内容正文:
阶段重点突破练(一) [分值:100分]
(选择题1~9题,每小题5分,10~12题,每小题7分,共66分)
一、元素周期表结构的应用
1.已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,该元素在元素周期表中的位置和区分别是 ( )
A.第四周期第ⅡB族;s区
B.第四周期第ⅧB族;d区
C.第四周期第Ⅷ族;d区
D.第四周期第Ⅷ族;ds区
答案 C
解析 某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,可知共4个能层,为第四周期元素,价层电子排布为3d84s2,为Ni,最后填充d电子,为d区元素,位于第四周期第Ⅷ族。
2.原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为ns1,则该原子在元素周期表中不可能位于 ( )
A.第ⅠA族 B.第ⅥB族
C.第Ⅷ族 D.第ⅠB族
答案 C
解析 第ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1,第ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1;第Ⅷ族的Fe、Co、Ni元素最外层电子排布式都为4s2;第ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1,故选C。
3.元素周期表中有如图所示的元素,下列叙述正确的是 ( )
A.钛元素原子的M层上共有10个电子
B.钛元素是ds区的过渡元素
C.钛元素原子最外层上有4个电子
D.47.87是钛原子的近似相对原子质量
答案 A
解析 钛元素原子的M层为第三层,电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,A正确;钛元素是d区的过渡元素,B错误;钛元素原子最外层为4s2,有2个电子,C错误;47.87是钛原子的相对原子质量,D错误。
4.(2024·合肥高二检测)某元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,下列关于该元素的叙述不正确的是 ( )
A.该元素为过渡元素
B.该元素位于元素周期表中第四周期第ⅡA族
C.该元素位于元素周期表的d区
D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2
答案 B
解析 根据该元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,可知其价层电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素位于第四周期,其价层电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,位于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d区。
二、“文字叙述型”元素推断
5.(2023·全国甲卷,11)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:X<Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
答案 C
解析 分析可知,W为N、X为O、Y为Mg、Z为S。同周期元素从左往右,原子半径依次减小,所以原子半径:W>X,A错误;X的简单氢化物为H2O,Z的简单氢化物为H2S,简单氢化物的沸点:X>Z,B错误;Y与X可形成MgO,为离子化合物,C正确;Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误。
6.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2
Z
Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W
W有多种化合价,在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
下列说法不正确的是 ( )
A.W是Fe元素
B.X的电负性比Y的大
C.Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
D.XY2是一种直线形分子
答案 B
解析 X的基态原子L层电子数是K层的2倍,X是C;Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,n=2即2s22p4,Y为O;Z存在质量数为23,中子数为12的核素,质子数为11,Z为Na;W有多种化合价,在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,W为Fe。
7.(2021·山东,4)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是 ( )
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
答案 D
解析 由题意分析可知,X为P元素,Y为Cl元素。P与Cl在同一周期,则P半径大,即原子半径:X>Y,A项不符合题意;二者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径:P3->Cl-,所以PH3的失电子能力强,还原性强,即简单氢化物的还原性:X>Y,B项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,各元素对应金属单质的还原性逐渐减弱,非金属单质的氧化性逐渐增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;同一周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素的第一电离能,所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以同周期中第一电离能小于P的元素有5种,D项符合题意。
三、“微粒结构型”元素推断
8.某化合物的结构如图所示,分子中所有原子都达到了8电子稳定结构,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,原子半径:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z),W的单质可用来制取漂白剂或用于自来水消毒。下列说法正确的是 ( )
A.YZ2属于酸性氧化物
B.X的氧化物对应水化物的酸性弱于W的氧化物对应水化物的酸性
C.第一电离能:Z>Y>X
D.Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
答案 D
9.某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍; W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:W<X<Y<Z
B.简单离子的氧化性:W<X
C.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
D.W元素只能形成离子化合物
答案 C
解析 Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍,W、Y、Z分别位于三个不同周期,则Z为H元素;Y能够形成2个共价单键,则Y最外层含有6个电子,结合W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同可知,Y为O元素,W为Al元素;根据图示化合物的结构可知,X为Na元素。一般原子核外电子层数越多原子半径越大,同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z<Y<W<X,故A错误;元素金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性:Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故B错误;Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的过氧化氢都是强氧化剂,具有漂白性,故C正确;Al可以形成共价化合物AlCl3,故D错误。
四、“周期表片段型”元素推断
