课时梯级训练(7) 元素第一电离能和电负性的周期性变化(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(7)　元素第一电离能和电负性的周期性变化 题型一　电离能及应用 1．大连理化研究所利用“朱雀”号X射线发现了宇宙中产生铬、锰等稀有金属的“工厂”。已知铬、锰的电离能数据如下表所示。 金属元素 铬 锰 I1 652.9 kJ·mol-1 717.3 kJ·mol-1 I2 1 590.6 kJ·mol-1 1 509 kJ·mol-1 下列说法不正确的是 (　　) A．铬、锰位于d区元素 B．铬的第一电离能较小，与其特殊的外围电子结构有关 C．锰的第二电离能比铬的第二电离能小，与其失去两个外围电子后的结构有关 D．铁、铬、锰的电负性依次为1.83、1.66、1.55，则铁的金属性一定最强 D　解析：铬、锰均为过渡元素，属于d区，A正确；铬、锰原子的外围电子排布式分别为3d54s1、3d54s2，铬失去1个电子， 锰失去2个电子后，3d轨道均为半充满，4s均为全空，属于稳定的结构，B、C正确；一般来说，电负性越小，元素的金属性越强，D错误。 2．下列关于元素的第一电离能的说法不正确的是 (　　) A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活动性强于钠 B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C．最外层电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 D．对同一元素(原子核外有3个以上电子)而言，电离能：I1<I2<I3 B　解析：钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，说明钾失电子能力比钠强，所以钾的活动性强于钠，A正确；同一周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，部分ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的第一电离能，部分ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素的第一电离能，B错误；最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构，很难失去电子，所以其第一电离能较大，C正确；原子的逐级电离能随着原子失去电子数的增多而增大，D正确。 题型二　电负性及应用 3．不能说明X的电负性比Y的大的是 (　　) A．与H2化合时X单质比Y单质容易 B．X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强 C．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来 D．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多 答案：D 4．如表给出的是8种元素的电负性的值，运用表中数据解答下题。 元素 Na Mg Al Si P S Cl K 电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 0.8 估计钙元素的电负性的取值范围 (　　) A．小于0.8 B．大于1.2 C．在0.8与1.2之间 D．在0.8与1.5之间 C　解析：同一周期从左至右，电负性增大；同一主族元素从上到下，电负性减小，钙元素的电负性应小于Mg的而大于K的，即Ca的电负性的取值范围在0.8与1.2之间，C正确。 5．13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列说法正确的是 (　　) A．元素Al在周期表中位于第4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 D　解析：Al为13号元素，周期表中位于第3周期ⅢA族，A错误；P位于ⅤA族，最低负价为－3，所以简单气态氢化物的化学式为PH3，B错误；P的3p轨道半充满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，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，D正确。 6．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是 (　　) A．第一电离能：Mg＞Al B．硅的第一电离能和电负性均大于磷 C．锗的第一电离能和电负性均小于碳 D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F B　解析：Mg的3s轨道上有2个电子，处于全充满状态，较稳定，所以Mg的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第一电离能，A正确；磷的最外层电子排布为3s23p3，处于半充满状态，较稳定，硅的最外层电子排布为3s23p2不属于全空、全充满、半充满中的任何一种，不稳定，则硅第一电离能小于磷，同周期主族元素电负性随核电荷数增加而增大，则硅的电负性小于磷，B错误；同一主族元素，其第一电离能、电负性随原子序数的增大而减小，所以锗的第一电离能、电负性都小于碳，C正确；F、K、Fe、Ni四种元素中F的非金属性最强，电负性最大，D正确。 7．对X、Y两种主族(除ⅠA族外)元素来说，下列叙述正确的是 (　　) A．X的电负性大于Y，则X的第一电离能一定大于Y B．X的电负性大于Y，则X的失电子能力大于Y C．X的电负性大于Y，则X的得电子能力大于Y D．X的电负性大于Y，则X的原子半径一定小于Y C　解析：元素的电负性大，第一电离能不一定大，如Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，而Mg的电负性小于Al的电负性，A错误；电负性是衡量元素在化合物中吸引电子的能力的标度，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，X的电负性大于Y，则X的得电子能力大于Y，B错误，C正确；元素的电负性大，原子半径不一定小，如电负性F＞H，原子半径F＞H，D错误。 8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 (　　) A．碱性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3 B．第一电离能：Na<Mg<Al C．电负性：Na>Mg>Al D．半径：Na>Mg>Al D　解析：因为金属性：Na>Mg>Al，因此金属的最高价氧化物的水化物的碱性强弱为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，A错误；第一电离能：Al<Mg，B错误；电负性：Na<Mg<Al，C错误。 9．下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是 (　　) A　解析：同主族元素从上到下电负性依次减小，A正确；卤族元素中氟无正价，B错误；HF分子间存在氢键，所以HF沸点最高，C错误；卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大，熔点依次升高，D错误。 