内容正文:
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素性质
第二课时 元素周期律
基础达标
1.下列有关电离能的说法,正确的是( )
A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C.同一周期中,主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大
D.同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小
2.常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
3.下列各组元素性质的叙述中,不正确的是( )
A.电负性: B.原子半径:
C.第一电离能: D.金属性:
4.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图。
已知:、、中仅具有放射性。下列说法不正确的是( )
A.元素的第一电离能:H>He>Li B.可用质谱区分、和
C.具有放射性 D.、的化学性质基本相同
5.反应可用于制备染料中间体亚硫酰氯。下列说法正确的是( )
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.酸性强弱:
6.侯氏制碱法工艺流程中的主反应为,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Q>R>Z B.单质沸点:Z<R<Q
C.第一电离能:X<Y<Z D.电负性:W<X<Z
7.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
I 2
I 3
I4
I5
I6
578
1817
2745
11578
14831
18378
A.R元素基态原子的电子排布式为。
B.R的最高正价为+3价。
C.R元素的颜色反应为黄色。
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族。
8.下列说法不正确的是( )
A.第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第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衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度
C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D.NaH的存在能支持可将氢元素放在第ⅦA族的观点
9.谷氨酸钠[HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa]是味精的主要成分,常用作食品添加剂,具有增加食物的鲜味和香味的特性。下列说法正确的是( )
A.电负性大小: B.电离能大小:
C.半径大小: D.热稳定性大小:
10.下列有关物质性质的比较正确的是( )
A.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
B.离子半径:Mg2+<O2-<F-
C.还原性:SiH4>PH3>HCl
D.电负性:Cl>P>S
11.下列关于Se及其化合物性质的比较不正确的是( )
A.第一电离能:Se>As B.离子半径:S2->Ca2+
C.还原性:H2Se>H2S D.沸点:H2Se>H2S
12.短周期的五种主族元素在元素周期表中的位置如下图所示,下列说法中正确的( )
①
②
③
④
⑤
A.第一电离能:③>②>① B.简单离子半径:②>③>⑤
C.电负性:④>③>⑤ D.氧化物的对应水化物的酸性:⑤>②>①
13.化合物常用于生产电池电极。X、Y、Z是短周期元素且原子序数依次增大,X、Y位于同周期,基态Y原子价层电子排布是,基态Z原子价层p轨道半充满。W常见化合价有价和价,含的一种合金是用量最大、用途最广的金属材料。下列说法不正确的是( )
A.基态的价层电子排布式为 B.离子的空间结构为正四面体形
C.基态X原子的第二电离能远大于第一电离能 D.原子半径:,简单离子半径:
14.元素镓、锗)、砷位于周期表中第四周期。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:
B.电负性:
C.Ge、Ga、As都具有半导体性能
D.第一电离能:
15.一种超导材料中含Cu、P、O、S等元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.第一电离能:
C.酸性强弱: D.基态Cu原子3d轨道上有9个电子
16.下列有关电离能的说法中正确的是( )
A.对于同一元素而言,原子的电离能I1>I2>I3…
B.钾比钠活泼,所以钾的第一电离能大于钠的第一电离能
C.同一周期中,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价
17.下列关于微粒半径的说法正确的是( )
A.原子序数越大,原子半径越大
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.电子层数少的原子半径一定小于电子层数多的原子半径
能力提升
18.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列,的电负性在元素周期表中最大,的原子序数是的2倍,的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是( )
A.离子半径:
B.第一电离能:
C.中既有共价键又有离子键
D.仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水
19.已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.质子数c>b
B.离子的还原性:Y2->Z-
C.电负性:Y>Z
D.原子半径:X<W
20.Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Q的基态原子中只有1种运动状态的电子,W、Z的基态原子分别是同周期中未成对电子数最多的,X的基态原子能级上未成对电子数与成对电子数相同,Y与Q处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.电负性: B.简单离子半径:
C.沸点: D.化合物中只含有离子键
21.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且分占三个周期,其中元素Y、Z同周期,元素W、Q同周期,元素W与Y同主族,基态Y、Z、W原子的核外电子排布中未成对电子数均为2,Q原子的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W>Q
22.下表是某些短周期元素的电负性值:
元素符号
电负性值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通过分析电负性值变化规律,确定的电负性值范围: 。
(2)推测值与原子半径的关系是 ;根据短周期元素的值变化特点,体现了元素性质的 变化规律。
(3)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价: , 。
(4)试推断中化学键类型是 。
(5)预测元素周期表中,值最小的元素位于 周期 族(放射性元素除外)。
23.W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
M
只有一个未成对电子
请完成下列空白:
(1)W的元素符号为 。
(2)写出Y的价层电子排布式: 。
(3)下列状态的X中,电离最外层一个电子所需能量最小的是 (填序号)。
a. b. c.
