专题04 电离能、电负性变化规律与应用（重难点训练）化学沪科版选择性必修2

专题04电离能、电负性图像分析与应用 建议时间：15分钟 突破一 元素第一电离能大小比较 1．(2025·上海虹口高三期中)LiPF6所含三种元素的原子处于基态时，第一电离能由大到小的顺序为___________。 A． B． C． D． 2．(2025·上海行知中学高二监测)第三电离能：I3(Mn) I3(Fe)(填“>”或“<”)，原因是 。 3．(2025·上海宝山期中)基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 ，钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量，请从结构角度分析其原因是 。 突破二 元素的电离能变化规律 4．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)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 下列关于元素R的判断中一定正确的是_______。 A．R的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 5．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 I2 I3 I4 R 740 1500 7700 10500 A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 B．R的最高正价为+4价 C．R元素可能属于非金属元素 D．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 6．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ•mol-1)，判断下列说法不正确的是_______。 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A．元素的第一电离能最大的可能是Q元素 B．R和S均可能与U在同一主族 C．U元素可能在元素周期表的s区 D．原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素 7．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是_______。 A．X元素可能为+4价 B．X可能为非金属 C．X为第五周期元素 D．X最可能生成的阳离子为X3+ 8．短周期主族元素X、Y，电离能I (单位kJ·mol－1)如下。根据下表判断正确的是_______。 元素 I1 I2 I3 I4 500 4600 6900 9500 580 1800 2700 11600 A．元素是ⅠA族的元素 B．原子半径 C．与氧形成的化合物一定是碱性氧化物 D．若同周期，则的氢氧化物不溶于氨水 9．(2025·上海市上海中学月考)单质A的燃烧热大。已知A为短周期元素，其气态原子逐个失去1~4个电子所需吸收能量如表所示。若该原子核外电子有三层，则该元素位于周期表 族，写出A燃烧后形成的氧化物的电子式： 。 I1 I2 I3 I4 …后续省略 电离能(kJ·mol−1) 738 1451 7733 10540 … 突破三 元素的电负性变化规律及应用 10．下面给出15种元素的电负性 元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si H 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 2.1 已知：一般来说，两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是__________________。 (2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物： Mg3N2________，BeCl2_____________，AlCl3_____________，SiC______________。 11．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，X值越大，其原子吸引电子能力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值： 元素符号 Li Be B C O F X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl X值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16 (1)通过分析X值的变化规律，确定Mg、N的X值范围：________<X(Mg)<________；________<X(N)<________。 (2)推测X值与原子半径的关系为______________________________________________。 (3)某有机化合物的结构简式为，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号)。 (4)如果X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为________________。 (5)预测元素周期表中X值最小的元素是________________________(放射性元素除外)。 12．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。表中给出了14种元素的电负性： 元素 Al B Be C Cl F H 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1 元素 Mg N Na O P K Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8 已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_______。 (2)请指出下列化合物中显正价的元素： NaH：_______、NH3：_______、CH4：_______、ICl：_______。 (3)表中符合“对角线规则”的元素有Be和_______、B和_______，它们的性质分别有一定的相似性，原因是_______，写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：_______。 建议时间：15分钟 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)，下列关于元素R的判断中一定正确的是_______。 I1 I2 I3 I4 …… 740 1 500 7 700 10 500 …… A．R元素的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．