第1章 第3节 元素性质及其变化规律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第1章　第3节 1．第三周期元素中，微粒半径最小的是(　　) A．Al3＋　 B．Na＋　 C．S2－　 D．Cl－ A　[A、B、C、D中的微粒结构示意图分别为、、、，显然C、D的半径大于A、B，A、B两项电子层数相同，由于核电荷数A大于B，所以A的半径最小。] 2．下列各组元素性质的递变情况错误的是(　　) A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高 C．N、O、F电负性依次增大 D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大 D　[同周期元素的电负性从左至右逐渐增大，故C项正确；同主族元素的第一电离能从上至下逐渐减小，故D项错误。] 3．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是(　　) ①3p轨道上只有一对成对电子的原子　②外围电子排布式为3s23p6的原子　③3p轨道为半充满的原子　④正三价阳离子与氖相同的原子 A．①②③④ B．③①②④ C．②③①④ D．②④①③ C　[由题意知，①是硫原子，②是稀有气体元素氩原子，③是磷原子，④是铝原子。根据元素第一电离能变化规律知铝的第一电离能最小，S的核电荷数虽然比P大，但磷原子3p轨道半充满，比较稳定，故P的第一电离能大于S，同一周期中，稀有气体元素原子第一电离能最大，故选C。] 4．(双选)电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是(　　) A．同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大 B．同主族从上到下，元素的电负性逐渐变大 C．电负性越大，金属性越弱 D．电负性越小，非金属性越强 AC　[利用“同周期从左到右，元素电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素电负性逐渐减小”的规律来判断。] 5．不能说明X的电负性比Y的大的是(　　) A．与H2化合时X单质比Y单质容易 B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强 C．X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多 D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来 C　[X的电负性比Y的大，即X的非金属性强于Y的非金属性，A、B、D均能说明X的非金属性强于Y的非金属性，而C不能，如O原子最外层有6个电子，电负性为3.5，Cl原子最外层有7个电子，电负性为3.0，非金属性O>Cl。] 6．(1)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)。 (2)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。 (3)电负性N________O(用“>”或“<”填空)。 (4)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。 解析　(1)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，则A为O元素，B为Na元素；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C为P元素，D为Cl元素；非金属性越强，元素的电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O元素。(2)非金属性越强，则电负性越大，故H、C、O三种元素的电负性依次增大。(3)同周期元素，原子序数越大，电负性越大，故电负性N<O。(4)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性小。 答案　(1)O　(2)H<C<O　(3)<　(4)C 1．下列关于微粒半径的说法正确的是(　　) A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径 B．核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同 C．质子数相同的不同单核粒子，电子数越多半径越大 D．原子序数越大，原子半径越大 C　[由于同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，故ⅦA族的原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大，如r(Li)>r(S)>r(Cl)；对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的；质子数相同的不同单核粒子，阴离子半径>原子半径>阳离子半径；同周期主族元素，原子序数增大，原子半径减小。] 2．下列原子半径最大的是(　　) A．1s22s22p3　　　　　 B．1s22s22p63s23p4 C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p5 B　[由核外电子排布式可知，A、B、C、D四种元素分别是N、S、F、Cl，结合原子半径的递变规律可知，S原子半径最大。] 3．下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是(　　) ①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I) ③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－) ④r(Fe2＋)<r(Fe3＋)<r(Fe) A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③ C　[同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋) <r(F－)<r(O2－)，③错误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，化合价越高半径越小，④错误。] 4．下列关于元素第一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<I2<I3<…… B　[注意第ⅡA、ⅤA族由于电子排布的特殊性使其第一电离能高于同周期相邻两主族元素。] 5．同周期有下列电子排布式的原子中，第一电离能最小的是(　　) A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6 B　[具有B选项中电子构型的基态原子失去一个电子后，达到半充满状态，故其第一电离能最小。] 6．(双选)下列说法中正确的是(　　) A．第3周期所含元素中钠的第一电离能最小 B．铝的第一电离能比镁的第一电离能小 C．在所有的元素中，F的第一电离能最大 D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大 AB　[金属性越强，第一电离能越小，同周期自左向右，金属性逐渐降低，所以选项A正确。由于镁原子的3s轨道电子是全充满状态，稳定性强，所以铝的第一电离能比镁的第一电离能小，B正确。C不正确，稀有气体的第一电离能比氟的大。同样根据元素周期律可知钾的第一电离能比镁的第一电离能小，答案选AB。] 7．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 C　[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。] 8．下列对电负性的理解不正确的是(　　) A．电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准 B．元素电负性的大小反映了元素对键合电子引力的大小 C．元素的电负性越大，则元素的非金属性越强 D．元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关 D　[同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此，电负性与原子结构有关。] 9．下图三条曲线表示C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是(　　) A．电负性：c>b>a B．最简单氢化物的稳定性：c>a>b C．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>c D．I5：a>c>b D　[同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P原子3p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2中1个电子，3s2为全充满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。A项，同周期自左而右元素的电负性逐渐增大，同主族自上而下元素的电负性逐渐减小，故Si的电负性最小，错误；B项，Si的非金属性最弱，非金属性越强，氢化物越稳定，故SiH4稳定性最差，错误；C项，a、b、c相对应的最简单氢化物的相对分子质量分别为16、34、32，b的最大，错误；D项，C、Si失去 4个电子为ns2全充满状态，能量更低，再失去1个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子为3s1状态，第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子，二者能量相差不大，故第五电离能：C>Si>P，正确。] 