10.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.Y的价层电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,最稳定的可能是Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成离子化合物
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
答案 B
解析 根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知,Y可能为C、N、O,Y、Z同主族,且为短周期元素,二者不可能形成离子化合物,故C错误;当X、Z、W分别为N、S、Cl时,对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸,都是强酸,故D错误。
11.(2022·山东济宁高二月考)如图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是 ( )
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
答案 D
解析 根据元素在周期表中的相对位置可知,X是F,Y是S,Z是Br,W是P,R是Ar。P元素的3p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,第一电离能大于S元素的第一电离能,A错误;Z的阴离子含有36个电子,其电子层结构与R原子的不同,B错误;p能级未成对电子最多的是P元素,C错误;F是最活泼的非金属元素,电负性最大,D正确。
12.(2021·浙江6月选考,15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是 ( )
A.还原性:ZQ2<ZR4
B.X能从ZO2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M最高价氧化物对应的水化物能与其最低价氢化物反应
答案 A
解析 ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2的还原性强于CCl4,A错误;Mg和CO2发生反应:2Mg+CO22MgO+C,B正确;Al和Fe2O3发生铝热反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,C正确;M为N,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3,D正确。
五、元素周期表、周期律的综合应用
13.(6分)有A、B、C、D、E、F六种主族元素,有关信息如下:
①短周期元素C原子的价层电子排布式为ns2np2,E的单质可在空气中燃烧。
②如图是元素周期表中主族元素的一部分。
③A、B同周期,其电离能数据如下(单位:kJ·mol-1):
I1
I2
I3
I4
A
738
1 451
7 733
10 540
B
578
1 817
2 745
11 575
(1)F原子的核外电子排布式为 。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为
(用元素符号表示)。
(3)由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是 (填字母)。
a.A通常显+1价,B通常显+4价
b.B元素的第一电离能较小,其活泼性比A强
c.A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时,消耗单质的物质的量之比为3∶2
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p4 (2)S>P>Si
(3)c
解析 根据题意,满足价层电子排布式为ns2np2的短周期元素为碳、硅;元素C、D、E在同一周期,假设C为碳,则E为氧,氧气不能在空气中燃烧,所以C为硅,则D为磷,E为硫,单质硫能在空气中燃烧生成SO2,所以F为硒。(3)根据表中数据,A的第三电离能远远大于第二电离能,则A是第ⅡA族元素,通常显+2价,B元素的第四电离能远远大于第三电离能,则B是第ⅢA族元素,通常显+3价,a错误;B元素的第一电离能小,但它在反应时需要失去3个电子,判断其活泼性不能只看第一电离能,根据同周期元素的性质递变规律可知,b错误;产生等量的H2,A、B失去电子数相等,即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2,c正确。
14.(14分)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电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p电子数比s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
原子核外所有p轨道全充满或半充满
E
元素的主族序数与周期数的差为4
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式: 。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了 。
(4)G位于第 族 区,价层电子排布式为 。
答案 (1) (2)3 哑铃
(3)泡利原理 (4)ⅦB d 3d54s2
解析 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。A元素的核外电子数和电子层数相等,是宇宙中最丰富的元素,则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元素原子核外有2个电子层,为1s22s22p3,故B为N元素;由C原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能陡增,故C处于第ⅡA族,原子序数大于N元素,故C为Mg元素;D为第三周期元素,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,最外层电子排布式为3s23p3,故D为P元素;E为第三周期元素,E元素的主族序数与周期数的差为4,应为第ⅦA族元素,故E为Cl元素;F是前四周期中电负性最小的元素,故F为K元素;G在周期表的第七列,G为Mn元素。(1)NH5是离子化合物,则含有N,阴离子是H-。(2)氮元素能量最高的电子为2p轨道上的电子,p轨道电子云在空间有3个方向,呈哑铃形。(3)3s轨道的两个电子自旋平行,违反了泡利原理。(4)Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,最后填充的电子为3d轨道,故属于d区元素,位于第四周期第ⅦB族。
15.(14分)电离能是衡量元素失电子能力的重要依据,随着元素核电荷数的递增,电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识,回答下列问题。
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数的变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律,可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为 <S< (填元素符号,下同)。
②据图可知,第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是 。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置: 。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物对应的水化物应该具有 。
(2)用In表示元素的第n电离能,则图中的a、b、c分别代表 (填字母)。
A.a为I1、b为I2、c为I3
B.a为I3、b为I2、c为I1
C.a为I2、b为I3、c为I1
D.a为I1、b为I3、c为I2
(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:
电离能/(kJ·mol-1)
I1
I2
Cu
746
1 958
Zn
906
1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 。