R元素的原子最外层共有4个电子 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1 2．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是_______。 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600 A．元素X的常见化合价是＋1价 B．元素Y是第ⅢA族的元素 C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应 3．第一电离能、第二电离能、第三电离能分别用I1、I2、I3表示，下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。 元素 I1/eV I2/eV I3/eV 甲 5.7 47.4 71.8 乙 7.7 15.1 80.3 丙 13.0 23.9 40.0 丁 15.7 27.6 40.7 下列说法正确的是_______。 A．甲的金属性比乙弱 B．乙的化合价为＋1价 C．丙一定是非金属元素 D．丁一定是金属元素 4．(2025·上海华东师大附中适应性调研)青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种，其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2，可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是___________。 A．第一电离能：Cl>Si>Al B．离子半径：Ca2+>Cl->Na+ C．电负性：Cl>Si>Al D．原子半径：Ca>Cl>O 5．有反应P4+16H2O+10CuSO4=10Cu+4H3PO4+10H2SO4。下列说法正确的是_______。 A．第一电离能大小：I1(P)<I1(S) B．电负性大小：χ(O)< χ(S) C．离子半径大小：r(P3-)>r(S2-) D．酸性强弱：H3PO4>H2SO4 6．氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是NH4Cl+NaNO2 NaCl+2H2O+N2↑。反应发生后即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全。下列说法正确的是_______。 A．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大 B．第一电离能：O>N>Na C．元素的电负性：Cl>O>H D．①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量：①>② 7．(2025·上海三模)二苯铬的能量变化如图所示(图像中的微粒均为气态) (1)结合图中数据，计算基态铬原子的第一电离能I1= kJ·mol−1。 (2)反应的 。 8．(1)如图是1～20号元素第一电离能变化的曲线图。请分别归纳同周期、同主族元素第一电离能变化的规律，并分析原因。 (2)上图前20号元素中，有4种元素第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这4种元素的元素符号及其价层电子排布式，分析发生该现象的原因。 (3)下表是第三周期三种元素的逐级电离能数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是多少？这三种元素分别是什么元素？ 元素 X Y Z 电离能/ (kJ·mol－1) I1 738 578 496 I2 1 415 1 817 4 562 I3 7 733 2 745 6 912 I4 10 540 11 575 9 543 I5 13 630 14 830 13 353 I6 17 995 18 376 16 610 I7 21 703 23 293 20 114 9．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。 (1)写出14号元素基态原子的电子排布式___________。 (2)用所学理论解释13号元素的E值比12号元素低的原因___________。 (3)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是___________(填序号)。 ①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒) ③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒) (4)估计1mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围_______________。 (5)从原子结构的角度解释19号元素的E值比11号元素E值低的原因___________________。 建议时间：10分钟 1．(2025·上海卷)中电负性最大的是 。 A．C B．H C．O 2．(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 3．(2025•山东卷)元素C、N、O中，第一电离能最大的是 ，电负性最大的是 。 【答案】N O 【解析】同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能：N>O>C；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C； 4．(2025·浙江1月卷3分)根据元素周期律，下列说法不正确的是_________。 A．第一电离能：N＞O＞S B．化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3 C．碱性：LiOH＞KOH D．化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3 5．(2025·重庆卷)根据元素周期律，同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是_________。 (ⅰ)电负性大于同族其他元素；(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素 A．Al B．Si C．B D．Be 6．(2024·浙江1月卷)下列说法正确的是_______。 A．电负性：B＞N＞O B．离子半径：P3-＜S2-＜Cl- C．第一电离能：Ge＜Se＜As D．基态2+的简化电子排布式：[Ar]3d4 7．(2022·天津卷)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是_______。 A．原子半径：Al<Si B．第一电离能：Mg<Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 【答案】D 8．