【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修2 第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第二節(jié)第2課時(shí)　元素周期律-原子半徑、電離能、練習(xí)

第2課時(shí)元素周期律——原子半徑、電離能、電負(fù)性的遞變規(guī)律基礎(chǔ)過關(guān)練題組一粒子半徑大小的比較1.(2019江蘇鹽城高二調(diào)研)具有下列核外電子排布式的原子,其半徑最大的是()A.1s22s22p3 B.1s22s22p1C.1s22s22p63s23p1 D.1s22s22p63s23p42.下列微粒半徑的比值大于1的是()A.r(Li+C.r(Na3.下列各組微粒半徑大小的比較正確的是(深度解析)①Cl<Cl-<Br- ②F-<Mg2+<Al3+③Ca2+<Ca<Ba ④S2-<Se2-<Br-A.①和③ B.①和② C.③和④ D.①和④4.下列離子半徑按由大到小順序排列正確的是()①Na+ ②X2-:1s22s22p63s23p6③Y2-:1s22s22p6 ④Z-:1s22s22p63s23p6A.③>④>②>① B.④>③>②>①C.④>③>①>② D.②>④>③>①題組二電離能5.(2020河南洛陽高二期末)A元素原子的各級(jí)電離能(單位為kJ·mol-1)數(shù)據(jù)如下:I1I2I3I4I5I657818172745115781483118378則元素A的常見價(jià)態(tài)是(易錯(cuò))A.+1 B.+2 C.+3 D.+66.(2020黑龍江牡丹江三中高二期末)下列原子的價(jià)電子排布中,對(duì)應(yīng)元素第一電離能最大的是()A.3s23p1 B.3s23p2 C.3s23p3 D.3s23p47.(2020山東煙臺(tái)第二中學(xué)高二月考)下列各組元素,按第一電離能依次減小的順序排列的是()A.HLiNaK B.NaMgAlSiC.IBrClF D.FONC8.下列敘述正確的是()A.同周期元素中第ⅦA族元素的第一電離能最大B.主族元素的原子形成簡(jiǎn)單離子時(shí)的化合價(jià)的絕對(duì)值都等于它的族序數(shù)C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子半徑越大,元素的第一電離能越大D.同一主族自上而下,元素的第一電離能逐漸減小題組三電負(fù)性9.(2020河北正定中學(xué)高二月考)下列判斷正確的是()A.第一電離能:B>Al>Ga B.電負(fù)性:F>N>OC.最高正化合價(jià):F>S>Si D.原子半徑:P>N>C10.(2020河南洛陽高二期末)現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式:①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p4。則下列有關(guān)比較中正確的是(深度解析)A.原子半徑:④>②>③>①B.電負(fù)性:④>③>②>①C.第一電離能:④>③>②>①D.最高正化合價(jià):④>③>②>①11.下列說法不正確的是()A.ⅠA族元素的電負(fù)性從上到下逐漸減小,而ⅦA族元素的電負(fù)性從上到下逐漸增大B.電負(fù)性的大小可以作為判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)C.元素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng)D.NaH的存在能支持“可將氫元素放在ⅦA族”的觀點(diǎn)12.不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一定數(shù)值χ來表示,χ值越大,其原子吸引電子能力越強(qiáng),在所形成的分子中為帶負(fù)電荷的一方。下表是某些元素的χ值:元素符號(hào)LiBeBCOFχ值0.981.572.042.553.443.98元素符號(hào)NaAlSiPSClχ值0.931.601.902.192.553.16(1)通過分析χ值的變化規(guī)律,確定N、Mg的χ值范圍:<χ(Mg)<;<χ(N)<。

(2)推測(cè)χ值與原子半徑的關(guān)系為。

(3)某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)為,其中S—N鍵中,你認(rèn)為共用電子對(duì)偏向(填元素符號(hào))。