答案 (1)①Si P ②Be和N ③第四周期第ⅠA族 ④两性 (2)C
(3)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大
解析 (1)①由图中数据可知,第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变,因此S的第一电离能的最小范围为Si<S<P。③同周期,从左向右元素的第一电离能呈增大的趋势。由图中数据可知第四周期第一电离能最小的元素为K。④Be、Al根据对角线规则,性质具有相似性,铍元素最高价氧化物对应的水化物(氢氧化铍)也应具有两性。(2)a中Na元素的电离能远大于Mg的电离能,则a应表示的是I2;b中Na元素的电离能小于Mg的电离能,Mg的电离能远大于Al的电离能,则b应表示的是I3;c中Al元素的电离能远小于P的电离能,S元素的电离能远小于Cl的电离能,则c应表示的是I1,故C正确。
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阶段重点突破练(一)
第一章
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一、元素周期表结构的应用
1.已知某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,该元素在元素周期表中的位置和区分别是
A.第四周期第ⅡB族;s区
B.第四周期第ⅧB族;d区
C.第四周期第Ⅷ族;d区
D.第四周期第Ⅷ族;ds区
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某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,可知共4个能层,为第四周期元素,价层电子排布为3d84s2,为Ni,最后填充d电子,为d区元素,位于第四周期第Ⅷ族。
15
2.原子序数在前36号的某原子最外层电子排布式为ns1,则该原子在元素周期表中不可能位于
A.第ⅠA族 B.第ⅥB族
C.第Ⅷ族 D.第ⅠB族
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第ⅠA族元素最外层电子排布式为ns1,第ⅥB族的Cr元素最外层电子排布式为4s1;第Ⅷ族的Fe、Co、Ni元素最外层电子排布式都为4s2;第ⅠB族的Cu元素最外层电子排布式为4s1,故选C。
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3.元素周期表中有如图所示的元素,下列叙述正确的是
A.钛元素原子的M层上共有10个电子
B.钛元素是ds区的过渡元素
C.钛元素原子最外层上有4个电子
D.47.87是钛原子的近似相对原子质量
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钛元素原子的M层为第三层,电子排布为3s23p63d2,共有10个电子,A正确;
钛元素是d区的过渡元素,B错误;
钛元素原子最外层为4s2,有2个电子,C错误;
47.87是钛原子的相对原子质量,D错误。
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4.(2024·合肥高二检测)某元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,并且是同族中原子序数最小的元素,下列关于该元素的叙述不正确的是
A.该元素为过渡元素
B.该元素位于元素周期表中第四周期第ⅡA族
C.该元素位于元素周期表的d区
D.该元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d34s2
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根据该元素原子的最外层电子数为2,价层电子数为5,可知其价层电子排布式为(n-1)d3ns2。又知该元素是同族中原子序数最小的元素,则该元素位于第四周期,其价层电子排布式为3d34s2,应为过渡元素,位于第四周期第ⅤB族,位于元素周期表的d区。
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二、“文字叙述型”元素推断
5.(2023·全国甲卷,11)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:X<Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
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分析可知,W为N、X为O、Y为Mg、Z为S。同周期元素从左往右,原子半径依次减小,所以原子半径:W>X,A错误;
X的简单氢化物为H2O,Z的简单氢化物为H2S,简单氢化物的沸点:X>Z,B错误;
Y与X可形成MgO,为离子化合物,C正确;
Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误。
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6.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表:
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元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2
Z Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W W有多种化合价,在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
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下列说法不正确的是
A.W是Fe元素 B.X的电负性比Y的大
C.Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2 D.XY2是一种直线形分子
√
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2
Z Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W W有多种化合价,在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
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X的基态原子L层电子数是K层的2倍,X是C;Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,n=2即2s22p4,Y为O;Z存在质量数为23,中子数为12的核素,质子数为11,Z为Na;W有多种化合价,在溶液中生成的其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,W为Fe。
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7.(2021·山东,4)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
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由题意分析可知,X为P元素,Y为Cl元素。P与Cl在同一周期,则P半径大,即原子半径:X>Y,A项不符合题意;
二者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径:P3->Cl-,所以PH3的失电子能力强,还原性强,即简单氢化物的还原性:X>Y,B项不符合题意;
同周期元素从左往右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,各元素对应金属单质的还原性逐渐减弱,非金属单质的氧化性逐渐增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;