(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是_______。 A．半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋) 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 9．(2023·北京卷)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： _______________________________________________________________________________。 10．(2022·河北卷)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_____________________________________________________________________________。 11．(2022·全国甲卷)①基态F原子的价层电子排布图(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)。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04电离能、电负性图像分析与应用 建议时间：15分钟 突破一 元素第一电离能大小比较 1．(2025·上海虹口高三期中)LiPF6所含三种元素的原子处于基态时，第一电离能由大到小的顺序为___________。 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Li是金属元素，第一电离能最小；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，第一电离能F>N，同主族元素从上到下第一电离能减小，第一电离能N>P，所以第一电离能F>P>LiP，选B。 2．(2025·上海行知中学高二监测)第三电离能：I3(Mn) I3(Fe)(填“>”或“<”)，原因是 。 【答案】 > Mn和Fe原子失去2个电子后，Mn2+和Fe2+的价电子排布为3d5和3d6，前者3d轨道半充满能量低且稳定 【解析】Mn和Fe原子失去2个电子后，Mn2+和Fe2+的价电子排布为3d5和3d6，前者3d轨道半充满，能量低且稳定，所以I3(Mn)>I3(Fe)。 3．(2025·上海宝山期中)基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 ，钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量，请从结构角度分析其原因是 。 【答案】3s 钠原子失去一个电子后，2p轨道为全充满的稳定结构(最外层达到了8电子稳定结构)，较难失去电子 【解析】钠元素的原子序数为11，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则原子核外电子占据能量最高的能级为3s能级；钠原子失去一个电子后，Na+的核外电子排布式为1s22s22p6，2p轨道为全充满的稳定结构(最外层达到了8电子稳定结构)，较难失去电子，所以钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量。 突破二 元素的电离能变化规律 4．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)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 下列关于元素R的判断中一定正确的是_______。 A．R的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族 C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 【答案】C 【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距较大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，故A、B、D错误；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因np轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确。 5．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 I2 I3 I4 R 740 1500 7700 10500 A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 B．R的最高正价为+4价 C．R元素可能属于非金属元素 D．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 【答案】D 【解析】根据第一至第四电离能的数据可知，第三电离能突然增大，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子最外层含有2个电子，据此分析解答。从表中原子的第一至第四电离能的数据，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能突然增大，容易失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素。A项，R元素可能是Mg或Be，基态原子的价电子排布式为ns2，故A项错误；B项，最外层，有2个电子，所以R的最高正价为+2价，故B项错误；C项，R元素可能是Mg或Be，不可能属于非金属元素，故C项错误；D项，最外层有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故D项正确；故选D。 6．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ•mol-1)，判断下列说法不正确的是_______。 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A．元素的第一电离能最大的可能是Q元素 B．R和S均可能与U在同一主族 C．U元素可能在元素周期表的s区 D．原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素 【答案】B 【解析】A．根据表格数据，元素的第一电离能最大的可能是Q元素，故A正确；B．R、U的第一电离能与第二电离能相差较大，可知R、U都是ⅠA族元素，R、U在同一主族；S的第二电离能与第三电离能相差较大，S是ⅡA族元素，故B错误；C．U元素的第一电离能与第二电离能相差较大，U是ⅠA族元素，在元素周期表的s区，故C正确；D．T的第三电离能与第四电离能相差较大，T是ⅢA族元素，原子的价电子排布为ns2np1，故D正确；选B。 7．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是_______。 