(4)基态M-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是 。
(5)X、Z和M三种元素的电负性由大到小的顺序: (请填元素符号)。
(6)X与同周期相邻的其它两种元素,它们的第一电离能由大到小的顺序: (请填元素符号)。
24.X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的5种短周期元素。非金属元素X的核外电子数等于其周期数;Y的基态原子最外层有3个未成对电子;Z元素的电负性是同周期中最大的;W元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;基态M原子的3p轨道上有4个电子。请回答下列问题:
(1)写出各元素的元素符号:X ,Y 。
(2)Y、Z、W、M的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)X、Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号,下同)。
(4)Z与M相比第一电离能比较大的是 ,其基态原子的电子排布式为 。
(5)X~M中某种元素的部分电离能(用、……表示,单位)数据如表:
I
……
电离能
738
1451
7733
10540
①由此可判断该元素是 (填元素符号),其最高正价为 。
②该元素的电离能越来越大的原因是 。
直击高考
25.X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期主族元素中最大
M
逐级电离能(单位:)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376、23293
Q
基态原子的核外电子占据5个能级,且最外层p轨道上有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子3d能级上有6个电子
回答下列问题。
(1)X与Q的电负性大小顺序为 (用元素符号表示)。
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为 ;R元素基态原子的价层电子轨道表示式为 。
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是 。
(4)Y、Z的电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式: 。
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第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素性质
第二课时 元素周期律
基础达标
1.下列有关电离能的说法,正确的是( )
A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C.同一周期中,主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大
D.同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小
【答案】D
【详解】A.元素原子的第一电离能越大,表示该元素的原子越难失去电子,故A错误;
B.电离能是气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量,元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能,故B错误;
C.从总的变化趋势上看,同一周期中主族元素的第一电离能从左到右逐渐增大,但有反常,如I1(N)> I1(O),故C错误;
D.同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小,故D正确;
故选D。
2.常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】C
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,原子半径:,故A错误;
B.三种物质均是由分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,但是水分子间可形成氢键,因此水的沸点最高,故沸点:,故B错误;
C.同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:,故C正确;
D.非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,故电负性:,故D错误;
故选C。
3.下列各组元素性质的叙述中,不正确的是( )
A.电负性: B.原子半径:
C.第一电离能: D.金属性:
【答案】C
【详解】A.同主族元素从上到下电负性依次减小,故电负性:,故A正确;
B.同周期元素从左往右半径依次减小,故原子半径:,故B正确;
C.同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,P元素3p能级为半满结构,第一电离能大于同周期与之相邻元素,故第一电离能:,故C错误;
D.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,故金属性:,故D正确;
故选C。
4.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图。
已知:、、中仅具有放射性。下列说法不正确的是( )
A.元素的第一电离能:H>He>Li B.可用质谱区分、和
