内容正文:
[基础训练]
1.下列各组元素中,电负性依次减小的是( )
A.F、N、O B.Cl、C、 F
C.Cl、S、P D.P、N、H
解析 元素周期表中,同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,则F>O>N,A错误;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则F>Cl,B错误;同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增强,则Cl>S>P,C正确;元素周期表中,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,则N>P,故N>P>H,D错误。
答案 C
2.已知X、Y元素同主族,且电负性:X>Y,下列说法错误的是( )
A.若X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
B.第一电离能Y一定小于X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X小于Y
D.气态氢化物的稳定性:HmY小于HmX
解析 因X、Y同主族,且电负性:X>Y,则X在Y的上方,气态氢化物的稳定性:HmY小于HmX,X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A、D正确;同主族从上到下,元素的第一电离能减小,B正确;若X是氟元素,氟没有正价,C错误。
答案 C
3. (2024·浙江1月卷改编)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.最高化合价:N<O<Cl
解析 同一周期主族元素,从左到右,电负性依次增强,故电负性顺序为O>N>B,A错误;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,故离子半径顺序为P3->S2->Cl-,B错误;同一周期元素,从左到右,电离能呈增大的趋势,ⅤA族和ⅡA族元素反常,故第一电离能顺序为Ge<Se<As,C正确;N的最高化合价为+5价,O 的最高化合价为+2价,Cl的最高化合价为+7价,D错误。
答案 C
4.黑火药发生爆炸反应的方程式为:3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是( )
A.电离能大小:I1(N)<I1(O)
B.电负性大小:χ(N)<χ(C)
C.原子半径大小:r(S)<r(O)
D.热稳定性大小:H2S<H2O
解析 氮元素的电子排布为半充满结构,故第一电离能大于相邻元素,A错误;氮的电负性大于碳的,B错误;硫原子有三层,氧原子有2层,故硫原子半径大,C错误;氧的非金属性比硫强,故水的稳定性大于硫化氢的,D正确。
答案 D
5.(2024·重庆八中高二月考)已知下列元素的电负性数据,下列判断错误的是( )
元素
Li
Be
X
O
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
0.9
1.6
3.2
1.8
A.表中X为非金属元素
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Mg元素电负性的范围为0.9~1.6
D.O和Cl形成的二元化合物中O显正价
解析 非金属元素的电负性一般大于1.8,题表中X的电负性为2.5,X为非金属元素,故A正确;Ge的电负性为1.8,在周期表中位于金属元素和非金属元素交界的地方,既具有金属性,又具有非金属性,故B正确;同周期元素从左到右电负性逐渐增大,Mg元素电负性介于钠元素和铝元素之间,范围为0.9~1.6,故C正确;氧元素的电负性大于氯元素,O和Cl形成的二元化合物中O显负价,Cl显正价,故D错误。
答案 D
6.(2025·河北唐山开滦一中月考)同周期的三种元素X、Y、Z,已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.简单气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3
C.电负性:X>Y>Z
D.第一电离能:X>Y>Z
解析 元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则非金属性:X>Y>Z,原子序数:X>Y>Z,同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Z>Y>X,A正确;非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,由于非金属性:X>Y>Z,所以简单气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,B正确;非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性:X>Y>Z,C正确;通常情况下,非金属性越强,第一电离能越大,但是也有特例,若X为Cl,Y为S,Z为P,由于P的3p轨道处于半充满状态,比较稳定,所以第一电离能:Cl>P>S,D错误。
答案 D
7.电负性是一种重要的元素性质,某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示:
元素
H
Li
O
Al
P
S
Cl
电负性
2.1
1.0
3.5
1.5
2.1
2.5
3.0
下列说法不正确的是( )
A.LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性
B.非金属性:O>Cl
C.H—Cl键比H—S键极性大
D.Si的电负性范围在2~3之间
解析 Li、Al、H三种元素中,H的电负性最大,所以LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性,A正确;O的电负性大于Cl,元素的电负性越大,其非金属性越强,所以非金属性:O>Cl,B正确;Cl的电负性大于S,则Cl和H形成的H—Cl键的极性比 S和H形成的H—S键的极性大,C正确;Si位于元素周期表第3周期ⅣA族,其电负性应介于它前面的元素Al和它后面的元素P之间,即Si的电负性范围在1.5~2.1之间,D错误。
答案 D
