1、阶段重点突破练阶段重点突破练(一一) 一、元素周期表结构的应用 1已知某基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2，该元素在周期表中的位置和区分 别是( ) A第四周期B 族；s 区 B第四周期B 族；d 区 C第四周期族；d 区 D第四周期族；ds 区 答案 C 解析 某原子的电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d84s2， 可知共 4 个电子层， 为第四周期元素， 价电子排布为 3d84s2，为 Ni，最后填充 d 电子，为 d 区元素，位于第四周期族。 2(2020 牡丹江市第三高级中学高二期末)周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是 ( ) A钛
2、元素原子的 M 层上共有 10 个电子 B钛元素是 ds 区的过渡元素 C钛元素原子最外层上有 4 个电子 D47.87 是钛原子的近似相对原子质量 答案 A 解析 钛元素原子的 M 层为第三层，电子排布为 3s23p63d2，共有 10 个电子，A 正确；钛元 素是 d 区的过渡元素，B 错误；钛元素原子最外层为 4s2，有 2 个电子，C 错误；47.87 是钛 原子的平均相对原子质量，D 错误。 二、直述型“位构性”关系的应用 3(2020 河南省林州市林虑中学高二月考)已知 118 号元素的离子aW3 、 bX 、 cY 2、 dZ 都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( ) A质
3、子数：cd，离子的还原性：Y2 Z B氢化物的稳定性：H2YHZ C原子半径：XW，第一电离能 XW D电负性：ZYWX 答案 D 解析 离子aW3 、 bX 、 cY 2、 dZ 都具有相同的电子层结构，则有 a3b1c2d 1，可知原子序数 abdc，Y、Z 为非金属元素，处于第二周期，Y 为 O 元素，Z 为 F 元 素，W、X 为金属元素，处于第三周期，W 为 Al 元素，X 为 Na 元素。 4W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子核外 L 层的电子数分别为 0、5、8、8，其最外层电子数之和为 18。下列说法正确的是( ) A电负性：YZ B第一电离能：YX C
4、化合物 WZ 难溶于水 D由 Y 与 Z 形成的化合物 YZ3和 YZ5均满足 8 电子稳定结构 答案 A 解析 W、X、Y、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外 L 电子层的电子 数分别为 0、5、8、8，则 W 是 H 元素，X 是 N 元素，Y、Z 为第三周期元素；它们的最外 层电子数之和为 18，W 最外层电子数是 1，X 最外层电子数是 5，Y、Z 最外层电子数之和是 12，且二者都是主族元素，Y 原子序数小于 Z，则 Y 是 P 元素、Z 是 Cl 元素。 5(2020 成都高二期末)X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如 下表： 元素 相关
5、信息 X X 的基态原子 L 层电子数是 K 层的 2 倍 Y Y 的基态原子最外层电子排布式为 nsnnpn 2 Z Z 存在质量数为 23，中子数为 12 的核素 W W 有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 下列说法不正确的是( ) AW 是 Fe 元素 BX 的电负性比 Y 的大 CZ2Y2中阴离子和阳离子个数比为 12 DXY2是一种直线形分子 答案 B 解析 X 的基态原子 L 层电子数是 K 层的 2 倍，X 是 C；Y 的基态原子最外层电子排布式为 nsnnpn 2，n2 即 2s22p4，为 O；Z 存在质量数为 23，中子数为 12 的核素，
6、质子数为 11，为 Na；W 有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，为 Fe。 6(2020 济南高二期末)m、n、p、q、w 五种元素，其核电荷数依次增大。m 元素基态原子 核外只有三个能级， 且各能级电子数相等， p、 q 元素位于同一族， 且两者核电荷数之和为 24， w 元素原子核外有 4 个电子层，最外层只有 1 个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误 的是( ) Am、n、p 元素的第一电离能依次增大 B基态 n 元素原子的轨道表示式为： Cw 元素原子的价电子排布式为 3d104s1 Dw 单质分别与 p、q 单质反应，产物中 w 的化合价不同
7、答案 A 解析 m、 n、 p、 q、 w 五种元素， 其核电荷数依次增大。 m 元素基态原子核外只有三个能级， 且各能级电子数相等，原子核外电子排布式为 1s22s22p2，故 m 为 C 元素；w 元素原子核外有 4 个电子层，最外层只有 1 个电子，其余各层均排满电子，原子核外电子数为 28181 29， 故 w 为 Cu； p、 q 元素位于同一族， 它们的原子序数大于碳而小于 Cu， 只能处于第二、 三周期、第三、四或第二、四周期，且两者核电荷数之和为 24，可推知 p 为 O 元素、q 为 S 元素；n 的原子序数介于 C、O 之间，故 n 为 N 元素。 7X、Y、Z、M、W 为
8、原子序数依次增大的 5 种短周期元素。X 的质子总数与电子层数相 同，Y、Z、M 同周期且相邻，W 原子核外电子数是 M 原子最外层电子数的 2 倍。Z 与其同 主族的短周期元素可形成常见气体甲。X、Y、Z 3 种元素可形成化合物乙。下列说法不正确 的是( ) A原子半径：WYZMX B化合物乙是一种酸 C电负性：MZYW DX 分别与 Y、Z、M、W 形成的常见化合物中，稳定性最好的是 XM 答案 B 解析 X、Y、Z、M、W 为原子序数依次增大的 5 种短周期元素，其中 X 的质子总数与电子 层数相同，说明 X 为 H, Z 与其同主族的短周期元素可形成常见的气体甲，可知 Z 为 O，Y、
9、 Z、M 同周期且相邻，因此 Y 为 N，M 为 F，W 原子核外电子数是 M 原子最外层电子数的 2 倍，所以 W 为 Si，综上 X 为 H，Y 为 N，Z 为 O，M 为 F，W 为 Si，甲为 SO2，X、Y、Z 3 种元素形成化合物乙，乙为 HNO3、NH4NO3等，据此判断。 三、结构片断型“位构性”关系的应用 8 (2020 河南省林州市林虑中学高二月考)下图为元素周期表前四周期的一部分， 下列有关 R、 W、X、Y、Z 五种元素的叙述中，正确的是( ) AW 元素的第一电离能小于 Y 元素的第一电离能 BY、Z 的阴离子电子层结构都与 R 原子的相同 Cp 能级未成对电子最多的
10、是 Z 元素 DX 元素是电负性最大的元素 答案 D 解析 根据元素在周期表中的相对位置可知，X 是 F，Y 是 S，Z 是 Br，W 是 P，R 是 Ar。P 元素的 3p 轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于 S 元素的第一电离能，A 错误；Z 的阴离子含有 36 个电子，其电子层结构与 R 原子的不相同，B 错误；p 轨道未成对 电子最多的是 P 元素，C 错误；F 是最活泼的非金属元素，电负性最大，D 正确。 9X、Y、Z、W 均为短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中 正确的是( ) AY 的价层电子排布式是 ns2np5 B四种元素所形成的最简单氢
11、化物中，沸点最高的可能是 Y 的氢化物 CY、Z 之间可形成离子化合物 DX、Z、W 的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸 答案 B 解析 根据 X、Y、Z、W 在周期表中的相对位置可知，Y 可能为 C、N、O，当 Y 为 N 时， 形成的最简单氢化物为氨气，分子间能够形成氢键，沸点最高，当 Y 为 O 时，X 为 N，Z 为 S，W 为 Cl，水常温下为液体，水的沸点最高，故 B 正确；根据 X、Y、Z、W 在周期表中 的相对位置可知，Y 可能为 C、N、O，Y、Z 同主族，且为短周期元素，二者不可能形成离 子化合物，故 C 错误；当 X、Z、W 分别为 N、S、Cl 时，对应最高价含
12、氧酸分别为硝酸、 硫酸和高氯酸，都是强酸，故 D 错误。 10某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了 8 电子稳定结构，X、Y、Z、W 是 原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)r(Y)r(Z)，W 的单质可用来制取漂 白剂和自来水消毒。下列说法正确的是( ) AYZ2属于酸性氧化物 BX 的氧化物的水化物酸性弱于 W 的氧化物的水化物酸性 C第一电离能：ZYX DZ 分别与 W、X、Y 形成的二元化合物均不止一种 答案 D 解析 化合物分子中所有原子都达到了 8 电子稳定结构。X、Y、Z、W 是原子序数依次增大 的短周期主族元素，W 的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，
13、则 W 是 Cl 元素；原子半径 r(X)r(Y)r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z 能够形成 1 个双键，X 形成 4 个共 价键，Y 形成 3 个共价键，W 形成 1 个共价键，W 位于第三周期，X、Y、Z 位于第二周期， X 为 C，Y 为 N，Z 为 O，W 为 Cl 元素，据此解答。 四、元素周期表、周期律的综合应用 11(2020 河南省林州市林虑中学高二月考)有 A、B、C、D、E、F 六种主族元素，有关信息 如下： 短周期元素 C 原子的价电子排布式为：ns2np2，E 的单质可在空气中燃烧； 如图是元素周期表中主族元素的一部分： A、B 同周期，其电离能数据如下(
14、单位：kJ mol 1)： I1 I2 I3 I4 A 738 1 451 7 733 10 540 B 578 1 817 2 745 11 575 试回答下列问题： (1)F 原子的核外电子排布式为_。 (2)C、D、E 元素的电负性相对大小为_(用元素符号表示)。 (3)C的最高价氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为_。 (4)化合价是元素的一种性质， 由A、 B的电离能数据判断下列说法正确的是_(填字母)。 aA 通常显1 价，B 通常显4 价 bB 元素的第一电离能较小，其活泼性比 A 强 cA、B 的单质分别与盐酸反应放出等量氢气时，消耗单质的物质的量之比为 32 答案 (1)1s2
15、2s22p63s23p63d104s24p4 (2)SPSi (3)SiO22OH =SiO2 3H2O (4)c 解析 根据题意，满足价电子排布式为 ns2np2的元素为碳、硅；元素 C、D、E 在同一周期， 假设 C 为碳，则 E 为氧，氧气不能在空气中燃烧，所以 C 为硅，则 D 为磷，E 为硫，单质 硫能在空气中燃烧生成 SO2，所以 F 为硒，根据电离能数据可知，A 的第三电离能远远大于 第二电离能，则 A 是第A 族元素，通常显2 价；B 元素的第四电离能远远大于第三电离 能，则 B 是第A 族元素，通常显3 价，根据以上分析进行解答。(4)根据表中数据，A 的 第三电离能远远大于
