1、第二单元 元素性质的递变规律第2课时 元素第一电离能和电负性的周期性变化课后训练巩固提升基础巩固1.下列各组元素的性质递变错误的是()。A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、Cl元素最高正价依次升高C.N、O、F电负性依次增大D.Na、K、Rb第一电离能逐渐增大答案：D解析：根据元素周期律可知,同一主族从上到下,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小。2.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外围电子排布式为2s22p6的原子2p轨道为半充满的元素电负性最大的元素A.B.C.D.答案：D解析：活泼金属与活泼的非金属易形成离子化合物。第3周期第
2、一电离能最小的元素是钠,易失去电子;外围电子排布式为2s22p6的原子是氖,化学性质不活泼;2p轨道为半充满的元素是氮;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。3.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。下列有关锂及其化合物叙述正确的是()。A.Li2SO4难溶于水B.Li与N2反应的产物是Li3NC.LiOH易溶于水D.LiOH与Li2CO3受热都很难分解答案：B解析：由对角线规则知,锂与镁的性质相似。MgSO4易溶,Mg(OH)2难溶,Mg在N2中燃烧可生成Mg3N2,Mg(OH)2、MgCO3受热都能分解。4.已知元素X的阴离子与元素Y的阳离
3、子具有相同的电子层结构,由此可知()。A.原子半径:XYB.电负性:XYC.单质的氧化性:XYD.第一电离能:XY答案：B解析：由X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构可知,Y位于X的下一周期,则原子半径XY,A、D项不正确;而位于上一周期的X的电负性大于Y的,单质的氧化性XY,B项正确,C项不正确。5.钡剂一般在消化道造影(钡餐检查)中作为造影剂使用,钡的核外电子排布为Xe6s2,下列关于钡的说法不正确的是()。A.其电负性比Cs的大B.位于第6周期A族C.能与冷水反应放出氢气D.第一电离能比Cs的小答案：D解析：Cs的第一电离能比钡的小。6.A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含
4、量最高的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层上电子数之和;C元素是第3周期中第一电离能最小的元素;D元素在第3周期中电负性最大。(1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。A.、B.、C.、D.。(2)写出上述元素两两化合生成的常见离子化合物的化学式:。答案：(1)氧、O钙、Ca钠、Na氯、Cl(2)CaO、Na2O、Na2O2、CaCl2、NaCl解析：地壳中含量最高的元素为氧,则A为O;由题意知,B元素原子核外K层和L层电子数之和为10,又B元素为金属元素,则M层电子数为8,N层电子数为2,则B为Ca;C是第3周期中第一电离能最小的元素,则C为Na;第3
5、周期中电负性最大的元素为Cl,则D为Cl。7.(1)第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有种。(2)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。答案：(1)3(2)如图所示解析：(1)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但是由于氮原子的2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能比氧的大;铍原子的2p轨道处于全空状态,其第一电离能比硼的大,所以第一电离能介于硼和氮之间的第2周期元素有铍、碳、氧3种。(2)第2周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但由于N的2p轨道处于半充满状态,较稳定,所以N元素的第一电离能大于O的,据此
6、可标出C、N、O三种元素的相对位置。8.(1)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O的电负性由大至小的顺序是。(2)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子排布;C、D为同周期元素,C元素基态原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素基态原子最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是(填元素符号)。(3)CH4和CO2所含的三种元素的电负性从小到大的顺序为。答案：(1)OGeZn(2)O(3)HCca(4)acb解析：同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,P元素3p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于
7、同周期相邻元素的,故Si的第一电离能最小,由图中第一电离能可知,c为Si;P原子第四电离能为失去3s2中1个电子,与第三电离能相差较大,可知b为P、a为C。(1)同周期主族元素自左而右电负性逐渐增大,同主族自上而下元素的电负性呈现减小的趋势,故Si的电负性最小。(2)Si的非金属性最弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故SiH4稳定性最差。(3)a、b、c相对应的最简单氢化物的相对分子质量分别为16、34、32,b的最大。(4)C、Si的第五电离能为失去ns2中的1个电子,第五电离能与第四电离能相差较大;P失去4个电子为3s1状态,第四电离能与第五电离能均失去3s轨道电子,两者能量相差不大,故第五
