第一章 第二节 专题探究2 元素周期律的综合应用-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019)

专题探究2元素周期律的综合应用 黑题专题强化 限时：35min 1.(2024·江苏南通高三月考)2022年9月4.(2024·陕西安康高二联考)如图为周期表的 9日，国家航天局、国家原子能机构联合发布： 一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所 我国科学家在嫦娥五号月壤样品中发现一种 示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝 新矿物，命名为“嫦娥石”，英文名称为 对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧60%。 Changesite--(Y)。嫦娥石是一种磷酸盐矿，属 下列说法正确的是 于陨磷钠镁钙石(Merrillite)族。Merrillite的 理想组成为Ca,NaMg(PO,),下列说法正确 的是 A.电负性大小：X(P)<X(O) A.电负性：D>B>E B.第一电离能大小：l1(Mg)）<I(Na) B.第一电离能：A<B<C C.碱性强弱：Ca(OH)2<Mg(OH)2 C.简单离子半径：D<B<E D.半径大小：r(02-)<r(Mg2+) D.E元素最高价氧化物对应的水化物为强酸 2.(2024·黑龙江大庆高二期末)XY是由电负 5.(2024·山东青岛高二期末改编)已知W、X、 性相差最大的两种主族元素所形成的化合物 Y、Z均为短周期元素，常温下它们的最高价 (放射性元素除外)，下列有关XY及其组成 氧化物对应的水化物溶液（浓度均为 元素的说法中不正确的是 ( 0.01mol·L)的pH和原子半径、原子序数 A.X元素的第一电离能远大于其第二电 的关系如图所示。下列说法正确的是( 离能 12 B.Y元素的单质中含有共价键 C.Y元素位于元素周期表的右上角 D.XY一定是离子化合物 VO W Z Y 原子半稻 3.(2023·河北秦皇岛高二期末)短周期主族元 素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y形 成的某一化合物易生成二聚体，且X、Y两基 A.电负性：X<W<Z<Y 态原子的核外电子的空间运动状态相同，Z的 B.简单气态氢化物的热稳定性：Y<Z 基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原 C.简单离子半径：Z>Y>W>X 子的最低能级电子数的一半，W的周期数与 D.第一电离能：W<X<Y<Z 族序数相等。下列说法正确的是 ( 6.(2024·河北石家庄高二月考)离子液体被广 A.X、Y、Z、W四种元素中，X的非金属性最强 泛应用于化工生产的分离过程，也是许多反 B.简单离子的半径：X>Y>Z>W 应的优良溶剂。某离子液体结构如图所示。 C.电负性大小：X>Y>W>Z W、X、Y、Z为原子序数依次增大的主族元素， D.第一电离能：Y>X>W>Z W、X和Y的原子序数之和为14，Z是第四周 选择性必修第二册：R黑白题16 期元素。下列说法错误的是 A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体 WX=XW 单质工业上常用作切割工具 wY一XW -XW 一YW B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 C元素基态原子p轨道有两个未成对电子 A.X、Z的简单氢化物均可溶于水 D原子的第一至第四电离能分别是I1= B.最高价氧化物的水化物酸性：Y>X C.第一电离能：Y>X 738kJ·mol;h2=1451k·mo':13= D.X、Y、Z都位于元素周期表p区 7733kJ·mol;/4=10540kJ·mol 7.(2024·北京高二月考)如图是部分元素的第 E原子核外所有p轨道全满或半满 一电离能随原子序数变化的曲线（其中12~ F在周期表的第8纵列 17号元素的有关数据缺失)。下列说法中 (1)写出对应的元素符号：A .B 不正确的是 C ,D ,E 1,kJ·mo) F 2500 He (2)某同学根据上述信息，推断A基态原子的 2000 N 核外电子轨道表示式为四四口，该同 1500 学所画的电子轨道表示式违背了 Br 0 1000 N (3)B元素的电负性 (填“大于”“小 500 于”或“等于”，下同)C元素的电负性。B元 Rb 素的第一电离能 C元素的第一电 02468101214161820323436城年我 离能 A,分析图中同周期元素第一电离能的变化规 (4)E基态原子中能量最高的电子，其电子云 律，可推断在Na~Ar元素中，Al的第一电 在空间中有 个方向。 离能的最小范围为Na<Al<Mg (5)下列关于F原子的价层电子轨道表示 B.从上图分析可知，同一主族元素原子的第 式正确的是 (填字母)。 一电离能1，变化规律是：随核电荷数增加 3d A.D回 第一电离能逐渐减小 d 4s C.图中第一电离能最小的元素在周期表中的 B.四团 位置是第六周期第IA族 制 4s C.1110 D.根据周期表对角线规则，BeCL2溶液和 3d 4 MgCl,溶液可用NaOH溶液加以鉴别 D.