10．下列关系中正确的是(　　) A．电负性O>S>As，原子半径r(O)<r(S)<r(As) B．电负性O<S<As，原子半径r(O)<r(S)<r(As) C．电负性O<S<As，原子半径r(O)>r(S)>r(As) D．电负性O>S>As，原子半径r(O)>r(S)>r(As) A　[O、S、As非金属性逐渐减弱，故电负性O>S>As；由于其所在周期不同，故原子半径r(O)<r(S)<r(As)。] 11．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p4。则下列有关比较中正确的是(　　) A．电负性：④>③>②>① B．原子半径：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 A　[由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p2为Si元素；②1s22s22p63s23p3为P元素；③1s22s22p3为N元素；④1s22s22p4为O元素。同周期自左而右电负性增大，所以电负性Si<P<S，N<O，同主族从上到下电负性减弱，所以电负性N>P，O>S，故电负性Si<P<N<O，即④>③>②>①，A正确；同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Si>P，N>O, B错误；同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N、P元素原子np能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Si<P，N>O，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，但O元素没有最高正化合价，所以最高正化合价③＝②>①，D错误。] 12．下列四种粒子中，半径按由大到小的排列顺序是(　　) ①基态X的原子结构示意图： ②基态Y的价电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的轨道表示式： ④W基态原子有2个能层，电子式： A．③>①>②>④ B．③>②>①>④ C．①>③>④>② D．①>④>③>② A　[由题意可知：X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r(S2－)>r(S)>r(Cl)>r(F)。] 13．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(　　) A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C．p能级未成对电子最多的是Z元素 D．X元素是电负性最大的元素 D　[图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X为F，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar，W的3p电子半满为稳定结构，则W元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，A错误；Y的阴离子有3个电子层，而Z的阴离子有4个电子层，则Y的阴离子电子层结构与R原子的相同，B错误；p能级未成对电子最多为3个，只有W符合，C错误；上述元素中F的非金属性最强，则X元素是电负性最大，D正确。] 14．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中，①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是① B．具有下列价电子排布式的原子中，①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4，第一电离能最大的是③ C．①Na、K、Rb；②O、S、Se；③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③ D．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋ D　[A、四种元素分别是Si、N、C、S，电子层数多核电荷数少的元素的原子的半径最大，所以Si的原子半径最大，正确；B、四种同周期原子的价电子排布式中，③的p能级是3个电子，为半充满的稳定状态，所以③第一电离能最大，正确；C、三组元素中，前两组是同主族元素，从上到下元素的电负性随原子序数逐渐减弱，只有第③组为同周期元素，随原子序数增大，电负性增强，正确；D、根据该元素的逐级的电离能可知，该元素的第二电离能与第三电离能的差距较大，所以该元素的最外层有2个电子，与氯气反应时，失去2个电子，表现为＋2价，所以生成的阳离子是X2＋，错误，答案选D。] 15．下表是元素周期表的一部分，表中的字母分别代表一种化学元素。 (1)上表第三周期中第一电离能(I1)最大的是________(填字母，下同)，c和f的I1大小关系是________大于________。 (2)上述元素中，原子中未成对电子数最多的是________，写出该元素基态原子的核外电子排布式：____________________。 (3)根据下表所提供的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。 锂 X Y I1 519 502 580 I2 7 296 4 570 1 820 I3 11 799 6 920 2 750 I4 — 9 550 11 600 ①表中X可能为以上13种元素中的________元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式：________________。 ②Y是周期表中第________族的元素。 ③以上13种元素中，________元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。 解析　(1)题给周期表中所列13种元素a～m分别是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar位于第三周期，原子最稳定的是Ar，故其I1最大，Mg、Al的核外电子排布式分别为1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1，Mg中3s轨道为全满状态，故其I1比Al的I1大。(2)i元素最外层电子排布为3s23p3，有3个未成对电子，未成对电子数最多。(3)①由表中数据可以看出，锂和X的I1均比I2、I3小很多，说明X与Li同主族，且X的I1比Li的I1更小，说明X的金属性比锂更强，则X为Na(即a)。②由Y的电离能数据可以看出，它的I1、I2、I3比I4小得多，故Y属于第ⅢA族元素。③稀有气体元素m的原子最外层已达到稳定结构，失去核外第一个电子所需能量最多。 答案　(1)m　c　f　(2)i　1s22s22p63s23p3　(3)①a　Na2O、Na2O2　②ⅢA　③m 16．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X来表示，X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X值： 元素符号 Li Be B C O F X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl X值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16 (1)通过分析X值的变化规律，确定Mg、N的X值范围：________<X(Mg)<________；________<X(N)<________。 (2)推测X值与原子半径的关系为__________________________________________。 (3)某有机化合物的结构简式为，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号)。 (4)如果X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X值最小的元素是________________________(放射性元素除外)。 解析　(1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可判断X(Na)<X(Mg)<X(Al)，且X(Be)>X(Mg)，故0.93<X(Mg)<1.57；同理，2.55<X(N)<3.44。 (2)通过思考同周期、同主族元素原子半径的变化与X值的变化可得结论。 (3)根据信息：“X值越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方”，由X(S)＝2.55，X(C)<X(N)<X(O)，即2.55<X(N)<3.44，得共用电子对偏向N原子。 (4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)<X(Cl)，因此X(Br)与X(Al)的差值要小于X(Cl)与X(Al)的差值，故AlBr3中的化学键为共价键。 (5)根据X值的变化规律，X的最小值应在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故填Cs(铯)。 答案　(1)0.93　1.57　2.55　3.44　(2)原子半径越大，X值越小　(3)N　(4)共价键　(5)Cs 学科网（北京）股份有限公司 $$