内容正文:
第2课时 元素周期律
一、
二、
逐点清(一) 电离能 电负性
三、
目 录
逐点清(二) 主族元素的结构
与性质递变性
课时跟踪检测
逐点清(一) 电离能 电负性
输入你的标题
系统教材 ·固本强基
(一)电离能
1.电离能的含义
第一电离能:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的
,符号: ,单位: 。
最低能量
I1
kJ·mol-1
2.电离能的变化规律
同周期 第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,总体呈现从左到右增大的变化趋势。ⅡA族元素的np轨道为全空,第一电离能大于ⅢA族元素,ⅤA族元素np轨道为半充满,第一电离能大于ⅥA族元素
同主族 从上到下,第一电离能逐渐减小
同一
元素 逐级电离能越来越大,即I1<I2<I3……,同时逐级电离能相差很大,出现突变
3.电离能的应用
(1)判断元素金属性的强弱
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之金属性越弱。
(2)判断元素的化合价
如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n,如钠元素的I2≫I1,所以钠元素的化合价为+1。
(3)判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中,元素的各级电离能逐渐增大,有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时,电子层数就可能发生变化。
(二)电负性
1.电负性的含义
不同元素的原子 的大小。元素的电负性越大,表示其原子对键合电子的吸引力 。
2.电负性的标准
以氟的电负性为 和锂的电负性为1.0作为相对标准,计算得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。如O:3.5,N:3.0,Cl:3.0。
对键合电子吸引力
越大
4.0
3.电负性的应用
(三)对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与 的主族元素的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物),这种相似性被称为对角线规则。
右下方
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铝的第一电离能比镁的第一电离能大( )
(2)金属元素电负性一定小于非金属元素电负性( )
(3)电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据( )
(4)同一周期主族元素,从左到右第一电离能和电负性均逐渐增大( )
(5)非金属性越强,第一电离能和电负性一定越大( )
(6)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能( )
(7)(2024·浙江卷)第一电离能:Ge<Se<As ( )
(8)(2024·上海卷)氟元素原子第一电离能最大( )
×
×
√
×
×
×
√
×
2.比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由。
提示:I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
3.(1)第一电离能I1(Zn) I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。
提示:Zn核外电子排布式为[Ar]3d104s2,Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1。Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子,所以第一电离能I1(Zn)大于I1(Cu)
(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是 ,原因是 。
提示:Cu的第一电离能失去的是4s1电子,第二电离能失去的是3d10的电子,Zn的第一电离能失去的是4s2电子,第二电离能失去的是4s1的电子,失去2个电子后Zn2+的3d10电子处于全充满状态
大于
Cu
4.请结合核外电子排布相关知识解释,电负性:C小于O的原因。
提示:碳原子半径比氧原子半径大,且核电荷数比氧的小,故形成化合物时,碳原子对键合电子的吸引力小于氧,电负性也小于氧。
√
输入你的标题
迁移应用·深化学习
1.下列四种元素中,其第一电离能最大的是 ( )
A.原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B.位于周期表中第三周期ⅢA族的元素
C.原子最外层电子排布为2s22p4的元素
D.原子最外层电子排布为3s23p3的元素
解析:原子含有未成对电子最多的第二周期元素为氮元素;周期表中第三周期ⅢA族的元素为铝元素;原子最外层电子排布为2s22p4的元素为氧元素;原子最外层电子排布为3s23p3的元素为磷元素,同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,同主族随原子序数增大,元素第一电离能减小,元素原子核外电子排布处于半满、全满时,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,则第一电离能最大的是氮元素。
2.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
下列关于元素R的推断中,一定正确的是 ( )
A.R元素的最高正化合价为+3价
B.R元素位于元素周期表中第ⅡB族
C.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
解析:由表知最外层应有2个电子,所以R的最高正化合价为+2,R元素位于元素周期表中第ⅡA族,同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2,达稳定结构,所以R元素的第一电离能高于同周期相邻元素,故C正确,A、B错误,D不确定。
元素 I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
√
3.Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
锰元素位于第四周期第ⅦB族。比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,原因是
元素 Mn Fe
电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少
。
4.根据信息回答下列问题:
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值:
(1)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性值的最小范围: 。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系:_________________________
