高中化學(xué)選擇性必修2課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)1-3元素性質(zhì)及其變化規(guī)律

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)四元素性質(zhì)及其變化規(guī)律(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)1.(2020·宿州高二檢測(cè))下列原子的價(jià)電子排布中,第一電離能最大的是 ()A.3s23p1 B.3s23p2 C.3s23p3 D.4s24p【解析】選C。由上述各項(xiàng)元素原子的價(jià)電子排布式可知C項(xiàng)中3p3處于半充滿狀態(tài),電子能量低,原子較穩(wěn)定,故第一電離能最大。2.下列微粒半徑依次增大的是 ()A.同一主族元素隨著原子序數(shù)的遞增B.同一周期的元素隨著原子序數(shù)的遞增C.Na+、Mg2+、Al3+、FD.P、S、S2、Cl【解析】選A。依據(jù)比較微粒半徑大小的規(guī)律進(jìn)行分析,同一主族,隨著原子序數(shù)的遞增,原子的電子層數(shù)依次增加,原子半徑依次增大,A項(xiàng)正確;同一周期,隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中各微粒的電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故半徑F最大,Al3+最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中的微粒半徑P>S,S2>Cl,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2020·南京高二檢測(cè))鋇的核外電子排布式為6s2,下列關(guān)于鋇的說(shuō)法不正確的是 ()A.其電負(fù)性比Cs大 B.位于第6周期ⅡA族C.能與冷水反應(yīng)放出氫氣 D.第一電離能比Cs小【解析】選D。Cs、Ba位于同周期,一般來(lái)說(shuō),同周期元素的第一電離能從左到右呈增大的趨勢(shì),故Cs的第一電離能比Ba小,D項(xiàng)不正確。4.(2020·淄博高二檢測(cè))具有下列電子排布式的原子中,半徑最大的是 ()A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3C.1s22s22p5 D.1s22s22p63s23p4【解析】選A。由核外電子排布知識(shí)可知A為磷原子,B為氮原子,C為氟原子,D為硫原子。根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小,同主族由上到下原子半徑逐漸增大,故原子半徑最大的是磷原子。5.下列說(shuō)法中正確的是 ()A.第3周期所含元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有的元素中,F的第一電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大【解析】選A。B項(xiàng),I1(Mg)>I1(Al);C項(xiàng),在所有元素中,He的第一電離能最大;D項(xiàng),I1(Na)>I1(K),I1(Mg)>I1(Na),故I1(Mg)>I1(K)。6.下列微粒半徑大小比較正確的是 ()A.Na+<Mg2+<Al3+<O2B.S2>Cl>Na+>Al3+C.Na<Mg<Al<SiD.Cs<Rb<K<Na【解析】選B。A中四種離子核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小;B中S2與Cl,Na+與Al3+的核外電子排布分別相同,S2和Cl比Na+和Al3+多一個(gè)電子層,微粒半徑大;C中微粒電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,應(yīng)為Na>Mg>Al>Si;D中微粒為同一主族,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,應(yīng)為Cs>Rb>K>Na?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于微粒半徑的說(shuō)法不正確的是 ()①r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)③r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)<r(F)<r(O2)④r(Fe3+)>r(Fe2+)>r(Fe)A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③【解析】選C。同主族元素,從上到下,同價(jià)態(tài)離子半徑均增大,所以①②正確;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,隨核電荷數(shù)增大,離子半徑減小,③錯(cuò)誤;不同價(jià)態(tài)的同種元素的離子,核外電子多的半徑大,④錯(cuò)誤。7.(2020·石嘴山高二檢測(cè))如圖所示,橫坐標(biāo)表示元素的原子序數(shù),縱坐標(biāo)表示同一主族的五種元素的電負(fù)性數(shù)值的是 ()【解析】選B。同主族自上而下原子半徑增大,原子對(duì)鍵合電子的吸引力減小,元素的電負(fù)性減弱,即同主族隨原子序數(shù)的增大,電負(fù)性降低,選項(xiàng)中符合該變化規(guī)律的為B中所示圖像。8.(雙選)(2020·青島高二檢測(cè))如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見(jiàn)化合價(jià)的關(guān)系圖,若用原子序數(shù)代表所對(duì)應(yīng)的元素,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.31d和33d互為同位素B.第一電離能:d>e,電負(fù)性:d<eC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:a>d>eD.a和b形成的化合物不可能含共價(jià)鍵【解析】選A、B。短周期元素中,a為2價(jià),e為+6價(jià),均處于第ⅥA族,可推知a為O,e為S,b為+1價(jià),原子序數(shù)大于O,則b為Na,由原子序數(shù)可知d處于第3周期,化合價(jià)為+5,則d為P。31P和33P質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,是不同的核素,互為同位素,A正確;同周期元素從左到右第一電離能增大,但是P原子3p軌道電子為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能較大,則第一電離能:P>S,電負(fù)性:P<S,B正確;元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),則穩(wěn)定性:H2O>H2S>PH3,C錯(cuò)誤;O和Na形成的化合物Na2O2中含有共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化,吸收能量最多的是 ()A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1【解析】選B。氣態(tài)電中性基態(tài)原子的第一電離能越大,失去一個(gè)電子吸收的能量越多。B項(xiàng)中3p3為p軌道半充滿狀態(tài),故第一電離能最大。9.下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol1)。下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是 ()I1I2I3I4……R7401500770010500①R的最高正價(jià)為+3價(jià)②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一電離能大于同周期相鄰元素④R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2A.①② B.②③ C.③④ D.①④【解析】選B。由表中數(shù)據(jù)可知,R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大,故最外層有兩個(gè)電子,最高正價(jià)為+2價(jià),位于第ⅡA族,可能為Be或者M(jìn)g元素,因此①不正確,②正確,④不正確;短周期第ⅡA族(ns2)的元素,因s軌道全滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰主族元素,③正確。10.已知X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.X與Y形成的化合物,X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià)B.最高價(jià)含氧酸的酸性:X對(duì)應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對(duì)應(yīng)的酸性C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnXD.第一電離能Y一定小于X【解析】選D。X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,則非金屬性X>Y。電負(fù)性大的元素在化合物中顯負(fù)價(jià),所以X和Y形成化合物時(shí),X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià),A正確;非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性X>Y,則X對(duì)應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對(duì)應(yīng)的酸性,B正確;非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnX,C正確;一般非金屬性強(qiáng)的第一電離能大,但O的非金屬性比N大,第一電離能N>O,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)11.(8分)(2020·菏澤高二檢測(cè))(1)Mg元素的第一電離能比Al元素的________,第2周期元素中,元素的第一電離能比鈹大的有________種。