C.具有放射性 D.、的化学性质基本相同
【答案】A
【详解】A.氦原子的1s为稳定的全满结构,元素的第一电离能大于氢元素,故A错误;
B.、和的质量数不同,所以可以用质谱区分、和,故B正确;
C.分子中是放射性核素,所以具有放射性,故C正确;
D.、的最外层电子数相同,所以、的物理性质不同,化学性质基本相同,故D正确;
故选A。
5.反应可用于制备染料中间体亚硫酰氯。下列说法正确的是( )
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.酸性强弱:
【答案】B
【详解】A.同一周期主族元素从左到右,原子序数增大,原子半径减小,所以半径大小:r(P)>r(Cl),故A错误;
B.同一主族元素从左到右,元素电负性逐渐增强,电负性大小:,故B正确;
C.同一周期主族元素从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能,故电离能大小:I1(S)<I1(P),故C错误;
D.同一周期主族元素从左到右,元素非金属性递增,最高价氧化物的水化物酸性增强,磷酸为中强酸,硫酸是强酸,酸性强弱:,故D错误;
故选B。
6.侯氏制碱法工艺流程中的主反应为,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Q>R>Z B.单质沸点:Z<R<Q
C.第一电离能:X<Y<Z D.电负性:W<X<Z
【答案】C
【分析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为,则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素;
【详解】A.一般原子的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,则原子半径:Na>Cl>O,A正确;
B.O2、Cl2为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下均为气体,Na在常温下为固体,则沸点:O2<Cl2<Na,B正确;
C.同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:C<O<N,C不正确;
D.同周期元素,从左往右电负性逐渐增大,同族元素,从上到下电负性逐渐减小,电负性:H<C<O,D正确;
答案选C。
7.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
I 2
I 3
I4
I5
I6
578
1817
2745
11578
14831
18378
A.R元素基态原子的电子排布式为。
B.R的最高正价为+3价。
C.R元素的颜色反应为黄色。
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族。
【答案】B
【分析】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,据此回答。
【详解】A.该原子最外层有3个电子,基态原子的电子排布式ns2np1,A错误;
B.该原子最外层有3个电子,最高价为+3价,B正确;
C.钠元素的焰色反应为黄色,该元素不是钠元素,C错误;
D.该元素最外层有3个电子,应该在ⅢA族,D错误;
故选B。
8.下列说法不正确的是( )
A.第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第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衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度
C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D.NaH的存在能支持可将氢元素放在第ⅦA族的观点
【答案】A
【详解】A项,同一主族中,从上到下,元素的电负性逐渐减小,故A项错误;
B项,电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度,电负性值越小,元素的金属性越强,电负性值越大,元素的非金属性越强,故B项正确;
C项,元素的电负性越大,原子吸引电子能力越强,故C项正确;
D项,NaH中氢元素化合价为-1,说明H与ⅦA族元素相同易得到电子,所以可支持将氢元素放在ⅦA族,故D项正确。
综上所述,本题选A。
【点睛】元素的电负性越大,原子吸引电子能力越强,在周期表中,同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,元素的电负性逐渐减小。
9.谷氨酸钠[HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa]是味精的主要成分,常用作食品添加剂,具有增加食物的鲜味和香味的特性。下列说法正确的是( )
A.电负性大小: B.电离能大小:
C.半径大小: D.热稳定性大小:
【答案】A
【详解】A.已知碳氢化合物中H显正价,C显负价,故电负性大小:,A正确;
B.根据同一周期从左往右,元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常,故电离能大小:,B错误;
C.已知O2-和Na+核外电子排布相同,且O的核电荷数比Na小,故离子半径大小:,C错误;
D.已知O的非金属性比N的强,故简单气体氢化物的热稳定性大小:,D错误;
故答案为A。
10.下列有关物质性质的比较正确的是( )
A.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
