课时梯级训练(5) 元素周期律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(5)　元素周期律 1．下列各组元素中，电负性依次减小的是(　　) A．F、N、O B．Cl、C、F C．As、N、H D．Cl、S、As D　解析：元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，则有F>O>N，A错误；同主族元素从上到下，电负性逐渐减弱，则有F>Cl，B错误；同主族元素从上到下，电负性逐渐减弱，则有N>As，C错误；元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则有Cl>S>P>As，D正确。 2．已知Z为第三周期元素原子的核电荷数，Y表示相应元素的有关性质，其中曲线描述与元素有关性质相符的选项是(　　) A．Y表示原子半径 B．Y表示元素的电负性 C．Y表示元素的最高正价 D．Y表示元素的第一电离能 A　解析：同一周期的元素的电子层数相同，随核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，A正确；同一周期的元素的电负性随着原子序数即核电荷数增大而增大，B错误；随着核电荷数的递增，第三周期元素的最外层电子数逐渐增多，最高正化合价随着原子序数增大而增大，C错误；同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，D错误。 3．氨硼烷(NH3·BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下与水反应产生氢气：NH3·BH3＋2H2ONH4BO2＋3H2↑，下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：B＞N＞O＞H B．第一电离能：N＞O＞B C．元素的电负性：O＞N＞B D．氢化物的稳定性：NH3＞H2O＞BH3 D　解析：根据同周期、同主族元素的原子半径变化规律，原子半径：B＞N＞O＞H，A正确；同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于O，B正确；同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，故电负性：O＞N＞B，C正确；由于电负性：O＞N＞B，则氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞BH3，D错误。 4．下列有关原子结构与元素性质的叙述不正确的是(　　) A．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 B．X、Y元素同周期且电负性X＞Y，则第一电离能：Y＜X C．某主族元素的逐级电离能(单位：kJ/mol)分别为738、1 451、7 733、10 540……据此推知该元素在第 Ⅱ A族 D．第三周期元素中第一电离能介于Mg和S之间的元素只有1种 B　解析：基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，故位于p区，A正确；X、Y元素同周期且电负性X＞Y，则X的原子序数大于Y，但X的第一电离能不一定大于Y，如电负性：N＜O，第一电离能：N＞O，B错误；由元素的逐级电离能可知，第二、三电离能相差较大，说明原子最外层有2个电子，该元素处于第 Ⅱ A族，C正确；根据同周期第一电离能的变化规律及原子的价层电子排布特点，第一电离能：Mg＜Si＜S＜P，故第一电离能介于Mg和S之间的元素只有Si，D正确。 5．下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(　　) A．　　　　 B． C． D． B　解析：Al原子核外有13个电子，表示Al原子，电离最外层一个电子所需能量为I1，表示Al＋，电离最外层一个电子所需能量为I2，表示Al2＋，电离最外层一个电子所需能量为I3。一般情况下，Al原子的逐级电离能：I1<I2<I3，则电离最外层一个电子所需能量大于和。处于基态，处于激发态，前者具有能量低于后者，则电离最外层一个电子所需能量：>。 6．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)如表所示。关于元素R的判断正确的是(　　) 电离能 I1 I2 I3 I4 I5 I6 R 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 A.R元素基态原子的价层电子排布式为ns1 B．R的最高正价为＋3 C．R元素的焰色试验为黄色 D．R元素位于元素周期表中第 Ⅱ A族 B　解析：由元素R的逐级电离能数据可知，I3与I4相差很大，说明R原子失去3个电子后形成的R3＋较稳定，则R的最高正价为＋3，B正确；基态R原子最外层有3个电子，应为Al原子，价层电子排布式为3s23p1，A错误；R是Al元素，焰色试验无明显颜色，C错误；R是Al元素，位于元素周期表中第三周期第 Ⅲ A族，D错误。 7．如图所示是元素周期表前四周期的一部分，下列关于五种元素的叙述正确的是(　　) A．Z的基态原子最外层p轨道上有2个未成对电子 B．简单气态氢化物的稳定性：Y＞X＞Z C．原子半径：W＞Y＞X D．第一电离能：R＞Y＞W C　解析：根据元素周期表可知，X为F元素，W为P元素，Y为S元素，R为Ar元素，Z为Br元素。