第2節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第2課時(shí)元素周期律能力提升1.下列各組粒子,半徑大小比較錯(cuò)誤的是()>Na>Li +>Mg2+>Al3++>Na+>F- >F->F2.下列敘述中正確的是()A.同一周期中,第ⅦA族元素的原子半徑最大B.第ⅥA族元素的原子,其半徑越大,越容易得到電子C.室溫時(shí),0族元素的單質(zhì)都是氣體D.同一周期中,堿金屬元素的第一電離能最大3.通常情況下,元素原子的原子核外p能級(jí)、d能級(jí)上的電子排布為“全空”“半滿”“全滿”的時(shí)候,元素的性質(zhì)一般更穩(wěn)定,稱為洪特規(guī)則的特例。下列事實(shí)不能作為這個(gè)規(guī)則證據(jù)的是()A.元素硼(B)的第一電離能大于元素鈹(Be)的B.元素磷(P)的第一電離能大于元素硫(S)的C.基態(tài)銅(Cu)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2+容易失電子轉(zhuǎn)變成26F,26Fe2+表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性4.某元素的電離能(單位:電子伏特)如下:I1I2I3I4I5I6I7此元素位于元素周期表中第()族A.ⅢA B.ⅣA C.ⅥA D.ⅤA5.短周期元素X和Y可形成離子化合物,其中X的陽(yáng)離子與Y的陰離子相差一個(gè)電子層,下列敘述正確的是()和Y一定位于周期表中同一周期一定是金屬元素,Y一定是非金屬元素的最高價(jià)一定比Y的最高價(jià)低的離子半徑一定比Y的大6.按F、Cl、Br、I順序遞增的是()A.最外層電子數(shù) B.第一電離能C.電負(fù)性 D.原子半徑7.一種價(jià)電子排布為2s22p5的元素,下列有關(guān)它的描述正確的有()A.原子序數(shù)為8B.在同周期元素中電負(fù)性最大C.在同周期元素中,其原子半徑最大D.在同周期元素中,元素的第一電離能最大8.現(xiàn)有四種元素基態(tài)原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5,則下列有關(guān)比較中正確的是()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(jià):④>③=②>①9.有X、Y兩種主族元素,下列有關(guān)預(yù)測(cè)不正確的是()A.若X的I1小于Y的I1,則X的金屬性不一定比Y的強(qiáng)B.若X、Y的電負(fù)性之和小于3,則X、Y均為金屬元素C.若X、Y的電負(fù)性之差為,則X、Y形成的化合物很可能是離子化合物D.若X、Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式分別為HXO3、H3YO4,則X、Y均位于元素周期表的p區(qū)、B、C、D四種元素,已知A元素是地殼中含量最多的元素;B元素為金屬元素,它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和;C元素是第三周期元素中第一電離能最小的;D元素在第三周期元素中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、ArB.元素A、B、C兩兩組合形成的化合物為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C.元素A、C簡(jiǎn)單離子的半徑大小關(guān)系:A<CD.元素B、C電負(fù)性的大小關(guān)系:B>C、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,Q、R、X、Y均為短周期主族元素;②Y元素的原子外圍電子排布為ms2mp2;③R元素的原子核外L層上的電子數(shù)為奇數(shù);④Q、X元素的原子p能級(jí)上的電子數(shù)分別為2和4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)Z2+的核外電子排布式是。

(2)Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙,下列判斷正確的是。

a.穩(wěn)定性:甲>乙b.穩(wěn)定性:甲<乙(3)Q、R、Y三種元素的第一電離能的數(shù)值由小至大的順序?yàn)?用元素符號(hào)作答)。

(4)五種元素中,電負(fù)性最大的元素是,電負(fù)性最小的元素是。

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X來(lái)表示,X值越大,其原子吸引電子的能力越強(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X值:元素符號(hào)LiBeBCOFX值元素符號(hào)NaAlSiPSClX值(1)通過(guò)分析X值的變化規(guī)律,確定N、Mg的X值范圍:<X(Mg)<;<X(N)<。

(2)推測(cè)X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X值為電負(fù)性的數(shù)值,試推斷AlBr3中化學(xué)鍵的類(lèi)型為(兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于時(shí),形成離子鍵;反之,形成共價(jià)鍵)。