B.离子半径:Mg2+<O2-<F-
C.还原性:SiH4>PH3>HCl
D.电负性:Cl>P>S
【答案】C
【详解】A.根据元素周期律,金属性Ca<Ba,所以碱性,A错误;
B.根据元素周期律,同一周期内,原子序数越大,原子半径越大,相同电子层阴离子,相同电子层的离子中,阴离子离子半径大于阳离子,故离子半径大小为,B错误;
C.根据元素周期律,同一周期内,非金属性从左至右逐渐增大,非金属性,则还原性,C正确;
D.根据元素周期律,同一周期内电负性随原子序数增大而增大,则电负性,D错误;
故选C。
11.下列关于Se及其化合物性质的比较不正确的是( )
A.第一电离能:Se>As B.离子半径:S2->Ca2+
C.还原性:H2Se>H2S D.沸点:H2Se>H2S
【答案】A
【详解】A.同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅤA与ⅥA反常,则第一电离能:Se<As,A错误;
B.已知Ca2+和S2-具有相同的核外电子排布,且Ca的核电荷数为20比S大,故离子半径:S2->Ca2+,B正确;
C.已知S的非金属性强于Se,则S的氧化性强于Se,故还原性:H2Se>H2S,C正确;
D.已知H2S、H2Se均为分子晶体,且H2Se的相对分子质量比H2S大,故沸点:H2Se>H2S,D正确;
故答案为:A。
12.短周期的五种主族元素在元素周期表中的位置如下图所示,下列说法中正确的( )
①
②
③
④
⑤
A.第一电离能:③>②>① B.简单离子半径:②>③>⑤
C.电负性:④>③>⑤ D.氧化物的对应水化物的酸性:⑤>②>①
【答案】C
【分析】根据元素在周期表中的位置是位于第二周期和第三周期,同时,逆推④号元素是第二周期F元素,再根据元素位置可知,①~⑤分别是C、N、O、F、S。
【详解】A.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但若元素处于族、族,由于原子最外层电子处于全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以第一电离能:②>③>① ,故A错误。
B.核外电子层结构相同的简单离子,原子序数越大,离子半径越小,则简单离子半径:②>③。但⑤为下一周期的,一共有三层电子,则简单离子半径:⑤>②>③,故B错误。
C.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强,同主族从上到下电负性逐渐减小,所以电负性:④>③>⑤ ,故C正确。
D.、、的氧化物有多种,对应的水化物形成的酸有多种,不能确定其酸性大小,故D错误;
故答案选C。
13.化合物常用于生产电池电极。X、Y、Z是短周期元素且原子序数依次增大,X、Y位于同周期,基态Y原子价层电子排布是,基态Z原子价层p轨道半充满。W常见化合价有价和价,含的一种合金是用量最大、用途最广的金属材料。下列说法不正确的是( )
A.基态的价层电子排布式为 B.离子的空间结构为正四面体形
C.基态X原子的第二电离能远大于第一电离能 D.原子半径:,简单离子半径:
【答案】A
【分析】基态Y原子价层电子排布是,,即Y为O;Z是短周期元素,原子序数比O大,基态Z原子价层p轨道半充满,Z为P;钢是用量最大、用途最广的合金,W为;为价时,中X为价,结合与O同周期,X是;即X、Y、Z、W分别是、O、P、。
【详解】A.基态原子的价层电子排布式为,基态失去能级的两个电子和能级的1个电子,价电子排布式为,A项不正确;
B.有4个键,无孤电子对,空间结构为正四面体形,B项正确;
C.具有稀有气体结构,第二电离能会突变,远大于第一电离能,C项正确;
D.和O电子层数相同,核电荷数小,原子半径大,比多一个电子层,半径更大,D项正确。
答案选A。
14.元素镓、锗)、砷位于周期表中第四周期。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:
B.电负性:
C.Ge、Ga、As都具有半导体性能
D.第一电离能:
【答案】D
【详解】
A.同周期元素,核电荷数越大原子半径越小,原子半径:,故A正确;
B.同周期元素,核电荷数越大电负性越大,电负性:,故B正确;
C.Ge、Ga、As都在金属非金属分界线附近,具有半导体性能,故C正确;
D.同周期元素,核电荷数越大第一电离能越大,,故D错误;
故选D。
15.一种超导材料中含Cu、P、O、S等元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.第一电离能:
C.酸性强弱: D.基态Cu原子3d轨道上有9个电子
【答案】A
【详解】A.电子层数相同的,核电荷数越大的离子半径越小,则半径大小r(P)>r(S)>r(O),A正确;
B.同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族比相邻元素的大,则第一电离能:I1(P)>I1(S),B错误;
C.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:P<S,酸性:H3PO4<H2SO4,C错误;
D.基态Cu原子的价电子排布为,D错误;
故选A。
16.下列有关电离能的说法中正确的是( )
A.对于同一元素而言,原子的电离能I1>I2>I3…
B.钾比钠活泼,所以钾的第一电离能大于钠的第一电离能
C.同一周期中,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价
【答案】D
【详解】A.对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,故A错误;
