内容正文:
第02讲 电离能和电负性的综合应用
建议时间:20分钟
突破一 考查电离能的概念及变化规律
1.酰腙具有通过以下方式进行自组装的倾向。已知反式酰腙之间的氢键如图(a)所示,顺式酰腙之间的氢键如图(b)所示。下列说法错误的是(R代表烃基,且相同)
A.沸点:反式酰腙>顺式酰腙
B.(a)和(b)中的氢键均可以表示为N-H…O
C.酰腙通过氢键完成自组装形成超分子
D.酰腙中所含元素的第一电离能:N>O>C
2.现代污水处理工艺中常利用聚合铁在水体中形成絮状物,以吸附等重金属离子,Mn和Fe的电离能如表所示。聚合铁简称PFS,化学式为。下列说法错误的是
元素
Mn
Fe
电离能/
717
762
1509
1561
3248
2957
A.PFS中铁元素显+3价
B.基态氧原子的轨道表示式为
C.由溶液制备PFS需经过氧化、水解和聚合等过程
D.由表可知,气态比气态难失去1个电子
突破二 电负能的概念及变化规律
3.“类推”是化学学习和研究中常用的思维方法。下列类推结论正确的是
A.晶体中有阴离子,必有阳离子,则晶体中有阳离子,必有阴离子
B.的酸性大于,则的酸性大于
C.可以溶解在浓氨水中,则也可以溶解在浓氨水中
D.与足量溶液反应,得到沉淀,则与足量溶液反应,也得到沉淀
4.汽车安全气囊在碰撞时发生剧烈的反应:(未配平)。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.热稳定性: D.碱性:
突破三 元素性质与电负性的关系
5.我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.电负性由大到小排序为
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于浓溶液
D.中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
6.主族元素的原子序数依次增大,且均不大于与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.电负性: B.阴离子中仅1种原子不满足8电子稳定结构
C.可与反应生成还原性气体 D.X与Y形成的最高价化合物不能用于干燥
突破四 电离能对物质那些性质的影响
7.下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需要的能量最小的是
A.[Ar]3d74s2 B.[Ar]3d74s14p1 C.[Ar]3d74s1 D.[Ar]3d7
8.下列各组元素中,第一电离能大小比较正确的是
A.Na>Mg B.K<Cs C.Si>P D.Br<Cl
建议时间:30分钟
9.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。基态X的s能级电子数量是p能级的两倍,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W的简单离子半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
10.M、X、T、R、Q是短周期元素,其原子半径与原子序数关系则图所示,M是原子半径最小的元素,X是形成化合物种类最多的元素;R与T能形成、型离子化合物,Q元素的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法错误的是
A.化合物RM中不含共价键 B.第一电离能:
C.基态原子的未成对电子数: D.氢化物沸点一定有:
11.某种催化剂阴离子的结构式如图所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的某种元素,其化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为。下列说法正确的是
A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为
B.该离子W为价
C.氢化物的沸点:
D.基态原子第一电离能:
12.某营养补充剂的结构如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z同周期,YZ2的电子总数为23,R是血红蛋白中重要的金属元素。下列说法正确的是
A.电负性:W>X B.原子半径:Z>Y
C.最高正化合价:Y<Z D.基态原子的未成对电子数:R>X
13.X、Y、Z、Q、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分占三个周期。Y和Z基态原子结构皆满足:原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q是地壳中含量最丰富的金属元素;Y与T同主族;W是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.热稳定性:X2Y>X2T B.简单离子半径大小:Y>Z>Q
C.电解熔融QW3,可获得Q单质 D.基态T原子核外电子有9种空间运动状态
14.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比Fe大13)组成,下列说法错误的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.Ca第一电离能小于Fe
D.5种元素中,电负性最大的是O