(5)預(yù)測(cè)元素周期表中X值最小的元素是(放射性元素除外)。

13.下表列出了前20號(hào)元素中某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù):性質(zhì)元素原子半徑(×10-9m)最高價(jià)態(tài)最低價(jià)態(tài)①+6-2②+1—③—-2④+3—⑤+4-4⑥+5-3⑦+7-1⑧+1—⑨+5-3⑩+4-4試回答下列問(wèn)題:(1)以上10種元素中,第一電離能最小的是(填編號(hào))。

(2)上述⑤、⑥、⑦三種元素中的某兩種元素形成的化合物中,每一個(gè)原子都滿足8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可能是(寫(xiě)分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化學(xué)式為;元素①的原子外圍電子排布式是

。

(3)①、⑥、⑦、⑩四種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,由強(qiáng)到弱的順序是(填化學(xué)式)。

(4)③和⑨兩元素比較,非金屬性較弱的是(填名稱),可以驗(yàn)證你的結(jié)論的是下列中的(填序號(hào))。

A.氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性B.單質(zhì)分子中的鍵能C.兩元素的電負(fù)性D.含氧酸的酸性E.氫化物中X—H鍵的鍵長(zhǎng)(X代表③和⑨兩元素)F.兩單質(zhì)在自然界中的存在形式14.(1)下列曲線分別表示元素的某種性質(zhì)與核電荷數(shù)的關(guān)系(Z為核電荷數(shù),Y為元素的有關(guān)性質(zhì))。把與下面元素有關(guān)的性質(zhì)相符的曲線標(biāo)號(hào)填入相應(yīng)的空格中:①ⅡA族元素的價(jià)電子數(shù)。

②第三周期元素的最高化合價(jià)。

③F-、Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑。

(2)元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。已知Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4;M元素原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為4∶3;N-、Z+、X+的半徑逐漸減小;化合物XN常溫下為氣體。據(jù)此回答:①N的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為。

②化合物A、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì),且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同,組成元素的原子數(shù)目之比為1∶1∶1,A溶液中水的電離程度比B溶液中水的電離程度小。則化合物A中的化學(xué)鍵類(lèi)型為

