内容正文:
第2课时 元素周期律
题组一 粒子半径
1.(2025·宁德高二月考)已知下表中元素的原子半径,根据表中数据推测磷原子的半径可能是( )
原子
N
S
O
Si
半径r/10-10 m
0.75
1.02
0.74
1.17
A.0.70×10-10 m B.0.80×10-10 m
C.1.10×10-10 m D.1.20×10-10 m
2.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A.NaF B.MgI2
C.BaI2 D.KBr
3.下列四种粒子中,半径按由大到小排列正确的是( )
①X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5
③基态Z2-的轨道表示式为
④基态W原子有2个能层,其电子式为︰·
A.①>②>③>④ B.③>④>①>②
C.③>①>②>④ D.①>②>④>③
题组二 电离能
4.(教材改编题)如图表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系,则X可能是( )
A.原子半径 B.第一电离能
C.最高化合价 D.第二电离能
5.(教材改编题)如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,一定正确的个数是( )
电离能
I1
I2
I3
……
R
740
1 500
7 700
……
①R的最高正化合价为+2价 ②R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 ③同周期元素中第一电离能小于R的元素有一种 ④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2025·西安高二月考)图中,能正确表示与Si同周期部分主族元素的第二电离能(I2)与原子序数关系的是( )
题组三 电负性
7.(2024·河南部分名校高二期末)电负性是由美国化学家鲍林提出的。下列不能根据元素电负性判断的是( )
A.元素原子的得电子能力
B.元素形成化合物中的化合价正、负
C.不同元素之间形成的化学键类型
D.氢化物水溶液的酸性
8.有短周期A、B、C、D四种元素,A、B同周期,C、D同主族,已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构,B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同,且核电荷数的绝对值C离子小于B离子。下列电负性顺序正确的是( )
A.A>B>C>D B.D>C>B>A
C.C>D>B>A D.B>A>C>D
9.(2024·北京101中学高二检测)已知下列元素的电负性数据,下列判断错误的是( )
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
1.8
A.Be和Cl形成共价键
B.O和F形成的化合物中O显正价
C.Ge既具有金属性,又具有非金属性
D.Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
10.短周期元素X、Y在周期表中的相对位置如图所示,且已知X基态原子的价层电子排布为nsnnpn+1,下列说法错误的是( )
A.X在周期表中位于第二周期第ⅢA族
B.原子半径:Mg>Y
C.X元素的电负性大于Y
D.X元素的第一电离能大于Y
11.四种元素的基态原子的价层电子排布图如下,下列说法中正确的是( )
A.原子半径:③>④>②>①
B.未成对电子数:①=④>③>②
C.电负性:②>①>④>③
D.第一电离能:②>①>③>④
12.(2022·辽宁高考5题改编)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W<Z
13.(2025·洛阳高二检测节选)元素周期表是元素周期律的具体表现。下表列出了A、B、C等12种元素在周期表中的位置:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
E
G
3
A
C
D
F
W
H
I
R
4
B
J
回答下列问题:
(1)这12种元素中,金属性最强的是 (填元素符号,下同);电负性最大的是 。
(2)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为 (填元素符号)。
(3)上述元素中最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质是 (填化学式)。
(4)A与G可形成原子个数比为1∶1的化合物,该化合物的电子式为 ;F、W、H的第一电离能由小到大的顺序为 (填元素符号)。
14.(2025·南充高二月考节选)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题:
元素
相关信息
A
元素的核外电子数和能层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1
C
原子的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ·mol-1;I2=1 451 kJ·mol-1;I3=7 733 kJ·mol-1;I4=10 540 kJ·mol-1
D
原子核外最高能层p轨道半充满
E
元素的主族序数与周期数之差为3
F
是前四周期中金属性最强的元素
G
价层电子排布式为3d64s2
(1)基态A原子轨道的形状为 形。
(2)B位于第 族,属于 区元素。
(3)C的最高价氧化物的水化物的化学式为 。
(4)D和E的基态原子中第一电离能较大的是 。(用元素符号表示)
(5)E和F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
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第2课时 元素周期律
1.C 同一周期主族元素原子半径随着原子序数的递增而减小,磷的半径在硅和硫之间,为1.02×10-10~1.17×10-10 m,以此可推出C正确。
2.B 题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg2+)<r(Na+)<r(K+)<r(Ba2+),阴离子半径由大到小的顺序为r(I-)>r(Br-)>r(F-)。要使最小,应取r(阳)最小的与r(阴)最大的相比,即最小。
3.C X的原子结构示意图为,则X为S原子;基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5,则Y为Cl原子;基态Z2-的轨道表示式为 则Z2-为S2-;基态W原子有2个能层,结合电子式可知,W为F原子。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则半径:F<Cl,同周期主族元素随原子序数增大,原子半径逐渐减小,则半径:S>Cl,同种元素的阴离子的半径大于原子半径,则半径:S<S2-。所以半径:S2->S>Cl>F,即③>①>②>④,选C。