四四t团 8.（2023·湖北武汉高二期中)现有 (6)与F同周期，原子序数为24的元素M,其 六种元素，其中A、B、C、D、E为短 讲解 基态原子的核外电子排布式为 周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原 (7)元素铜与镍的第二电离能分别为Ic. 子序数依次增大。请根据下列相关信息，回 1959kJ·mol,1=1753kJ·mol,le> 答问题。 原因是 第一章黑白题17主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但是横原子价： 为NO,,则X为N元素，Y为0元素，“W的周期数与族序数相等”且 电子排布式为3.2全满稳定状态，电离能较大，故1的第一电离能 W为短周期元素，则W为第三周期第ⅢA族，是A1元素，Y的核外 比Mg小，故第一电离能：M<Z<N,C错误：Z的单质为铝，既能与强酸 电子排布式为1s2222p,最低能级电子数为2，则Z的最高能级电子 反应又能与强碱反应，D正确。 数为1，且Z的原子序数比Y大，所以Z有三个电子层，Z为Na元素 6.C解析：X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，推 据此分析解答，B项正确。 出Y为H元素，X为O元素：X和Z同周期且基态X和Z的未成对 4.D解析：B元素的最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则最高 电子数相同，则Z为C元素：金属M在潮湿的空气中会形成一层致 化合价为+6价，它的最高价氧化物为B0,,其中含氧60%，设B的相 密稳定的3M(XY):·MZX,1 mol MZX,含有60mol质子，M是人体 对源子质量为A,则有+ A. 的必需徽量元素之一，为Zn元素：综上，X为0、Y为H、乙为C、M为 =40%,解得A.=32,则B为S元素，可 Zn。原子半径：Z(C)>X(0)>Y(H),选项A错误：M为Zm,原子的 推知A为0元素，D为P元素，E为C元素，C为Se元素。电负性： 价层电子排布式为3do4s2,选项B错误：X、Y、Z三种元素的电负性： D<B<E,A错误；可一主族从上到下第一电离能逐渐减小：A>B>C, O>C>H,选项C正确：同周期元素中第一电离能比O大的元素有N B错误：简单离子半径：D>B>E,C错误：C元素最高价氧化物对应的 F,Ne,共3种，选项D错误。 水化物为强酸，D正确 7.C解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原 5.B解析：由图可知，常温下，W和Z的最高价氧化物对应的水化物 子的最外层电子数等于其电子总数的了，W为P元素，X能形成4 溶液（浓度均为0.01m©l·L1)的pH为2，侧W和Z的最高价氧化 物对应的水化物为一元强酸，W原子序数小于Z,则W为N,Z为C: 个共价键，X是C元素：Y能形成2个共价键，Y是0元素：Z形成1 常温下，Y的最高价氧化物对应的水化物溶液（浓度均为 个共价键，Z是F元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同，质 0.01mol·L1)的pH小于2，则Y的最高价氧化物对应的水化物为 子数越多半径越小，简单离子半径：P一>02>F,A错误：W为P元 二元强酸，则Y为S:常温下，X的最高价氧化物对应的水化物溶液 素，基态原子有9个轨道填充了电子，所以电子有9种空间运动状 (浓度均为0.01mol·L1)的pH为12，则X的最高价氧化物对应的 态，B错误：W为P元素，与P同周期的元素中，第一电离能小于P的 水化物溶液为一元强碱，则X为N。同一周期主族元素，从左至右， 有Na、Mg、A1,Si,S,共5种，C正确：Z为F元素，氟元素没有正价态， 电负性增大，电负性：S<C1,A错误：非金凤性：S<C,简单气态氢化物 没有含氧酸，D错误。 8.(1)2.553.4(2)原子半径越大，x值越小(3)N(4)共价链 的热稳定性：HS<HC,B正确：W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl, (5)Cs N3、Na'核外有两层电子，s2、C1核外三层电子，电子层数越多，半 解析：(1)从表中数值可看出，同周期中元素的x值随原子半径的减 径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，则简单离子半径 小而增大，同主族自上而下x值诚小，同周期中x(C)<x(N)<x(0), 大小为S2>CI>N3>Nm.C错误：同周期内第一电高能随原子序数 可得2.55cx(N)<3.44。(2)x值在周期表中的递变关系与原子半径 增大而增大，则第一电离能：C1>S>Na,但是同族内随周期数增大而 的递变关系恰好相反，即：同周期从左到右，随着原子半径依次减小， 降低，则第一电离能：N>P>Na,D错误。 x值依次增大：同主族从上到下，原子半径越大，x值越小。