B.钾的活泼性强于钠,说明钾失电子能力比钠强,所以钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故B错误;
C.从总的变化趋势上看,同一周期中主族元素原子第一电离能从左到右越来越大,但也有反常,如I1(N)>I1(O),故C错误;
D.层与层之间电离能相差较大,电离能数值发生突跃,层内电离能的差别较小,可以根据电离能的数据判断元素可能的化合价,故D正确。
故选D。
17.下列关于微粒半径的说法正确的是( )
A.原子序数越大,原子半径越大
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.电子层数少的原子半径一定小于电子层数多的原子半径
【答案】C
【详解】A.同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,故A错误;
B.核外电子层结构相同的单核粒子,半径不一定相同,如:F-的半径大于Na+,故B错误;
C.质子数相同的不同单核粒子,电子数越多半径越大,如:Fe2+的半径大于Fe3+,故C正确;
D.电子层数少的原子半径不一定小于电子层数多的原子半径,如:锂的半径比氯的半径大,故D错误;
选C。
能力提升
18.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列,的电负性在元素周期表中最大,的原子序数是的2倍,的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是( )
A.离子半径:
B.第一电离能:
C.中既有共价键又有离子键
D.仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水
【答案】D
【分析】的电负性在元素周期表中最大,X为F元素,Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味,化合物为H2S,Z为S元素,W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列,的原子序数是的2倍,W是C元素,Y是Mg元素。
【详解】A.X、Y、Z分别是F、Mg、S元素,离子半径:S2->F->Mg2+,A错误;
B.W、X、Z分别是C、F、S,第一电离能F>C>S,B错误;
C.为MgF2,只有离子键,C错误;
D.仅由W、X形成的二元化合物为CF4、C2F6等都是非极性分子,属于卤代烃,难溶于水,D正确;
答案选D。
19.已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.质子数c>b
B.离子的还原性:Y2->Z-
C.电负性:Y>Z
D.原子半径:X<W
【答案】B
【分析】离子、、、都具有相同的电子层结构,则有a-3=b-1=c+2=d+1,可知原子序数a>b>d>c,Y、Z为非金属,处于第二周期,Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素。
【详解】A.根据上述分析,质子数:d>c,A项错误;
B.非金属性Y<Z,元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越弱,则离子还原性:O2->F-,即Y2->Z-,B项正确;
C.非金属性Y<Z,电负性:Y<Z,C项错误;
D.对于同周期元素,从左到右,质子数越多,原子半径越小,则原子半径:X>W,D项错误;
答案选B。
20.Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Q的基态原子中只有1种运动状态的电子,W、Z的基态原子分别是同周期中未成对电子数最多的,X的基态原子能级上未成对电子数与成对电子数相同,Y与Q处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.电负性: B.简单离子半径:
C.沸点: D.化合物中只含有离子键
【答案】B
【分析】由于Q只有一种运动状态则为H,X的2p轨道上成对电子和成对电子数相同,即为2p4则它为O元素,W、Z为同周期未成对电子数最多的,即W为第二周期的N,Z为第三周期的P,Y与H同主族为Na,据此回答;
【详解】A.W、X、Z分别为N、O、P同一周期从左到右,电负性逐渐增强,同一主族从上到下,电负性逐渐减弱,故电负性顺序为O>N>P,即,A错误;
B.W、X、Y的简单离子分别为N3-、O2-、Na+,三者同电子层结构核电荷数多半径小,即半径W>X>Y,B正确;
C.PH3与NH3中NH3分子间有氢键其沸点更高,即沸点:ZQ3<WQ3,C错误;
D.Na2O2中存在离子间和O-O非极性共价键,D错误;
故选B。
21.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且分占三个周期,其中元素Y、Z同周期,元素W、Q同周期,元素W与Y同主族,基态Y、Z、W原子的核外电子排布中未成对电子数均为2,Q原子的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W>Q
【答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且分占三个周期,其中元素Y、Z同周期,元素W、Q同周期,则元素X为第一周期主族元素,X为H元素;元素Y、Z均为第二周期元素,基态Y、Z原子的核外电子排布中未成对电子数均为2,则Y为C元素,Z为O元素;元素W、Q均为第三周期元素,元素W与Y同主族,基态W原子的核外电子排布中未成对电子数均为2,则W为Si元素;Q原子的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之和,则Q为Cl元素。所以X为H元素、Y为C元素,Z为O元素、W为Si元素、Q为Cl元素。
