课时跟踪检测(7) 元素第一电离能和电负性的周期性变化-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(七)　元素第一电离能和电负性的周期性变化 一、选择题 1.下列说法中不正确的是 (　　) A.元素的第一电离能是元素的气态原子失去最外层1个电子所需要吸收的能量,同周期从左到右元素的电离能逐渐增大 B.元素的电负性是衡量元素在化合物中吸引电子能力大小的一种标度,同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大 C.元素的性质随着原子序数的增大而呈周期性变化 D.鲍林的电负性是以氟的电负性为4.0作相对标准得出的 2.在下列给出的外围电子排布式中,对应元素的第一电离能最小的是 (　　) A.3s23p3 B.3s23p5 C.3s23p4 D.3s23p6 3.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与氯元素组成化合物时,化学式可能是XCl D.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应生成YOH和H2 4.锂和镁在元素周期表中的特殊“对角线”关系,使它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是 (　　) A.Li2SO4难溶于水 B.Li与N2反应产物是Li3N C.LiOH易溶于水 D.LiOH与Li2CO3受热都很难分解 5.应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测不正确的是 (　　) ①Be的氧化物的水化物可能具有两性 ②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用,均产生氢气 ③At单质为有色固体,At难溶于水,易溶于四氯化碳 ④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱 ⑤SrSO4是难溶于水的白色固体 ⑥H2Se是无色、有毒,比H2S稳定的气体 A.①②③④ B.②④⑥ C.①③⑤ D.②④⑤ 6.动力电池赛道又跳出来一个竞争者“锑电池”。锑(51Sb)与砷(33As)属于同主族元素,下列关于锑元素说法正确的是 (　　) A.可能是半导体材料 B.属于第4周期元素 C.最高正化合价为+3 D.得电子能力比As的强 7.(2024·江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是 (　　) A.半径:r(Al3+)>r(K+) B.电负性:χ(O)>χ(S) C.沸点:H2S>H2O D.碱性:Al(OH)3>KOH 8.X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法正确的是 (　　) A.X的原子半径比Y小 B.X和Y的核电荷数之差为m-n C.电负性:X>Y D.第一电离能:X<Y 9.前四周期元素X、Y在元素周期表中的相对位置如图所示,X的基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,下列说法不正确的是　 (　　) A.X元素的电负性大于Y元素的电负性 B.n=3 C.Y位于元素周期表中第四周期第ⅤA族 D.原子半径:Mg<X 10.科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进,能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示,其中A、B、C、D为同一短周期元素,C与E位于同一主族。下列叙述正确的是 (　　) A.简单气态氢化物的稳定性:C>E>D B.第一电离能:D>C>E C.电负性:D>E>C D.该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构 11.(2025·泉州一中阶段练习)嫦娥五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 12.(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素;基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:X>Y>Z>W B.原子半径:X<Y<Z<W C.Y和W的单质都能与水反应生成气体 D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 13.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:W>Y B.酸性:W2YX3>W2YX4 C.基态原子的未成对电子数:W>X D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y 二、非选择题 14.(8分)根据元素周期表及元素的性质,在下列空格中填上适当的元素符号(放射性元素除外)。 (1)在第3周期中,第一电离能最小的元素是　　　　　,第一电离能最大的元素是　　　　。  (2)在元素周期表中,电负性最大的元素是　　　,电负性最小的元素是　　　　。  (3)最活泼的金属元素是　　　　。  (4)最活泼的气态非金属元素是　　　　。  (5)第2、3、4周期,原子最外电子层中p能级半充满的元素是　　　　　　　　。  15.(9分)回答下列问题: (1)碳原子的核外电子排布式为　　　　　　　　。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的核外电子排布式: 　。 电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 A 932 1 821 15 390 21 771 B 738 1 451 7 733 10 540 (3)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是　　　　　　　　　　　　　　。  16.(10分)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)。 17.(13分)光伏材料又称太阳能材料,能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CdTe、CuInSe等。 (1)铜元素在元素周期表中位于　　　　区,基态铬(Cr)原子的价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　。  (2)P、S、Cl元素的电负性从大到小的顺序为　　　　　　　,其中电负性最小的元素原子的价层电子排布为　　　　　。  (3)As元素的第一电离能　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能,原因是 　　。  (4)元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称为第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中,除了氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;氮元素的E1呈现异常的原因是 　。  18.(12分)下表为元素周期表的一部分,其中的字母代表对应的元素。 (1)元素I的元素符号为　　　　,I原子价层电子排布图为　　　　　;已知M2+3d轨道中有6个电子,试推出M元素位于周期表的位置　　　　　。  (2)表中元素第一电离能最小的是　　 　(填元素符号,下同),电负性最大的是　　 　,化学性质最稳定的是　　 　。  (3)表中元素处于d区的是　　 　(填元素符号)。  (4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据如表。 元素 Mn Fe 电离能/(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布为　　 　,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是 　。  课时跟踪检测(七) 1.选A　元素的第一电离能是元素的气态原子失去最外层1个电子所需要吸收的能量,同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族第一电离能反常,如第一电离能Mg>Al,N>O,故A不正确。 2.选C　同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族元素中,第一电离能随着原子序数的增大而减小。3s23p3属于ⅤA族元素、3s23p5属于ⅦA族元素、3s23p4属于ⅥA族元素、3s23p6属于0族元素,这几种元素都是第3周期元素,分别是P、Cl、S、Ar,其第一电离能大小顺序是Ar>Cl>P>S,所以第一电离能最小的元素是S。 3.选D　由表中给出的数据知,元素X的I1、I2差别很大,说明X易失去一个电子,而难失去更多的电子,因此X易形成+1价阳离子,A、C正确;元素Y由I3到I4有很大变化,说明Y易失去3个电子,即Y原子的最外层上有3个电子,所以应位于第ⅢA族,B项正确;若Y位于第3周期,则为Al,不能与冷水剧烈反应,D项错误。 4.选B　解答本题注意抓住锂和镁性质相似,Li2SO4易溶于水,LiOH难溶于水,Li2CO3受热易分解。 5.选B　由“对角线”规则知氧化铍与氧化铝性质相似;铊不能与氢氧化钠溶液作用产生氢气;锂燃烧只能生成氧化锂;硒化氢的稳定性小于硫化氢。 6.选A　锑(51Sb)在金属、非金属分界线附近,可能是半导体材料,A正确;锑(51Sb)属于第5周期元素,B错误;锑(51Sb)为ⅤA族元素,最高正化合价为+5,C错误;同主族元素由上而下,金属性增强、非金属性变弱,锑(51Sb)得电子能力比As的弱,D错误。 7.选B　Al3+核外有2个电子层,K+核外有3个电子层,则K+的半径比Al3+大,A错误;O与S位于同一主族,O的非金属性强于S,所以O的电负性比S大,B正确;H2O可以形成分子间氢键,所以H2O的沸点比H2S高,C错误;KOH属于强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物,所以KOH的碱性强于Al(OH)3,D错误。 8.选D　由题干信息可知,X处于Y的下一周期,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径:X>Y,A错误;Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,则两种离子核外电子数相等,假设X的核电荷数为a,Y的核电荷数为b,则a-m=b+n,所以a-b=m+n,B错误;X比Y更易失电子,所以元素的电负性:X<Y,C错误。 9.选D　基态X原子的价层电子排布中p能级上排有电子,则s能级有2个电子,即n-1=2,n=3,故X的价层电子排布为3s23p4,为S元素,则Y为As元素。同周期元素从左到右电负性依次增强,即P<S;同主族元素从上到下电负性依次减弱,即P>As,故S>As,故A、B正确。As是33号元素,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,故C正确。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,即原子半径:Mg>S,故D错误。 10.选B　A、B、C、D为同一短周期元素,C与E位于同一主族,A形成4个共价键,A为碳;D形成1个共价键,D为氟;E形成6个共价键,E为硫,则C为氧、B为氮。D、C、E的简单气态氢化物分别为HF、H2O、H2S,F和O同周期,非金属性F>O,则简单气态氢化物的稳定性为HF>H2O;O和S同主族,非金属性O>S,则简单气态氢化物的稳定性为H2O>H2S,故D、C、E的简单气态氢化物的稳定性为HF>H2O>H2S,A错误。同一主族元素随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期元素随着原子序数变大,第一电离能呈变大趋势;第一电离能:D>C>E,B正确。同周期元素从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族元素由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:D>C>E,C错误。8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子,A为C,成键数为4,最外层电子数为4,和为8,满足8电子稳定结构;C为O,成键数为2,最外层电子数为6,和为8,满足8电子稳定结构;D为F,成键数为1,最外层电子数为7,和为8,满足8电子稳定结构;B为N,成键数为2,带一个单位负电荷,最外层电子数为5,和为8,满足8电子稳定结构;E为S,成键数为6,最外层电子数为6,和不为8,不满足8电子稳定结构;故该化合物中A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构,D错误。 11.选D　Al、Si同周期,Al的核电荷数小于Si,原子半径:Al>Si,故A错误;Mg、Ca同主族,同主族元素从上到下第一电离能减小,故B错误;Fe位于元素周期表的d区,故C错误;同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减小,由此可知六种元素中电负性最大的为O,故D正确。 