主题4 第二讲 第2课时 元素周期律（课件）-【新高考方案】2026年高考化学一轮总复习（江苏专版）

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 [再认再现•旧知新学] 1.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 ,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能 ,总体呈现从左到右 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_____ 同一 元素 逐级电离能越来越 ,即I1<I2<I3…,同时逐级电离能在不同能层相差很 大,出现突变 最小 最大 增大 减小 大 (3)电离能的应用 判断元素的金属性和非金属性强弱 一般来说,I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强。注意第ⅡA族及第ⅤA族的反常现象 判断元素核外电子的分层排布情况 如Li:I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层 (K、L)上,且最外层上只有一个电子 判断元素在化合物中的化合价 如K:I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成+1价阳离子 2.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 [边练边学•实践提能] √ 1.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)。 元素 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500   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 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。 √ 2.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。 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 3.(1)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。 铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是  电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 铜 746 1 958 锌 906 1 733 Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,结构稳定,所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小或Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大) 。 (2)观察下面四种镧系元素的电离能数据,判断最有可能显示+3价的元素是 　　(填元素名称)。  几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1) 元素 I1 I2 I3 I4 Yb(镱) 604 1 217 4 494 5 014 Lu(镥) 532 1 390 4 111 4 987 La(镧) 538 1 067 1 850 5 419 Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547 镧 4.一般认为: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)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系:________________________ 。 (2)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物: AlF3　　　　　　,AlCl3　　　　　　,AlBr3　　　　　　。  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 非金属性越强,电负性越大; 离子化合物 金属性越强,电负性越小　 共价化合物　 共价化合物 逐点清(二)　主族元素的结构 与性质递变性 [再认再现•旧知新学] (一)主族元素的原子结构与性质递变规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子 结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 呈逐渐减小趋势 呈逐渐增大趋势 离子半径 阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小, r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数) 相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外) 元素的金属性和 非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、 还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 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 续表 性质 电负性 逐渐增大 逐渐减小 气态氢化物 稳定性增强 还原性减弱 稳定性减弱 还原性增强 最高价氧化物的水化物 酸性增强碱性减弱 酸性减弱碱性增强 续表 (二)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 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)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( ) (2)电子层越多,原子半径一定越大( ) (3)C、N、O、F的最高正价分别为+4、+5、+6、+7 ( ) (4)非金属性越强,第一电离能和电负性一定越大( ) (5)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( ) (6)N、O、F三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F ( ) (7)主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大( ) 微点澄清训练 × × × × × × × 2.下表列出了九种元素在元素周期表中的位置。 (1)这九种元素电负性最大的是　　　,第一电离能最小的元素是　　,最不活泼的是　　　(均用元素符号填空,下同)。  (2)这九种元素中最外层电子排布为4s1的元素为　　　　　。  (3)c、d、e三种元素第一电离能由大到小的顺序是　　 　,电负性由大到小的顺序是　　　　。  (4)c、d、e的气态氢化物的稳定性顺序　　　　　　　　(填化学式,下同),最高价含氧酸酸性强弱顺序为　　　 　　　　　　　。  F K Ne K和Cu P>S>Si SiH4<PH3<H2S S>P>Si　 H2SO4>H3PO4>H2SiO3 [边练边学•实践提能] 一、微粒半径大小的比较 1.比较下列原子(或离子)半径的大小,填写“>”或“<”。 (1)B　　　C　　　N　　　O  (2)Li　　　Na　　　K　　　Rb  (3)S2-　　　O2-　　　Na+　　　Mg2+  (4)H-　　　H　　　H+  > > > < < < > > > > > 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 ……     |思维建模|“三看”法速判简单微粒半径的大小 一看电子层数 最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大 二看核电荷数 当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小 三看核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大 二、元素及化合物性质的递变性 3.(2024·江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　) A.半径:r(Al3+)>r(K+) B.电负性:χ(O)>χ(S) C.沸点:H2S>H2O D.碱性:Al(OH)3>KOH 解析:Al3+核外有2个电子层,K+核外有3个电子层,则K+的半径比Al3+大,A错误;O与S位于同一主族,O的非金属性强于S,所以O的电负性比S大,B正确;H2O可以形成分子间氢键,所以H2O的沸点比H2S高,C错误;KOH属于强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物,所以KOH的碱性强于Al(OH)3,D错误。 √ 4.根据元素周期律比较下列各组性质(用“>”或“<”填空)。 (1)金属性:K　　　Na　　　Mg; 非金属性:F　　　O　　　S。  (2)碱性:Mg(OH)2　　　Ca(OH)2　　　KOH。  (3)酸性:HClO4　　　H2SO4　　　HClO。  (4)稳定性:CH4　　　NH3　　　H2O。  (5)还原性:HBr　　　HCl,I-　　　S2-。  (6)氧化性:Fe3+　　　Cu2+　　　Fe2+,O2　　F2。  (7)电负性:Si　　　P　　　Cl　　　F。  > > > > < < > > < < > > > < < < < < |归纳拓展| 金属性、非金属性强弱判断的常见误区 (1)认为根据酸性HCl>H2S,可判断非金属性Cl大于S,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。 (2)认为根据失电子数Na<Al,可判断金属性Na<Al,实际金属性强弱是Na>Al,与失电子数多少无关。 (3)认为根据稳定性HF>HCl>HBr>HI,可判断酸性:HF>HCl>HBr>HI,实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。 (4)认为同主族从上到下,元素单质熔点逐渐升高,实际上同主族从上到下,金属单质熔点降低,非金属单质熔点升高。 (5)认为元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强,实际上有特例,如N非金属性较强,但N2性质稳定。 随堂训练——融会贯通本课主干知识 阅读下列材料,完成1~3题。 元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。碳元素在自然界分布很广。游离态的碳有金刚石、石墨、C60等,化合态的碳存在形式更为多样。碳单质是重要的还原剂,工业上可用焦炭还原石英砂制得粗硅。新型光催化剂Zn2GeO4具有较高的催化活性。 1.下列说法正确的是(　　) A.Na+的结构示意图: B.基态Si原子的价电子轨道表示式: C.CO2的结构式:OCO D.H2O的电子式:H 解析:Na+的核电荷数为11,核外有10个电子,Na+的结构示意图为 ,A正确;基态Si原子的价电子排布式为3s23p2,轨道表示式为 ,B错误;CO2为直线形结构,分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳的结构式为O==C==O,C错误;H2O的电子式为 H︰︰H,D错误。 √ √ 2.下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:r(C)>r(Si)>r(Ge) B.第一电离能:I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D.可在周期表中元素Si附近寻找新型半导体材料 解析:同主族元素原子半径从上往下依次增大,故原子半径:r(C)<r(Si)<r(Ge), A错误;同主族元素,从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能:I1(C)>I1(Si)> I1(Ge),B错误;晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合型晶体,C60为分子晶体,C错误;周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找半导体材料,D正确。 √ 3.下列有关其组成元素的说法不正确的是 (　　) A.Ge的价电子排布式为4s24p2 B.Zn为第四周期ⅡB族的元素 C.三种元素电负性由大到小的顺序:O>Ge>Zn D.基态O原子中成对电子数是未成对电子数的2倍 解析:Ge原子核外有32个电子,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,则价电子排布式为4s24p2,A正确;Zn是30号元素,为第四周期ⅡB族的元素,B正确;非金属性越大,元素电负性越大,同周期元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn,C正确;基态O原子电子排布图为 ,成对电子数为6个,未成对电子数为2个,基态O原子中成对电子数是未成对电子数的3倍,D错误。 课时跟踪检测 (说明:标 的为难度题,建议教师重点讲评) 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 一、选择题 1.现有4种元素的基态原子的价层电子排布式如下: ①3s23p4　②3s23p3　③2s22p3　④2s22p5 下列比较中,正确的是(　　) A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>① C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>① 解析:①为S,②为P,③为N,④为F,故A正确;原子半径F最小,B错误;电负性S大于P,C错误;F没有正价,D错误。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 2.(2025·江苏南京开学考试)磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]和硫酸钾(K2SO4)均可用作化肥。下列说法正确的是 (　　) A.半径:r(Ca2+)>r(K+) B.碱性:Ca(OH)2>KOH C.热稳定性:H2S>H2O D.第一电离能:I1(P)>I1(S) 解析:Ca2+和K+具有相同的核外电子排布,且Ca的核电荷数比K大,故离子半径:r(Ca2+)<r(K+),A错误;已知K的金属性强于Ca,故碱性:Ca(OH)2<KOH,B错误;已知O的非金属性强于S,故简单气体氢化物的热稳定性为H2S<H2O,C错误;已知同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA族与ⅤA族反常,故第一电离能:I1(P)>I1(S),D正确。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 3.