Br的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层p轨道上有1个未成对电子，A错误；非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，非金属性：F＞S＞Br，则简单气态氢化物的稳定性：F＞S＞Br(即X＞Y＞Z)，B错误；同一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：P＞S＞F(即W＞Y＞X)，C正确；P的价层电子排布式为3s23p3，p轨道处于半充满状态，其第一电离能大于S的第一电离能，D错误。 8．X、Y、Z为短周期主族元素，X原子的M层只有一个电子；Y、Z位于同一主族，且Z的单质为黄绿色气体，下列说法不正确的是(　　) A．简单离子半径：Z>X>Y B．第一电离能：Y>Z>X C．元素的电负性：Y>Z>X D．简单气态氢化物的稳定性：Y>Z A　解析：X、Y、Z为短周期主族元素，X原子的M层只有一个电子，X是Na元素，Y、Z位于同一主族，且Z的单质为黄绿色气体，Z是Cl元素，Y是F元素。电子层数结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：Cl－>F－>Na＋，A错误；同周期主族元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能减小，故第一电离能：F>Cl>Na，B正确；同周期主族元素自左而右电负性增大，同主族元素自上而下电负性减小，故电负性：F>Cl>Na，C正确；元素非金属性：F>Cl，故其简单气态氢化物的稳定性： HF>HCl，D正确。 9．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是(　　) A．第一电离能：Y可能大于X B．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX C．氧化物的水化物的酸性：X对应的酸性强于Y对应的 D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 C　解析：X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，则原子序数X>Y，非金属性X＞Y。同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，当能级处于半充满、全充满稳定状态时，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能Y可能大于X，如N＞O，A正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性HmY小于HnX，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，O没有最高正化合价、F元素没有正化合价除外，C错误；电负性大的元素在化合物中显负价，则X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，D正确。 10．绿柱石(X3Z2W6Y18)是一种重要的矿物。X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次增加，且价电子数和为15，X、Z、W处于相邻的主族，X2＋和Z3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：Z＞W，第二电离能：Z＜W B．原子半径：Z>W>Y>X C.XY是碱性氧化物，WY2是酸性氧化物 D．W、Y都可与氢气生成氢化物，且电负性：Y>H>W D　解析：X、Y、Z、W为短周期元素，原子序数依次增加，且价电子数和为15，X、Z、W处于相邻的主族，根据“X2＋和Z3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似”可知，X为Be，Z为Al，W为Si。因X、Y、Z、W为短周期元素，原子序数依次增加，且价电子数和为15，设Y的价电子数为y，则2＋3＋4＋y＝15，y＝6，故Y是O。同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，则第一电离能：Al＜Si；两者失去一个电子后，Al＋处于稳定结构，较难再失电子，则第二电离能：Al＞Si，A错误；同一周期元素的原子半径从左到右依次减小，同一主族元素的原子半径从上到下依次增大，则上述元素原子半径：Z(Al)>W(Si)>X(Be)>Y(O)，B错误；Be与Al两者性质相似，则BeO属于两性氧化物，SiO2与碱发生反应生成硅酸盐和水，故属于酸性氧化物，C错误；Si与O分别与H元素形成的氢化物中，Si为－4价，O为－2价，则电负性：Y(O)>H>W(Si)，D正确。 11．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W与X形成离子化合物的化学式为W3X。X和Y相邻，二者可以形成多种化合物。X和Z原子处于同一主族。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X>Y>Z B．第一电离能：X>Y>W C．简单氢化物的稳定性：Y>Z>X D．