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同一周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素的第一电离能,所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以同周期中第一电离能小于P的元素有5种,D项符合题意。
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三、“微粒结构型”元素推断
8.某化合物的结构如图所示,分子中所有原子都达到了8电子稳定结构,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,原子半径:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z),W的单质可用来制取漂白剂或用于自来水消毒。下列说法正确的是
A.YZ2属于酸性氧化物
B.X的氧化物对应水化物的酸性弱于W的氧化物对应水化物
的酸性
C.第一电离能:Z>Y>X
D.Z分别与W、X、Y形成的二元化合物均不止一种
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9.某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍; W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是
A.原子半径:W<X<Y<Z
B.简单离子的氧化性:W<X
C.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
D.W元素只能形成离子化合物
√
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Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍,
W、Y、Z分别位于三个不同周期,则Z为H元素;
Y能够形成2个共价单键,则Y最外层含有6个电子,
结合W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同可知,Y为O元素,W为Al元素;根据图示化合物的结构可知,X为Na元素。一般原子核外电子层数越多原子半径越大,同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z<Y<W<X,故A错误;
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元素金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金
属性:Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故B
错误;
Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的过氧化氢都是强氧化剂,具有漂白性,故C正确;
Al可以形成共价化合物AlCl3,故D错误。
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四、“周期表片段型”元素推断
10.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是
A.Y的价层电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,最稳定的可能
是Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成离子化合物
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
√
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根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置可知,
Y可能为C、N、O,Y、Z同主族,且为短周期元素,
二者不可能形成离子化合物,故C错误;
当X、Z、W分别为N、S、Cl时,对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸,都是强酸,故D错误。
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11.(2021·浙江6月选考,15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A.还原性:ZQ2<ZR4
B.X能从ZO2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M最高价氧化物对应的水化物能与其最低价氢化物反应
√
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ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2的还原性强于CCl4,
A错误;
Mg和CO2发生反应:2Mg+CO2 2MgO+C,B正确;
Al和Fe2O3发生铝热反应:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe,C正确;
M为N,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3,D正确。
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12.(2021·浙江6月选考,15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A.还原性:ZQ2<ZR4
B.X能从ZO2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M最高价氧化物对应的水化物能与其最低价氢化物反应
√
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ZQ2为CS2,ZR4为CCl4,CS2的还原性强于CCl4,
A错误;
Mg和CO2发生反应:2Mg+CO2 2MgO+C,B正确;
Al和Fe2O3发生铝热反应:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe,C正确;
M为N,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,二者发生反应:HNO3+NH3===NH4NO3,D正确。
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五、元素周期表、周期律的综合应用
13.有A、B、C、D、E、F六种主族元素,有关信息如下:
①短周期元素C原子的价层电子排布式为ns2np2,E的单质可在空气中燃烧。
②如图是元素周期表中主族元素的一部分。
15
③A、B同周期,其电离能数据如下(单位:kJ·mol-1):
I1 I2 I3 I4
A 738 1 451 7 733 10 540
B 578 1 817 2 745 11 575
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(1)F原子的核外电子排布式为 。
(2)C、D、E元素的电负性相对大小为 (用元素符号表示)。
(3)由A、B的电离能数据判断下列说法正确的是 (填字母)。
a.A通常显+1价,B通常显+4价
b.B元素的第一电离能较小,其活泼性比A强
c.A、B的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时,消耗单质的物质的量之
比为3∶2
1s22s22p63s23p63d104s24p4
S>P>Si
c
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根据题意,满足价层电子排布式为ns2np2的短周期元素
为碳、硅;元素C、D、E在同一周期,假设C为碳,则
E为氧,氧气不能在空气中燃烧,所以C为硅,则D为磷,E为硫,单质硫能在空气中燃烧生成SO2,所以F为硒。
根据表中数据,A的第三电离能远远大于第二电离能,则A是第ⅡA族元素,通常显+2价,B元素的第四电离能远远大于第三电离能,则B是第ⅢA族元素,通常显+3价,a错误;
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B元素的第一电离能小,但它在反应时需要失去3个电
