1、元素周期律(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)1(2021潍坊高二检测)下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()A钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠B因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大C最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大D对于同一元素而言，原子的电离能I1I2I3BC 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。3下列叙述中正确的是()A同周期元素中，第
2、A族元素的原子半径最大B第A族元素的原子其半径越大，电负性越大C电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大D同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大【解析】选C。同周期中从左到右，除0族元素外，半径逐渐减小，A族元素在同周期中是最小的，故A错误；第A族元素的原子，其半径越大，失电子能力越强，越容易失电子，电负性越小，故B错误；电子层结构相同的离子，离子中有带正电的质子和带负电的电子，相互吸引，质子多，吸引力越强，半径就越小，即核电荷数越多，离子半径越小，核电荷数越小，离子半径越大，故C正确；越容易失电子的元素其第一电离能越小，同一周期中，碱金属元素最容易失电子，则碱金属元素第一电离能最小，
3、故D错误。【补偿训练】下列说法不正确的是()A同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性B第一电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子C元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强D电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价【解析】选D。元素原子的电负性越大，对键合电子的吸引力越大，故在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。4(2021榆林高二检测)a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b与c形成化合物的电子式为。下列比较中正确的是()A原子半径：acdbB电负性：abdcC原子序数：adbc
4、D最高价含氧酸的酸性：cda【解析】选D。a的原子结构示意图为第一电子层容纳2个电子，故x2，a的质子数为14，故a为硅元素；b与c形成化合物的电子式为，则b处于A族、c处于A族，c、d同主族，c处于第二周期、d处于第三周期，a、b、d同周期，故b为钠元素，故c为氮元素，d为磷元素；A.同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：NaSiPN，故A错误；B.同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故电负性：NPSiNa，故B错误；C.由题意知，原子序数：dabc，故C错误；D.非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：NPSi，故最高价含氧酸的酸性：cd
5、a，故D正确。 【补偿训练】(2021广州高二检测)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p31s22s22p63s23p21s22s22p5则下列有关比较中正确的是()A电负性：B原子半径：C第一电离能：D最高正化合价：【解析】选A。同一周期元素，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族，从上到下，电负性依次减弱，所以电负性大小为FClPSi，故A正确；同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，同一主族，从上到下，原子半径增大，所以F的原子半径最小，故B错误；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但
6、第A族、第A族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族，从上到下，第一电离能依次减弱，第一电离能ClP，故C错误；元素F没有最高正化合价，故D错误。5(2021日照高二检测)某主族元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()A.X元素最高价态可能为3价BX可能为第A族元素CX为第五周期元素DX与氯气反应时最可能生成的阳离子为X2【解析】选A。结合电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子。X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显3价，故A正确；X元素最外层有3个电子，属于第A族元素，故B错误；该原子最外层有3个电子，属于第A族元素，不能确定周期序数，故C错
7、误；该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氯反应时最可能生成的阳离子为X3，故D错误。6(2021常州高二检测)通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则证据的是()元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能26Fe2容易失电子转变为26Fe3，表现出较强的还原性基态铜(Cu)原子的电子排布式为Ar3d104s1而不是Ar3d94s2某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2ABCD全部【解析】选B。中He、H均没有p、d能级