(4)如果χ值為電負(fù)性的數(shù)值,試推斷AlBr3中化學(xué)鍵的類型為。

(5)預(yù)測(cè)元素周期表中χ值最小的元素是(放射性元素除外)。

能力提升練題組一元素周期律1.(2020山東煙臺(tái)二中高二月考,)已知X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJ/mol。請(qǐng)根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷,錯(cuò)誤的是()I元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常見化合價(jià)是+1價(jià)B.元素Y是ⅢA族元素C.元素X與氯形成化合物時(shí),化學(xué)式可能是XClD.若元素Y處于第三周期,它可與冷水劇烈反應(yīng)2.(2020河南開封期末聯(lián)考,)第二周期非金屬元素X、Y、Z、W、R的原子序數(shù)依次增大,它們的基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)依次為1、2、3、2、1。下列有關(guān)上述五種元素的推斷正確的是()A.元素Z位于第ⅥA族B.氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是HRC.X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,Y的酸性最強(qiáng)D.XR3分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)3.(2020河南洛陽高二期末,)下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì),正確的是()4.(2020黑龍江哈爾濱六中高二期末,)以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()A.具有下列電子排布式的原子:①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①B.具有下列外圍電子排布式的原子:①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,第一電離能最大的是③C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④D.某元素X的逐級(jí)電離能(單位:kJ/mol)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽離子是X3+題組二“位、構(gòu)、性”關(guān)系的綜合應(yīng)用5.(2020山東威海高三一模,)主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,且均不大于20。W、X、Z的原子核外最外層電子數(shù)之和為7;W、X原子序數(shù)之和是Y的一半;W與Z同族;Y的單質(zhì)是黑火藥的一種主要成分。下列說法錯(cuò)誤的是(深度解析)A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y>ZB.W、X、Y三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)閅>X>WC.W與Z形成的化合物的水溶液顯堿性D.X、Z二者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與Y的簡(jiǎn)單氫化物三者間兩兩相互反應(yīng)6.(2020遼寧瓦房店高級(jí)中學(xué)高二上期末,)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層只有一個(gè)電子,Z的簡(jiǎn)單離子半徑在同周期元素中最小,W的價(jià)電子數(shù)是Z的2倍。下列說法正確的是()A.第一電離能:W>Z>Y>XB.由Y、W組成的化合物的水溶液呈堿性的原因:W2-+2H2OH2W+2OH-C.Z的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比Y的強(qiáng)D.由Z、W組成的化合物不能在水溶液中制備7.(2020湖南長(zhǎng)沙七校聯(lián)考,)短周期元素R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,R的無氧酸溶液能在玻璃容器上刻標(biāo)記;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只顯一種化合價(jià);R和Z位于同主族,Y原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的2倍。下列有關(guān)推斷正確的是()A.R單質(zhì)和Z單質(zhì)均可與水發(fā)生反應(yīng)置換出O2B.上述元素形成的簡(jiǎn)單離子都能促進(jìn)水的電離C.YR6能在氧氣中劇烈燃燒D.元素對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子的半徑:Y>Z>R>X8.(2020山東德州高二期末,)X、Y、Z、W為周期表中前四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。X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;Y與X同周期,Y的第一電離能高于同周期與之相鄰的元素;Z的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與X原子相同;W元素原子最外層只有未成對(duì)電子,其內(nèi)層所有軌道全部充滿,但并不是第ⅠA族元素。(1)請(qǐng)寫出W基態(tài)原子的電子排布式:。