电负性：Y>X>W>Z B　解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W与X形成的离子化合物化学式为W3X，若W为＋1价，则X为－3价，则W为Li，X为N；X和Y相邻，二者可以形成多种化合物，X和Z原子处于同一主族，则推知Y为O元素，Z为P元素。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大，则原子半径：Z(P)>X(N)>Y(O)，A错误；同周期元素第一电离能呈增大趋势，第ⅤA族元素原子最高能级处于半充满稳定结构，不易失去电子，其第一电离能大于同一周期相邻第ⅥA族的，则第一电离能：X(N)>Y(O)>W(Li)，B正确；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，因非金属性：Y(O)>X(N)>Z(P)，C错误；元素的非金属性越强，一般对应元素的电负性越强，W为Li，属于金属元素，电负性较弱，则电负性：Y(O)>X(N)>Z(P)>W(Li)，D错误。 12．下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。 元素 X W Y Z R 原子半径(pm) 37 71 74 75 186 主要化合价 ＋1 －1 －2 ＋5、－3 ＋1 下列叙述错误的是(　　) A．第一电离能大小顺序为W＞Z＞Y B．X、Y、Z三种元素形成的化合物只含共价键 C．电负性的大小顺序为：W＞Y＞Z D．Y与R、Y与X均可形成含有非极性共价键的化合物 B　解析：由题给信息推知，X为H，W为F，Y为O，Z为N，R为Na。一般情况下，同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但当元素处于第 Ⅱ A族、第ⅤA族时，原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，故第一电离能：W(F)＞Z(N)＞Y(O)，A正确；H、O、N三种元素可形成离子化合物，其如硝酸铵，含有离子键和共价键，B错误；元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：W(F)＞Y(O)＞Z(N)，则电负性的大小顺序为W(F)＞Y(O)＞Z(N)，C正确；Y为O，R为Na，两者可以形成含有非极性键的离子化合物Na2O2；Y为O，X为H，两者可以形成含有非极性键的共价化合物H2O2，D正确。 13．短周期元素原子组成的某种分子的结构式如图所示。X原子的核外电子只有一种运动状态；W、Y、Z位于同一周期，Z元素原子中p轨道所含电子数与s轨道相等。E与W有相同数目的价电子，下列说法正确的是(　　) A．电负性：X＜W＜Y B．简单阴离子半径：W＜Z＜E C．同周期中，第一电离能大于Z的元素有2种 D．同主族元素中，E形成的气态氢化物最稳定 B　解析：由题给信息可知，X为H，Y为C，Z为O，W为F，E为Cl。同一周期从左至右元素的电负性逐渐增大，同一主族从上至下元素的电负性逐渐减小，则电负性：F>C>H，A错误；Cl－核外有3个电子层，F－、O2－核外有2个电子层，离子核外电子层数越多，其离子半径越大，电子层数相同时，原子核内质子数越多，离子半径越小，则半径：Cl－>O2－>F－，B正确；同一周期中，原子的第一电离能从左至右有逐渐增大的趋势，由于价电子所填充轨道全充满或半充满会反常，因此第二周期中第一电离能大于O原子的有N、F、Ne，共3种，C错误；元素的非金属性越强，其形成的简单气态氢化物越稳定，同主族元素从上至下元素的非金属性逐渐减弱，因此第ⅦA族中元素形成的气态氢化物中HF最稳定，D错误。 14．(2024·天津和平区期末)回答下列问题： (1)基态Li原子的电子排布式为______________，其处于元素周期表中的___________(填“s”“p”“d”或“ds”)区。 (2)由硅原子核形成的三种粒子，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些粒子的叙述，正确的是________。 A．粒子半径：③>①>② B．电子排布属于基态原子(或离子)的是①② C．再电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．得电子能力：①>② (3)在第四周期元素中，未成对电子数最多的元素是__________(写元素符号)，它的价层电子的轨道表示式为________________。 (4)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是__________(写元素符号)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)1s22s1　s　(2)AB　(3)Cr　 (4)Cu　Zn失去1个电子后形成的Zn＋的价层电子排布式为3d104s1，Cu失去1个电子后形成的Cu＋的价层电子排布为3d10，此时Cu＋的3d轨道处于全充满状态，更稳定 解析：(1)锂为3号元素，基态Li原子的电子排布式为1s22s1，其处于元素周期表中的s区。 (2)硅原子核形成的三种粒子，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2为基态Si原子、②[Ne]3s23p1为基态Si＋、③[Ne]3s23p14s1为激发态Si原子。