15.由下列事实进行归纳推测,所得推测不合理的是
选项
事实
推测
A
硅酸盐中,和O构成了硅氧四面体的特殊结构
硅酸盐材料大多数具有硬度高、难溶于水、耐高温等特点
B
随核电荷数递增,第ⅠA族的碱金属元素单质的沸点逐渐降低
随核电荷数递增,第ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
C
金属性
碱性
D
与形成离子键,与形成共价键
与形成共价键
A.A B.B C.C D.D
16.X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等。下列有关说法错误的是
A.X位于元素周期表中的第ⅡA族 B.基态Y原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径: D.W的最高正价为
17.(24-25高二下·山东临沂·期中)某物质结构如图所示,是原子序数依次增大的同一短周期元素,Z元素的最高正价与最低负价代数和为6.下列说法错误的是
A.基态X原子核外电子有8种空间运动状态 B.第一电离能:
C.简单氢化物的还原性: D.共价键极性:
18.现有A、B、C、D、E、F、G、H 8种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=578 kJ/mol,I2=1817 kJ/mol,I3=2745 kJ/mol,I4=11575 kJ/mol
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第8列
(1)C2A4的电子式为 。(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式如下所示:
该同学所画的电子轨道表示式违背了 ,该元素的I4远远大于I3,其原因是 。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(5)G的最高价氧化物对应的水化物与E的氧化物反应的离子方程式 。
(6)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区)。
建议时间:30分钟
19.(2025·广西·高考真题)单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含四种元素,其中的核外电子数之和为离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:
C.电负性: D.基态Z原子的电子排布式:
20.(2025·浙江·高考真题)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.非金属性: D.热稳定性:
21.(2025·四川·高考真题)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
22.(2025·湖南·高考真题)浓溶液中含有的具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
23.(2025·全国卷·高考真题)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.单质氧化性:
24.(2025·广东·高考真题)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
25.(2025·云南·高考真题)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
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第02讲 电离能和电负性的综合应用
建议时间:20分钟
突破一 考查电离能的概念及变化规律
1.酰腙具有通过以下方式进行自组装的倾向。已知反式酰腙之间的氢键如图(a)所示,顺式酰腙之间的氢键如图(b)所示。下列说法错误的是(R代表烃基,且相同)
A.沸点:反式酰腙>顺式酰腙
B.(a)和(b)中的氢键均可以表示为N-H…O
C.酰腙通过氢键完成自组装形成超分子
D.酰腙中所含元素的第一电离能:N>O>C
【答案】A
【详解】A.反式酰腙形成一条氢键,顺式酰腙形成两条氢键,故沸点:反式酰腙<顺式酰腙,A错误;
B.(a)和(b)中的氢键,均可以表示为,B正确;
C.超分子是由两个或两个以上的分子通过非共价键相结合(包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些 分子与金属离子形成的弱配位键等)形成的分子聚集体,酰腙通过氢键完成自组装形成超分子,C正确;
D.同周期主族元素,从左至右,第一电离能有增大趋势,N的2p轨道半充满,较稳定,第一电离能大于O,第一电离能:N>O>C,D正确;
故选A。
2.现代污水处理工艺中常利用聚合铁在水体中形成絮状物,以吸附等重金属离子,Mn和Fe的电离能如表所示。聚合铁简称PFS,化学式为。下列说法错误的是
元素
Mn
Fe
电离能/
717
762
1509
1561
3248
2957
A.PFS中铁元素显+3价
B.基态氧原子的轨道表示式为
C.由溶液制备PFS需经过氧化、水解和聚合等过程
D.由表可知,气态比气态难失去1个电子
【答案】D
【详解】A.根据中各元素的化合价代数和为0,设铁的化合价为x,则2x+(-n)+(-2)×(3-)=0,x=3,铁的化合价为+3价,A正确;
B.基态氧原子的轨道表示式为,B正确;
