2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)第2課時元素周期律作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE7-第2課時元素周期律A級·基礎(chǔ)鞏固練一、選擇題1．在其次周期中，B、C、N、O四種元素的第一電離能由大到小的排列依次正確的是(A)A．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B)B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)C．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B)D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)解析：同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰元素，這四種其次周期元素，它們的族序數(shù)分別是：第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA族，所以它們的第一電離能大小依次是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B)，A正確。2．下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的改變趨勢，正確的是(A)解析：同主族元素從上到下電負(fù)性依次減小，A正確；鹵族元素中氟無正價，B錯；HF分子間存在氫鍵，所以HF沸點(diǎn)最高，C錯；鹵族元素從上到下單質(zhì)分子間范德華力依次增大，熔點(diǎn)依次上升，D錯。3．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p2;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p4。則下列有關(guān)比較中正確的是(A)A．電負(fù)性：④＞③＞②＞①B．原子半徑：④＞③＞②＞①C．第一電離能：④＞③＞②＞①D．最高正化合價：④＞③＞②＞①解析：由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知，①1s22s22p63s23p2為Si元素；②1s22s22p63s23p3為P元素；③1s22s22p3為N元素；④1s22s22p4為O元素。同周期自左而右電負(fù)性增大，所以電負(fù)性Si＜P＜S，N＜O，同主族從上到下電負(fù)性減弱，所以電負(fù)性N＞P，O＞S，故電負(fù)性Si＜P＜N＜O，即④＞③＞②＞①，故A正確；同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑Si＞P，N＞O，故B錯誤；同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N、P元素原子np能級容納3個電子，為半充溢穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能Si＜P，N＞O，故C錯誤；最高正化合價等于最外層電子數(shù)，但O元素沒有最高正化合價，所以最高正化合價③＝②＞①，故D錯誤。4．下列四種粒子中，半徑按由大到小的排列依次是(A)①基態(tài)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖：②基態(tài)Y的價電子排布式：3s23p5③基態(tài)Z2－的電子排布圖：④W基態(tài)原子有2個能層，電子式：A．③>①>②>④ B．③>②>①>④C．①>③>④>② D．①>④>③>②解析：由題意可知：X、Y、Z2－、W分別為S、Cl、S2－、F。S、Cl、S2－、F粒子半徑大小排列依次為r(S2－)>r(S)>r(Cl)>r(F)。5．鋰和鎂在元素周期表中有特別“對角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相像。下列有關(guān)鋰及其化合物敘述正確的是(B)A．Li2SO4難溶于水B．Li與N2反應(yīng)產(chǎn)物是Li3NC．LiOH易溶于水D．LiOH與Li2CO3受熱都很難分解解析：元素周期表中，處于對角線位置的元素具有相像的性質(zhì)，則依據(jù)MgSO4、Mg、Mg(OH)2、MgCO3的性質(zhì)可推斷Li2SO4、Li、LiOH、Li2CO3的性質(zhì)。6．周期表其次行中原子序數(shù)相連的X、Y、Z三種元素的連續(xù)電離能(單位：kJ·mol－1)如表格所示，下列敘述正確的是(A)元素I1I2I3I4X522.057324.811856.6－Y898.81763.5814901.621084Z803.4624363672.925116A．X的原子電子層結(jié)構(gòu)為1s22s1B．Y為第ⅡA族元素，其元素符號為MgC．Z的價電子數(shù)為1D．X的原子半徑小于Y的原子半徑解析：依據(jù)電離能數(shù)據(jù)可知X的其次電離能遠(yuǎn)大于其第一電離能，這說明X應(yīng)當(dāng)是第ⅠA族元素。又因為均是周期表其次行中原子序數(shù)相連的元素，所以X是Li，Y是Be，Z是B。Li的原子序數(shù)是3，原子電子層結(jié)構(gòu)為1s22s1，A正確；Y是Be元素，B錯誤；B元素的價電子數(shù)是3，C錯誤；同周期自左向右原子半徑漸漸減小，則X的原子半徑大于Y的原子半徑，D錯誤。7．已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，下列說法錯誤的是(C)A．X與Y形成化合物時，X顯負(fù)價、Y顯正價B．第一電離能X可能小于YC．