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。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 4.对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是 (　　) A.第一电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S) B.沸点高低:H2S>H2O>NH3 C.酸性强弱:H2SO3>HNO3>H2CO3 D.半径大小:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) 解析:N的2p轨道电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高,第一电离能N>O,同主族元素从上到下,第一电离能变小,第一电离能O>S,故第一电离能:N>O>S,A正确;H2O分子之间有氢键作用,故沸点H2O>H2S,B错误;HNO3是强酸,H2SO3是中强酸,故酸性HNO3>H2SO3,C错误;O2-与N3-具有相同的电子层结构,原子序数越大,离子半径越小,故r(N3-)>r(O2-),D错误。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 5.(2025·江苏镇江开学考试)一水硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀菌剂。下列说法不正确的是 (　　) A.电负性:O>S　　　　 B.电离能:I1(N)<I1(O) C.键角:NH3>H2O D.热稳定性:H2O>H2S 解析:同主族元素从上到下,电负性依次减小,故电负性O>S,A正确;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p能级半充满,I1(N)>I1(O),B错误;NH3和H2O的价电子互斥模型都是四面体形,NH3中有一个孤电子对,H2O中有2个孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥越大,键角越小,C正确;非金属性O>S,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,D正确。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 6.四种基态原子的价层电子排布式如下: 下列有关推断正确的是 (　　) A.原子半径:Y>R>Z>X B.第一电离能:Y<X<R<Z C.电负性:Z>R>X>Y D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强 解析:根据价层电子排布式可知:X为硼原子,Y为铝原子,Z为氧原子,R为氮原子。铝、硼、氮、氧原子半径依次减小,A错误;第一电离能:N>O>B>Al,B错误;电负性:O>N>B>Al,C正确;硝酸的酸性比硼酸(H3BO3)的强,D错误。 基态原子 X Y Z R 价层电子排布式 2s22p1 3s23p1 2s22p4 2s22p3 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 7.丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色的二丁二酮肟合镍沉淀,其结构如图所示。该反应可鉴定Ni2+的存在。下列说法不正确的是 (　　) A.沸点: CH4<NH3<H2O B.原子半径:r(O)<r(N)<r(C) C.第一电离能:I1(C)<I1(N)<I1(O) D.Ni2+提供空轨道,N原子提供孤电子对 解析:NH3、H2O能形成分子间氢键,沸点都比CH4高,H2O在常温下呈液态,NH3在常温下呈气态,则沸点:CH4<NH3<H2O,A正确;同周期元素从左到右,原子半径依次减小,C、N、O为同周期相邻元素且从左往右排列,则原子半径:r(O)<r(N)<r(C),B正确;C、N、O为同周期相邻元素,但N原子的2p轨道处于半充满状态,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:I1(C)<I1(O)<I1(N),C错误;二丁二酮肟合镍中,Ni2+为中心离子,提供空轨道,N原子为配位原子,提供孤电子对,D正确。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 8.下列实验不能达到实验目的的是 (　　) 选项 实验操作 实验目的 A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱 B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨 比较镁、铝的金属性强弱 C 测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4的溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱 D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 解析:A项,Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易,即可判断出氯、溴的非金属性强弱;B项,向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨,MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,无法比较二者的金属性强弱;C项,测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH,根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小,即判断出酸性:H2CO3<H2SO4,从而判断出碳、硫的非金属性强弱;D项,利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 9.随着原子序数的递增,八种短周期元素(x~h)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.y在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族 B.d元素常见离子的半径大于f元素常见离子的半径 C.x、z元素能组成一种四原子共价化合物,其电子式可以表示为x︰︰x D.e、f的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 解析:由图中原子半径的大小可知x位于第一周期,y、z、d位于第2周期,e、f、g、h位于第3周期,再根据元素的化合价可推出x为H,y、z、d分别为C、N、O,e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。y(C)在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族,A项正确;O2-、Al3+具有相同的电子层结构,而核电荷数O<Al,故离子半径:O2->Al3+,B项正确;x、z元素能组成一种四原子共价化合物为NH3,其电子式为,C项错误;e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者可以相互反应,D项正确。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 10.(2025·江苏苏州模拟)太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等半导体材料构成。