(2)寫出X原子價(jià)電子的軌道表示式:。

(3)X、Y、Z三種元素第一電離能由大到小的順序是(填元素符號(hào),下同),三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.C2.B3.A4.D5.C6.C7.A8.D9.A10.B11.A1.C根據(jù)原子的核外電子排布式可知,A為氮原子,B為硼原子,C為鋁原子,D為硫原子。根據(jù)原子半徑變化規(guī)律可知,r(Al)>r(S)>r(B)>r(N),故Al原子半徑最大。2.BLi+和H-的核外均有一個(gè)電子層,但Li+的核電荷數(shù)大,故半徑更小,A錯(cuò)誤;Cl-和Cl的核外均有3個(gè)電子層,且核內(nèi)均有17個(gè)質(zhì)子,但Cl-的核外電子數(shù)多于Cl,故Cl-半徑更大,B正確;Na+和F-的核外均有2個(gè)電子層,但Na+的核電荷數(shù)更大,故半徑更小,C錯(cuò)誤;Na+的核外有2個(gè)電子層,而K+的核外有3個(gè)電子層,故K+的半徑更大,D錯(cuò)誤。3.A同種元素:陽離子半徑<原子半徑,原子半徑<陰離子半徑,則半徑:Cl<Cl-,Ca2+<Ca。①Cl-、Br-的最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)依次增多,所以離子半徑:Cl-<Br-,正確;②Al3+、Mg2+、F-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)依次減小,則離子半徑:Al3+<Mg2+<F-,錯(cuò)誤;③Ca、Ba的最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)依次增多,則半徑:Ca<Ba,正確;④Se2-、Br-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)依次增大,則半徑:Se2->Br-,錯(cuò)誤。歸納總結(jié)一般用“三看”規(guī)律來比較微粒半徑的大小:“一看”電子層數(shù):當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大;“二看”核電荷數(shù):當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小;“三看”核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越大,半徑越大。4.D由核外電子排布式可知,②、③、④分別是S2-、O2-、Cl-,電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則有②>④,③>①;電子層數(shù)越多,半徑越大,則大小順序?yàn)棰?gt;④>③>①。5.C根據(jù)A元素原子的各級(jí)電離能數(shù)據(jù),可知第三電離能與第四電離能差距明顯較大,則A常見價(jià)態(tài)為+3價(jià),答案為C。易錯(cuò)提醒(1)稀有氣體元素的第一電離能為同周期元素中最大的。(2)同周期元素第一電離能:ⅡA族>ⅢA族,ⅤA族>ⅥA族。6.C四個(gè)選項(xiàng)中C中3p軌道處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),第一電離能最大,故選C。7.A同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì),注意同一周期的第一電離能第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素。H、Li、Na、K屬于同一主族元素且原子序數(shù)依次增大,其第一電離能依次減小,故A正確;Na、Mg、Al、Si屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大,其第一電離能由大到小順序?yàn)镾i、Mg、Al、Na,故B錯(cuò)誤;I、Br、Cl、F屬于同一主族元素且原子序數(shù)依次減小,其第一電離能依次增大,故C錯(cuò)誤;F、O、N、C屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小,其第一電離能由大到小順序是F、N、O、C,故D錯(cuò)誤。8.DA項(xiàng),同周期元素中0族元素的第一電離能最大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯元素是主族元素,形成的簡(jiǎn)單離子中Cl元素的化合價(jià)的絕對(duì)值是1,與其族序數(shù)不相等,錯(cuò)誤;C項(xiàng),第ⅠA、ⅡA族元素的原子半徑越大,元素的第一電離能越小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),同一主族自上而下,元素的第一電離能逐漸減小,正確。9.A同主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小,A項(xiàng)正確;電負(fù)性F>O>N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;F元素?zé)o正化合價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑P>C>N,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.B由四種元素的基態(tài)原子的電子排布式可知①為Si,②為P,③為N,④為O。Si、P同周期,N、P同主族,則原子半徑:Si>P>N,即①>②>③,A錯(cuò)誤;一般同周期元素,隨原子序數(shù)的遞增,電負(fù)性逐漸增大,同主族元素,原子序數(shù)越大,電負(fù)性越小,則電負(fù)性:O>N>P>Si,即④>③>②>①,B正確;同周期從左到右,元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì),但原子核外電子處于全充滿或半充滿時(shí),第一電離能更大,故第一電離能:N>O>P>Si,即③>④>②>①,C錯(cuò)誤;N、P的最高正價(jià)為+5價(jià),Si的最高正價(jià)為+4價(jià),O沒有最高正化合價(jià),D錯(cuò)誤。