子,判断其活泼性不能只看第一电离能,根据同周期
元素的性质递变规律可知,b错误;
产生等量的H2,A、B失去电子数相等,即可得出消耗A、B的单质的物质的量之比为3∶2,c正确。
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14.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电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p电子数比s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
15
元素 相关信息
D 原子核外所有p轨道全充满或半充满
E 元素的主族序数与周期数的差为4
F 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
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(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式: 。
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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。A元素的核外电子数和电子层数相等,是宇宙中最丰富的元素,则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元素原子核外有2个电子层,为1s22s22p3,故B为N元素;
由C原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能陡增,故C处于第ⅡA族,原子序数大于N元素,故C为Mg元素;
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D为第三周期元素,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,最外层电子排布式为3s23p3,故D为P元素;
E为第三周期元素,E元素的主族序数与周期数的差为4,应为第ⅦA族元素,故E为Cl元素;
F是前四周期中电负性最小的元素,故F为K元素;
G在周期表的第七列,G为Mn元素。
NH5是离子化合物,则含有N,阴离子是H-。
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(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。
3
哑铃
元素 相关信息
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 元素原子的核外p电子数比s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
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氮元素能量最高的电子为2p轨道上的电子,p轨道电子云在空间有3个方向,呈哑铃形。
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(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的轨道表示式为 。该同学所画的轨道表示式违背了 。
泡利原理
元素 相关信息
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 元素原子的核外p电子数比s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
3s轨道的两个电子自旋平行,违反了泡利原理。
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(4)G位于第 族 区,价层电子排布式为 。
ⅦB
Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,最后填充的电子为3d轨道,故属于d区元素,位于第四周期第ⅦB族。
d
3d54s2
元素 相关信息
D 原子核外所有p轨道全充满或半充满
E 元素的主族序数与周期数的差为4
F 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
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15.电离能是衡量元素失电子能力的重要依据,随着元素核电荷数的递增,电离能的值呈现周期性变化规律。根据所学知识,回答下列问题。
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数的变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
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①根据图示变化规律,可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为 <S
< (填元素符号,下同)。
Si
P
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由图中数据可知,第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变,因此S的第一电离能的最小范围为Si< S<P。
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②据图可知,第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是
。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置:_____
。
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Be和N
第四
周期第ⅠA族
同周期,从左向右元素的第一电离能呈增大的趋势。由图中数据可知第四周期第一电离能最小的元素为K。
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④根据对角线规则铍元素最高价氧化物对应的水化物应该具有
。
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两性
Be、Al根据对角线规则,性质具有相似性,铍元素最高价氧化物对应的水化物(氢氧化铍)也应具有两性。
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(2)用In表示元素的第n电离能,则图中的a、b、c分别代表 (填字母)。
A.a为I1、b为I2、c为I3
B.a为I3、b为I2、c为I1
C.a为I2、b为I3、c为I1
D.a为I1、b为I3、c为I2
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C
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a中Na元素的电离能远大于Mg的电离能,则a应表示的是I2;b中Na元素的电离能小于Mg的电离能,Mg的电离能远大于Al的电离能,则b应表示的是I3;c中Al元素的电离能远小于P的电离能,S元素的电离能远小于Cl的电离能,则c应表示的是I1,故C正确。
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(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:
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铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
电离能/(kJ·mol-1) I1 I2
Cu 746 1 958
Zn 906 1 733
Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大
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