电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；则粒子半径：③>①>②，A正确；电子排布属于基态原子(或离子)的是①②，B正确；②[Ne]3s23p1为基态Si＋，再电离1个电子所需能量最大；③[Ne]3s23p14s1为激发态Si原子，电离1个电子所需能量最小，故电离一个电子所需最低能量：②>①>③，C错误；②[Ne]3s23p1为基态Si＋，容易得到1个电子，故得电子能力：①<②，D错误。 (3)在第四周期元素中，未成对电子数最多的元素是24号Cr，它的价层电子轨道表示式为 (4)Zn失去1个电子后形成的Zn＋的价层电子排布式为3d104s1，Cu失去1个电子后形成的Cu＋的价层电子排布为3d10，此时Cu＋的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故第二电离能与第一电离能差值更大的是Cu。 15．已知a～f是原子序数依次增大前四周期的六种元素，a元素原子核外电子只有一种自旋方向；b元素原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋平行；c元素原子的价层电子排布为nsnnp2n；d元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；e与d的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数；f元素原子最外层只有1个电子，次外层内的所有轨道的电子均成对。 请回答下列问题(答题时涉及a～f元素，要用元素符号表示)： (1)e元素基态原子占据的最高能级共有________个原子轨道，其形状是____________；f元素位于周期表的________区，其基态原子的电子排布式为________________。 (2)a、b、c三种元素的电负性由大到小的顺序为________。 (3)b、c、d、e四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。 (4)下图是a～f中某种元素的部分电离能，由此判断该元素是________。 (5)Mn、Fe的部分电离能如表，比较表中Mn、Fe两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子________(填“易”或“难”)。你的解释是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 元素 Mn Fe 电离能/ kJ/mol I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 答案：(1)3　哑铃形　ds 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1) (2)O>N>H　(3)N>O>Al>Na　(4)Al (5)难　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，较难(或Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态，较易) 解析：a～f是原子序数依次增大前四周期的六种元素，a元素原子核外电子只有一种自旋方向，则 a为H元素；c元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，而n＝2，则c为O元素；b的原子序数小于氧，b元素原子最高能级不同轨道上都有电子，并且自旋平行，其核外电子排布式为1s22s22p3，则b为N元素；f元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，则f处于第四周期，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故f为Cu；d的原子序数大于氧，d元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，只有s、p轨道，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，e和d的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，若d为Na，则e为Al。 (1)Al元素基态原子占据的最高能级为3p，p能级共有3个原子轨道，其形状是哑铃形；铜元素位于周期表的ds区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1； (2)元素的非金属性越强，则其电负性越大，氧、氮、氢的非金属性依次减弱，则电负性依次减小，即O>N>H； (3)同周期元素随核电荷数的增加，第一电离能增大，故Na<Al，但氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻的氧，即N>O，非金属元素的第一电离能大于金属元素的第一电离能，故N、O、Na、Al第一电离能由大到小的顺序为N>O>Al>Na； (4)该元素第四电离能剧增，说明该元素最外层电子数为3，应是Al元素； (5)Mn为25号元素，核外电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn2＋的价层电子排布式为3d5，半充满结构，更稳定，而Fe2＋的价层电子排布式为3d6，易失去1个电子生成更稳定的3d5结构。 学科网（北京）股份有限公司 $$