最高價含氧酸的酸性：X對應(yīng)的酸性弱于Y對應(yīng)的酸性D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY<HnX解析：依據(jù)X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y可知，X的非金屬性強(qiáng)于Y的非金屬性，X與Y形成化合物時，X顯負(fù)價，Y顯正價，A正確；同周期元素從左到右，電負(fù)性漸漸增大，由于第ⅤA族元素原子的最外層p軌道處于半充溢狀態(tài)，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，第一電離能比第ⅥA族元素原子的大，所以第一電離能X可能小于Y，B正確；依據(jù)上述推斷，非金屬性X>Y，則最高價含氧酸的酸性：X對應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對應(yīng)的酸性，C錯誤；依據(jù)上述推斷，非金屬性X>Y，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY<HnX，D正確。二、非選擇題8．X、Y是同周期的兩種非金屬元素，不能說明X元素的非金屬性比Y元素強(qiáng)的事實是__C、E、F__。A．將X的單質(zhì)通入HnY溶液中產(chǎn)生渾濁B．加熱至300℃，HnY發(fā)生分解而HmX不分解C．第一電離能：X>YD．電負(fù)性：X>YE．單質(zhì)的熔點(diǎn)：X<YF．氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性：HmX>HnYG．X與Y形成的化合物YmXn中X元素顯負(fù)價解析：單質(zhì)間的置換反應(yīng)(A項)、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(B項)、元素的電負(fù)性(D項)、非金屬互化物中元素的化合價(G項)以及單質(zhì)與H2化合的難易、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性等都能用來說明和比較元素非金屬性的強(qiáng)弱。但單質(zhì)的可燃性、熔點(diǎn)、元素的第一電離能以及氣態(tài)氫化物水溶液的酸性等不能說明和比較元素的非金屬性強(qiáng)弱。比如，I1(Cl)>I1(P)>I1(S)，非金屬性：Cl>S>P；氫化物水溶液酸性：HCl>HF、HCl>H2S；非金屬性：Cl<F、Cl>S。9．美國化學(xué)家鮑林(L.Pauling)首先提出了電負(fù)性的概念。電負(fù)性也是元素的一種重要性質(zhì)，電負(fù)性越大，其原子吸引電子的實力越強(qiáng)，在所形成的分子中成為帶負(fù)電荷的一方。下表給出的是原子序數(shù)小于20的16種元素的電負(fù)性數(shù)值：元素HLiBeBCNOF電負(fù)性2.11.01.52.02.53.03.54.0元素NaMgAlSiPSClK電負(fù)性0.91.21.51.82.12.53.00.8請細(xì)致分析，試回答下列問題：(1)依據(jù)表中所給數(shù)據(jù)分析推想：同主族的不同元素的電負(fù)性改變的規(guī)律是：__核電荷數(shù)越大，電負(fù)性越小__。同周期中，電負(fù)性與原子半徑的關(guān)系為：__原子半徑越小，電負(fù)性越大__。(2)預(yù)料周期表中電負(fù)性最大的元素應(yīng)為__F__(填元素符號)；估計鈣元素的電負(fù)性的取值范圍：__0.8__<Ca<__1.2__。(3)預(yù)料周期表中，電負(fù)性最小的元素位于第__六__周期__ⅠA__族(放射性元素除外)；其基態(tài)原子核外電子排布式可表示為__1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1__。解析：(1)由題給信息可知：元素的非金屬性越強(qiáng)，則元素的電負(fù)性越大；元素金屬性越強(qiáng)，則元素的電負(fù)性越小。所以同主族元素，從上到下，電負(fù)性漸漸變小；同周期元素的電負(fù)性隨原子半徑的減小而增大。(2)周期表中F元素的非金屬性最強(qiáng)，所以氟的電負(fù)性最大；由于元素金屬性強(qiáng)弱為K>Ca>Mg，所以Ca的電負(fù)性的取值范圍為0.8～1.2。(3)電負(fù)性越小，元素的金屬性越強(qiáng)，周期表中的金屬性最強(qiáng)元素為Cs，它位于周期表中的第六周期ⅠA族。其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1。B級·實力提升練一、選擇題1．依據(jù)元素周期律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)學(xué)問，以下有關(guān)排序正確的是(C)A．離子半徑：Ca2＋>Cl－>S2－B．第一電離能：Si>C>NC．電負(fù)性：F>S>MgD．熱穩(wěn)定性：SiH4>H2S>H2O解析：核外電子排布相同的微粒，核電荷數(shù)越大，微粒半徑越小，離子半徑：Ca2＋<Cl－<S2－，A錯誤；同周期主族元素自左向右第一電離能呈增大趨勢(第ⅡA族、第ⅤA族特別)，同主族從上到下第一電離能漸漸減小，則第一電離能：Si<C<N，B錯誤；非金屬性越強(qiáng)，元素的電負(fù)性越大，則電負(fù)性：F>S>Mg，C正確；非金屬性越強(qiáng)，其簡潔氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，則熱穩(wěn)定性：SiH4<H2S<H2O，D錯誤。2．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關(guān)比較正確的是(A)A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①C．電負(fù)性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①解析：由電子排布式可知：①為S元素，②為P元素，③為N元素，④為F元素。依據(jù)元素周期律可知，第一電離能：④>③>②>①，A項正確；原子半徑應(yīng)是②最大，④最小，B項不正確；電負(fù)性應(yīng)是④最大，②最小，C項不正確；F無正價，②、③最高正化合價均為＋5，①的最高正化合價為＋6，D項不正確。