
1．下列说法中不正确的是( )
A．电离能最小的电子能量最高
B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大
C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3
D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强
2．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )
A．Be B．B C．N D．O
3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p1
4．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是( )
A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)
C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)
5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )
A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3
6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2
7．下列原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是( )
A．ns2np1 B．ns2np2 C．ns2np3 D．ns2np4
8．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是( )
A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
9．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单原子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越大
D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
10．元素X的各级电离能数据如下：
I1 I2 I3 I4 I5 I6
I/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378
则元素X的常见价态是( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6
11．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是( )
A．X＋ B．X2＋ C．X3＋ D．X4＋
12．(1)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________。
(3)根据元素周期律，原子半径：Ga________As，第一电离能：Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(4)N、O、S中第一电离能最大的是________(填元素符号)。
13．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。
元素符号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
V 420 3 100 4 400 5 900
(1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________(填序号，下同)。
A．Q和R B．S和T C．T和V D．R和T E．R和V
(2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。
A．QCl2 B．RCl C．SCl3 D．TCl E．VCl4
(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。
A．硼 B．铍 C．锂 D．氢 E．氦
(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。
A．Q B．R C．S D．T E．V
(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。
A．H B．Li C．Na D．K
理论根据是_____________________________________________。
14．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV)
序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6
电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5
序号 I7 I8 I9 I10 I11 …
电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 …
(1)电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。
(2)上述11个电子分属________个电子层。
(3)去掉11个电子后，该元素还有________个电子。
(4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。
(5)该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性________(填“强”或“弱”)。
1．下列原子中，第一电离能最大的是( )
A．B B．C C．Al D．Si
2．具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是( )
A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2
3．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是( )
A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6
4．从P和S；Mg和Ca；Al和Si三组原子中，分别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素的原子序数之和是( )
A．40 B．48 C．41 D．49
5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )
A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3
6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2
7．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是( )
A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
8．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单原子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越大
D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
9．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ mol-1)。下列判断错误的是
元素代号 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
Z 738 1451 7733 10540
A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1
C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z
10．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
11．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为2s22p4，Y是第3周期离子半径最小的元素，则X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A．X3YZ3 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
12．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据表中所列数据判断错误的是( )
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
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3周期，它可与冷水剧烈反应
13．某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是 ( )
I1 I2 I3 I4 I5 I6
578 1817 2 745 11 578 14 831 18 378
A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 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
14．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。
(2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。
①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)I1(硒) ④I1(溴)(3)10号元素I1较大的原因是____________________________________。
15．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：
①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn；
③R原子核外L层电子数为奇数；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Q是________，R是________，X是________，
Y是________，Z是________(用元素符号填写)。
(2)Z的核外电子排布式是________。
(3)Q、R、X、Y四种元素的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示)。
(4)Q、R、Y三种元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为________(用化学式表示)。第1章 原子结构与元素性质
第3节 元素性质及其变化规律
第1课时 元素的电离能及其变化规律
1．下列说法中不正确的是( )
A．电离能最小的电子能量最高
B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大
C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3
D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强
【答案】B
【解析】同主族元素，随核电荷数的增大，I1逐渐减小，B错误。
2．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )
A．Be B．B C．N D．O
【答案】C
【解析】同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是IIA>IIIA，VA>VIA，选项所给的四种元素处于同周期，N>O>Be>B，故选C。
3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p1
【答案】B
【解析】核外电子排布为1s22s1的原子失去一个电子后变成1s2(与He原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。
4．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是( )
A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)
C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)
【答案】C
【解析】B、C、N、O属于同周期元素，同一周期元素随原子序数递增，第一电离能有增大的变化趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，VA族元素大于ⅥA族元素。
5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )
A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3
【答案】C
【解析】 第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2
【答案】B
【解析】I2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。
7．下列原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是( )
A．ns2np1 B．ns2np2 C．ns2np3 D．ns2np4
【答案】C
【解析】当原子轨道处于全满、半满时，具有的能量较低，原子比较稳定，第一电离能较大。
8．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是( )
A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
【答案】A
【解析】同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小(除稀有气体元素)，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势。同主族元素，从上到下，原子半径递增，第一电离能递减。
9．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单原子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越大
D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
【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，氯元素是主族元素，形成的单原子离子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越小，错误；D项，同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小，正确。
10．元素X的各级电离能数据如下：
I1 I2 I3 I4 I5 I6
I/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378
则元素X的常见价态是( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6
【答案】C
【解析】对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3电离能数值相对较小，至I4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去，因此，该元素的常见化合价为＋3。
11．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是( )