4.B 由题图知,同周期元素随原子序数的增加,从左到右X值呈增大趋势,但第ⅢA族比第ⅡA族的小,第ⅥA族比第ⅤA族的小,满足这一特点的是第一电离能。
5.B R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于第ⅡA族,R元素可能是位于元素周期表第ⅡA族的镁元素或铍元素,其最高正化合价均为+2价,①正确;R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2,②错误;R元素最外层电子排布式为2s2或3s2,p能级为全空状态,为稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的元素,则同周期元素中第一电离能小于R的元素有二种,③错误;R元素位于元素周期表中第ⅡA族,④正确。
6.C 在第三周期元素中,Na 失去 1 个电子后,核外电子排布式为 1s22s22p6,已经达到稳定结构,所以 Na的第二电离能最大;Mg失去最外层1个电子后价层电子排布式变为3s1, Mg的第二电离能较小;Al失去1个最外层电子后3p是全空状态,Al的第二电离能比相邻元素的大,S失去1个最外层电子后价层电子排布式变为3s23p3,3p3是较为稳定的半充满的结构,S的第二电离能要高于相邻元素。
7.D 氢化物水溶液的酸性与电负性无必然关系,D符合题意。
8.B 根据题意可知,A、B、C处于同一周期,且原子序数:C>B>A,C、D处于同一主族,且C在D的下一周期,其在周期表中相对位置关系为,依据同周期、同主族元素电负性变化规律确定其电负性顺序:D>C>B>A。
9.D Be和Cl两元素电负性差值为1.5,小于1.7,故Be和Cl形成共价键,A正确;电负性F大于O,在O和F形成的化合物中O显正价,B正确;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,C正确;Mg的金属性弱于Na,强于Be,故电负性的最小范围为0.9~1.5,D错误。
10.A 由题图,且已知X基态原子的价层电子排布为nsnnpn+1,s能级最多容纳2个电子,则n=2,X基态原子的价层电子排布为2s22p3,位于第二周期第ⅤA族,为N元素,结合Y的相对位置可知,Y为Si元素。氮元素在周期表中位于第二周期第ⅤA族,A错误;同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Mg>Y,B正确;同周期元素从左向右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则X元素的电负性大于Y,C正确;同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,第一电离能:N>C,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:C>Si,所以X元素的第一电离能大于Y,D正确。
11.B 根据元素的基态原子的价层电子排布图可知①是N元素,②是F元素,③是S元素,④是P元素。一般来说,原子核外电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径:④>③>①>②,A错误;根据元素的基态原子的价层电子排布图可知原子核外未成对电子数:①=④>③>②,B正确;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,则电负性:②>①>③>④,C错误;同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势,若元素处于第ⅡA族、第ⅤA族,其最高能级电子排布处于全空、半充满的稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小,则第一电离能:②>①>④>③,D错误。
12.B 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期Al元素;短周期元素的基态原子中有两个单电子,①若为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②若为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S;Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,X、Z、Q分别为C、O和S,Y为N。X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O的沸点高于H2S,B错误;Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确。
13.(1)K O (2)K>Na>Mg (3)HClO4
(4)Na+[︰︰︰]2-Na+ Si<S<P
解析:根据元素在周期表中的位置可知,A为Na,B为K,C为Mg,D为Al,E为C,F为Si,G为O,H为S,I为Cl,J为Br,W为P,R为Ar。(1)在A~R元素中金属性最强的是K,电负性最大的是O。(2)由分析可知A为Na,B为K,C为Mg, Na与K同主族,半径逐渐增大,Na与Mg同周期,半径逐渐减小,故原子半径大小关系为K>Na>Mg。(3)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质为HClO4。(4)A为Na,G为O,两者形成原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2,Na2O2的电子式为Na+[︰︰︰]2-Na+;F为Si,H为S,W为P,三种元素中P的3p能级处于半充满状态,比较稳定,第一电离能较大,故三种元素的第一电离能大小顺序为Si<S<P。
14.(1)球 (2)ⅤA p (3)Mg(OH)2 (4)P (5)S2->K+
解析:A是宇宙中最丰富的元素,A为H元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,B为N元素;C元素原子的第三电离能发生突变,C位于第ⅡA族,为Mg元素;D元素原子核外所有p轨道半充满,D为P元素;E元素的主族序数与周期数之差为3,E位于第三周期第ⅥA族,为S元素;F是前四周期中金属性最强的元素,为K元素;G的价层电子排布式为3d64s2,为Fe元素。(1)A基态原子核外电子排布式为1s1,则原子轨道的形状为球形。(2)B为N元素,位于第ⅤA族,属于p区元素。(3)C为Mg元素,C的最高价氧化物的水化物的化学式为Mg(OH)2。(4)同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,但基态P原子3p轨道是半充满的,比较稳定,所以第一电离能比同周期相邻元素的高,则D和E的基态原子中第一电离能较大的是P。(5)具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则E和F的简单离子半径由大到小的顺序为S2->K+。
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