1、元素性质及其变化规律(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020聊城高二检测)下列四种粒子中,半径按由大到小排列顺序正确的是()基态X的原子结构示意图为基态Y的价电子排布式:3s23p5基态Z2-的轨道表示式:W基态原子有2个电子层,其电子式为A.B.C.D.【解析】选C。由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F。S、Cl、S2-、F粒子半径大小排列顺序为r(S2-)r(S)r(Cl)r(F),故C项正确。2.(双选)下列说法中不正确的是()A.同主族元素,随着电子层数的增加,I1逐渐减小B.同周期元素,随着核电荷数的增加,I1逐渐增大C
2、.通常情况下,电离能I1I2YD.第一电离能XY;B项,X和Y的核电荷数之差为m+n;C项,电负性:YX。5.下列叙述正确的是()A.通常,同周期元素中A族元素的第一电离能最大B.同一主族元素的原子半径越大,第一电离能越小C.同一元素的第一电离能一定远远大于其第二电离能D.主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等【解析】选B。通常,同周期元素中碱金属元素第一电离能最小,稀有气体元素最大,故A错;同主族元素随着原子序数的增加,原子半径增大,失电子能力增强,第一电离能逐渐减小,故B正确;同一元素不同电子层上的电子的电离能往往相差较大,同一电子层上的电离能相差不是很大,C错;主
3、族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等,如F、O,故D错。6.(2020晋城高二检测)下列各元素,最易形成离子化合物的是()第3周期第一电离能最小的元素价电子构型为2s22p6的元素2p能级为半充满的元素电负性最大的元素A.B.C.D.【解析】选D。第3周期第一电离能最小的元素是钠,易失去电子;价电子构型为2s22p6的元素是氖,化学性质不活泼;2p能级为半充满的元素是氮,是非金属元素;电负性最大的元素是氟,非金属性最强,故最易形成离子化合物的是钠和氟。7.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22
4、s22p3;1s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A.第一电离能:B.原子半径:C.电负性:D.最高正化合价:=【解析】选A。由电子排布式可知为S,为P,为N,为F。第一电离能为,A正确;原子半径应是最大,最小,B不正确;电负性应是最大,最小,C不正确;F无正价,最高正化合价为+5,的最高正化合价为+6,D不正确。8.(2020枣庄高二检测)具有下列电子层结构的原子,其第一电离能由大到小排列正确的是()3p轨道上只有一对成对电子的原子价电子排布为3s23p6的原子其3p轨道为半充满的原子正三价的阳离子的电子层结构与氖原子相同A.B.C.D.【解析】选C。题中所述结构的原子都是第3周期元
5、素原子。是稀有气体元素,其第一电离能最大。是硫原子,是磷原子,是铝原子。根据规律I1(Al)最小,S虽然比P的原子序数大,但磷原子3p轨道是3p3半充满结构,较稳定,故I1(P)I1(S)。9.某元素的逐级电离能(kJmol-1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700,当它与足量氯气反应时最可能生成的阳离子是()A.X+B.X2+C.X3+D.X4+【解析】选B。可以根据电离能数据判断其最高正价。I3I2,说明易失去2个电子达稳定结构,为+2价,离子符号为X2 +。10.(双选)已知X、Y元素同周期,且电负性XY,下列说法错误的是()A.第
6、一电离能Y可能小于XB.气态氢化物的稳定性:HmY大于HnXC.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性D.X和Y形成化合物时,X显正价,Y显负价【解析】选B、D。据电负性XY推知,原子序数XY,由于同周期元素,第一电离能Y可能小于X,A正确;氢化物稳定性HmY小于HnX,B错误;最高价含氧酸的酸性X强于Y,C正确;电负性值大的吸引电子能力强,化合物中显负价,电负性值小的吸引电子能力弱,化合物中显正价,D错误。【补偿训练】现有三种元素A、B、C,其电负性数值分别为2.1、0.9、3.0,则对这三种元素及其所形成的化合物的说法不正确的是()A.三种元素中只有B元素为金属元素B.A
7、、C两元素的单质的氧化性:CAC.A元素与C元素之间形成离子键D.B元素与C元素之间形成离子键【解析】选C。一般电负性大于2.0的为非金属元素,小于2.0的为金属元素,B元素为金属元素,A、C元素为非金属元素,A正确;一般电负性越大,其单质的氧化性越强,则氧化性CA,B正确;形成化学键时,电负性差大于1.7的为离子键,小于1.7的为共价键,A、C元素之间形成共价键,B、C元素之间形成离子键,C错误,D正确。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)(2020承德高二检测)回答下列问题:(1)硒为第4周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表
