第1章 03 第二节 原子结构与元素的性质 02 第2课时 元素周期律(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年化学选择性必修二学生用书(人教版)
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内容正文:
第2课时 元素周期律
1.C [解析] 由题意可知:X、Y、Z3-、W分别为S、Cl、P3-、F。S、Cl、P3-、F的半径:P3->S>Cl>F,C项正确。
2.A [解析] 同一元素不同粒子,核外电子数越多,半径越大,r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+),A正确;原子X与Y的原子序数是X>Y,若X的周期数大于Y,则原子半径可能是X>Y,B错误;一般电子层数越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,粒子X+与Y-的核外电子排布相同,则核电荷数:X>Y,离子半径:X+<Y-,C错误;同一主族元素随原子序数变大,原子半径变大,同一主族非金属元素原子半径是X>Y,则原子序数X>Y,非金属性:X<Y,D错误。
3.C [解析] 同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素。第二周期中元素的第一电离能的大小顺序为I1(Li)<I1(B)< I1(Be)<I1(C)<I1(O)<I1(N)<I1(F)<I1(Ne),故第一电离能比O大的元素为N、F、Ne。要注意包含稀有气体元素,因为题干问的是元素,而不是主族元素,故选C。
4.A [解析] [Ar]4s1属于基态的Ca+,[Ar]4s2属于基态的Ca原子,由于Ca的第二电离能高于其第一电离能,故基态Ca+失去一个电子所需能量比基态Ca原子高,[Ar]4s14p1属于激发态Ca原子,其失去一个电子所需要的能量低于基态Ca原子,[Ar]4p1属于激发态的Ca+,其失去一个电子所需要的能量低于基态的Ca+;综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]4s1,A正确。
5.A [解析] 第三周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族反常(均大于其相邻元素),则可推知a为第ⅡA族元素,b为第ⅢA族元素,c为第ⅣA族元素,d为第ⅤA族元素,e为第ⅥA族元素,即a为Mg、b为Al、c为Si、d为P、e为S。结合分析知,a为Mg元素,Mg为12号元素,基态Mg原子价层电子轨道表示式为,A项错误;a→e即Mg→Al→Si→P→S,最高正化合价从+2价依次升高到+6价,B项正确;b为Al,可用电解熔融Al2O3的方式制备Al,C项正确;a→e即Mg→Al→Si→P→S,同周期主族元素从左到右,元素的电负性依次增大,D项正确。
6.D [解析] X、Y、Z是三种同周期主族元素,根据表格中电离能的数据可知,X的I1较小,I2突增,故X的价层电子数应为1,为第ⅠA族元素,A正确;Y的I1、I2、I3均较小,I4突增,则Y的价层电子数为3,为第ⅢA族元素,价层电子排布为ns2np1,B正确;Z的I1、I2较小,I3突增,说明Z的价层电子数为2,为第ⅡA族元素,处于元素周期表s区,C正确;三种元素处于同一周期,同一周期中元素金属性从左向右依次减弱,故金属性:X>Z>Y,D错误。
7.B [解析] 元素的非金属性越强,电负性越大,元素的金属性越强,其电负性就越小,由于金属性K>Ca>Mg,所以Ca元素电负性的取值范围为0.8~1.2,A正确;硫化钠是离子化合物,其电子式为 Na+[::]2-Na+,B错误;元素非金属性越强,电负性越大,由于元素的非金属性P>Si>Al,所以硅元素的电负性的取值范围为1.5~2.1,C正确;铝和硫的电负性之差为1.0,小于1.7,Al和S可能形成共价键,D正确。
8.C [解析] 一般电负性大于1.8的为非金属元素,小于1.8的为金属元素,B元素为金属元素,A、C元素为非金属元素,A正确;一般电负性越大,其单质的氧化性越强,则单质的氧化性C>A,B正确;一般形成化学键时,电负性的差值大于1.7的为离子键,小于1.7的为共价键,A、C两元素的原子之间形成共价键,B、C两元素的原子之间形成离子键,C错误,D正确。
9.C [解析] 若X的电负性比Y的大,则表明X的非金属性比Y的强。A、B、D项均能说明X的非金属性比Y的强。原子的最外层电子数不能决定其得失电子的能力,如氢元素的非金属性比镁元素的强,但镁原子的最外层电子数比氢原子的多,因此C项不能说明X的非金属性比Y的强。
10.A [解析] Cu2+和Cu+核电荷数相同,Cu+核外电子数多,半径大,A正确;同周期元素,非金属性从左至右逐渐增强,非金属性越强电负性越大,电负性:O>N>H,B错误;同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但氮原子的2p轨道处于半充满结构,第一电离能大于同周期相邻元素,非金属元素的第一电离能大于金属元素,故第一电离能:N>O>Cu,C错误;Cu是第29号元素,基态原子的价层电子排布为3d104s1,位于元素周期表中的ds区,D错误。
11.(1)0.9~1.5
(2)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小
(3)离子化合物 共价化合物 共价化合物
(4)负 Cl的电负性大于P,Cl对键合电子的吸引能力强
[解析] (1)根据所给数据可知同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大,故电负性:Na<Mg<Al,Mg元素的电负性的最小范围为0.9~1.5。(2)同一周期从左到右元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,电负性逐渐增大,可知非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小。(3)两种元素的电负性差值大于1.7形成的化合物为离子化合物,小于1.7形成的化合物为共价化合物。已知电负性:Al为1.5,F为4.0,Cl为3.0,Br小于3.0,推测AlF3为离子化合物、AlCl3为共价化合物、AlBr3为共价化合物。(4)从所给数据可知电负性:P<Cl,Cl对键合电子的吸引能力强,P与Cl组成的化合物中,Cl元素显负价。
12.(1)Al Cu (2) N3->O2->Al3+
(3)4 焰色试验
(4)> 铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
[解析] 宇宙中含量最多的元素是H,A为H元素;C基态原子的价层电子排布为nsnnp2n,n应为2,故C为O元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋平行,B为N元素;前四周期中电负性最小的元素是K,E为K元素;D元素第一电离能至第四电离能分别是I1=578 kJ·mol-1,I2=1817 kJ·mol-1,I3=2745 kJ·mol-1,I4=11 575 kJ·mol-1,该元素第三电离能与第四电离能差值较大,该元素显+3价,D为Al元素;F元素原子的最外层只有一个电子,其次外层的所有轨道的电子均成对,该元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,F为Cu元素。