8、电子，与特例无关，错误；中Fe2价电子排布为3d6，而Fe3价电子排布为3d5，3d5属于半充满状态，体系稳定，故Fe2易失去电子变为稳定的Fe3，正确；中Ar3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，正确；属于基态原子获得能量，2s能级上一个电子跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易变为基态放出能量，错误。 【补偿训练】下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()A第一电离能的大小：MgAlB因为锌的金属性比铜活泼，所以锌的第一电离能比铜小C锗的第一电离能和电负性均低于碳DF、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F【解析】选B。同周期从左到右第一电离能依次增大，但镁、铝特殊，理由是镁
9、的价电子排布是3s2，3p轨道全空较稳定，而铝是3s23p1则不是全满、全空、半满中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，故A正确；轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，Zn失去一个电子变成结构为Ar3d104s1的Zn，Cu失去一个电子成为Cu后，核外电子排布为Ar3d10，所以锌的第一电离能比铜大，故B错误；锗和碳位于第A族，锗的第一电离能和电负性均低于碳，故C正确；周期表中F的电负性最大，F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F，故D正确。7(2021徐州高二检测)下列状态的铝元素中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是()ANeBNeCNe DNe【解析】选D。A、B为基
10、态，其中A失去最外层1个电子，为第三电离能，B失去最外层1个电子，为第二电离能；C为铝离子，稳定结构，失去最外层1个电子所需能量最大；D为铝原子的核外电子排布的激发态，易失去最外层的一个电子；所以电离最外层的一个电子所需能量最小的是D。8(2021西安高二检测)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示，单位为kJmol1)。I1I2I3I4R7401 5007 70010 500下列关于元素R的判断中一定正确的是()AR的最高正价为1价BR元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能都大CR元素的原子最外层共有4个电子DR元素基态原子的电子排布式为1s22s2【解析】选B。从
11、表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为2价，即最外层应有2个电子，应为第A族元素，所以R的最高正价为2价，故A错误；同周期第A族核外电子排布式为ns2，达稳定结构，所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故B正确；R元素的原子最外层共有2个电子，故C错误；R元素可能是Be或Mg，Mg基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共30分)9(10分)(2021湛江高二检测)分析下列图表，回答问题。(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4In/kJmo
12、l15781 8172 74511 578则该元素是_(填写元素符号)。(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。基态M原子的核外电子排布式为_。比较M元素与同周期相邻其他两种元素第一电离能的大小，用元素符号表示_。【解析】(1)因为I4I3，所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素。(2)由图可知M的第一电离能和第二电离能差别不大，第三电离能和第二电离能差别很大，所以M原子最外层有2个电子，次外层电子数多于3个，故M是Mg元素。Mg元素的3s轨道处于全满状态，相对稳定，其第一电离能比同周期相邻的Na、Al的第一电离能都大。答案：(1)Al(2)1s22s22p63s2MgAlNa【补偿训
13、练】根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。(1)在第三周期中，第一电离能最小的元素是_，第一电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_。(3)能稳定存在的最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的气态非金属原子是_。(5)第二、三、四周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是_。【解析】同周期中从左到右，元素的第一电离能(除第A族、第A族反常外)逐渐增大，同周期中A族元素最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。故元素周期表中，电负性最大的元素是氟。答案：
14、(1)NaAr(2)F(3)Cs(4)F(5)N、P、As10(20分)不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是_。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的_变化规律。(2)同周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试推测下列关系式中正确的是_。E(砷)E(硒) E(砷)E(硒) E(溴)E(硒)(3)估计1 mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：_EE(硒)、E(溴)E(硒)。(3)根据同主族、同周期E值变化
15、规律可以推测E(K)E(Ca)E(Mg)。(4)10号元素是稀有气体元素氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。答案：(1)随着原子序数增大，E值变小周期性(2)(3)485738(4)10号元素为氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构【补偿训练】(2021日照高二检测)已知X、Y、Z、W、Q、R六种元素中，原子序数依次增大，其结构或性质信息如表。元素结构或性质信息X基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn1Y基态原子的L层上有2个未成对的p电子Z基态原子的M层上s、p电子个数相等W位于第4周期B族Q元素的正三价离子的3d能级半充满R元素基态原子的M层全充满，N层没有成