12.选C　X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等,可知X的电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为O元素或Mg元素,基态原子O的未成对电子数为2,基态原子Mg无未成对电子,又基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,则X为O元素,基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WY2,结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为+2价,又其原子序数最大,故W为Ca元素、Y为F元素。元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误。原子半径:F<O<P<Ca,B项错误。F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2,C项正确。P元素最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性,D项错误。 13.选D　Z的价电子所在能层有16个轨道,故Z为第四周期元素,结合题给化合物的结构图可知,Z为K元素;W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,结合题给结构图可知,X为O元素、Y为S元素;W形成一个共价键,则W为H元素。电负性:H<S,A错误。H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误。基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,故C错误。K的氧化物溶于水可生成KOH,溶液的pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液的pH<7,故D正确。 14.解析:同周期中从左到右,元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大,同周期中ⅠA族元素最小,稀有气体最大,故第3周期中第一电离能最小的为Na,最大的为Ar。电负性的递变规律:同周期元素从左到右逐渐增大,同主族元素从上到下逐渐减小。故元素周期表中,电负性最大的元素是氟,电负性最小的元素为铯。 答案:(1)Na　Ar　(2)F　Cs　(3)Cs　(4)F　(5)N、P、As 15.解析:(1)O原子和N原子的外围电子排布分别为2s22p4、2s22p3,N原子的2p轨道半充满,结构比较稳定,所以第一电离能大。(2)由A、B元素的各级电离能可看出,A、B两元素容易失去两个电子形成+2价金属阳离子,故A、B元素属于ⅡA族的元素,由同主族元素电离能变化规律可知,B元素为镁元素,其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。(3)同主族元素从上到下电负性减小。 答案:(1)1s22s22p2　N原子的2p轨道达到半充满结构,比较稳定　(2)1s22s22p63s2　(3)I<Br<Cl<F 16.解析:(1)通过表中数据分析可知同周期元素从左到右,X值依次增大,同主族元素从上到下,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)=2.55,2.55<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,故为Cs(铯)。 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 17.解析:(1)铜原子的价层电子排布为3d104s1,位于周期表中的ds区;基态铬(Cr)原子的价层电子排布为3d54s1,则其价层电子的轨道表示式为。(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大,所以电负性:Cl>S>P;其中P的电负性最小,其价层电子排布为3s23p3。(3)砷、硒都是第四周期非金属元素,同周期元素自左向右第一电离能整体呈增大趋势,但砷元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以As元素的第一电离能大于Se元素的第一电离能。(4)由题意可知,元素的基态气态原子越容易得到一个电子,所放出的能量越大,即第一电子亲和能(E1)越大,同周期元素随核电荷数的增大,原子的电负性增大,得电子的能力增强,故结合一个电子释放的能量逐渐增大;基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,则N原子的2p轨道为半充满状态,相对稳定,不易得电子。 答案:(1)ds　 (2)Cl>S>P　3s23p3　(3)大于　砷元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素　(4)同周期元素随核电荷数的增大,原子的电负性增大,得电子的能力增强,故结合一个电子释放的能量逐渐增大　基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,则N原子的2p轨道为半充满状态,相对稳定,不易得电子 18.解析:由元素在周期表中的位置可知,A为O元素,B为F元素,C为Na元素,D为Mg元素,E为Ar元素,F为K元素,G为Ca元素,H为Ti元素,I为Cr元素。(1)Cr原子核外电子数为24,根据洪特规则特例,其价层电子排布为3d54s1,价层电子排布图为;M2+3d轨道中有6个电子,则M原子价层电子排布为3d64s2,M原子核外电子数为26,核内质子数为26,M为Fe元素,位于第四周期第Ⅷ族。(2)K的金属性最强,第一电离能最小;F的非金属性最强,电负性最大;稀有气体的性质最稳定,则Ar的化学性质最稳定。(3)最后填充在d轨道上电子位于d区,可知元素处于d区的是Ti、Cr。(4)锰元素位于第四周期第ⅦB族,则Mn原子的价层电子排布为3d54s2,则Mn2+的价层电子排布为3d5;Fe为26号元素,Fe原子的价层电子排布为3d64s2,Fe2+的价层电子排布为3d6,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少,所以气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难。 答案:(1)Cr　 　第四周期第Ⅷ族　(2)K　F　Ar　(3)Ti、Cr　(4)3d5　由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $