課時跟蹤檢測(五)元素周期律1.以下說法不正確的是()A.第一電離能越小,表示該氣態(tài)原子越容易失電子B.同一元素的電離能,各級電離能逐漸增大C.在元素周期表中,主族元素原子的第一電離能從左到右一定是越來越大D.在元素周期表中,同主族元素從上到下,第一電離能呈現(xiàn)遞減的趨勢2.(2024·遼陽模擬)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序數(shù)依次增大,某種性質(zhì)遞變規(guī)律如圖所示,下列元素性質(zhì)與元素對應正確的是()A.原子半徑:F、Cl、Br、IB.電負性:Si、P、S、ClC.第一電離能:Si、P、S、ClD.最高化合價:C、N、O、F3.(2024·南通模擬)NH4Al(SO4)2·12H2O可用作凈水劑、媒染劑等。下列說法正確的是()A.電負性:χ(N)>χ(O)B.原子半徑:r(Al)>r(N)C.第一電離能:I1(S)>I1(O)D.熱穩(wěn)定性:H2S(g)>H2O(g)4.某元素X的逐級電離能如圖所示,下列說法正確的是()A.X元素可能為+4價B.X的最高價氫氧化物一定為強堿C.X為第五周期元素D.X與氯氣反應生成的化合物為XCl35.下列敘述正確,且能用元素周期律解釋的是()A.金屬性:Ca>Na>MgB.最高正化合價:F>O>NC.第一電離能:Al>Mg>NaD.酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO36.如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關系圖,若用原子序數(shù)代表所對應的元素,則下列說法不正確的是()A.31d和33d屬于不同種核素B.第一電離能:d>e,電負性:d<eC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:a>e>dD.a和b形成的化合物不可能含共價鍵7.嫦娥5號月球探測器帶回的月壤樣品的元素分析結果如圖,下列有關含量前六位元素的說法正確的是()A.原子半徑:Al<SiB.第一電離能:Mg<CaC.Fe位于元素周期表的p區(qū)D.這六種元素中,電負性最大的是O8.前四周期元素X、Y在元素周期表中的相對位置如圖所示,X的基態(tài)原子的價層電子排布為nsn-1npn+1,下列說法不正確的是()A.X元素的電負性大于Y元素的電負性B.n=3C.Y位于元素周期表中第四周期第ⅤA族D.原子半徑:Mg<X9.(2024·四川雅安開學考)X、Y、Z、M、N是原子序數(shù)依次增大的5種短周期主族元素,其元素性質(zhì)或原子結構如表,下列說法正確的是()元素元素性質(zhì)或原子結構X電子只有一種自旋取向Y基態(tài)原子核外價層電子排布滿足nsnnpn+2Z基態(tài)原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等M與基態(tài)Y原子的價層電子數(shù)相同N基態(tài)原子核外只有一個未成對電子A.電負性:N>X>ZB.簡單離子半徑:N>M>ZC.M的第一電離能高于同周期相鄰元素D.X與Y能形成兩種化合物,且所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構10.(2024·貴州黔西模擬)根據(jù)表中短周期元素的有關信息判斷,下列說法錯誤的是()元素編號EFGH原子半徑/nm0.0370.0740.0820.099最高化合價或最低化合價+1-2+3-1元素編號IJKL原子半徑/nm0.1020.1430.1600.186最高化合價或最低化合價-2+3+2+1A.電負性大小:F>H>IB.簡單離子半徑:K>F>LC.第一電離能:K>J>LD.L、K、J的最高價氧化物對應水化物堿性逐漸減弱11.短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,Z的基態(tài)原子的2p軌道半充滿,M的最高正價與最低負價的絕對值之差為4,由這4種元素組成的一種分子的結構如圖所示。下列說法正確的是()A.電負性:M<YB.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>YC.第一電離能:Y>ZD.X與Z、M形成的化合物中,一定不含離子鍵12.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五種元素,A元素的原子最外層電子排布式為ns1;B元素的原子價電子排布式為ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能級與s能級電子總數(shù)相等;D元素原子的M能層的p能級中有3個未成對電子;E元素原子有5個未成對電子。(1)寫出元素名稱:E。

(2)C基態(tài)原子的電子排布圖為。

(3)當n=3時,B與C形成的化合物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是。

(4)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1,B元素的原子價電子排布式為3s23p2,A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序是(用元素符號表示)。

(5)E元素原子的簡化電子排布式是,在元素周期表中的位置是。

13.(1)O、F、Cl電負性由大到小的順序為。

(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是。

I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是。

I1/(kJ·mol-1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)CaTiO3中組成元素的電負性大小順序是。

(4)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲氫材料。①H、B、N中,原子半徑最大的是。

②NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ-),電負性大小順序是。

14.根據(jù)原子結構、元素周期表和元素周期律的知識回答下列問題:Ⅰ.氣態(tài)基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(設為E)。部分元素的第一電離能如圖甲所示:(1)從圖甲分析可知,同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是從上到下依次(填“減小”“增大”或“不變”)。

(2)根據(jù)第一電離能的含義和元素周期律,可推斷出kJ·mol-1<E鈣<kJ·mol-1。

Ⅱ.不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示,該數(shù)值稱為電負性。一般認為:如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1.7,原子之間通常形成離子鍵;如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1.7,通常形成共價鍵。元素符號LiBeBCOF電負性值0.981.572.042.553.443.98元素符號NaAlSiPSCl電負性值0.931.611.902.192.583.16(3)通過分析電負性值變化規(guī)律,確定Mg元素電負性值的最小范圍:<Mg<。

(4)從電負性角度,判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物?。

(5)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應,其結構簡式如圖乙所示?；鶓B(tài)Cu原子的價層電子排布為。在元素周期表中銅位于(填“s”“p”“d”或“ds”)區(qū)。

高階思維訓練15.(2023·湖南卷)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號元素,W為金屬元素;基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等;基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說法正確的是()A.電負性:X>Y>Z>WB.原子半徑:X<Y<Z<WC.Y和W的單質(zhì)都能與水反應生成氣體D.Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性16.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,X、Y的價電子數(shù)相等,Z的價電子所在能層有16個軌道,4種元素形成的化合物如圖。下列說法正確的是()A.電負性:W>YB.酸性:W2YX3>W2YX4C.基態(tài)原子的未成對電子數(shù):W>XD.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y17.下表為元素周期表的一部分,其中的字母代表對應的元素。(1)元素I的元素符號為,I原子價層電子排布圖為;已知M2+3d軌道中有6個電子,試推出M元素位于周期表的位置。

(2)表中元素第一電離能最小的是(填元素符號,下同),電負性最大的是,化學性質(zhì)最穩(wěn)定的是。

(3)表中元素處于d區(qū)的是(填元素符號)。

(4)Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表。元素MnFe電離能/(kJ·mol-1)I1717759I215091561I332482957錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)Mn2+的價層電子排布為,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去1個電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個電子難,對此你的解釋是。

課時跟蹤檢測(五)1.選C第一電離能越小,氣態(tài)原子失去一個電子所需要的能量越小,越容易失電子,故A正確;同一元素的電離能,各級電離能逐漸增大,故B正確;在元素周期表中,主族元素原子的第一電離能從左到右呈增大的趨勢,當價層電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時,原子的能量較低,元素的第一電離能較大,故C錯誤;在元素周期表中,同主族元素從上到下,第一電離能呈現(xiàn)遞減的趨勢,這是因為同主族元素的價電子數(shù)相同,原子半徑逐漸增大,原子核對核外電子的有效吸引作用逐漸減弱,故D正確。2.選C同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則溴原子的原子半徑大于氯原子,且溴元素、碘元素不屬于短周期主族元素,故A錯誤;同周期元素,從左到右非金屬性依次增強,電負性依次增大,則硫元素的電負性大于磷元素,故B錯誤;同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,磷原子的3p軌道為穩(wěn)定的半充滿結構,元素的第一電離能大于相鄰元素,則第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S>Si,故C正確;氧元素沒有最高正化合價,氟元素沒有正化合價,故D錯誤。3.選B同周期主族元素,從左到右元素的非金屬性依次增強,電負性依次增大,則N元素的電負性小于O元素,A錯誤;一般電子層數(shù)越多半徑越大,則半徑Al>N,B正確;同主族元素自上而下第一電離能減小,因此O的第一電離能大于S,C錯誤;同主族元素,從上到下元素的非金屬性依次減弱,簡單氫化物的穩(wěn)定性越弱,則熱穩(wěn)定性H2S(g)<H2O(g),D錯誤。4.選D根據(jù)逐級電離能圖知,第三電離能和第四電離能之間的差距最大,所以該原子最外層有3個電子,屬于ⅢA族元素。X元素最外層有3個電子,可能為+3價,故A錯誤。X屬于ⅢA族元素,則X的最高價氫氧化物不可能是強堿,故B錯誤。周期數(shù)=核外電子層數(shù),圖中沒有顯示X原子有多少電子層,因此無法確定該元素位于第幾周期,故C錯誤。該主族元素最外層有3個電子,在反應中容易失去3個電子形成X3+,所以X與氯氣反應時可能生成XCl3,故D正確。5.選D根據(jù)金屬活動性順序表可知,金屬性:Ca>Na>Mg,但Ca與Na不同周期,也不同主族,A不能用元素周期律解釋;由于非金屬性F最強,O次之,所以F無正價,O無最高正價,N的最高正價為+5價,故B不符合題意;同一周期主族元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能大于其相鄰元素,所以第一電離能大小順序是Mg>Al>Na,故C不符合題意;Si、P、S屬于同周期元素,從左至右非金屬性依次增強,原子序數(shù):Si<P<S,非金屬性:S>P>Si,非金屬性越強最高價含氧酸的酸性越強,酸性為H2SO4>H3PO4>H2SiO3,故D符合題意。6.選D由題干信息可知,a、b、c、d、e分別為O、Na、Al、P、S五種元素;31d和33d即31P和33P質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,屬于不同核素,A正確。d為P、e為S,同一周期元素從左往右第一電離能呈增大趨勢,ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常,故第一電離能:d>e,同周期元素電負性從左往右依次增大,故電負性:d<e,B正確。a、d、e分別為O、P、S,簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與其非金屬性一致,同一周期元素從左往右非金屬性依次增強,同一主族元素從上往下非金屬性依次弱,故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S>PH3,即a>e>d,C正確。a和b形成的化合物Na2O只有離子鍵,Na2O2中既有離子鍵又含有共價鍵,D錯誤。7.選DAl、Si同周期,Al的核電荷數(shù)小于Si,原子半徑:Al>Si,故A錯誤;Mg、Ca同主族,同主族元素從上到下第一電離能減小,故B錯誤;Fe位于元素周期表的d區(qū),故C錯誤;同周期元素從左到右電負性增大,同主族元素從上到下電負性減小,則由此可知這六種元素中電負性最大的為O,故D正確。8.選D基態(tài)X原子的價層電子排布中p能級上排有電子,則s能級有2個電子,即n-1=2,n=3,故X的價層電子排布為3s23p4,為S元素,則Y為As元素。同周期元素從左到右電負性依次增強,即P<S;同主族元素從上到下電負性依次減弱,即P>As,故S>As,故A、B正確。As是33號元素,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,故C正確。同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,即原子半徑:Mg>S,故D錯誤。9.選A電子只有一種自旋取向,判斷出X為H;原子核外價層電子排布滿足nsnnpn+2,即2s22p4,Y為O;原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等,即基態(tài)Z的核外電子排布式為1s22s22p63s2,Z為Mg;M與基態(tài)Y原子的價層電子數(shù)相同,則與Y同主族,M為S;由基態(tài)原子核外只有一個未成對電子知,N為Cl。電負性:Cl>H>Mg,即N>X>Z,A正確。簡單離子半徑:S2->Cl->Mg2+,即M>N>Z,B錯誤。M為S,S的第一電離能低于同周期相鄰元素,C錯誤。X為H,在化合物中H原子的最外層滿足2電子穩(wěn)定結構,D錯誤。10.選BF、I的最低負化合價都為-2,為第ⅥA族元素,根據(jù)原子半徑可知F為O,I為S;E、L的最高正化合價為+1,結合原子半徑大小可知E為H,L為Na;K的最高正化合價為+2,結合原子半徑可知K為Mg;G、J的最高正化合價為+3,結合原子半徑可知G為B,J為Al;H的最低化合價為-1,為ⅦA族元素,其原子半徑大于F,則H為Cl。同周期元素從左到右電負性逐漸增強,同族元素從上到下電負性逐漸減弱,電負性大小:O>Cl>S,A正確。電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,離子半徑越小,離子半徑:O2->Na+>Mg2+,B錯誤。Mg核外電子排布處于全充滿的穩(wěn)定結構,其第一電離能大于相鄰族元素,則第一電離能:Mg>Al>Na,C正確。Na、Mg、Al元素金屬性逐漸減弱,最高價氧化物對應水化物堿性逐漸減弱,D正確。11.選B短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,Z的基態(tài)原子的2p軌道半充滿,可知Z的核外電子排布式為1s22s22p3,Z的電子數(shù)為7,則Z為N元素;M的最高正價與最低負價的絕對值之差為4,結合主族元素最高正價與最低負價的絕對值之和為8可知,M的最高價為+6價,最低價為-2價,則M為S元素;結合由這4種元素組成的一種分子的結構可知,X形成1個共價鍵,且X的原子序數(shù)小于Z(N元素),則X為H元素;Y均形成4個共價鍵,且原子序數(shù)小于Z(N元素),則Y為C元素。一般非金屬性越強,電負性越大,而C元素的非金屬性弱于S元素,則電負性:S>C,A錯誤。C和N位于同一周期,同一周期元素從左到右非金屬性增強,元素非金屬性越強,其對應簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:NH3>CH4,B正確。N的2p能級處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同周期相鄰元素,則第一電離能:C<N,C錯誤。H與N、S形成的化合物NH4HS中含有離子鍵,D錯誤。12.解析:(1)A元素的原子最外層電子排布式為ns1,則A是第ⅠA族元素;B元素的原子價電子排布式為ns2np2,所以B應是第ⅣA族元素;C元素位于第二周期且原子中p能級與s能級電子總數(shù)相等,所以C是氧元素;D元素原子的M能層的p能級中有3個未成對電子,則D是P元素;E元素原子有5個未成對電子,則E的原子序數(shù)是25,屬于第四周期的Mn元素。(2)由分析可知,C為O元素,O元素的核電荷數(shù)是8,則根據(jù)構造原理、能量最低原理、洪特規(guī)則以及泡利原理可知,其電子排布圖為。(3)當n=3時,B是硅元素,B與C形成的化合物二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式是SiO2+2OH-SiO32?+H2O。(4)若A元素的原子最外層電子排布為2s1,則A是Li。B元素的原子價電子排布為3s23p2,則B是Si元素。A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序是O>P>Si>Li。(5)E元素是Mn,原子序數(shù)是25,位于周期表的第四周期第ⅦB族,所以原子的簡化電子排布式是[Ar]3d54s2。答案:(1)錳(2)(3)SiO2+2OH-SiO32?+H2O(4)O>P>Si>Li(5)[Ar]3d54s2第四周期ⅦB族13.解析:(1)電負性一定程度上相當于得電子能力,半徑越小,得電子能力越強,電負性越大,所以電負性大小順序為F>O>Cl。(2)Li和Na均為第ⅠA族元素,由于Na電子層數(shù)多,原子半徑大,故Na比Li容易失去最外層電子,即I1(Li)>I1(Na)。Li、Be、B均為第二周期元素,隨原子序數(shù)遞增,第一電離能有增大的趨勢,而Be的2p軌道處于全空狀態(tài),2s軌道處于全充滿狀態(tài),較難失去電子,故第一電離能Be比B大。(3)O為非金屬元素,其電負性在三種元素中最大,Ca和Ti同為第四周期元素,金屬性Ca大于Ti,故電負性大小順序為O>Ti>Ca。(4)①根據(jù)同一周期從左到右主族元素的原子半徑依次減小,可知H、B、N中原子半徑最大的是B。②電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。與N原子相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負電性,故電負性N>H>B。答案:(1)F>O>Cl(2)Na與Li同族,Na電子層數(shù)多,原子半徑大,易失電子Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be的2p軌道全空,2s軌道全滿,為穩(wěn)定結構,第一電離能最大。與Li相比,B核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失去電子,第一電離能較大(3)O>Ti>Ca(4)①B②N>H>B14.解析:(1)從圖甲分析可知,同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是從上到下依次減小。(2)同一周期元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一電離能大于其相鄰元素;同一主族元素原子的第一電離能變化規(guī)律是從上到下依次減小。則E鉀<E鈣<E鎂,即419<E鈣<738。(3)根據(jù)電負性的遞變規(guī)律:同周期元素從左到右電負性逐漸增大,同主族元素從上到下電負性逐漸減小,可知在同周期中電負性:Na<Mg<Al,同主族中電負性:Be>Mg>Ca,最小范圍應為0.93~1.57。(4)AlCl3中Al與Cl的電負性差值為1.55,根據(jù)信息,電負性差值若小于1.7,則形成共價鍵,所以AlCl3為共價化合物。(5)Cu是29號元素,價層電子排布為3d104s1,在元素周期表中銅位于ds區(qū)。答案:(1)減小(2)419738(3)0.931.57(4)共價化合物(5)3d104s1ds15.選CX、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號元素,根據(jù)基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)與p軌道上的電子數(shù)相等,可知X的電子排布式為1s22s22p4或1s22s22p63s2,為O元素或Mg元素,基態(tài)原子O的未成對電子數(shù)為2,基態(tài)原子Mg無未成對電子,又基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2∶1∶3,則X為O元素,基態(tài)Y、Z原子的未成對電子數(shù)分別為1、3,結合原子序數(shù)關系可確定Y為F元素或Na元素,Z為P元素,則該熒光粉的主要成分為3W3(PO4)2·WY2,結合化合物中各元素化合價代數(shù)和為0可確定W為+2價,又其原子序數(shù)最大,故W為Ca元素、Y為F元素。元素電負性:F>O>P>Ca,A項錯誤。原子半徑:F<O<P<Ca,B項錯誤。F2、Ca與水反應生成的氣體分別為O2和H2,C項正確。P元素最高價氧化物對應的水化物H3PO4不具有強氧化性,D項錯誤。1