歸納總結(jié)電負(fù)性、第一電離能與金屬性和非金屬性的關(guān)系(比較電負(fù)性大小時(shí),不考慮稀有氣體元素):11.A同主族自上而下元素的金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,電負(fù)性逐漸減小,A項(xiàng)不正確;電負(fù)性的大小可以作為判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù),B項(xiàng)正確;電負(fù)性越大的原子,對(duì)鍵合電子的吸引力越大,C項(xiàng)正確;NaH中H為-1價(jià),與鹵化鈉相似,能支持“可將氫元素放在ⅦA族”的觀點(diǎn),D項(xiàng)正確。12.答案(1)0.931.572.553.44(2)原子半徑越大,χ值越小(3)N(4)共價(jià)鍵(5)Cs解析(1)通過表中數(shù)據(jù)分析可知同周期從左到右,χ值依次增大,同主族從上到下,χ值依次減小,可判斷χ(Na)<χ(Mg)<χ(Al),且χ(Be)>χ(Mg),故0.93<χ(Mg)<1.57;同理,2.55<χ(N)<3.44。(3)根據(jù)信息:“χ值越大,其原子吸引電子能力越強(qiáng),在所形成的分子中為帶負(fù)電荷的一方”,由χ(S)=2.55,2.55<χ(N)<3.44,可知共用電子對(duì)偏向N原子。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可得χ(Br)<χ(Cl),因此χ(Br)與χ(Al)的電負(fù)性差值要小于χ(Cl)與χ(Al)的電負(fù)性差值,故AlBr3中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。(5)根據(jù)χ值的變化規(guī)律,χ值最小的元素應(yīng)在元素周期表的左下角,但要注意放射性元素除外,故最小的是Cs(銫)。能力提升練1.D2.B3.A4.D5.B6.D7.D1.DX第一電離能和第二電離能相差較大,說明X原子核外最外層只有一個(gè)電子,X為第ⅠA族元素,則其常見化合價(jià)為+1價(jià),A正確;Y元素第三電離能和第四電離能相差較大,說明Y原子核外最外層有3個(gè)電子,為ⅢA族元素,B正確;X的常見化合價(jià)為+1價(jià),Cl的常見化合價(jià)為-1價(jià),形成的化合物化學(xué)式可能是XCl,C正確;如果Y是第三周期元素,最外層有3個(gè)電子,則Y為Al元素,單質(zhì)Al和冷水不反應(yīng),D錯(cuò)誤。2.B依題意可推知X為硼,Y為碳,Z為氮,W為氧,R為氟。氮元素位于第ⅤA族,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硝酸酸性比碳酸、硼酸的強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;BF3分子中硼原子最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.A根據(jù)鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),可知電負(fù)性隨核電荷數(shù)的遞增而減小,A正確;F元素?zé)o正價(jià),B錯(cuò)誤;HF分子間可以形成氫鍵,故其沸點(diǎn)高于HCl和HBr,C錯(cuò)誤;F2、Cl2、Br2的相對(duì)分子質(zhì)量遞增,其分子間作用力逐漸增強(qiáng),熔點(diǎn)逐漸升高,D錯(cuò)誤。4.D四種元素分別是Si、N、C、S,Si的原子半徑最大,故A正確;四種同周期元素原子的價(jià)電子排布式中,③的3p能級(jí)是3個(gè)電子,為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能最大,故B正確;四組元素中,前三組分別是同主族元素,從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小,只有第④組為同周期元素,隨原子序數(shù)增大,電負(fù)性增大,故C正確;根據(jù)該元素的逐級(jí)電離能可知,該元素的第二電離能與第三電離能的差距較大,所以該元素原子的最外層有2個(gè)電子,與氯氣反應(yīng)時(shí),最有可能失去2個(gè)電子,生成的陽離子是X2+,故D錯(cuò)誤。5.BW與Z同族,且W、X、Z的原子核外最外層電子數(shù)之和為7,則三者最外層電子數(shù)可能是1、5、1,2、3、2,3、1、3;黑火藥中的單質(zhì)有S和C,若Y為C,則W、X的原子序數(shù)之和為3,X元素為0族元素,不符合題意,所以Y為S,W、X的原子序數(shù)之和為8,再結(jié)合W、X最外層電子數(shù)可能的情況可知W為H,X為N,Z為K。K+和S2-電子層結(jié)構(gòu)相同,但S2-核電荷數(shù)更小,半徑更大,即簡(jiǎn)單離子半徑:Y>Z,故A正確;元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大,非金屬性:N>S,所以電負(fù)性:N>S,即X>Y,故B錯(cuò)誤;W與Z形成的化合物為KH,與水反應(yīng)生成KOH和H2,溶液顯堿性,故C正確;X、Z二者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為HNO3和KOH,Y的簡(jiǎn)單氫化物為H2S,硝酸和氫氧化鉀可以發(fā)生中和反應(yīng),硝酸可以氧化H2S,KOH和H2S可以發(fā)生中和反應(yīng),故D正確。歸納總結(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)6.D短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,則X是O元素;Y原子的最外層只有一個(gè)電子,則Y是Na元素;Z的簡(jiǎn)單離子半徑在同周期元素中最小,則Z是Al元素;W的價(jià)電子數(shù)是Al的2倍,則W是S元素。第一電離能:X(O)>W(S)>Z(Al)>Y(Na),故A錯(cuò)誤;硫化鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,硫離子在溶液中分步水解,水解的離子方程式為S2-+H2OHS-+OH-,故B錯(cuò)誤;元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),金屬性鈉元素強(qiáng)于鋁元素,則鈉的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比鋁的強(qiáng),故C錯(cuò)誤;鋁離子和硫離子在溶液中發(fā)生互相促進(jìn)的水解反應(yīng)生成氫氧化鋁和硫化氫,則不能在水溶液中制備硫化鋁,故D正確。7.D已知R