【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化学选择性必修2 第一章 原子结构与性质 第二节第2课时　元素周期律——原子半径、电离能、练习

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 粒子半径大小的比较 1.(2019 江苏盐城高二调研)具有下列核外电子排布式的原子,其半径最大的是( ) A.1s22s22p3 B.1s22s22p1 C.1s22s22p63s23p1 D.1s22s22p63s23p4 2.下列微粒半径的比值大于 1 的是( ) A. (Li+) (H-) B. (Cl-) (Cl)C. (Na+) (F-) D. (Na+) (K+)3.下列各组微粒半径大小的比较正确的是(深度解析) ①Cl①>② D.②>④>③>① 题组二 电离能 5.(2020 河南洛阳高二期末)A 元素原子的各级电离能(单位为 kJ·mol-1)数据如下: I1 I2 I3 I4 I5 I6 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378 则元素 A 的常见价态是( 易错 ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+6 6.(2020 黑龙江牡丹江三中高二期末)下列原子的价电子排布中,对应元素第一电离能最大的是( ) A.3s23p1 B.3s23p2 C.3s23p3 D.3s23p4 7.(2020 山东高二月考)下列各组元素,按第一电离能依次减小的顺序排列的是( ) A.H Li Na K B.Na Mg Al Si C.I Br Cl F D.F O N C 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 题组三 电负性 9.(2020 河北高二月考)下列判断正确的是( ) A.第一电离能:B>Al>GaB.电负性:F>N>O C.最高正化合价:F>S>SiD.原子半径:P>N>C 10.(2020 河南洛阳高二期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p2 ② 1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p4。则下列有关比较中正确的是(深度解析) A.原子半径:④>②>③>① B.电负性:④>③>②>① C.第一电离能:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③>②>① 11.下列说法不正确的是( ) A.ⅠA 族元素的电负性从上到下逐渐减小,而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ⅦA 族”的观点 12.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值χ来表示, χ值越大,其原子吸引电子能 力越强,在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的χ值: 元素符号 Li Be B C O F χ值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl χ值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16 (1)通过分析χ值的变化规律,确定 N、Mg 的χ值范围: < χ(Mg)< ; < χ(N)< 。 (2)推测χ值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值为电负性的数值,试推断 AlBr3 中化学键的类型为 。 (5)预测元素周期表中χ值最小的元素是 (放射性元素除外)。 能力提升练 题组一 元素周期律 1.(2020 山东高二月考, )已知 X、Y 是主族元素,I 为电离能,单位是 kJ/mol。请根据下表数 据判断,错误的是( ) I 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600 A.元素 X 的常见化合价是+1 价 B.元素 Y 是ⅢA 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 2.(2020 河南开封期末联考, )第二周期非金属元素 X、Y、Z、W、R 的原子序数依次增大,它们的基 态原子未成对电子数依次为 1、2、3、2、1。下列有关上述五种元素的推断正确的是( ) A.元素 Z 位于第ⅥA 族 B.气态氢化物中最稳定的是 HR C.X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物中,Y 的酸性最强 D.XR3 分子中每个原子最外层都达到 8 电子稳定结构 3.(2020 河南洛阳高二期末, )下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 ( ) 4.(2020 黑龙江高二期末, )以下有关元素性质的说法不正确的是( ) A.具有下列电子排布式的原子:①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4,原子 半径最大的是① B.具有下列外围电子排布式的原子:①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4,第一电离能最大的是③ C.①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数的增加而递 增的是④ D.某元素 X 的逐级电离能(单位:kJ/mol)分别为 738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703, 当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是 X3+ 题组二 “位、构、性”关系的综合应用 5.(2020 山东威海高三一模, )主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,且均不大于 20。W、X、 Z 的原子核外最外层电子数之和为 7;W、X 原子序数之和是 Y 的一半;W 与 Z 同族;Y 的单质是黑火 药的一种主要成分。下列说法错误的是(深度解析) A.简单离子半径:Y>Z B.W、X、Y 三种元素电负性由大到小的顺序为 Y>X>W C.W 与 Z 形成的化合物的水溶液显碱性 D.X、Z 二者最高价氧化物对应水化物与 Y 的简单氢化物三者间两两相互反应 6.(2020 辽宁瓦房店高级中学高二上期末, )短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 是 地壳中含量最多的元素,Y 原子的最外层只有一个电子,Z 的简单离子半径在同周期元素中最小,W 的 价电子数是 Z 的 2 倍。