8、示)。(2)在第2周期的元素中,基态原子的第一电离能小于硼的元素有_种。(3)现有原子序数小于20的元素A,其各级电离能数据如下(In单位102 kJmol-1)。序号I1I2I3I4I5I6电离能7.64415.0380.12109.3141.2186.5序号I7I8I9I10I11电离能224.9266.0327.9367.41 761外层电子离核越远,能量越高,电离能越_(填“大”或“小”)。上述11个电子分属_个电子层。失去了11个电子后,该元素还有_个电子。该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是_。【解析】(1)同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,但A族元素,价电子排布为ns2n
9、p3,3p轨道为半充满,稳定结构。As的第一电离能大于Se,小于Br的第一电离能。(2)同一周期的元素,从左到右,元素的第一电离能总体上呈现从小到大的变化趋势,硼元素的左侧有锂、铍两种元素,硼的价电子排布为2s22p1,由于铍元素的价电子排布为2s2,原子轨道为全满状态,因此铍的第一电离能要大于硼,故第一电离能小于硼的只有锂元素。(3)该元素电离能的第一个突跃发生在I2、I3之间,说明该元素最外层有2个电子,价电子排布为ns2,该元素可以失去的电子能达到11个,故前20号中只有镁符合要求。故其电子排布应该为1s22s22p63s2。答案:(1)BrAsSe(2)1(3)小31Mg(OH)212
10、.(10分)下列给出14种元素的电负性:元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8请运用元素周期律知识完成下列问题:(1)同一周期中,从左到右,元素的电负性_;同一主族中,从上到下,元素的电负性_。所以,元素的电负性随原子序数递增呈_变化。(2)短周期元素中,电负性最大的元素是_,电负性最小的元素是_,由这两种元素形成的化合物属于_化合物,用电子式表示该化合物的形成过程:_。(3)表中符合“对角线规则”的元素有Li和_、Be和_、B和_,它们的性质分别有一定的相似性,其原因是_。写出表示Be(OH)2
11、两性的离子方程式_。【解析】(1)电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度;电负性越大非金属性越强,同一周期从左到右电负性逐渐增大,同一主族从上到下电负性逐渐减小,元素的电负性随原子序数的递增呈现周期性变化。(2)短周期元素中电负性最大的元素为F,电负性最小的元素为Na,其化合物为NaF。(3)表中符合对角线规则的元素为Li和Mg,Be和Al,B和Si它们的电负性数值相近,化学性质相似,如Al(OH)3具有两性,Be(OH)2也具有两性。答案:(1)递增递减周期性(2)FNa离子(3)MgAlSi电负性数值相近Be(OH)2+
12、2H+Be2+2H2O,Be(OH)2+2OH-Be+2H2O(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)13.(2020银川高二检测)具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C,下列分析正确的是()A.原子序数的关系是CBAB.微粒半径的关系是An+Bn-C.C一定是稀有气体元素的一种原子D.原子半径的关系是ACCB;又据“阴前阳下,径小序大”的规律可知,离子半径的关系为An+Y原子序数:XYC若价电子数:XY最高正价:XYD若X、Y最外层电子数分别为1、7X、Y之间一定能形成离子键【解析】选B。同主族元素中原子序数越大,半径越大,A错误;电负性大的元素在化合物中
13、显负价,在化合物XnYm中X显负价,故电负性XY,B正确;氟原子比氮原子价电子数多,但氟没有正价,C错误;最外层电子数为1,是第A族元素,最外层电子数为7,是第A族元素,第A族的氢元素和卤素之间形成共价键,D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共20分)15.下表为元素周期表中的一部分,列出了10种元素在元素周期表中的位置。用化学符号回答下列各问题。族周期AAAAAAA0234(1)10种元素中,第一电离能最大的是_(填元素符号,下同);电负性最小的金属是_。(2)、第一电离能大小顺序是_。最高价氧化物对应水化物化学式为_,与、最高价氧化物对应的水化物两两反应的离子方程式为_,_,_。(3)四
14、种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是_。与形成的化合物是_化合物(填“离子”或“共价”);工业用电解法制单质在阳极得_,阴极得_,当转移15 mol电子,阴极的产物为_g。(4)元素原子价电子排布式为_,其最高正化合价为_。(5)用电子式表示第3周期元素中由电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程_。【解析】根据表格所提供的元素的周期数和族数,可以确定元素的种类,为Na,为K,为Mg,为Ca,为Al,为C,为O,为Cl,为Br,为Ar。答案:(1)ArK(2)MgAlNaHClO4H+OH-H2OAl(OH)3+3H+Al3+3H2OOH-+Al(OH)3Al(OH)4-(3)O2-Na+Mg2+Al3+离子O2Al135(4)4s24p5+7(5)- 8 -