二、非選擇題3．已知A、B、C、D為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如表格所示(單位：kJ·mol－1)。元素代號I1I2I3I4A2080400061009400B500460069009500C7401500770010500D5801800270011600回答下列各題：(1)A是__Ar__，B是__Na__，C是__Mg__，D是__Al__。(填元素符號)(2)B通常顯__＋1__價，B的電負(fù)性__<__C的電負(fù)性(填“>”“<”或“＝”)。(3)元素C的第一電離能比D高的緣由是__鎂的價電子為3s2,3p軌道處于全空狀態(tài)，能量較低，較穩(wěn)定，所以第一電離能較大__。(4)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像A元素的是__A__(填序號)。A．氦(1s2) B．鈹(1s22s2)C．鋰(1s22s1) D．氫(1s1)(5)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的狀況，請你估計元素B的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將是第__10__個電子。解析：(1)A、B、C、D為第三周期元素，依據(jù)其原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)推斷A是Ar元素，B是Na元素，C是Mg元素，D是Al元素。(2)B為鈉元素，通常顯＋1價；同周期由左向右元素的電負(fù)性漸漸增大，故鈉的電負(fù)性<鎂的電負(fù)性。(3)元素鎂的第一電離能比鋁高的緣由是鎂的價電子為3s2,3p軌道處于全空狀態(tài)，能量較低，較穩(wěn)定，所以第一電離能較大。(4)A為稀有氣體氬，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像氬元素的是氦，選A。(5)鈉原子有3個電子層，每層的電子數(shù)分別為2、8、1，鈉的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將是第10個電子。4．下圖是元素周期表的簡略框架圖。(1)請在上圖所示的元素周期表中畫出金屬元素與非金屬元素的分界線。按電子排布，可把元素劃分成5個區(qū)，不全是金屬元素的區(qū)為__s區(qū)和p區(qū)__。____(2)依據(jù)氫元素最高正化合價與最低負(fù)化合價的肯定值相等，你認(rèn)為還可把氫元素放在元素周期表中的第__ⅣA__族；有人建議將氫元素排在元素周期表的第ⅦA族，請你寫出支持這一觀點(diǎn)的一個化學(xué)事實：__氫原子得到一個電子達(dá)到最外層2電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(其他合理答案如與堿金屬元素可形成離子化合物M＋[：H]－或NaH等均可)__。(3)上圖中元素①②原子的價電子排布式分別為__3s2__、__3s23p1__。比較元素①與元素②的下列性質(zhì)(填“>”或“<”)。原子半徑：①__>__②；電負(fù)性：①__<__②；金屬性：①__>__②；第一電離能：①__>__②。(4)某短周期元素最高正化合價為＋7價，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為____。解析：(1)金屬元素與非金屬元素的分界線是非金屬元素的硼、硅、砷、碲、砹與金屬元素鋁、鍺、銻、釙之間的分界線。按電子填充依次把元素周期表劃分為5個區(qū)，即s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，其中s區(qū)中的氫以及p區(qū)的大部分元素不是金屬元素。(2)最高正化合價與最低負(fù)化合價肯定值相等的族為第ⅣA族；氫原子得到1個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這一特點(diǎn)同第ⅦA族元素相同。(3)由①和②在元素周期表中的位置可以確定①和②分別為Mg和Al，價電子排布式分別為3s2和3s23p1。利用同周期元素的遞變規(guī)律可知，原子半徑：Mg>Al，金屬性：Mg>Al，電負(fù)性：Al>Mg；第ⅡA族元素的第一電離能比同周期相鄰元素的第一電離能大，所以第一電離能：Mg>Al。(4)短周期元素最高正化合價為＋7的元素應(yīng)為第ⅦA族元素，氟元素?zé)o正價，所以該元素為氯元素。5．現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn＋1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素正三價離子的3d軌道為半充溢狀態(tài)；F元素基態(tài)原子的M層全充溢，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒。(1)A元素的第一電離能__>__(填“<”“>”或“＝”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的依次為__N<O<F__(用元素符號表示)。(2)D元素原子的價電子排布式是__3s2__。(3)C元素的電子排布圖為____；E3＋的離子符號為__Fe3＋__。(4)F元素位于元素周期表的__ds__區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為__1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1__。(5)G元素可能的性質(zhì)__A__。A．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B．其電負(fù)性大于磷C．其原子半徑大于鍺 D．其第一電離能小于硒(6)活潑性：D__>__Al(填