(2)碳原子的核外電子排布式為_(kāi)_______________。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能,原因是________________________。

(3)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù),寫出B原子的電子排布式:________。

電離能/kJ·mol1I1I2I3I4A89918211539021771B7381451773310540【解析】(1)Mg的價(jià)電子排布式為3s2,3s為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Al的價(jià)電子排布式為3s23p1,3p軌道不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。元素第一電離能Mg>Al。第2周期元素的第一電離能比Be元素第一電離能大的元素有C、N、O、F、Ne共5種。(2)O原子和N原子的價(jià)電子排布分別為2s22p4、2s22p3,N原子的2p軌道半充滿,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,所以第一電離能大。(3)由A、B元素的各級(jí)電離能可看出,A、B兩元素容易失去兩個(gè)電子形成+2價(jià)金屬陽(yáng)離子,故A、B元素屬于ⅡA族的元素,由同主族元素電離能變化規(guī)律可知,B元素為鎂元素,其原子的電子排布式為1s22s22p63s2。答案:(1)大5(2)1s22s22p2N原子的2p軌道達(dá)到半充滿結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定(3)1s22s22p63s212.(12分)碳、硅、鍺等是ⅣA族元素,回答下列問(wèn)題:(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開(kāi)___________。

(2)從電負(fù)性角度分析,碳、硅和氧元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)開(kāi)___________(填元素符號(hào))。

(3)CH4中共用電子對(duì)偏向C,SiH4中共用電子對(duì)偏向H,則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/p>

________________________________(填元素符號(hào))。(4)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是____________,Ge的最高價(jià)氯化物分子式是____________。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________(填字母)。