C.硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价,是聚合物,其中铁元素的化合价是+3价,铁离子水解生成氢氧化铁,所以由溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程,C正确;
D.电离能越大,失电子越难,所以气态比气态容易失去1个电子,D错误;
故选D。
突破二 电负能的概念及变化规律
3.“类推”是化学学习和研究中常用的思维方法。下列类推结论正确的是
A.晶体中有阴离子,必有阳离子,则晶体中有阳离子,必有阴离子
B.的酸性大于,则的酸性大于
C.可以溶解在浓氨水中,则也可以溶解在浓氨水中
D.与足量溶液反应,得到沉淀,则与足量溶液反应,也得到沉淀
【答案】B
【详解】A.晶体中有阳离子,不一定有阴离子,如:在金属晶体中,存在金属阳离子和自由移动的电子,A错误;
B.因电负性:Cl>H,Cl-C的极性大于H-C的极性,使Cl2HC-的极性大于ClH2C-的极性,导致CHCl2COOH的羧基中的羟基的极性更大,更容易电离出氢离子,则的酸性大于,同理可类推得:的酸性大于,B正确;
C.可以溶解在浓氨水中是因为形成了配合物,但Al(OH)3只能溶解在强碱溶液中,而氨水是弱碱,所以Al(OH)3不能溶解在浓氨水中,C错误;
D.根据电离方程式:[Cr(H2O)6]Cl3=[Cr(H2O)6]3++3Cl-可知,向含1mol该配合物的溶液中滴加足量AgNO3溶液,生成3molAgCl沉淀;根据电离方程式:[CrCl(H2O)5]Cl2=[CrCl(H2O)5]2++2Cl-可知,向含1mol该配合物的溶液中滴加足量AgNO3溶液,只能得到2molAgCl沉淀,D错误;
故选B。
4.汽车安全气囊在碰撞时发生剧烈的反应:(未配平)。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.热稳定性: D.碱性:
【答案】B
【详解】A.金属元素易失电子,第一电离能小,非金属元素易得电子,第一电离能较大,O的第一电离能高于Na,故A错误;
B.同周期元素从左到右,电负性增大,O的电负性大于N,故B正确;
C.同周期元素从左到右,元素非金属性增强,元素非金属性越强气态氢化物越稳定,热稳定性H2O>NH3,故C错误;
D.同主族元素从上到下金属性增强,金属性越强最高价氧化物的水化物碱性越强,碱性KOH>NaOH,故D错误;
选B。
突破三 元素性质与电负性的关系
5.我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.电负性由大到小排序为
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于浓溶液
D.中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
【答案】A
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.非金属性越强,电负性越大,电负性顺序为N(X)>C(W)>Fe(Z)>Mg(Y),B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.加入KSCN无现象,说明CN⁻(WX⁻)与配位更稳定,其配位能力强于SCN⁻,D正确;
故选A。
6.主族元素的原子序数依次增大,且均不大于与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.电负性: B.阴离子中仅1种原子不满足8电子稳定结构
C.可与反应生成还原性气体 D.X与Y形成的最高价化合物不能用于干燥
【答案】B
【详解】由分析可知,W为H;X为O;Y为P;Z为Ca。
A.电负性同周期从左往右逐渐增强,同主族从下往上逐渐增强,所以电负性Ca<P<O,即,A正确;
B.Q中Y(P)、W(H)都不满足8电子稳定结构,故B错误;
C.W与Z可以形成离子化合物为CaH2,可与H2O反应生成还原性气体氢气,故C正确;
D.X与Y形成的化合物为五氧化二磷时,具有吸水性,但生成酸不能用于干燥NH3,故D正确;
故选B。
突破四 电离能对物质那些性质的影响
7.下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需要的能量最小的是
A.[Ar]3d74s2 B.[Ar]3d74s14p1 C.[Ar]3d74s1 D.[Ar]3d7
【答案】B
【详解】A.[Ar]3d74s2为基态原子,失去1个电子需要正常的能量;
B.[Ar]3d74s14p1为激发态原子,能量高,不稳定,失去1个电子更容易,需要的能量比A小;
C.[Ar]3d74s1为+1价离子的基态,失去最外层1个电子,相当于第二电离能,需要的能量大于第一电离能,即大于A需要的能量;
D.[Ar]3d7为+2价离子的基态,失去最外层1个电子,相当于第三电离能,需要的能量大于第二电离能,即大于C需要的能量,大于A需要的能量;
综上分析可知,需要能量最低的为B,故答案为:B。
8.下列各组元素中,第一电离能大小比较正确的是
A.Na>Mg B.K<Cs C.Si>P D.Br<Cl
【答案】D
【详解】A.同周期主族元素,从左到右随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,Mg的3s能级为全满结构,能量较低,第一电离能高于Na,故A错误;
B.同主族自上而下,第一电离能减小,所以第一电离能K>Cs,故B错误;