【详解】A.H元素能与C元素、S元素、N元素等多种元素形成共价键,A正确;
B.H2O中存在分子间氢键,其沸点大于HCl,B错误;
C.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,故第一电离能:O>C,C错误;
D.非金属性越强,元素的电负性越强,则电负性:Si<Cl,D错误;
故选A。
22.下表是某些短周期元素的电负性值:
元素符号
电负性值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通过分析电负性值变化规律,确定的电负性值范围: 。
(2)推测值与原子半径的关系是 ;根据短周期元素的值变化特点,体现了元素性质的 变化规律。
(3)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价: , 。
(4)试推断中化学键类型是 。
(5)预测元素周期表中,值最小的元素位于 周期 族(放射性元素除外)。
【答案】(1) 0.93 1.57
(2) x值大,其原子半径越小 周期性
(3) -2 0
(4)共价键
(5) 六 IA
【详解】(1)据表中数据可知,非金属性越强,x值越大,金属性越弱,x值越小。据此可知Mg的x值应该大于钠的,而小于Be的,即0.93<x(Mg)<1.57。
(2)同周期自左向右原子半径逐渐减小,x值逐渐最大。同样同主族自上而下,原子半径逐渐最大,x逐渐逐渐减小,即同周期(同主族)中,x值大,其原子半径越小;体现了元素性质的周期性变化规律。
(3)非金属性是F>O>Cl,所以在化合物HClO和HFO氧元素的化合价分别是-2价和0价(因为F没有正价,只有-1价和0价)。
(4)Al的X值是1.61、而Br的x值小于3.16,所以二者的之差越小于1.7,因此形成的化学键是共价键。
(5)金属性越强,x越小,则元素周期表中,x值最小的元素位于第六周期第IA族的Cs(放射性元素除外)。
23.W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
M
只有一个未成对电子
请完成下列空白:
(1)W的元素符号为 。
(2)写出Y的价层电子排布式: 。
(3)下列状态的X中,电离最外层一个电子所需能量最小的是 (填序号)。
a. b. c.
(4)基态M-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是 。
(5)X、Z和M三种元素的电负性由大到小的顺序: (请填元素符号)。
(6)X与同周期相邻的其它两种元素,它们的第一电离能由大到小的顺序: (请填元素符号)。
【答案】(1)H
(2)3s2
(3)C
(4)哑铃形
(5)O > Cl > Si
(6)F > N > O
【分析】由题干信息可知,W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素,W电子只有一种自旋取向,故W为H, X和Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则二者的基态核外电子排布式依次为1s22s22p4、1s22s22p63s2,故X为O,Y为Mg,Z的其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,即1s22s22p63s23p2,故Z为Si,M只有一个不成对电子,即1s22s22p63s23p5,故M为Cl,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知, W的元素符号为H。
(2)由分析可知,Y的价层电子排布式:3s2。
(3)X为O,O处于基态时能量较低失去1个电子所需能量较多、处于激发态时能量较高失去1个电子所需能量较少,c是激发态,则电离最外层一个电子所需能量最小的是c。
(4)基态M-即氯离子的基态价层电子排布式3s23p6,则占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是哑铃形或纺锤形。
(5)X、Z和M三种元素分别为:O、Si、Cl,同一周期从左往右电负性依次增大,同一主族从上往下电负性依次减小,故三种元素的电负性由大到小的顺序:O>Cl>Si。
(6)同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,但VA的最外层p电子处于半充满状态、较稳定,故VA与VIA反常,X为O,则X与同周期相邻的其它两种元素的第一电离能由大到小的顺序:F > N > O。
24.X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的5种短周期元素。非金属元素X的核外电子数等于其周期数;Y的基态原子最外层有3个未成对电子;Z元素的电负性是同周期中最大的;W元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;基态M原子的3p轨道上有4个电子。请回答下列问题:
(1)写出各元素的元素符号:X ,Y 。
(2)Y、Z、W、M的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)X、Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号,下同)。
(4)Z与M相比第一电离能比较大的是 ,其基态原子的电子排布式为 。
(5)X~M中某种元素的部分电离能(用、……表示,单位)数据如表:
I
……
电离能
738
1451
7733
10540
①由此可判断该元素是 (填元素符号),其最高正价为 。