16、第二电离能，则 A 是第A 族元素，通常显2 价；B 元素的第四电离 能远远大于第三电离能，则 B 是第A 族元素，通常显3 价，a 错误；B 元素的第一电离能 小，但它在反应时需要失去 3 个电子，判断其活泼性不能只看第一电离能，根据同周期元素 的性质递变规律可知，b 错误；产生等量的 H2，A、B 失去电子数相等，即可得出消耗 A、B 的单质的物质的量之比为 32，c 正确。 12电离能是衡量元素失电子能力的重要依据，随着元素核电荷数的递增，电离能的值呈现 周期性变化规律。根据所学知识，回答下列问题。 (1)第一电离能指的是_。 (2)下图是部分元素原子的第一电离能 I1随原子序数变化关系
17、(其中 12 号至 17 号元素的有关 数据缺失)。 根据图示变化规律， 可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为_S_(填 元素符号)。 据图可知，第二周期元素原子第一电离能 I1出现反常的元素是_。 图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置_。 根据对角线规则铍元素最高价氧化物的水化物应该具有_。 (3)用 In表示元素的第 n 电离能，则图中的 a、b、c 分别代表_(填字母)。 Aa 为 I1、b 为 I2、c 为 I3 Ba 为 I3、b 为 I2、c 为 I1 Ca 为 I2、b 为 I3、c 为 I1 Da 为 I1、b 为 I3、c 为 I2 (4)铜、锌两种元素的第一
18、电离能、第二电离能如表所示： 电离能/(kJ mol 1) I1 I2 Cu 746 1 958 Zn 906 1 733 铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其 主要原因是_。 (5)与电离能的定义相类似，元素的气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所放 出的能量称作第一电子亲和能(E1)，负一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(E2)，部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示： 元素 Cl Br I O O 电子亲和能/(kJ mol 1) 349 343 295 141 780 下列说法中错误的是_。 A元素的
19、电子亲和能越大，越容易得到电子 B一个基态的气态氧原子得到一个电子成为 O 2时放出 141 kJ 的能量 C氧元素的第二电子亲和能是780 kJ mol 1 D基态的气态氧原子得到两个电子成为 O2 需要吸收能量 图中数据显示， 同主族元素 E1从上到下依次减小， 其原因是_ _。 答案 (1)气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量 (2)Si P Be 和 N 第四周期A 族 两性 (3)C (4)Cu 原子失去一个电子后，核外电子排布为Ar3d10，而锌为Ar3d104s1，根据洪特规则， 铜达到了较稳定状态，所以 Cu 的第二电离能相对较大 (5)B 随着原子
20、半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个电子释放的能 量依次减小 解析 (1)第一电离能指的是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需 的最低能量。 (2)由图中数据可知，第A、A 族元素的第一电离能有突变，因此 S 的第一电离能的最 小范围为 SiSP。由图中数据可知，第A、A 族元素的第一电离能有突变。同周 期，从左向右各元素原子的第一电离能有逐渐增大的趋势。由图中数据可知第四周期第一电 离能最小的元素为 K。Be、Al 根据对角线规则性质具有相似性，铍元素最高价氧化物的水 化物氢氧化铍也应具有两性。 (3)a 中 Na 元素的电离能远大于 Mg 的电离能，则 a
21、应表示的是 I2；b 中 Na 元素的电离能小 于 Mg 的电离能，Mg 的电离能远大于 Al 的电离能，则 b 应表示的是 I3；c 中 Al 元素的电离 能远小于 P 的电离能，S 元素的电离能远小于 Cl 的电离能，则 c 应表示的是 I1，故 C 正确。 (4)由表中数据可知，第一电离能：CuZn，第二电离能；CuZn，其原因是 Cu 原子失去一 个电子后，核外电子排布为Ar3d10，而锌为Ar3d104s1，根据洪特规则，铜达到了较稳定状 态，所以 Cu 的第二电离能相对较大。 (5)根据电子亲和能的概念，元素的电子亲和能越大，越容易得到电子，故 A 正确；1 个基 态的气态氧原子得到一个电子成为O 时是O元素的第一电子亲和能， 需放出141 kJ的能量， 故 B 错误；根据电子亲和能的概念和表中数据可知，氧元素的第二电子亲和能是780 kJ mol 1，故 C 正确；1 mol 基态的气态氧原子得到两个电子成为 O2时，所放出的能量141 (780) kJ mol 1649 kJ mol1，需要吸收能量，故 D 正确。 同主族元素，从上到下随着原子半径的增大，原子核对外来电子的吸引力减弱，结合一个 电子释放的能量依次减小，所以第一电子亲和能从上到下依次减小。