A．X元素可能为+4价 B．X可能为非金属 C．X为第五周期元素 D．X最可能生成的阳离子为X3+ 【答案】D 【解析】由图像知，该元素的I4≫I3，故该元素原子最外层有3个电子，易形成+3价阳离子。A项，该元素原子最外层有3个电子，最高价为+3，不可能为+4价，故A项错误；B项，该元素原子最外层有3个电子，X为金属，故B项错误；C项，该元素的I4≫I3，故该元素原子最外层有3个电子，无法判断X元素所在的周期数，故C项错误；D项，该元素的I4≫I3，故该元素原子最外层有3个电子，易形成+3价阳离子，故D项正确；故选D。 8．短周期主族元素X、Y，电离能I (单位kJ·mol－1)如下。根据下表判断正确的是_______。 元素 I1 I2 I3 I4 500 4600 6900 9500 580 1800 2700 11600 A．元素是ⅠA族的元素 B．原子半径 C．与氧形成的化合物一定是碱性氧化物 D．若同周期，则的氢氧化物不溶于氨水 【答案】D 【解析】X、Y是短周期主族元素，I为电离能，X的第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素，且其I1=500kJ·mol－1，则X为Na元素；Y的第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第ⅢA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y，且其I1=580 kJ·mol－1，则Y为Al元素。A项， 元素Y是第ⅢA族元素，A项错误；B项，同周期元素从左至右半径逐渐减小，则原子半径X＞Y，B项错误；C项，X为Na，其氧化物Na2O2是过氧化物，不是碱性氧化物，Na2O是碱性氧化物，C项错误；D项，Y为Al元素，其氢氧化物Al(OH)3不与氨水反应，D项正确；故选D。 9．(2025·上海市上海中学月考)单质A的燃烧热大。已知A为短周期元素，其气态原子逐个失去1~4个电子所需吸收能量如表所示。若该原子核外电子有三层，则该元素位于周期表 族，写出A燃烧后形成的氧化物的电子式： 。 I1 I2 I3 I4 …后续省略 电离能(kJ·mol−1) 738 1451 7733 10540 … 【答案】IIA 【解析】该元素第三电离能剧增，说明最外层电子数为2，处于ⅡA族，若该原子核外电子有三层，处于第三周期，故为Mg元素，在氧气中燃烧生成MgO，由镁离子与氧离子构成，电子式为：。 突破三 元素的电负性变化规律及应用 10．下面给出15种元素的电负性 元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si H 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 2.1 已知：一般来说，两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是__________________。 (2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物： Mg3N2________，BeCl2_____________，AlCl3_____________，SiC______________。 【答案】(1)随原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化 (2)离子化合物 共价化合物 共价化合物 共价化合物 【解析】(1)把表中元素按原子序数递增的顺序排序，然后对应写出它们的电负性数值，从Li→F电负性增大，到Na时电负性又突然变小，从Na→Cl又逐渐增大，所以随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化。(2)根据已知条件及表中数值，Mg3N2中两元素电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中两元素电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。 11．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，X值越大，其原子吸引电子能力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值： 元素符号 Li Be B C O F X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl X值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16 (1)通过分析X值的变化规律，确定Mg、N的X值范围：________<X(Mg)<________；________<X(N)<________。 (2)推测X值与原子半径的关系为______________________________________________。 (3)某有机化合物的结构简式为，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号)。 (4)如果X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为________________。 (5)预测元素周期表中X值最小的元素是________________________(放射性元素除外)。 【答案】(1)0.93 1.57 2.55 3.44 (2)原子半径越大，X值越小 (3)N (4)共价键 (5)Cs 【解析】(1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可判断X(Na)<X(Mg)<X(Al)，且X(Be)>X(Mg)，故0.93<X(Mg)<1.57；同理，2.55<X(N)<3.44；(2)通过思考同周期、同主族元素原子半径的变化与X值的变化可得结论；(3)根据信息：“X值越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方”，由X(S)＝2.55，X(C)<X(N)<X(O)，即2.55<X(N)<3.44，得共用电子对偏向N原子；(4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)<X(Cl)，因此X(Br)与X(Al)的差值要小于X(Cl)与X(Al)的差值，故AlBr3中的化学键为共价键；(5)根据X值的变化规律，X的最小值应在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故填Cs(铯)。 12．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。表中给出了14种元素的电负性： 元素 Al B Be C Cl F H 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 2.1 元素 Mg N Na O P K Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 0.8 1.8 已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_______。 (2)请指出下列化合物中显正价的元素： NaH：_______、NH3：_______、CH4：_______、ICl：_______。 (3)表中符合“对角线规则”的元素有Be和_______、B和_______，它们的性质分别有一定的相似性，原因是_______，写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：_______。 【答案】(1)同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小 (2)Na H H I (3)Al Si 电负性值相近 Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O 【解析】(1)由题给信息可知，同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小；(2)电负性数值小的元素在化合物中显正价，NaH、NH3、CH4、ICl中电负性数值小的元素分别是Na、H、H、I；(3)“对角线规则”指在元素周期表中某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似，其原因是元素的电负性值相近，所以表中符合“对角线规则”的元素有Be和Al，B和Si；它们的性质分别有一定的相似性，是因为它们的电负性值相近；Be(OH)2显两性，即Be(OH)2既能与酸反应，又能与碱反应，离子方程式分别为：Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O。 建议时间：15分钟 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)，下列关于元素R的判断中一定正确的是_______。 I1 I2 I3 I4 …… 740 1 500 7 700 10 500 …… A．R元素的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C．R元素的原子最外层共有4个电子 D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1 【答案】B 【解析】从表中数据可以看出，R元素的第一、第二电离能都较小，所以反应时可以失去2个电子，那么其最高化合价为＋2价，最外层电子数为2，应为第ⅡA族元素，A、C错误，B正确；R元素可能是Mg或Be，故无法确定基态原子的电子排布式，D错误。 2．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是_______。 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600 A．元素X的常见化合价是＋1价 B．元素Y是第ⅢA族的元素 C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应 【答案】D 【解析】根据表中提供的电离能的数据，可推断出X是第ⅠA族的元素，常见化合价是＋1价，和氯气化合形成XCl型的氯化物，Y是第ⅢA族的元素，选项A、B、C项均正确。当Y处于第三周期时，是铝元素，不能和冷水反应，D项错误。故选D。 3．第一电离能、第二电离能、第三电离能分别用I1、I2、I3表示，下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。 元素 I1/eV I2/eV I3/eV 甲 5.7 47.4 71.8 乙 7.7 15.1 80.3 丙 13.0 23.9 40.0 丁 15.7 27.6 40.7 下列说法正确的是_______。 A．甲的金属性比乙弱 B．乙的化合价为＋1价 C．丙一定是非金属元素 D．丁一定是金属元素 【答案】C 【解析】根据I2(甲)≫I1(甲)和I3(乙)≫I2(乙)以及甲、乙在第三周期可推知甲为Na，乙为Mg，金属性Na＞Mg，Mg的化合价为＋2价，因此A、B项不正确；根据I1(丁)＞I1(丙)＞I1(Mg)可推知丙、丁为第三周期中原子序数大于Al的非金属元素，因此C项正确，D项错误。故选C。 4．(2025·上海华东师大附中适应性调研)青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种，其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2，可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是___________。 A．第一电离能：Cl>Si>Al B．离子半径：Ca2+>Cl->Na+ C．电负性：Cl>Si>Al D．原子半径：Ca>Cl>O 【答案】B 【解析】A项，同周期主族元素从左到右，随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体趋势递增，第三周期中Mg、P反常，故Cl＞Si＞Al，A正确；B项，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：Cl-(3层，核电荷17)＞Ca2+(3层，核电荷20)＞Na+(2层)，B错误；C项，同周期主族元素从左到右，元素的电负性依次增大，Al、Si、Cl同周期且原子序数递增，则电负性Cl＞Si＞Al，C正确；D项，同周期主族元素从左到右，原子半径递减，同主族元素从上到下，原子半径递增，则原子半径：Ca(第四周期)＞Cl(第三周期)＞O(第二周期)，D正确；故选B。 5．有反应P4+16H2O+10CuSO4=10Cu+4H3PO4+10H2SO4。下列说法正确的是_______。 A．第一电离能大小：I1(P)<I1(S) B．电负性大小：χ(O)< χ(S) C．离子半径大小：r(P3-)>r(S2-) D．酸性强弱：H3PO4>H2SO4 【答案】C 【解析】A项，P的价层电子排布为3s22p3，S的价层电子排布为3s22p4，P的3p轨道电子排布处于半充满状态，相对稳定，其第一电离能大于S的第一电离能，A错误；B项，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，χ(O)＞χ(S)，B错误；C项，P3－和S2－的核外电子排布相同。核外电子结构相同的离子，其核电荷数越大，半径越小，则离子半径大小：r(P3-)＞r(S2-)，C正确；D项，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，则有酸性强弱：H3PO4＜H2SO4，D错误；故选C。 6．氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是NH4Cl+NaNO2 NaCl+2H2O+N2↑。