②该元素的电离能越来越大的原因是 。
【答案】(1) H N
(2)
(3)F>N>H>Mg
(4) F
(5) Mg +2 失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用(引力)增大
【分析】5种元素为短周期元素,非金属元素X的核外电子数等于其周期数,即X为H,基态Y原子最外层有3个未成对电子,即Y的电子排布式为1s22s22p3,推出Y为N;Z元素的电负性是同周期中最大的,根据电负性规律,推出Z为F,W元素原子核外s能级上的电子与p能级上的电子总数相等,W的电子排布式可能为1s22s22p4、1s22s22p63s2,原子序数依次增大,因此W为Mg,基态M原子的3p轨道上有4个电子,即电子排布式为1s22s22p63s23p4,推出M为S,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,X为H;Y为N;故答案为H;N;
(2)Y、Z、W、M简单离子分别为N3-、F-、Mg2+、S2-,S2-比另外三种离子多一个电子层,离子半径最大,N3-、F-、Mg2+核外电子排布相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是S2->N3->F->Mg2+;故答案为S2->N3->F->Mg2+;
(3)X、Y、Z、W分别为H、N、F、Mg,Mg为金属元素,电负性最小,同周期从左向右电负性依次增大,因此电负性由大到小的顺序是F>N>H>Mg;故答案为F>N>H>Mg;
(4)Z、M分别为F、S,F的第一电离能大于S,其电子排布式为1s22s22p5;故答案为F;1s22s22p5;
(5)①根据电离能的规律,I3远大于I2,说明该元素最外层有2个电子,该元素为Mg,其最高正价为+2;故答案为Mg;+2;
②失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引能力增大,失去电子需要提供较多的能量,电离能越来越大;故答案为失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用(引力)增大。
直击高考
25.X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期主族元素中最大
M
逐级电离能(单位:)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376、23293
Q
基态原子的核外电子占据5个能级,且最外层p轨道上有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子3d能级上有6个电子
回答下列问题。
(1)X与Q的电负性大小顺序为 (用元素符号表示)。
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为 ;R元素基态原子的价层电子轨道表示式为 。
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是 。
(4)Y、Z的电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式: 。
【答案】(1)Cl>C
(2) [He] 2s22p4
(3)Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定
(4)O
(5)Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—
【分析】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,X原子核外有6种不同运动状态的电子,则X为C元素;M元素的第四电离能远远大于第三电离能,则n为Al元素;Y的基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则Y为O元素;Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z为Na元素;R基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则R为Fe元素;Q的基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则Q为Cl元素。
【详解】(1)元素的非金属性越强,电负性越大,氯元素的非金属性强于碳元素,则氯元素的电负性大于碳元素,故答案为:Cl>C;
(2)氧元素的原子序数为8,基态原子的简化电子排布式为[He] 2s22p4;铁元素的原子序数为26,基态原子的价层电子排布式为3d64s2,轨道表示式为,故答案为:[He] 2s22p4;;
(3)铁离子的价层电子排布式为结构稳定的半充满结构3d5,亚铁离子的价电子排布式为3d6,易失去电子形成稳定结构,所以铁离子比亚铁离子稳定,故答案为:Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定;
(4)非金属元素的电负性大于金属元素,则氧元素的电负性大于钠元素,故答案为:O;
(5)氢氧化铍是两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铍酸钠,反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—,故答案为:Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—。
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