8.已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性。
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
2.8
4.0
1.0
元素
Mg
N
Na
O
P
S
Si
电负性
1.2
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.7
(1)根据表中给出的数据,可推知元素的电负性的变化规律是________________________________________________________________________。
(2)第3周期基态原子有2个未成对电子且电负性最大的元素是________(用元素符号表示)。
(3)判断下列化合物中最有可能是离子化合物的是________,最有可能是共价化合物的是________。
Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC
(4)PCl3水解的化学反应方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)把表中元素的电负性按原子序数由小到大的顺序排列,可以发现随着原子序数的递增而呈周期性变化。
(2)第3周期基态原子有2个未成对电子的原子价电子排布式为3s23p2和3s23p4,同周期从左到右元素的电负性增大(稀有气体除外),故电负性较大的是S元素。
(3)据已知条件及表中数值:Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中两元素的电负性差值分别为1.8、1.3、1.3、0.8,电负性差值越大越容易形成离子化合物,即Mg3N2最容易形成离子化合物,SiC最容易形成共价化合物。
(4)水解反应前后各元素的化合价不变,Cl的电负性大于P,所以在PCl3中P为+3价,Cl为-1价,则在PCl3水解的产物中P的化合价是+3价,Cl的化合价是-1价,则PCl3水解反应的化学方程式为PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl。
答案 (1)随原子序数的递增,元素的电负性呈周期性的变化 (2)S (3)Mg3N2 SiC
(4)PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl
[能力提升]
9.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X为地壳中含量最高的元素,Y、Z相邻,Y原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍,W与X同主族,下列说法正确的是( )
A.半径:r(X)<r(Y)<r(W)
B.电负性:χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
C.电离能:I1(Y)<I1(Z)<I1(W)
D.简单氢化物的稳定性:X<Z<W
解析 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X为地壳中含量最高的元素,则X为O元素;Y、Z相邻,Y原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍,则Y为Si元素、Z为P元素;W与X同主族,则W为S元素。同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,则硅原子的原子半径大于硫原子,故A错误;同周期主族元素从左到右,元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性:Si<P<S,故B正确;同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,P元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:Si<S<P,故C错误;同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,简单氢化物的稳定性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,简单氢化物的稳定性依次减弱,则简单氢化物的稳定性:PH3<H2S<H2O,故D错误。
答案 B
10.(双选)已知六种元素H、S、N、Al、Cl、Si的电负性分别为2.1、2.5、3.0、1.5、3.0、1.8。一般认为,如果两种成键元素间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果成键元素间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键。某有机化合物A的结构简式为,下列有关说法正确的是( )
A.A中S和N的共用电子对偏向N
B.非金属性:N=Cl>S>H>Si>Al
C.AlCl3、AlN和Al2S3都是离子化合物
D.在化合物SiH4中,Si的化合价是-4价
解析 由于S元素的电负性小于N元素的电负性,即N元素对键合电子的吸引力大,因此S和N的共用电子对偏向N,A项正确;电负性越大非金属性越强,由各种元素的电负性数据,可知非金属性:N=Cl>S>H>Si>Al,B项正确;AlCl3中Al和Cl的电负性差值为1.5,小于1.7,因此Al和Cl之间的化学键是共价键,AlCl3是共价化合物,同理可知AlN和Al2S3都是共价化合物,C项错误;Si元素的电负性小于H元素的电负性,因此,在SiH4中Si的化合价是+4价,H为-1价,D项错误。
答案 AB
11.(双选)短周期元素的离子W3+、X2+、Y2-、Z-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.元素第一电离能:W>X
B.离子半径:Y2->Z-
C.氢化物稳定性:H2Y>HZ
D.电负性:Z>Y>W>X
解析 由于离子的电子层结构相同,四种元素在周期表中的相对位置如下表所示:
ⅡA
ⅢA
…
ⅥA
ⅦA
…
Y
Z
X
W
…
因为X原子的s轨道处于全充满状态,其第一电离能大于W的第一电离能,A项错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,因此离子半径:Y2->Z-,B项正确;Z的非金属性强于Y的非金属性,故氢化物的稳定性:HZ>H2Y,C项错误;根据元素周期表中同周期和同主族元素性质的变化规律,可知电负性的大小顺序为Z>Y>W>X,D项正确。