(3)对比 6.A解析：X、Z的简单氢化物分别为CH4和HBr,HBr易溶于水，但 周期表中处于对角线位置的元素x值可知：x(B)>x(Si),x(C)> CH,难溶于水，A错误：X、Y分别为C、N,最高价氧化物的水化物分 x(P),x(0)>x(C),则可推知：x(N)>x(S),故在S一N键中，共有电 别为H2C01、HNO3,C的非金属性小于N,则酸性：HNO3>H2CO3 子对应偏向N。(4)查表知：A1Cl的△x=1.56<1.7,又x(B)< B正确：X、Y分别为C、N,N的非金属性大于C,且N原子的2p轨道 x(C1),因此AB1中的化学键为共价键。(5)根据递变规律，x值最 半充满，所以第一电离能：N>C,C正确：X、Y、Z分别为C、N、Br,价电 小的元素（放射性元素徐外）应位于第六周期第IA族，脚为C。 子排布式分别为2s22p2、2s22p3、4s24p,都位于元素周期表p区 压轴挑战 D正确。 9.(1)D(2)E(3)D.(4)C(5)D(6)A 7,C解析：根据元素周期律分析，同周期主族元素随着金腻性减弱，第 解析：根据元素的电离能可知，Q的第一电离能最大，很可能是稀有 一电离能逐渐增大，但Mg原子价层电子排布式为3.2，为全满状态， 气体。R和U的第二电离能均远远大于第一电离能，因此最外层电 所以第一电离能大于A山，所以山的第一电离能的最小范围为 子数都是1，最有可能处于同一主族。S的第三电离能远远大于第 Na<A1<Mg,故A正确：同一主族元素原子随核电荷数增大，半径增 电离能.所以$的最外层有2个电子。问理分析T的最外层电子数 大，失去电子能力增强，则第一电离能【变化规律是：随核电荷数增 是3。(1)由以上分析可知，R和U的第一电离能较小，最外层电子 加第一电离能逐将减小，B正确：金属性越强，越容易失去电子，所以 数为1，二者位于同一族，故选D。(2)金属性越强，相应阳离子的氧 第一电离能越小，图中第一电离能最小的元素是物，在第五周期第 化性就越羽，所以阴极放电反应最可能是选项E。(3)由分析可知 IA族，C错误：根据周期表对角线规则，氯化铍与氯化铝性质相似 R,S、T、U最高化合价为+1、+2、+3、+1，所以各氯化物分别是 能和氢氧化钠反应生成沉淀，后沉淀消失，而MgC12和氢氧化钠反应 RC1、SCl2、TCl,、UCl,枚选D。(4)S的第一，第二电离能较小，最外层 生成沉淀，且沉淀不消失，则BcCl,溶液和MCl,溶液可用NaOH溶 电子数为2，可能为s区元素。(5)Q的电离能很大，可能为0族元 液加以鉴别.D正确。 素，化学性质和物理性质最像Q元素的是氢。(6)根据元素的电离 8.(1)CN0 Mg P Fe(2)洪特规则(3)小于大于(4)3 能可知，Q的第一电离能最大，很可能是稀有气体元素，所以化学性 (5)C(6)1s2222p323p3d°4'(7)Cu核外价层电子排布式为 质最稳定的是Q。 3d0,3d全充满，比N的334'稳定，更难失去电子 专题探究2 元素周期律的综合应用 解析：(1)A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们 的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固 黑题 专题强化 体单质工业上常用作切割工具，A为C:B元素原子的核外P电子数 比s电子数少1，电子排布式为1s22s22p3,B为N:C元素基态原子p 题号1234567 轨道有两个未成对电子，电子排布式为1：22：22p,C为0：由D原子 的第一至第四电离能可知，D易失去2个电子，结合原子序数可知D 为Mg:E原子核外所有P轨道全满或半满，E为主族元素，电子排布 1.A解析：同周期主族元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到 式应为1s2222p3g23p3,E为P:F在周期表的第8纵列，F为Fe,以 下电负性减小，电负性大小X(P)X(S)X(0),A正确：同周期主族 元素随着核电荷数增大第一电离能整体呈现增大趋势，第一电离能 此来解答。(2)A的原子序数为6,2印能级上2个电子的自旋平行 该同学所画的电子轨道表示式违背了洪特规则。(3)B为N、C为 大小：1(Mg)>/1(Nm),B错误：可主族元素随着核电荷数增大金属性 0,元素非金属性越强，电负性越大，则N元素的电负性小于0元素 增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强，碱性强弱：C(OH)z> 的电负性：N元素的2印轨道处于半满状态，比较稳定，所以N元素的 Mg(OH),,C错误：氧离子和镁离子的核外电子排布相同，0的核电 荷数小，半径更大，D错误。 第一电离能大于0元素的第一电离能。(4)由(1)分析知，E为磷，E 2.A解析：除放射性元素外，周期表中元素电负性差别最大的两种主 基态原子中能量最高的电子为3即轨道上的电子，其电子云在空间中 有3个方向.(5)由以上分析知F为铁元素，F阳原子的价层电子轨 族元素分别为Cg和F,即X为Cs,Y为F,CsF为离子化合物，以此解 答。C“原子最高能级上有1个电子，电离能的突跃式增大发生在第 一一个电子和第二个电子之间，第二电离能远远大于第一电离能 道表示式为四口1卫可。(6)与F同周期，原子序数 故A错误。 为24的元素M为C元素，其基态原子的核外电子排布式 3.B解析：由“X与Y形成的某一化合物易生成二聚体”知该化合物： 为1s22s22p3823p3d348'。 选择性必修第二册·RJ黑白题06