。
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
0.9~1.5
非金属性越强,电负性越大;
金属性越强,电负性越小
4.根据信息回答下列问题:
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值:
(3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物:
AlF3 ,AlCl3 ,AlBr3 。
(4)在P与Cl组成的化合物中,Cl元素显 (填“正”或“负”)价,理由是____________
。
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
离子化合物
共价化合物
共价化合物
负
Cl的电负性
大于P,Cl对键合电子的吸引能力强
逐点清(二) 主族元素的结构与性质递变性
输入你的标题
系统教材 ·固本强基
1.元素周期律
原子序数
元素原子的核外
电子排布
2.主族元素周期性变化规律
项目 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
原子
结构 电子层数 相同 依次增加
最外层电子数 依次增加 相同
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
元素
性质 金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
化合价 最高正化合价:+1→+7(O、F除外),负化合价=主族序数-8(H为-1价) 相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素
性质 第一电离能 总体呈现逐渐增大的变化趋势(但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA) 逐渐减小
电负性 逐渐增大 逐渐减小
化合物性质 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性逐渐增强,
碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱,
碱性逐渐增强
简单气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
续表
3.元素金属性和非金属性强弱的比较
(1)金属性比较
本质 原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤若Xn++Y→X+Ym+,则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强
(2)非金属性比较
本质 原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法 ①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)C、N、O、F的最高正价分别为+4、+5、+6、+7( )
(2)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小( )
(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强( )
(4)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱( )
(5)(2023·天津卷)通过最高价氧化物的熔点可判断C、Si的非金属性强弱( )
(6)(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律( )
×
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×
×
×
√
2.根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空):
(1)粒子半径:①Na Mg Cl。
②Li Na K。
③Na+ Mg2+ Al3+。
④F- Cl- Br-。
⑤Cl- O2- Na+ Mg2+。
⑥Fe2+ Fe3+。
(2)金属性:K Na Mg;
非金属性:F O S。
>
>
<
<
>
>
<
<
>
>
>
>
>
>
>
>
(3)碱性:Mg(OH)2 Ca(OH)2 KOH。
(4)酸性:HClO4 H2SO4 HClO。
(5)热稳定性:CH4 NH3 H2O。
(6)还原性:HBr HCl,I- S2-。
(7)氧化性:Fe3+ Cu2+ Fe2+。
<
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>
>
<
<
>
<
>
>
输入你的标题
迁移应用·深化学习
1.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 ( )
选项 事实 结论
A 与冷水反应,Na比Mg强烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C
D T ℃时,Br2+H2 2HBr K=5.6×107
I2+H2 2HI K=43 非金属性:Br>I
√
解析:SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,H2SO3并非S的最高价含氧酸,不能说明S与C的非金属性的强弱,C项错误;相同温度时,溴与碘和氢气化合的难易程度可说明溴的非金属性比碘的非金属性强,D项正确。
2.已知aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-是具有相同电子层结构的离子。下列关于A、B、C、D四种元素的叙述正确的是 ( )
A.离子半径:An+>B(n+1)+>Cn->D(n+1)-
B.原子序数:a>b>c>d
C.原子半径:A>B>D>C
D.四种元素一定均属于短周期元素
解析:由于四种离子具有相同的电子层结构,可以推知四种元素在周期表中的位置关系如表。A项,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+;B项,原子序数:b>a>c>d;C项,原子半径:A>B>D>C;D项,四种元素也可以为长周期元素。
…… D C
A B ……
√
3.(2024·上海卷)下列关于氟元素的性质说法正确的是 ( )
A.原子半径最小 B.原子第一电离能最大
C.元素的电负性最强 D.最高正化合价为+7
解析:元素周期表中H元素的原子半径最小,A错误;同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,故每一周期最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大,B错误;同周期元素从左至右,元素的电负性逐渐变大,同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则元素周期表中F的电负性最强,C正确;F没有最高正价,D错误。