答案 BD
12.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,若x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。下面是某些短周期元素的x值:
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
x值
0.98
1.57
2.04
2.25
3.44
3.98
元素符号
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)推测在同周期的元素中x值与原子半径的关系是________。短周期元素x值的变化特点,体现了元素性质的________变化规律。
(2)通过分析x值的变化规律,确定Mg、N的x值范围:________<x(Mg)<________,______<x(N)<________。
(3)在P—N键中,共用电子对偏向________原子。
(4)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的x差值即Δx>1.7时,一般为离子键;Δx<1.7,一般为共价键。试推断:AlBr3中化学键类型是________。
(5)推测元素周期表中,x值最大的元素是______。
(6)从电负性角度,判断AlCl3是离子化合物,还是共价化合物的方法是:_____________ _______________________________________________________________________________________________________________________________(写出判断的方法);
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论:
________________________________________________________________________。
解析 (1)表中同一周期的元素从Li→F,x值越来越大。而我们已知的同一周期元素从Li→F,原子半径越来越小,故原子半径越小,x值越大;(2)根据(1)中的规律,Mg的x值应大于Na的x值(0.93)小于Be的x值(1.57);N的x值应大于C的x值(2.25)小于O的x值(3.44);(3)从P和N的x值大小可看出,N原子吸引电子的能力比P原子的强,在形成的分子中N原子带负电荷,故共用电子对偏向N原子一方;(4)根据规律,Br的x值小于Cl的x值(3.16),AlCl3中的Δx=3.16-1.61=1.55,所以AlBr3中的化学键为共价键;(5)元素周期表中,非金属性最强的元素是F,推测x值最大的应为F。
答案 (1)原子半径越小,x值越大 周期性
(2)0.93 1.57 2.25 3.44
(3)氮 (4)共价键 (5)F
(6)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7,所以形成共价键,为共价化合物 将氯化铝加热到熔融态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物
13.A~G是周期表中1~36号的元素,它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下。
A原子的基态只有一种形状的电子云,并容易形成共价键;B的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;C与B同周期,其第一电离能高于周期表中与之相邻的所有元素;D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子相同;C3-与E2+具有相同的稳定的电子层结构;F元素在周期表中位于C元素的下一周期,其电负性在同周期元素中最大;G元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。
(1)A的元素符号为________,基态G原子的电子排布式为__________________,与G同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与G原子相同的元素有________(填元素符号)。
(2)B、C、D三种元素第一电离能从大到小的顺序是________,三种元素的电负性大小顺序为________(填元素符号)。
(3)已知元素的电负性:C>F,则C元素与F元素形成的化合物CF3中C的化合价为________,CF3与水发生水解反应的化学方程式为________________________。
(4)E与C元素形成的化合物的化学式为__________,B和C形成的化合物B3C4中B显________价。
解析 A为H元素,B为C元素,C为N元素,D为O元素,E为Mg元素,F为Cl元素,G是铬元素。
(1)铬元素是24号元素,处于第4周期,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其最外层只有1个电子,同周期中原子最外层只有一个电子的元素还有K、Cu。
(2)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,但N原子最外层为2p3半充满稳定结构,其第一电离能比O的大,而电负性同周期从左到右依次增大。
(3)N的电负性比Cl的电负性大,所以NCl3中N的化合价为-3价,Cl的化合价为+1价,水解反应前后各元素的化合价不变,则在NCl3水解的产物中N的化合价是-3价,Cl的化合价是+1价,其水解产物是HClO和NH3·H2O。
(4)Mg与N元素形成的化合物中,Mg显正价,N显负价,化学式为Mg3N2。C的电负性小于N的电负性,故C与N形成的化合物C3N4中C显+4价。
答案 (1)H 1s22s22p63s23p63d54s1 K、Cu (2)N>O>C O>N>C
(3)-3价 NCl3+4H2O===NH3·H2O+3HClO (4)Mg3N2 +4
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