C.同周期主族元素,从左到右随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,P的3p能级为半满结构,能量较低,第一电离能高于Si,故C错误;
D.同主族自上而下,第一电离能减小,所以第一电离能Br<Cl,故D正确;
故答案为:D。
建议时间:30分钟
9.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。基态X的s能级电子数量是p能级的两倍,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z、W的简单离子半径:
D.与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【详解】A.同一周期元素,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素,则X、Y、Z的第一电离能大小顺序是:F>N>C,A错误;
B.元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性F>N>C,W为金属元素,则电负性:F>N>C>Na,B正确;
C.与核外电子排布相同,核电荷数:,核电荷数越大,其简单离子半径越小,则简单离子半径:,即,C正确;
D.为,与水反应类似与水的反应,产物为和,乙炔是非极性分子,D正确;
故选A。
10.M、X、T、R、Q是短周期元素,其原子半径与原子序数关系则图所示,M是原子半径最小的元素,X是形成化合物种类最多的元素;R与T能形成、型离子化合物,Q元素的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法错误的是
A.化合物RM中不含共价键 B.第一电离能:
C.基态原子的未成对电子数: D.氢化物沸点一定有:
【答案】D
【详解】A.化合物RM为,为离子化合物,只含离子键,不含共价键,A正确;
B.同主族从上到下第一电离能减小,第一电离能:,B正确;
C.X为C,Q为S,基态原子的未成对电子数均为2,C正确;
D.X为C,T为O,T的氢化物有、,X的氢化物有烃类(如甲烷、乙烷等),烃类中有些沸点比高(如大分子烃 ),所以氢化物沸点不一定T > X,D错误;
故答案选D。
11.某种催化剂阴离子的结构式如图所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的某种元素,其化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为。下列说法正确的是
A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为
B.该离子W为价
C.氢化物的沸点:
D.基态原子第一电离能:
【答案】B
【详解】A.共价单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,根据结构示意图可知,阴离子结构中键和键数目之比为26:4=13∶2,A错误;
B.根据化合物中各元素化合价代数和为0,Cr的化合价为+3价,B正确;
C.Y为O、Z为C,水分子间存在氢键,故沸点:H2O>CH4,但氧元素的氢化物还有H2O2,碳元素的氢化物也有很多种,但选项并未指定为简单氢化物,C错误;
D.第一电离能O>C,故D错误;
故选B。
12.某营养补充剂的结构如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z同周期,YZ2的电子总数为23,R是血红蛋白中重要的金属元素。下列说法正确的是
A.电负性:W>X B.原子半径:Z>Y
C.最高正化合价:Y<Z D.基态原子的未成对电子数:R>X
【答案】D
【详解】A.C对电子吸引能力大于H,电负性:C>H,A错误;
B.同周期主族元素,从左至右,原子半径减小,原子半径:N>O,B错误;
C.N元素化合价+5价,O无最高正价,C错误;
D.基态Fe原子,价电子排布为3d64s2,未成对电子数为4;基态C原子,价电子排布为2s22p2,未成对电子数为2,未成对电子数Fe>C,D正确;
故选D。
13.X、Y、Z、Q、T、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分占三个周期。Y和Z基态原子结构皆满足:原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q是地壳中含量最丰富的金属元素;Y与T同主族;W是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.热稳定性:X2Y>X2T B.简单离子半径大小:Y>Z>Q
C.电解熔融QW3,可获得Q单质 D.基态T原子核外电子有9种空间运动状态
【答案】C
【详解】A.同主族元素从上到下,非金属性减弱,非金属性越强气态氢化物越稳定,所以稳定性H2O>H2S,故A正确;
B.电子层数相同,质子数越多半径越小,离子半径O2->Mg2+>Al3+,故B正确;
C.AlCl3是共价化合物,熔融态不导电,不能电解熔融AlCl3冶炼Al,故C错误;
D.S原子核外有16个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据9个原子轨道,故D正确;
选C。