√
4.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。根据下表中信息判断下列说法正确的是 ( )
A.元素电负性:Z<W
B.简单离子半径:W<Y
C.元素第一电离能:Z<W
D.简单氢化物的沸点:X<Z
最高价氧化
物的水化物 元素
X Y Z W
分子式 H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液
对应的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
√
解析:根据Z的最高价氧化物的水化物的化学式,可知Z为P;根据X、Y、W的最高价氧化物的水化物的pH,X的最高价氧化物的水化物为强酸、Y的最高价氧化物的水化物为强碱、W的最高价氧化物的水化物为多元强酸,结合原子序数依次增大,则X为N,Y为Na,W为S。根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:P<S,A项正确;S2-有3个电子层,Na+有两个电子层,故离子半径:S2->Na+,B项错误;P由于3p能级半充满,为稳定结构,其第一电离能大于S,C项错误;NH3分子间形成氢键,PH3分子间为范德华力,故沸点:NH3>PH3,D项错误。
课时跟踪检测
(说明:标 题目配有讲评课件)
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一、选择题
1.下列有关元素周期表和元素周期律的说法正确的是( )
A.同一主族从上到下,元素的第一电离能依次减小
B.d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上
C.同一主族从上到下,元素的电负性依次增大
D.元素周期表中,s区、d区和ds区的元素都是金属元素
解析:同一主族从上到下,最外层电子数相等,原子半径依次增大,原子核对外层电子的引力减小,所以元素的第一电离能依次减小,故A正确;d区元素最后一个核外电子可能填充在d能级上,也可能填充在s能级上,故B错误;同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,元素的电负性依次减小,故C错误;s区的元素中H元素是非金属元素,故D错误。
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2.现有3种元素的基态原子电子排布式如下:
①1s22s22p5;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p63s23p4。下列比较中正确的是( )
A.第一电离能:①<②<③ B.原子半径:③>②>①
C.未成对电子数:②>③>① D.电负性:①>②>③
解析:由电子排布式可知,①为F,②为P,③为S。同周期自左向右,第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即①>②>③,故A错误;同一周期自左向右,原子半径减小,所以原子半径P>S,电子层数越多,半径越大,则S>F,则P>S>F;即原子半径②>③>①,故B错误;S原子有2个未成对电子,P原子有3个未成对电子,F有1个未成对电子,所以未成对电子数P>S>F,即②>③>①,故C正确;根据同周期电负性,从左往右逐渐变大,同族电负性,从下往上,越来越大,所以F>S>P,即①>③>②,故D错误。
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3.下列四种粒子中,半径按由大到小顺序排列正确的是 ( )
①基态X的原子结构示意图:
②基态Y的价层电子排布式:3s23p5
③基态Z2-的轨道表示式:
④W基态原子有2个能层,电子式为︰
A.①>②>③>④ B.③>④>①>②
C.③>①>②>④ D.①>②>④>③
解析:由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F,半径大小顺序为r(S2-)
>r(S)>r(Cl)>r(F),故C项正确。
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4.(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
A.半径大小:r<r B.电负性大小:χ(F)<χ(O)
C.电离能大小:I1(O)<I1(Na) D.碱性强弱:NaOH<Al(OH)3
解析:核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为r<r,故A正确;同周期元素核电荷数越大电负性越大,故χ(F)>χ(O),故B错误;同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能减小,故电离能大小为I1(O)>I1(Na),故C错误;元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为NaOH>Al(OH)3,故D错误。
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5.13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是 ( )
A.元素Al在周期表中位于第四周期ⅢA族
B.元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4
C.第一电离能:I1(Al)<I1(P)<I1(S)
D.最高价氧化物的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4
解析:Al为13号元素,位于周期表中第三周期ⅢA族,故A错误;P位于第ⅤA族,最低负价为-3价,所以简单气态氢化物的化学式为PH3,故B错误;P的3p能级轨道半充满,较稳定,第一电离能大于相邻元素,即I1(P)>I1(S),故C错误;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:P<S<Cl,所以酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故D正确。
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6.(2025·扬州市期中)元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是 ( )
A.电负性:N>P>As B.原子半径:r(N)>r(P)>r(As)
C.电离能:I1(As)>I1(P)>I1(N) D.热稳定性:AsH3>PH3>NH3