A．X＋ B．X2＋ C．X3＋ D．X4＋
【答案】B
【解析】相邻两电子层能量相差较大，电离能产生突跃，说明再失一个电子的难度增大很多，由此可判断最外层上的电子数，进而判断其可能化合价并由此推出其阳离子所带的正电荷数。该元素原子电离能数据突跃发生在第二、第三电离能上，故其最外层有2个电子，可形成＋2价阳离子。
12．(1)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________。
(3)根据元素周期律，原子半径：Ga________As，第一电离能：Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(4)N、O、S中第一电离能最大的是________(填元素符号)。
【答案】 (1)O (2)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子
(3)大于 小于 (4)N
13．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。
元素符号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
V 420 3 100 4 400 5 900
(1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________(填序号，下同)。
A．Q和R B．S和T C．T和V D．R和T E．R和V
(2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。
A．QCl2 B．RCl C．SCl3 D．TCl E．VCl4
(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。
A．硼 B．铍 C．锂 D．氢 E．氦
(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。
A．Q B．R C．S D．T E．V
(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。
A．H B．Li C．Na D．K
理论根据是_____________________________________________。
【答案】(1)E (2)B (3)E (4)E
(5)D R和V都是I2＞＞I1，应该属于ⅠA族元素，因为R和V都存在第四电离能，核外电子数应该至少为4个，故应该是Na、K，并且V的第一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K
【解析】各级电离能中发生突跃式增高的情况是R：I2＞＞I1、S：I3＞＞I2、T：I4＞＞I3、V：I2＞＞I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体。
14．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV)
序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6
电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5
序号 I7 I8 I9 I10 I11 …
电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 …
(1)电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。
(2)上述11个电子分属________个电子层。
(3)去掉11个电子后，该元素还有________个电子。
(4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。
(5)该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性________(填“强”或“弱”)。
【答案】(1)小 大 (2)3 (3)1 (4)Mg(OH)2 (5)弱
【解析】(1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子越容易，则电离能越小。阳离子核电荷数越高，离子半径越小，原子核对核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大；(2)据题目数据，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，又由于核电荷数小于18，所以A为Mg；(3)Mg原子去掉11个电子后，还有1个电子；(4)Mg元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 Mg(OH)2；(5)电子排布为1s22s22p63s1的元素为钠，与Mg同周期且在Mg的左边，所以碱性NaOH>Mg(OH)2。
1．下列原子中，第一电离能最大的是( )
A．B B．C C．Al D．Si
【答案】B
【解析】B、C属于同周期元素，故I1(C)>I1(B)，Al、Si属于同周期元素，故I1(Si)>I1(Al)；C、Si属于同主族元素，故I1(C)>I1(Si)，B、Al属于同主族元素，故I1(B)>I1(Al)。综上所述知I1(C)最大。
2．具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是( )
A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2
【答案】B
【解析】A、B、C、D四项对应元素分别是F、Ne、Na、Mg，稀有气体最不易失电子。
3．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是( )
A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6
【答案】B
【解析】ns2np3的为半充满稳定结构，第一电离能为ns2np3＞ns2np4，对于题给四个选项，其第一电离能由小到大顺序为ns2np4＜ns2np3＜ns2np5＜ns2np6，即第一电离能最小的电子构型为ns2np4的元素。
4．从P和S；Mg和Ca；Al和Si三组原子中，分别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素的原子序数之和是( )
A．40 B．48 C．41 D．49
【答案】C
【解析】第一电离能I1(P)＞I1(S)(同周期ⅤA族元素高于ⅥA族元素)，I1(Mg)＞I1(Ca)(同主族递变规律)，I1(Si)＞I1(Al)(同周期递变规律)，所以三种元素的原子序数之和为15＋12＋14＝41。
5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )
A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3
【答案】C
【解析】 第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )
A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2
【答案】B
【解析】I2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。
7．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是( )
A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P
【答案】A
【解析】同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小(除稀有气体元素)，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势。同主族元素，从上到下，原子半径递增，第一电离能递减。
8．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单原子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越大
D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
【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，氯元素是主族元素，形成的单原子离子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，其原子半径越大，元素的第一电离能越小，错误；D项，同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小，正确。
9．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ mol-1)。下列判断错误的是
元素代号 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
Z 738 1451 7733 10540
A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1
C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z
【答案】D
【解析】A项，根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，A正确；B项，Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布为ns2np1，B正确；C项，Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，C正确；D项，三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X>Z>Y，选项D错误；故选D。
10．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】B
【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不正确；短周期第ⅡA族(ns2)的元素，因s轨道全满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。
11．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为2s22p4，Y是第3周期离子半径最小的元素，则X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A．X3YZ3 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
【答案】A
【解析】在同周期中第一电离能最小的是H或ⅠA族金属元素，其化合物中化合价为＋1价；Y为Al，Z为O，根据化合物中化合价代数和为零知A正确。
12．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据表中所列数据判断错误的是( )
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11575
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
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3周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【解析】X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。A项，X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A正确；B项，Y为第IIIA族元素，故B正确；C项，若元素X是Na与氯形成化合物时，化学式可能是NaCl，故C正确；D项，若元素Y处于第三周期，为Al元素，则它与冷水不反应，故D错误；故选D。
13．某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是 ( )
I1 I2 I3 I4 I5 I6
578 1817 2 745 11 578 14 831 18 378
A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 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
【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ns2np1，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。
14．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。
(2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。
①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)I1(硒) ④I1(溴)(3)10号元素I1较大的原因是____________________________________。
【答案】(1)随着原子序数增大，I1变小 周期性 (2)①③
(3)10号元素是氖，该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构
【解析】(1)从Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，I1变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化；(2)考查第一电离能与洪特规则的关系。同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子价电子排布的特征有关。如镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大。基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)状态时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。从第2、3周期可以看出第ⅢA、第ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的I1都低，由此可以推测：I1(砷)＞I1(硒)，I1(溴)＞I1(硒)；(3)10号元素是稀有气体元素氖，已达到稳定结构，此时失去一个电子就需要很高的能量。
15．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：
①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn；
③R原子核外L层电子数为奇数；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Q是________，R是________，X是________，
Y是________，Z是________(用元素符号填写)。
(2)Z的核外电子排布式是________。
(3)Q、R、X、Y四种元素的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示)。
(4)Q、R、Y三种元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为________(用化学式表示)。
【答案】(1)C N O Si Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3)Si＜C＜O＜N (4)HNO3＞H2CO3＞H4SiO4(或H2SiO3)
【解析】由①得Z为铜元素，3d轨道是全充满状态；由②得Y为ⅣA族元素；由③得R原子L层电子数可能为1、3、5、7，且为第二周期元素；由④得Q价电子排布为ns2np2，X价电子排布为ns2np4。结合原子序数大小关系：Q＜R＜X＜Y＜Z可知，Q为碳元素，Y为硅元素，R为氮元素，X为氧元素。