14.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比Fe大13)组成,下列说法错误的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.Ca第一电离能小于Fe
D.5种元素中,电负性最大的是O
【答案】B
【详解】A.Fe的原子序数为26,Y的原子序数比Fe大13,钇的原子序数为39,位于周期表第五周期第ⅢB族,A正确;
B.基态Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,共填充10个轨道,B错误;
C.Ca位于第ⅡA族,Fe为过渡金属,同周期第一电离能从左至右增强,第一电离能Ca<Fe,C正确;
D.非金属元素的电负性大于金属元素,非金属元素中,O的电负性大于P,故在5种元素中O的电负性最大,D正确;
故选B。
15.由下列事实进行归纳推测,所得推测不合理的是
选项
事实
推测
A
硅酸盐中,和O构成了硅氧四面体的特殊结构
硅酸盐材料大多数具有硬度高、难溶于水、耐高温等特点
B
随核电荷数递增,第ⅠA族的碱金属元素单质的沸点逐渐降低
随核电荷数递增,第ⅦA族元素单质的沸点也逐渐降低
C
金属性
碱性
D
与形成离子键,与形成共价键
与形成共价键
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.硅酸盐中Si-O四面体结构稳定,导致材料硬度高、难溶、耐高温,推测合理,A正确;
B.第ⅠA族碱金属沸点随核电荷数递增而降低,但第ⅦA族卤素单质沸点随核电荷数递增而升高,推测与事实相反,B错误;
C.金属性K>Na>Li,对应氢氧化物碱性顺序正确,推测合理,C正确;
D.Na与Cl电负性差异大形成离子键,Al与Cl形成共价键,Si与Cl电负性差异更小,推测形成共价键合理,D正确;
答案选B。
16.X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等。下列有关说法错误的是
A.X位于元素周期表中的第ⅡA族 B.基态Y原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径: D.W的最高正价为
【答案】A
【详解】A.第一电离能最大是氦(He,0族),非ⅡA族,A错误;
B.s和p轨道电子数相等是碳(C,2s22p2),B正确;
C.11种运动状态电子→钠(Na,原子序数11),C4-(假设存在)半径>Na+(同周期阴离子>阳离子),C正确;
D.最外层s和p电子数相等→硅(Si,3s23p2),最高正价+4,D正确;
答案选A。
17.(24-25高二下·山东临沂·期中)某物质结构如图所示,是原子序数依次增大的同一短周期元素,Z元素的最高正价与最低负价代数和为6.下列说法错误的是
A.基态X原子核外电子有8种空间运动状态 B.第一电离能:
C.简单氢化物的还原性: D.共价键极性:
【答案】C
【详解】A.X为Si,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,所以基态X原子核外电子有8种空间运动状态,A正确;
B.W为Na,X为Si,Y为P,Z为Cl,同周期元素第一电离能从左往右逐渐增大,所以第一电离能:,B正确;
C.Y为P,Z为Cl,同周期从左往右非金属性逐渐增强,简单氢化物的还原性逐渐减弱,所以Z<Y,C错误;
D.X为Si,Y为P,Z为Cl,非金属性越强,则共价键的极性越强,氯的非金属性强于磷,则共价键极性:,D正确;
故选C。
18.现有A、B、C、D、E、F、G、H 8种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=578 kJ/mol,I2=1817 kJ/mol,I3=2745 kJ/mol,I4=11575 kJ/mol
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第8列
(1)C2A4的电子式为 。(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式如下所示:
该同学所画的电子轨道表示式违背了 ,该元素的I4远远大于I3,其原因是 。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(5)G的最高价氧化物对应的水化物与E的氧化物反应的离子方程式 。
(6)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区)。
【答案】(1) (2)哑铃(纺锤)
(3)泡利不相容原理或泡利原理 Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难
(4)Cl->O2->Al3+ (5)Al2O3 +2OH- +3H2O =2[Al(OH)4]- (6)d
【详解】(1)A为H,C为N,N2H4的电子式为:;
(2)B为C,原子核外价电子排布式为2s22p2,基态原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子,p轨道呈哑铃(纺锤)形;
(3)Al元素的3s轨道最多容纳两个自旋方向相反的电子,故违反了泡利不相容原理或泡利原理;该元素的I4远远大于I3,其原因是:Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难;
(4)D为O,E为Al,F为Cl,核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径由大到小的顺序为:Cl->O2->Al3+;