8、电离能:CSiP。能力提升1.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中,1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4原子半径最大的是B.具有下列外围电子排布式的原子中,3s23p13s23p23s23p33s23p4,第一电离能最大的是C.Na、K、RbO、S、SeNa、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而增大的是D.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJmol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+答案：D解析：A
9、项,四种元素分别是Si、N、C、S,电子层数多核电荷数少的元素的原子的半径最大,所以Si的原子半径最大,正确。B项,四种同周期元素原子的外围电子排布式中,的p轨道是3个电子,为半充满的稳定状态,所以第一电离能最大,正确。C项,三组元素中,前两组是同主族元素,从上到下元素的电负性随原子序数增大而减小,只有第组为同周期元素,随原子序数增大电负性增大,正确;D项,根据该元素的逐级电离能可知,该元素的第二电离能与第三电离能的差距较大,所以该元素的最外层有2个电子,与氯气反应时,失去2个电子,表现为+2价,所以生成的阳离子是X2+,错误。2.根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ mol-1),回答下
10、面问题。元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900 (1)在周期表中,最可能处于同一族的是(填字母,下同)。A.Q和RB.S和TC.T和UD.R和TE.R和U(2)电解它们的熔融氯化物,阴极电极反应式最可能正确的是。A.Q2+2e-QB.R2+2e-RC.S3+3e-SD.T3+3e-TE.U2+2e-U(3)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是。A.QCl2B.RClC.SCl3D.TClE.UCl4(4)下列元素
11、中,化学性质和物理性质最像Q元素的是。A.硼(1s22s22p1)B.铍(1s22s2)C.锂(1s22s1)D.氢(1s1)E.氦(1s2)答案：(1)E(2)D(3)B(4)E解析：五种元素的各级电离能中发生突跃式增大的情况是:R有I2I1、S有I3I2、T有I4I3、U有I2I1,化合价分别为+1、+2、+3、+1价。Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高很多,最有可能为稀有气体。3.下表是元素周期表的一部分,表中的字母分别代表一种化学元素。(1)下表第3周期元素中第一电离能(I1)最大的是(填字母,下同),c和f的I1大小关系是。(2)上述元素中,原子中未成对电子数最多的是,写出该
12、元素基态原子的核外电子排布式:。(3)根据下表所提供的电离能数据(单位:kJmol-1),回答下列问题。元素锂XYI1519502580I27 2964 5701 820I311 7996 9202 750I49 55011 600表中X可能为以上13种元素中的元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式:。Y是周期表中族的元素。以上13种元素中,元素基态原子失去核外第一个电子需要的能量最多。答案：(1)mcf(2)i1s22s22p63s23p3(3)aNa2O、Na2O2Am解析：(1)题给周期表中所列13种元素am分别是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、A
13、r,其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar位于第三周期,原子结构最稳定的是Ar,故其I1最大;Mg的I1比Al的I1大。(2)i元素基态原子的最外层电子排布为3s23p3,有3个未成对电子,未成对电子数最多。(3)由表中数据可以看出,锂和X的I1均比I2小很多,说明X与Li同主族,且X的I1比Li的I1更小,说明X的金属性比锂的强,则X为Na(即a)。由Y的电离能数据可以看出,它的I3比I4小得多,故Y属于A族元素。稀有气体元素m的基态原子最外层已达到稳定结构,失去核外第一个电子所需能量最多。4.下表是某些元素的电负性数值(用X表示):元素符号LiBeBCOF电负性数值(X)1.01.52.02
14、.53.54.0元素符号NaAlSiPSCl电负性数值(X)0.91.51.82.12.53.0已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,一般形成离子键;两成键元素间电负性差值小于1.7时,一般形成共价键。(1)通过电负性数值的变化规律,确定Mg、N的X值范围:X(Mg);X(N)。(2)推测X值与同周期、同主族元素原子半径的关系为。(3)某有机化合物的结构为,其中SO中,你认为共用电子对偏向(填元素符号)。(4)根据X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(放射性元素除外)是(填元素符号)。答案：(1)0.91.52.53.5(2)同周期、同主族元素原子半径越大,X值越小(3)O(4)共价键(5)Cs解析：(1)通过表中数据分析可知同周期主族元素从左到右,元素的X值逐渐增大,同主族从上到下,元素的X值逐渐减小,可判断X(Na)X(Mg)X(Mg),故0.9X(Mg)1.5。同理,X(C)X(N)X(O),即2.5X(N)X(S)=2.5知,共用电子对偏向O原子。(4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)X(Cl),因此X(Br)-X(Al)X(Cl)-X(Al)=3.0-1.5=1.51.7,故AlBr3中的化学键为共价键。(5)根据X值的变化规律,X值最小的元素在元素周期表的左下角,但要注意放射性元素除外,故为Cs(铯)。