,

B的化學(xué)式為。

③工業(yè)上制取單質(zhì)M的化學(xué)方程式為

。

參考答案1.解析:A項(xiàng),同一主族元素的原子半徑從上到下越來(lái)越大,正確;B項(xiàng),核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,正確;C項(xiàng),離子半徑大小關(guān)系應(yīng)為Mg2+<Na+<F-;D項(xiàng),Cl-比F-多一個(gè)電子層,離子半徑:Cl->F-,F-比F多一個(gè)電子,粒子半徑大小為F->F,綜上可知粒子半徑:Cl->F->F。答案:C2.解析:同一周期中,第ⅦA族元素的原子半徑最小(稀有氣體除外),A項(xiàng)錯(cuò)誤;同一主族中,原子半徑越大,越難得電子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;室溫時(shí),0族元素的單質(zhì)都是氣體,C項(xiàng)正確;同一周期中,堿金屬元素的第一電離能最小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C3.解析:元素鈹?shù)耐鈬娮优挪紴?s2,2s能級(jí)為全滿狀態(tài),更穩(wěn)定,而元素硼的外圍電子排布式為2s22p1,故第一電離能:鈹>硼;磷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p3,3p能級(jí)為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,故第一電離能:P>S;基態(tài)銅原子的電子排布式中3d能級(jí)為全滿狀態(tài),4s能級(jí)為半滿狀態(tài),此時(shí)銅原子最穩(wěn)定,C項(xiàng)正確;26Fe2+的外圍電子排布式為3d6,不夠穩(wěn)定,而26Fe3+的外圍電子排布式為3d5,3d能級(jí)為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,故D項(xiàng)正確。答案:A4.解析:由表中的數(shù)據(jù)可以看出,I6要遠(yuǎn)大于I5,故該元素易形成+5價(jià)化合物,該元素為第ⅤA族元素。答案:D5.解析:題意沒(méi)有具體指出X的陽(yáng)離子比Y的陰離子多一個(gè)電子層,還是少一個(gè)電子層。例如,H-和Na+是相差一個(gè)電子層,但不位于同一周期,A項(xiàng)錯(cuò);形成離子化合物,且是由兩種元素組成,則其中一種必須是金屬元素,另一種為非金屬元素,B項(xiàng)正確;金屬的價(jià)態(tài)(短周期)最高為+3價(jià),而非金屬價(jià)態(tài)最低為-4價(jià),最高為+7價(jià),C項(xiàng)錯(cuò);由Na和Cl形成的離子化合物中,Cl-的半徑大于Na+的半徑,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:B6.解析:F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)相同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;F、Cl、Br、I的第一電離能依次減小,原子半徑依次增大,電負(fù)性依次減小,故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案:D7.解析:該元素原子的核外電子排布式為1s22s22p5,故原子序數(shù)為9,是F元素,它在所有元素中電負(fù)性最大(稀有氣體未計(jì))。在第二周期所有原子中,F的原子半徑最小,Ne在第二周期中第一電離能最大。答案:B8.解析:①②③④分別為S、P、N、F,第一電離能:④>③>②>①,A項(xiàng)正確;原子半徑順序應(yīng)為②>①>③>④,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電負(fù)性順序應(yīng)為④>③>①>②,C項(xiàng)錯(cuò)誤;最高正化合價(jià)順序應(yīng)為①>③=②,F無(wú)正化合價(jià),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A9.解析:A項(xiàng),如I1(Al)<I1(Mg),而Al的金屬性比Mg弱,正確;電負(fù)性之差大于時(shí)一般形成離子化合物,HXO3、H3YO4中X、Y元素均顯+5價(jià),位于ⅤA族p區(qū),故C、D兩項(xiàng)正確。H與K、Rb等電負(fù)性之和均小于3,B項(xiàng)不正確。答案:B10.解析:地殼中含量最多的元素為氧;由題意知B元素K層和L層電子數(shù)之和為10,則M層電子數(shù)為8,N層電子數(shù)為2,故B元素為鈣;C元素是第三周期元素中第一電離能最小的,為鈉;第三周期元素中第一電離能最大的為氬。選項(xiàng)C,A的簡(jiǎn)單離子O2-和C的簡(jiǎn)單離子Na+的半徑大小關(guān)系:r(O2-)>r(Na+)。答案:C11.解析:本題所考查的知識(shí)點(diǎn)從原子結(jié)構(gòu)到元素及其化合物的性質(zhì),綜合性較強(qiáng)。Z的原子序數(shù)為29,則Z為Cu元素,綜合②③④分析可知Q、R、X、Y分別為C、N、O、Si。答案:(1)1s22s22p63s23p63d9(2)a(3)Si<C<N(4)氧(或O)銅(或Cu)12.解析:(1)通過(guò)表中數(shù)據(jù)分析可知同周期從左到右,X值依次增大,同主族從上到下,X值依次減小,可判斷X(Na)<X(Mg)<X(Al),且X(Be)>X(Mg),故<X(Mg)<。同理可分析X(N)。(2)通過(guò)思考同周期、同主族元素原子半徑的變化與X值的變化可得出結(jié)論。(3)根據(jù)信息,若X值越大,其原子吸引電子的能力越強(qiáng),在所形成的分子中成為帶負(fù)電荷的一方,由X(S)=,X(C)<X(N)<X(O),即<X(N)<,得共用電子對(duì)偏向氮原子。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可得X(Br)<X(Cl),因此X(Br)與X(Al)的差值要小于X(Cl)與X(Al)的差值,而Al與Cl的電負(fù)性差值為,小于,AlCl3中含共價(jià)鍵,故AlBr3中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。(5)根據(jù)X值的變化規(guī)律,X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,故填Cs(銫)。答案:(1)(2)原子半徑越大,X值越小(3)N(4)共價(jià)鍵(5)Cs13.解析:由題意可知,10種元素是前20號(hào)元素,根據(jù)表中數(shù)據(jù),可推出①S,②K,③O,④Al,⑤C,⑥P,⑦Cl,⑧Na,⑨N,⑩Si。(1)一般來(lái)說(shuō),在同一周期中,自左至右,元素的第一電離能逐漸增大;同一主族中,從上向下,元素的第一電離能逐漸減小。故在10種元素中,第一電離能最小的是②K。(2)C、P、Cl中的某兩種元素形成的化合物中,PCl3或CCl4分子中的每一個(gè)原子都滿足8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);元素⑨和⑩形成的化合物是Si3N4;S的原子外圍電子排布式是3s23p4。(3)元素的非金屬性越強(qiáng),形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性強(qiáng)弱為Cl>S>P>Si,故其氫化物穩(wěn)定性為HCl>H2S>PH3>SiH4。(4)氧元素和氮元素相比,非金屬性較弱的是氮元素,可通過(guò)C、E兩項(xiàng)驗(yàn)證。答案:(1)②(2)PCl3、CCl4Si3N43s23p4(3)HCl>H2S>PH3>SiH4(4)氮元素CE14.解析:(1)①同族元素的價(jià)電子數(shù)相等。②同周