16、对电子，只有一个未成对电子请根据信息回答有关问题：(1)元素X原子核外共有_种不同运动状态的电子。(2)元素X、Y的第一电离能较大的是_(填元素符号)。(3)元素X、Y、Z的电负性最小的是_(填元素名称)。(4)元素W的基态原子核外电子排布式为_。(5)元素Q在周期表中位置为_，元素R基态原子的价电子排布式为_。【解析】(1)X为N元素，核外电子数为7，即原子内有7种不同运动状态的电子；(2)N位于A族，O位于A族，则第一电离能中比较大的是N元素；(3)元素周期表中，同一周期从左到右电负性依次增大，同一主族从上到下依次减小，则N，O，Si中电负性最小的即为硅元素；(4)Cr的原子序数为24，基
17、态原子核外电子排布符合洪特规则特例，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)；(5)Fe元素在第四周期第族的第一列；R为Cu元素，原子序数为29，基态原子核外电子排布符合洪特规则特例，即基态原子价电子排布式为3d104s1。答案：(1)7(2)N(3)硅(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)(5)第四周期第族3d104s1(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)11(2021天津高二检测)以下有关元素性质的说法不正确的是()A具有下列电子排布式的原子1s22s22p63s23p2；1s22s22
18、p3；1s22s22p63s23p4；1s22s22p2，原子半径最大的是B有下列价电子排布式的原子3s23p1；3s23p2；3s23p3；3s23p4，第一电离能最大的是CNa、K、Rb；N、P、S；Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是D某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 415、7 733、10 450、13 630、17 995等，它与氯气反应时，生成的阳离子是X3【解析】选D。是Si元素、是N元素、是S元素、是C元素，原子核外电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径：，故A正确；分别是Al元素、Si元素、P元
19、素、S元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族、第A族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能：，故B正确；同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，同一主族元素电负性随着原子序数增大而减小，Na、K、Rb的电负性依次减小，N、P、S的电负性NSP，Na、P、Cl的电负性依次增大，所以元素的电负性随原子序数增大而增大的是，故C正确；某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 415、7 733、10 450、13 630、17 995等，其第二和第三电离能相差较大，则该元素位于第A族，该元素易失去2个电子生成阳离子X2，故D错误。【补偿训练】(2021南京高二
20、检测)已知五种短周期元素aX、bY、cZ、dR、eW存在如下关系：X、Y同主族，R、W同主族d；ab(de)；cd下列有关说法不正确的是()A原子半径比较：r(W)r(Z)r(Y)r(R)BX和Y形成的化合物中，阴阳离子的电子层相差1层CW的最低价单核阴离子的失电子能力比R的强DZ、Y最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应【解析】选A。根据分析可知，X为H，Y为Na，Z为Al，R为O，W为S元素。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径r(Y)r(Z)r(W)r(R)，故A错误；H、Na形成的化合物为NaH，H与钠离子的电子层相差1层，故B正确；非金属性
21、OS，非金属性越强其最低价单核阴离子失电子能力越弱，则最低价单核阴离子的失电子能力：WR，故C正确；Z、Y最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钠，氢氧化铝为两性氢氧化物，能够与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故D正确。12(2021合肥高二检测)元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为1价阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲和能。1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能。表中给出了几种元素或离子的电子亲和能数据：元素LiNaKOOF电子亲和能/kJmol159.852.748.4141844.2327.9下列说法正确的是()A电子亲和能越大，说明越难得到电子B一个基态
22、的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时放出327.9 kJ的能量C氧元素的第二电子亲和能是844.2 kJmol1D基态的气态氧原子得到两个电子成为O2需要放出能量【解析】选C。根据表中数据知，元素得电子能力越强，其电子亲和能越大，所以电子亲和能越大说明越容易得到电子，故A错误；基态的气态氟原子得到1 mol电子成为氟离子时放出327.9 kJ的能量，故B错误；O的电子亲和能就是氧元素的第二电子亲和能，所以氧元素的第二电子亲和能是844.2 kJmol1，故C正确；第一亲和能放出能量、第二亲和能吸收能量，O元素的第一亲和能小于第二亲和能的绝对值，所以基态的气态氧原子得到两个电子成为O2需要吸收能