解析:N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的非金属性逐渐减弱,元素的电负性逐渐减小,故元素的电负性由大到小的顺序为N>P>As,A正确;元素的原子核外电子层数越多,元素半径就越大。N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的原子核外电子层数逐渐增多,因而原子半径逐渐增大,故原子半径:r(N)<r(P)<r(As),B错误;N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的原子半径逐渐增大,原子失去最外层电子的能力逐渐增强,因此元素的第一电离能逐渐减小,则元素的第一电离能关系为I1(As)<I1(P)<I1(N),C错误;N、P、As位于周期表中ⅤA族,随着原子序数的增大,元素的非金属性逐渐减弱,其形成的简单氢化物的稳定性逐渐减弱,故这三种元素的简单氢化物的稳定性关系为AsH3<PH3<NH3,D错误。
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7.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是 ( )
A.Mg元素电负性的最小范围为0.9~1.5 B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Ge和Cl可形成离子键 D.O和F形成的化合物中O显正价
解析:Mg元素的金属性小于Na,大于Be,故电负性的最小范围为0.9~1.5,A正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B正确;根据Ge和Cl的电负性差为1.2,两元素电负性差距不大,不能形成离子键,C不正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物中O显正价,D正确。
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元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8
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8.五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示,下列判断错误的是 ( )
A.元素L、M可形成离子化合物
B.Z在周期表中的位置为第3周期ⅦA族
C.借助电负性数值预测:YLZ2加入水中可生成YL2
D.基态X原子的核外电子共占据3个原子轨道
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元素 X Y Z L M
最低化合价 -4 -2 -1 -2 0
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 1.0
√
解析:L为O,M为金属,二者电负性差值大于1.7,可形成离子化合物,故A正确;Z为-1价、电负性小于L,可知Z为Cl,在周期表中的位置为第3周期ⅦA族,故B正确;由分析可知,L为O,Y为S,Z为Cl,YLZ2为SOCl2,加入水中生成SO2与HCl,故C正确;X为C,电子排布式为1s22s22p2,核外电子共占据4个原子轨道,故D错误。
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9.已知X、Y是短周期的两种主族元素,下列有关比较或说法中一定正确的是 ( )
解析:若X、Y位于同周期时,原子半径:X>Y,则原子序数:X<Y;X、Y位于不同周期时,原子半径:X>Y,原子序数:X>Y,A错误;化合物XnYm中X显负价,说明得电子能力:X>Y,则电负性:X>Y,B正确;价电子数:X>Y,若X为F、Y为O时,F无正价,O无最高正价,C错误;若X为H,Y为Cl、F,则X与Y形成共价键,若X为Na,则X与Y形成离子键,D错误。
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选项 条件 结论
A 若原子半径:X>Y 原子序数:X<Y
B 化合物XnYm中X显负价 元素的电负性:X>Y
C 若价电子数:X>Y 最高正价:X>Y
D 若X、Y最外层电子数分别为1、7 X、Y之间一定能形成离子键
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10.(2025·成都模拟)下表中:X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。
下列根据表中所列数据的判断,错误的是 ( )
A.元素X是ⅠA族的元素
B.元素Y的常见化合价是+3价
C.元素X与氧形成化合物时,化学式可能是X2O2
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
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元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4 562 6 912 9 543
Y 578 1 817 2 745 11 575
√
解析:X和Y都是主族元素,I是电离能,X的第一电离能和第二电离能相差较大,则X为第ⅠA族元素,故A正确;Y元素的第三电离能和第四电离能相差较大,Y原子最外层有3个电子,为ⅢA族元素,则化合价为+3价,故B正确;由元素X有第四电离能知,X不可能为Li,元素X与O形成化合物时,X的电负性小于O元素,所以在二者形成的化合物中X显+1价、O元素显-1或-2价,则化学式可能是X2O或X2O2,故C正确;如果Y是第三周期元素,则为Al,Al和冷水不反应,故D错误。
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11.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表:
下列说法不正确的是 ( )
A.由元素X和Q组成的化合物
不可能含有共价键
B.X、Z、R的最高价氧化物对应水化物可两两反应
C.Y-半径比Q2-半径大
D.M(OH)2的碱性比XOH的碱性弱
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元素代号 X Y Z M R Q
原子半径/(10-10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74
主要
化合价 最高正价 +1 +7 +3 +2 +5 —
最低负价 — -1 — — -3 -2
√
解析:根据提供的信息,可以推断X为Na,Y为Cl,Z为Al,M为Mg,R为N,Q为O。Na和O形成的Na2O2中含有共价键,A错误;Na、Al、N的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HNO3,两两之间可发生反应,B正确;离子半径:Cl->O2-,
C正确;金属性:Na>Mg(同周期),则Mg(OH)2的碱性比NaOH的碱性弱,D正确。
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12.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.X的电负性比Q的大 B.简单离子半径Q>R
C.Z的简单气态氢化物的稳定性比Q的强