下列说法正确的是( ) A.第一电离能:W>Z>Y>X B.由 Y、W 组成的化合物的水溶液呈碱性的原因:W2-+2H2O H2W+2OH- C.Z 的最高价氧化物的水化物的碱性比 Y 的强 D.由 Z、W 组成的化合物不能在水溶液中制备 7.(2020 湖南长沙七校联考, )短周期元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大,R 的无氧酸溶液能在玻 璃容器上刻标记;R 和 X 能形成 XR3 型化合物,X 在化合物中只显一种化合价;R 和 Z 位于同主族,Y 原 子最外层电子数等于电子层数的 2 倍。下列有关推断正确的是( ) A.R 单质和 Z 单质均可与水发生反应置换出 O2 B.上述元素形成的简单离子都能促进水的电离 C.YR6 能在氧气中剧烈燃烧 D.元素对应的简单离子的半径:Y>Z>R>X 8.(2020 山东德州高二期末, )X、Y、Z、W 为周期表中前四周期元素,它们的原子序数依次增大。X 的基态原子有 3 个不同的能级,各能级中电子数相等;Y 与 X 同周期,Y 的第一电离能高于同周期与之 相邻的元素;Z 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 X 原子相同;W 元素原子最外层只有未成对电 子,其内层所有轨道全部充满,但并不是第ⅠA 族元素。 (1)请写出 W 基态原子的电子排布式: 。 (2)写出 X 原子价电子的轨道表示式: 。 (3)X、Y、Z 三种元素第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号,下同),三种元素的电 负性由大到小的顺序是 。 答案全解全析 基础过关练 1.C 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.A 8.D 9.A 10.B 11.A 1.C 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,r(Al)>r(S)>r(B)>r(N),故 Al 原子半径最大。 2.B Li+和 H-的核外均有一个电子层,但 Li+的核电荷数大,故半径更小,A 错误;Cl-和 Cl 的核外均有 3 个电子层,且核内均有 17 个质子,但 Cl-的核外电子数多于 Cl,故 Cl-半径更大,B 正确;Na+和 F-的核外均 有 2 个电子层,但 Na+的核电荷数更大,故半径更小,C 错误;Na+的核外有 2 个电子层,而 K+的核外有 3 个电子层,故 K+的半径更大,D 错误。 3.A 同种元素:阳离子半径ⅥA 族。 6.C 四个选项中 C 中 3p 轨道处于半充满状态,稳定性强,第一电离能最大,故选 C。 7.A 同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,同一周期元素的第一电离能随着原子 序数的增大而呈增大趋势,注意同一周期的第一电离能第ⅡA 族元素大于第ⅢA 族元素,第ⅤA 族元素 大于第ⅥA 族元素。H、Li、Na、K 属于同一主族元素且原子序数依次增大,其第一电离能依次减小, 故 A 正确;Na、Mg、Al、Si 属于同一周期元素且原子序数依次增大,其第一电离能由大到小顺序为 Si、 Mg、Al、Na,故 B 错误;I、Br、Cl、F 属于同一主族元素且原子序数依次减小,其第一电离能依次增 大,故 C 错误;F、O、N、C 属于同一周期元素且原子序数依次减小,其第一电离能由大到小顺序是 F、 N、O、C,故 D 错误。 8.D 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,形成的简单离子 中 Cl 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。 9.A 同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小,A 项正确;电负性 F>O>N,B 项错误;F 元素无正化 合价,C 项错误;原子半径 P>C>N,D 项错误。 10.B 由四种元素的基态原子的电子排布式可知①为 Si,②为 P,③为 N,④为 O。Si、P 同周期,N、P 同主族,则原子半径:Si>P>N,即①>②>③,A 错误;一般同周期元素,随原子序数的递增,电负性逐渐增大, 同主族元素,原子序数越大,电负性越小,则电负性:O>N>P>Si,即④>③>②>①,B 正确;同周期从左到右, 元素的第一电离能呈增大的趋势,但原子核外电子处于全充满或半充满时,第一电离能更大,故第一电 离能:N>O>P>Si,即③>④>②>①,C 错误;N、P 的最高正价为+5 价,Si 的最高正价为+4 价,O 没有最高 正化合价,D 错误。 归纳总结 电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系(比较电负性大小时,不考虑稀有气体元 素): 11.A 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ⅦA 族”的观点,D 项正确。 12.答案 (1)0.93 1.57 2.55 3.44 (2)原子半径越大,χ值越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs 解析 (1)通过表中数据分析可知同周期从左到右,χ值依次增大,同主族从上到下,χ值依次减小,可判断 χ(Na)Cl->F->Al3+,故 D 正确。 8.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2) (3)N>O>C O>N>C 解析 X、Y、Z、W 为周期表中前四周期元素,它们的原子序数依次增大。X 的基态原子有 3 个不同 的能级,各能级中电子数相等,则其核外电子排布为 1s22s22p2,是碳元素;Y 与 X 同周期,其第一电离能高 于同周期与之相邻的元素,Y 为氮元素;Z 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 X 原子相同,为氧元 素;W 元素原子最外层只有未成对电子,其内层所有轨道全部充满,但并不是第ⅠA 族元素,则其核外电 子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1,为 29 号元素铜。 (1)根据分析,W 为铜,原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1。(2)X 是 C,基态碳原子的核外电 子排布式为 1s22s22p2,其价电子的轨道表示式: 。(3)X 是 C,Y 为 N,Z 为 O,同周期元素 第一电离能呈增大的趋势,N 的 2p 能级为半充满状态,较稳定,第一电离能 N>O>C;一般同周期元素从 左到右,电负性逐渐增大,故电负性 O>N>C。