10．根据有关知识，回答下列问题。 (1)化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是________(填元素符号，下同)，第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是________。 (2)铜的原子序数是29，其外围电子排布式为____________________。 (3)元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素________越强。 (4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)Cs　F　F　(2)3d104s1　(3) 吸引成键电子的能力　(4)Be的2s轨道为全充满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s轨道全充满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小 解析：(1)元素的金属性越强其第一电离能越小，Cs的金属性最强，所以第一电离能最小的元素是Cs；元素非金属性越强第一电离能越大，氟元素的非金属性最强，所以第一电离能最大的元素是F；元素的非金属性越强，其电负性越大，所以氟元素电负性最大。 (2)铜是29号元素，质子数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以铜的外围电子排布式为3d104s1。 (3)元素电负性越大，非金属性就越强，因此吸引电子的能力也越强，所以元素的电负性越大，则在形成化合物时此元素吸引成键电子的能力越强。 (4)Be有2s2全充满结构，而B失去一个电子变为2s2全充满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小。 11．根据短周期元素性质进行填空： (1)基态硅原子中，电子占据的最高原子轨道符号为________，基态磷原子中自旋状态不同的两类电子数目相差________，基态氮原子的电子排布图为______________。 (2)O、S、P三种元素中，电负性由大到小的顺序为________。 (3)下图上的五个黑点代表第三周期原子序数依次增大的五种主族元素的第一电离能相对大小，请在图上横坐标相应位置写出对应元素的原子序数。 答案：(1)3p　 3 　 (2)O＞S＞P　(3) 12．碳、硅、锗等是ⅣA族元素，回答下列问题： (1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从大到小的顺序为________(填元素符号)。 (2)从电负性角度分析，碳、硅和氧元素的非金属活动性由强至弱的顺序为________(填元素符号)。 (3)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______(填元素符号)。 (4)基态锗(Ge)原子的电子排布式是________________，Ge的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________(填标号)。 A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硫 C．其单质可作为半导体材料 D．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳 (5)溴与氯能以________键结合形成BrCl，BrCl分子中，Br化合价为________。BrCl与水发生反应的化学方程式为___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)O>C>H　(2)O>C>Si　(3)C>H>Si (4)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)　GeCl4　C (5)共价　＋1　BrCl＋H2O===HCl＋HBrO 解析：(1)CH4分子中C为－4价，H为＋1价，所以C的电负性大于H的电负性，同周期元素从左到右电负性增大，O的电负性大于C。 (2)根据同周期从左到右元素的电负性增大，同主族从上到下元素的电负性减小可知：电负性由大到小顺序为O>C>Si，所以元素非金属性为O>C>Si。 (3)由于元素电负性越大，吸引电子能力越强，根据电子对偏向情况可得电负性大小为C>H>Si。 (4)锗是32号元素，核外有32个电子，基态锗(Ge)原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2。Ge的外围电子数为4，所以其最高价为＋4，氯化物分子式是GeCl4。Ge是一种金属元素，但最外层电子数为4，金属性不强，A错误；根据同周期、同主族元素的电负性的递变规律可知锗的电负性小于硫，B错误；锗单质是人类最早使用的半导体材料，C正确；锗的电负性低于碳，锗的第一电离能也低于碳，D错误。 (5)Br与Cl的电负性差别不大，所以BrCl分子中化学键为共价键，由于电负性Br<Cl，所以BrCl分子中Br为＋1价，且BrCl与水反应的化学方程式为BrCl＋H2O===HCl＋HBrO。 13．废旧太阳能电池具有较高的回收利用价值，其主要组成CIGS的化学式可写为CuIn0.5Ga0.5Se2；回答下列问题： (1)Cu在元素周期表中属于________分区。同周期元素基态原子中与其未成对电子数相同的原子还有________(写元素名称)。 (2)Ga、In与Al同主族，写出Ga基态原子电子排布式__________________。 (3)Ga、Se与As同周期，推测这三种元素第一电离能由大到小的顺序(用元素符号表示)，推测的理由是______________________。 (4)CIGS含有的四种元素中电负性最强的是________(用元素符号表示)，Cu的化合价为________。 答案：(1) ds　钾、钪、镓、溴 (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) (3)As>Se>Ga，Ga、Se、As处于同一周期，As外围电子为4s24p3处于半充满结构，比较稳定，第一电离能最大；因Se比Ga原子半径小，核电荷数大，所以第一电离能Ga比Se小 (4)Se　＋1 解析：(1) Cu属于ⅠB族，属于ds区，外围电子排布式是3d104s1, 未成对电子数是1 , 同周期元素基态原子中与其未成对电子数相同的原子还有钾、钪、镓、溴。 (2) Ga属于ⅢA族， 原子序数是31 , 基态原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1。 (3) 同周期电离能有增大趋势， 但ⅡA族和ⅤA族比邻近的元素大，因此As＞Se＞Ga; 同周期随着原子序数增大， 半径越来越小， 原子核对核外电子吸引能力越来越强， 失去电子能力减弱， 但As的p轨道半充满属于稳定结构， 电离能大于Se。 (4) 非金属性强， 电负性大， 因此Cu、In、Ga、Se电负性Se＞Cu＞Ga＞In，由化合物中各元素正负化合价代数和为零， 计算铜元素的化合价是＋1。 学科网（北京）股份有限公司 $$