(1)根据分析,D为Al元素,F为Cu元素。(2)B2A4是N2H4,其电子式为;N3-、O2-、Al3+的电子层结构相同,核电荷数越多半径越小,故离子半径由大到小的顺序为N3->O2->Al3+。(3)基态K原子的核外电子排布式为[Ar]4s1,未成对电子为1个,与E(K)元素同周期元素的基态原子中,未成对电子数与E相同的元素有Sc([Ar]3d14s2)、Cu([Ar]3d104s1)、Ga([Ar]3d104s24p1)、Br([Ar]3d104s24p5),共4种。检验E(K)元素的方法为焰色试验。(4)基态F(Cu)原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,第二电离能是失去全充满的3d10电子,基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2,第二电离能是失去4s1电子,Cu较难失去,故Cu的第二电离能比Ni大。
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第2课时 元素周期律
◆ 知识点一 原子半径
1.下列四种粒子中,半径按由大到小顺序排列的是 ( )
①X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价层电子排布为3s23p5
③基态离子Z3-的核外电子轨道表示式为
④W原子有2个电子层,电子式为
A.X>Y>Z3->W B.Z3->W>X>Y
C.Z3->X>Y>W D.X>Y>W>Z3-
2.下列有关粒子半径的大小比较中,正确的是 ( )
A.r(Cu)>r(Cu+)>r(Cu2+)
B.原子X与Y的原子序数是X>Y,则原子半径一定是X<Y
C.粒子X+与Y-的核外电子排布相同,则离子半径:X+>Y-
D.同一主族非金属元素原子半径是X>Y,则非金属性是X>Y
◆ 知识点二 电离能
3.在第二周期中,第一电离能比O大的元素的个数是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.下列状态的钙中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 ( )
A.[Ar]4s1 B.[Ar]4s2
C.[Ar]4s14p1 D.[Ar]4p1
5.第三周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.a元素基态原子价层电子轨道表示式为
B.a→e元素的最高正化合价依次升高
C.可用电解熔融态氧化物的方式制备b单质
D.a→e元素的电负性依次增大
6.如表所示是X、Y、Z三种同周期主族元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1)。下列判断错误的是 ( )
元素代号
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11 575
Z
738
1451
7733
10 540
A.X为第ⅠA族元素
B.Y的价层电子排布为ns2np1
C.Z位于元素周期表s区
D.金属性:X>Y>Z
◆ 知识点三 电负性
7.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。如表所示给出的是第三周期的七种元素和第四周期钾元素的电负性的值。下列说法不正确的是 ( )
元素
Na
Mg
Al
Si
电负性
0.9
1.2
1.5
?
元素
P
S
Cl
K
电负性
2.1
2.5
3.0
0.8
A.钙元素的电负性的取值范围为0.8~1.2
B.硫化钠的电子式为Na::Na
C.硅元素的电负性的取值范围为1.5~2.1
D.Al与S形成的化学键可能为共价键
8.现有A、B、C三种元素,其电负性数值分别为2.1、0.9、3.0,则下列对这三种元素及其所形成的化合物的说法不正确的是 ( )
A.三种元素中只有B元素为金属元素
B.A、C两元素的单质的氧化性:C>A
C.A元素与C元素原子之间形成离子键
D.B元素与C元素原子之间形成离子键
9.下列说法不能说明X的电负性比Y大的是 ( )
A.与氢气化合时X单质比Y单质容易
B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
C.X原子的最外层电子数比Y原子的多
D.X的单质可以从Y的气态氢化物中置换出Y的单质
10.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.离子半径:r(Cu+)>r(Cu2+)
B.电负性:χ(N)>χ(O)>χ(H)
C.第一电离能:I1(O)>I1(N)>I1(Cu)
D.Cu元素位于元素周期表中的d区
11.根据信息回答下列问题:
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,通常形成共价键。下表是某些元素的电负性:
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
电负性
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
(1)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性的最小范围: 。
(2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系: 。
(3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物:AlF3 ,AlCl3 ,AlBr3 。
(4)在P与Cl组成的化合物中,Cl元素显 (填“正”或“负”)价,理由是 。
12.已知A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素,相关信息如下表:
元素
相关信息
A
宇宙中含量最多的元素
B
元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋平行
C
基态原子的价层电子排布:nsnnp2n
D
第一电离能至第四电离能分别如下:
I1=578 kJ·mol-1,I2=1817 kJ·mol-1, I3=2745 kJ·mol-1,I4=11 575 kJ·mol-1
E
前四周期中电负性最小的元素
F
元素原子的最外层只有一个电子,其次外层的所有轨道的电子均成对
(1)元素:D 、F (填元素符号)。
(2)B2A4的电子式为 。B、C、D三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)与E元素同周期元素的基态原子中,未成对电子数与E相同的元素有 种。检验E元素的方法为 。
(4)比较F元素与Ni的第二电离能:I2(F) (填“<”或“>”)I2(Ni),其原因是 。
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