反应发生后即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全。下列说法正确的是_______。 A．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大 B．第一电离能：O>N>Na C．元素的电负性：Cl>O>H D．①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量：①>② 【答案】D 【解析】主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本一致，但电离能变化有特例，如第一电离能：O<N，但电负性：O>N，A错误；第一电离能N>O>Na，B错误；在化合物ClO2中，O呈负价，Cl呈正价，说明O的电负性比Cl强，C错误；图①所示的钠原子为基态，而图②所示的钠原子为激发态，即图②所示的钠原子已经吸收了一部分能量，由于3s轨道的能量比3p轨道的低，故失去最外层一个电子所需要的能量：①>②，D正确。 7．(2025·上海三模)二苯铬的能量变化如图所示(图像中的微粒均为气态) (1)结合图中数据，计算基态铬原子的第一电离能I1= kJ·mol−1。 (2)反应的 。 【答案】(1)653 (2)-78 kJ·mol−1 【解析】(1)原子的第一电离能是由气态基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，由图，基态铬原子的第一电离能I1=； (2)由图，①；②，由盖斯定律，②-①得。 8．(1)如图是1～20号元素第一电离能变化的曲线图。请分别归纳同周期、同主族元素第一电离能变化的规律，并分析原因。 (2)上图前20号元素中，有4种元素第一电离能不符合同周期变化趋势，写出这4种元素的元素符号及其价层电子排布式，分析发生该现象的原因。 (3)下表是第三周期三种元素的逐级电离能数据。请分析X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是多少？这三种元素分别是什么元素？ 元素 X Y Z 电离能/ (kJ·mol－1) I1 738 578 496 I2 1 415 1 817 4 562 I3 7 733 2 745 6 912 I4 10 540 11 575 9 543 I5 13 630 14 830 13 353 I6 17 995 18 376 16 610 I7 21 703 23 293 20 114 【答案】(1)同周期元素从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，原因是同周期元素从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。同一主族元素从上到下，元素第一电离能逐渐减小。 (2)Be：2s2、N：2s22p3、Mg：3s2、P：3s23p3。发生该现象的原因是它们原子核外价层电子排布处于半充满或全空的稳定状态，失去电子较为困难，故第一电离能比相邻元素的第一电离能大。 (3)X、Y、Z三种元素最外层电子数分别是2、3、1；这三种元素分别是Mg、Al、Na。 9．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。 (1)写出14号元素基态原子的电子排布式___________。 (2)用所学理论解释13号元素的E值比12号元素低的原因___________。 (3)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是___________(填序号)。 ①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒) ③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒) (4)估计1mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围_______________。 (5)从原子结构的角度解释19号元素的E值比11号元素E值低的原因___________________。 【答案】(1) 1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2 (2)13号元素Al失去的是3 p1电子，12号元素Mg失去的是3s2电子，3p能级的能量比3s能级的能量高，易失去。或12号元素Mg失去的是3s2是全充满结构，是相对稳定的结构 (3)①③ (4) 485＜E(Ca)＜738 (5)Na和K都位于第ⅠA族，最外层电子数相同，但是电子层数：K＞Na，原子半径：K＞Na，原子核对电子的引力：Na＞K，E值：Na＞K；或K元素失去的4s能级上的电子，钠失去的是3s能级上的电子，4s能级电子的能量高，易失去，故E值：Na＞K 【解析】(1)14号元素为Si，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或者[Ne] 3s23p2；(2)根据E的定义，13号元素为Al，基态原子排布式为1s22s22p63s23p1，12号元素为Mg，1s22s22p63s2，13号元素Al失去的是3p1电子，12号元素Mg失去的是3s2电子，3p能级的能量比3s能级的能量高，易失或12号元素Mg失去的是3s2是全充满结构，是相对稳定的结构；(3)根据分析图可知，同周期从左向右，E是增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，E(砷)＞E(硒)，E(溴)＞E(硒)；(4)根据分析图可知，同周期从左向右，E是增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，同主族从上到下，E逐渐增大，485＜E(Ca)＜738；(5)Na和K都位于第ⅠA族，最外层电子数相同，但是电子层数：K＞Na，原子半径：K＞Na，原子核对电子的引力：Na>K，E值：Na>K；或K元素失去的4s能级上的电子，钠失去的是3s能级上的电子，4s能级电子的能量高，易失去，故E值：Na>K。 建议时间：10分钟 1．(2025·上海卷)中电负性最大的是 。 A．C B．H C．O 【答案】C 【解析】电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，在C、H、O中，O的电负性最大。 2．(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 【答案】C 【解析】A项，同一周期主族元素从左至右，原子序数递增、原子半径递减，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，A错误；B项，同一周期主族元素从左至右，第一电离能有增大的趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氦原子的第一电离能大于氟原子，B错误；C项，据同一周期主族元素从左至右电负性增强、同一主族从上至下电负性减弱可知，氟元素的电负性最强，C正确；D项，氟元素无正化合价，D错误；故选C。 