23、量，故D错误。【补偿训练】(2021长沙高二检测)已知X、Y、Z为同一周期的三种元素，其原子的部分电离能(kJmol1)如下表所示：元素电离能/kJmol1XYZI1496738577I24 5621 4511 817I36 9127 7332 754I49 54010 54011 578下列说法正确的是()A三种元素中，X元素的第一电离能最小，其电负性在同一周期元素中也最小B三种元素中，Y元素的第一电离能最大，其电负性也最大C等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应时放出的氢气的物质的量之比为111D三种单质与盐酸反应放出等量氢气时，消耗X、Y、Z的物质的量之比为321【解析】选A。根据
24、表中数据，X的第二电离能远大于第一电离能，可知X是第A族元素，A正确；Y元素第三电离能远大于第二电离能，Y是第A族元素，三种元素中，Y元素第一电离能最大；结合表中数据Z的第四电离能远远大于第三电离能，Z为第A族元素，由于它们在同一周期，Y元素电负性小于Z，B错误；假设X、Y、Z属于第三周期元素，那么它们分别为Na、Mg、Al；等物质的量的X、Y、Z的三种单质与少量盐酸反应时，一定要考虑Na还可与水反应生成H2，故C错误；Na、Mg、Al与盐酸反应时放出等量氢气，根据反应2Na2HCl=2NaClH2、Mg2HCl=MgCl2H2、2Al6HCl=2AlCl33H2，消耗Na、Mg、Al的物质的
25、量之比应为632，D错误。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)13(2021张掖高二检测)现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子排布式为nsnnpn1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_(用元素符号表示)；A、B、C三种元素的简单氢化物的稳定性顺序为_(用化学式表示)。(2)D元素原子的价电
26、子排布式是_，估计D元素的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。(3)C元素的电子排布图为_。E的价电子排布式为_，E原子的结构示意图为_。(4)F元素位于元素周期表的_区，其基态原子的电子排布式为_。(5)G元素可能的性质_。A其单质可作为半导体材料B其电负性大于磷C其原子半径大于锗D其第一电离能小于硒(6)电离能比较：I1(Mg)_I1(Al)(填“”或“”)，其原因_。【解析】(1)A为N元素，B为O元素，C为F元素，同周期元素第一电离能逐渐增大，N原子最外层为半充满状态，性质稳定，难以失去电子，第一电离能大于O元素，第一电离能由小到大的顺序为ONF；非金属性越强，对应简单气态氢
27、化物的稳定性越强，三种元素的简单氢化物的稳定性顺序为NH3H2OHF；(2)D为Mg元素，最外层电子数为2，价电子排布式为3s2，失去两个电子后最外层电子排布为2p6，属于全满稳定状态，因此估计Mg元素的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第3个电子时；(3)C为F元素，电子排布图为，E为Fe元素，铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2，原子的结构示意图为；(4)F为Cu，位于周期表ds区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1；(5)G为As元素，与Si位于周期表对角线位置，其单质可作为半导
28、体材料，故A正确；同主族元素从上往下，电负性逐渐减弱，P和As处于同主族，所以P电负性大于As，故B错误；As和锗元素位于同一周期，且原子序数大于锗，同周期原子半径随着原子序数增大，原子半径变小，As的原子半径小于锗，故C错误；同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族元素最外层电子排布处于半充满，第一电离能大于相邻元素，所以As、Se两种元素的第一电离能的大小顺序是AsSe，故D错误。(6)元素D为Mg，活泼性MgAl，I1(Mg)I1(Al)，因为Mg的3p轨道处于全空，比较稳定，而Al的3p轨道只有一个电子，不稳定，故活泼性MgAl，而第一电离能则是I1(Mg)I
29、1(Al)。答案：(1)ONFNH3H2OHF(2)3s23(3)3d64s2(4)ds1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(5) A(6)镁原子的3p轨道处于全空，比较稳定，而铝原子3p轨道只有一个电子，不稳定【补偿训练】不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值X来表示，X值越大，其原子吸引电子能力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值：元素符号LiBeBCOFX值0.981.572.042.553.443.98元素符号NaAlSiPSClX值0.931.601.902.192.553.16(1)通过分析X值的变化规律，确定N、M
30、g的X值范围：_X(Mg)_；_X(N)_。(2)推测X值与原子半径的关系为_。(3)某有机化合物的结构简式为，其中SN键中，你认为共用电子对偏向_(填元素符号)。(4)如果X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为_。(5)预测元素周期表中X值最小的元素是_(放射性元素除外)。【解析】(1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可判断X(Na)X(Mg)X(Al)，且X(Be)X(Mg)，故0.93X(Mg)1.57。(2)通过思考同周期、同主族元素原子半径的变化与X值的变化可得结论。(3)根据信息：“X值越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方”，由X(S)2.55，X(C)X(N)X(O)，即2.55X(N)3.44，得共用电子对偏向N原子。(4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)X(Cl)，因此X(Br)与X(Al)的差值要小于X(Cl)与X(Al)的差值，故AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据X值的变化规律，X的最小值应在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故填Cs(铯)。答案：(1)0.931.572.553.44(2)原子半径越大，X值越小(3)N(4)共价键(5)Cs