有关元素在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:r(Ga)<r(As) B.第一电离能:I1(Si)<I1(P) C.热稳定性: AsH3>PH3 D.Ga的周期序数与族序数相等 解析:同周期主族元素从左到右,原子序数依次增大,原子半径依次减小,所以r(Ga)>r(As),A项错误;P最外层电子为半充满状态,第一电离能大于相邻元素Si,B项正确;As为第四周期元素,P为第三周期元素,P的非金属性比As强,热稳定性AsH3<PH3,C项错误;Ga为第四周期ⅢA族元素,周期序数与族序数不相等,D项错误。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 11.(2025·江苏扬州中学月考)某含锰着色剂的化学式为XY4MnZ2Q7,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中X具有正四面体空间结构,Z2结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A.键角:XY3>X B.简单氢化物沸点:X>Q>Z C.第一电离能:X>Q>Mn D.最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>X 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 解析:由题意,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中X具有正四面体空间结构,可知X为N,故Y为H,X为N;同时分析Z2结构,可知Q形成两个键,Q为ⅥA族的元素,同时Z形成5个键,Z为ⅤA族的元素,故Q为O,Z为P。NH3和N都是sp3杂化,但NH3中有一个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用更大,键角变小,故键角:NH3<N,A项错误;NH3和水分子间均存在氢键,故沸点比PH3高,常温下,水为液体,而NH3为气体,则沸点:H2O>NH3>PH3,B项错误;N为ⅤA族的元素,第一电离能比同周期相邻元素大,Mn为金属元素,在三者中第一电离能最小,故第一电离能:N>O>Mn,C项正确;Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,X最高价氧化物对应的水化物为HNO3,前者为中强酸而后者为强酸,D项错误。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 12.(2025·连云港高三调研)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素。X和Y的基态原子s能级电子总数均等于其p能级电子总数,Z的原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,W和X位于同一主族。下列说法不正确的是 (　　) A.Z单质可用于制作半导体材料 B.元素Z、W的最高价氧化物对应水化物都是强酸 C.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强 D.简单离子半径:r(W)>r(X)>r(Y) 解析:据题意可推出X、Y、Z、W分别为O、Mg、Si、S。A项,单质硅是常见的半导体材料,正确;B项,元素Si、S的最高价氧化物的水化物为H2SiO3、H2SO4,H2SiO3属于弱酸,错误;C项,H2S的热稳定性比H2O弱,正确;D项,S2-比O2-多一个电子层,r(S2-)>r(O2-),O2- 与Mg2+电子层数相同,但核电荷数O小于Mg,r(O2-)>r(Mg2+),故简单离子半径r(S2-)>r(O2-)>r(Mg2+),正确。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 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 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 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。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 14.现代污水处理工艺中常利用聚合铁在水体中形成絮状物,以吸附Mn2+等重金属离子,聚合铁简称PFS,化学式为(n<5,m<10)。下列说法错误的是(　　) A.PFS中铁元素显+3价 B.基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2 C.由FeSO4溶液制备PFS需经过氧化、水解和聚合等过程 D.由表可知再失去一个电子时,气态Fe2+比气态Mn2+难 元素 Mn Fe 电离能/ (kJ·mol-1) I1 717 762 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 √ 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 解析:根据化合物中各元素的化合价代数和为0,铁元素的化合价为+3价,故A正确;铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以铁原子的价层电子排布式是3d64s2,故B正确;硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价,聚合铁中铁元素的化合价是+3价,Fe3+水解生成氢氧化铁,所以由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合等过程,故C正确;电离能越大,其失电子越难,所以气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子容易,故D错误。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 15.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 元素 I1 I2 I3 I4 X 496 4 562 6 912 9 543 Y 578 1 817 2 745 11 575 √ 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 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。 16 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 二、非选择题 16.(8分)(1)基态Ni原子的价电子排布式为　　　　,在元素周期表中位置为 　　 　　。  (2)①基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　。  ②图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是　　(填标号),判断的根据是__________________________ ______________________________________________________________________ 　　 ;  第三电离能的变化图是　　(填标号)。  3d84s2 第四周期Ⅷ族 a 同一周期元素第一电离能的 总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一 电离能较C、O两种元素高 b 16 $$