A.是一種活潑的金屬元素B.其電負(fù)性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.鍺的第一電離能高于碳而電負(fù)性低于碳(5)溴與氯能以________鍵結(jié)合形成BrCl,BrCl分子中,Br化合價(jià)為_(kāi)_______。BrCl與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。

【解析】(1)CH4分子中C為4價(jià),H為+1價(jià),所以C的電負(fù)性大于H的電負(fù)性,同周期元素從左到右電負(fù)性增大,O的電負(fù)性大于C。(2)根據(jù)同周期從左到右元素的電負(fù)性增大,同主族從上到下元素的電負(fù)性減小可知:電負(fù)性由強(qiáng)到弱順序?yàn)镺>C>Si,所以元素非金屬性O(shè)>C>Si。(3)由于元素電負(fù)性越大,吸引電子能力越強(qiáng),根據(jù)電子對(duì)偏向情況可得電負(fù)性大小為C>H>Si。(4)鍺是32號(hào)元素,核外有32個(gè)電子,基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。Ge的價(jià)電子數(shù)為4,所以其最高價(jià)為+4價(jià),氯化物分子式是GeCl4。Ge是一種金屬元素,但最外層電子數(shù)為4,金屬性不強(qiáng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;硫的電負(fù)性大于硅,硅的電負(fù)性大于鍺,所以鍺的電負(fù)性小于硫,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鍺單質(zhì)是一種半導(dǎo)體材料,C項(xiàng)正確;鍺的電負(fù)性低于碳,鍺的第一電離能也低于碳,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(5)Br與Cl的電負(fù)性差別不大,所以BrCl分子中化學(xué)鍵為共價(jià)鍵,由于電負(fù)性Br<Cl,所以BrCl分子中Br為+1價(jià),且BrCl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為BrCl+H2OHCl+HBrO。答案:(1)O>C>H(2)O>C>Si(3)C>H>Si(4)1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4C(5)+1BrCl+H2OHCl+HBrO(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題8分,共16分)13.下列有關(guān)微粒性質(zhì)的排列順序中,錯(cuò)誤的是 ()A.原子半徑:Na>S>OB.穩(wěn)定性:H2O>H2S>PH3C.離子半徑:Al3+>Mg2+>Na+D.電負(fù)性:N<O<F【解析】選C。A項(xiàng),Na、S位于同一周期,O、S位于同一主族,原子半徑Na>S>O,正確;B項(xiàng),P、S位于同一周期,O、S位于同一主族,其氫化物穩(wěn)定性,PH3<H2S<H2O,B正確;C項(xiàng)應(yīng)為Na+>Mg2+>Al3+;D項(xiàng)正確。14.(2020·德州高二檢測(cè))已知短周期元素X、Y、Z在周期表中的相對(duì)位置如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 ()XYZA.Y元素原子的價(jià)電子排布為2s22p4B.原子半徑:Z<YC.X是周期表中第一電離能最大的元素D.第一電離能Z>Y【解析】選C。因X、Y、Z為短周期元素,結(jié)合位置關(guān)系知X為He,Y為F,Z為S。F(Y)元素價(jià)電子排布為2s22p5;原子半徑S>F(Z>Y);結(jié)合第一電離能在同周期和同主族間的變化規(guī)律知,He是第一電離能最大的元素;第一電離能F>S。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)15.A～G是周期表中1～36號(hào)的元素,它們的原子序數(shù)依次遞增且分別位于前四周期的各個(gè)周期中。對(duì)它們的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的描述如下:A原子的基態(tài)只有一種形狀的電子云,并容易形成共價(jià)鍵;B的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí),各能級(jí)中電子數(shù)相等;C與B同周期,其第一電離能高于周期表中與之相鄰的所有元素;D的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與B原子相同;C3與E2+具有相同的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu);F元素在周期表中位于C元素的下一周期,其電負(fù)性在同周期元素中最大;G元素的基態(tài)原子在前四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多。(1)A的元素符號(hào)為_(kāi)_______,基態(tài)G原子的電子排布式為_(kāi)__________________,與G同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與G原子相同的元素有______________________(填元素符號(hào))。

(2)B、C、D三種元素第一電離能從大到小的順序是________,三種元素的電負(fù)性大小