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
√
解析:X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知,X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。C的电负性比Cl的小,故A错误;核外电子数相同时质子数越大半径越小,故简单离子半径Q的比R的大,故B正确;同周期元素,原子序数越大非金属性越强,其简单氢化物越稳定,则Z的简单气态氢化物(H2S)的稳定性比Q(HCl)的弱,故C错误;同主族元素,原子序数越大金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y(Na)的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R(K)的弱,故D错误。
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13.(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素;基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
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解析:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为O元素或Mg元素,基态原子O的未成对电子数为2,基态原子Mg无未成对电子,又基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,则X为O元素,基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WY2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素、Y为F元素。元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F<O<P<Ca,B项错误;F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2,C项正确;P元素最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。
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二、非选择题
14.(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列 (填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
解析:根据位置可以判断b为H,a为Na,c为Mg,d为Sr,e为Ti,f为Al,g为Ge,h为C,i为P,j为O,k为Te,l为Cl,m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体,所以①④都符合。
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①④
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二、非选择题
14.(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
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锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 — 9 550 11 600
(2)如给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:a.原子核对核外电子的吸引力,b.形成稳定结构的倾向。右表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
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①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量: __________________________________
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。
②表中X可能为以上13种元素中的 (填字母)元素,则该元素属于 区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是 。
解析:根据位置可以判断b为H,a为Na,c为Mg,d为Sr,e为Ti,f为Al,g为Ge,h为C,i为P,j为O,k为Te,l为Cl,m为Ar。②表中所给数据即电离能,根据X的逐级电离能数据,X最外层应有1个电子,应为Na元素,即a,Na在s区,Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物。
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锂原子失去核外第一个电子后即达到
稳定结构,所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电
子所需的能量
a
s
Na2O和Na2O2
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二、非选择题
14.(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
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锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 — 9 550 11 600
(2)如给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:a.原子核对核外电子的吸引力,b.形成稳定结构的倾向。右表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
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③Y是周期表中 族元素。
解析:③根据Y的逐级电离能数据,Y最外层应有3个电子,对应的应为Al(f)。
④以上13种元素中, (填字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
解析:根据位置可以判断b为H,a为Na,c为Mg,d为Sr,e为Ti,f为Al,g为Ge,h为C,i为P,j为O,k为Te,l为Cl,m为Ar。 ④稀有气体元素原子最稳定,失去第一个电子需要的能量最多。
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ⅢA
m
$$