(5)KOH溶液与Al2O3反应的离子方程式为:Al2O3 +2OH- +3H2O =2[Al(OH)4]-;
(6)H为Fe,基态铁原子的核外价电子排布式为3d64s2,位于元素周期表中d区。
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19.(2025·广西·高考真题)单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含四种元素,其中的核外电子数之和为离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:
C.电负性: D.基态Z原子的电子排布式:
【答案】A
【详解】A.O的原子半径远小于Mn,原子核对外层电子的吸引更强,失去第一个电子需要的能量更多,因此O的第一电离能大于Mn,A正确;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,O的非金属性强于C,所以简单氢化物的稳定性:Y(O)>X(C),B错误;
C.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,C的电负性大于H,所以电负性:X(C)>W(H),C错误;
D.Mn的基态电子排布为,而非[Ar]3d64s1,D错误;
故选A。
20.(2025·浙江·高考真题)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.非金属性: D.热稳定性:
【答案】A
【详解】A.同周期主族元素,从左往右原子半径依次减小,则原子半径:,A错误;
B.C和Si位于第ⅣA族,同族元素从上到下电负性减小(原子半径增大,吸引电子能力减弱),则电负性:,B正确;
C.Br和I位于第ⅦA族(卤素),同族元素从上到下非金属性减弱(原子半径增大,得电子能力减弱),则非金属性:,C正确;
D.N和P位于第ⅤA族(氮族),同族元素从上到下非金属性减弱,氢化物热稳定性与非金属性正相关,故非金属性N > P,热稳定性:,D正确;
故选A。
21.(2025·四川·高考真题)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】B
【详解】A.H是原子半径最小的元素,同周期元素由左至右原子半径减小,故原子半径:,A错误;
B.同周期元素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,电负性:,B正确;
C.H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:,C错误;
D.Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误;
故选B。
22.(2025·湖南·高考真题)浓溶液中含有的具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【答案】D
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,中O为负化合价,因此X(H)的电负性小于Y(O),A错误;
B.Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性分子(V形结构导致偶极矩不为零),B错误;
C.X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,C错误;
D.M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;
故选D。
23.(2025·全国卷·高考真题)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.单质氧化性:
【答案】A
【详解】A.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:,故B正确;
C.同一周期,从左到右电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故,推出电负性:,故C正确;
D.X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此单质氧化性:,故D正确;
故答案选A。
24.(2025·广东·高考真题)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
【答案】B
【详解】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;
C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;
答案选B。
25.(2025·云南·高考真题)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
【答案】A
【详解】A.H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;
C.为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;
故选A。
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