3．(2025•山东卷)元素C、N、O中，第一电离能最大的是 ，电负性最大的是 。 【答案】N O 【解析】同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能：N>O>C；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C； 4．(2025·浙江1月卷3分)根据元素周期律，下列说法不正确的是_________。 A．第一电离能：N＞O＞S B．化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3 C．碱性：LiOH＞KOH D．化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3 【答案】C 【解析】A项，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA，ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：N＞O＞S，A正确；B项，已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，电负性Si＜P＜Cl，电负性差值越大，键的极性越大，故化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3，B正确；C项，同一主族从上往下元素的金属性依次增大，金属性Li＜K，故碱性：LiOH＜KOH，C错误；D项，已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，即电负性Mg＜Al，故Mg与O的电负性差值＞Al与O的电负性差值，电负性差值越大离子键百分数越大，故化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3，D正确；故选C。 5．(2025·重庆卷)根据元素周期律，同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是_________。 (ⅰ)电负性大于同族其他元素；(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素 A．Al B．Si C．B D．Be 【答案】D 【解析】A项，Al是第ⅢA族元素，同主族中电负性最大的是B，因此Al不满足条件(i)，A错误；B项，Si是第ⅣA族元素，同主族中电负性最大的是C，因此Si不满足条件(i)，B错误；C项，B是第ⅢA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件(i)。B是ⅢA族元素，同周期电离能从左往右逐渐增加，但Be是第ⅡA族元素，2p为全空，比较稳定，电离能大于B，所以B的第一电离能比相邻的Be和C都小，不满足条件(ii)，C错误；D项，Be是第ⅡA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件(i)；Be是第ⅡA族元素，2p为全空，比较稳定，电离能大于B和Li，所以Be的第一电离能大于同周期相邻主族元素，满足条件(ii)，D正确；故选D。 6．(2024·浙江1月卷)下列说法正确的是_______。 A．电负性：B＞N＞O B．离子半径：P3-＜S2-＜Cl- C．第一电离能：Ge＜Se＜As D．基态2+的简化电子排布式：[Ar]3d4 【答案】(2)CD 【解析】(2)A项，同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为O＞N＞B，A错误；B项，核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为P3-＞S2-＞Cl-，B错误；C项，同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA族和ⅥA族相反，故顺序为Ge＜Se＜As，C正确；D项，基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d54s1，Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4，D正确；故选CD； 7．(2022·天津卷)嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是_______。 A．原子半径：Al<Si B．第一电离能：Mg<Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 【答案】D 8．(2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是_______。 A．半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋) 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 【答案】A 【解析】核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r(Al3＋)<r(Na＋)，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；同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能呈减小趋势，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。 9．(2023·北京卷)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： _______________________________________________________________________________。 【答案】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 10．(2022·河北卷)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_____________________________________________________________________________。 【答案】Cu 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 11．(2022·全国甲卷)①基态F原子的价层电子排布图(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)。 【答案】① ②图a 同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 图b 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $