12 第二课时 元素周期律 课后习题新教材人教版高中化学选择性必修2.docx
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12第二课时元素周期律课后习题新教材人教版高中化学选择性必修2
第二课时 元素周期律
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.在下面的价电子构型中,通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型（ ）
A.ns2np3B.ns2np4
C.ns2np5D.ns2np6
答案B
解析电子构型为ns2np4的原子失去一个电子后形成ns2np3的稳定结构,因而其第一电离能最小。
2.下列关于微粒半径的说法正确的是（ ）
A.电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径
B.核外电子层结构相同的单核微粒半径相同
C.质子数相同的不同单核微粒,电子数越多半径越大
D.电子层数相同的粒子,原子序数越大,原子半径越大
答案C
解析由于同周期主族元素随原子序数递增原子半径逐渐减小,故第ⅦA族元素的原子半径不一定比上一周期第ⅠA族元素的原子半径大,如r（Li）>r（S）>r（Cl）,A错误;对于核外电子层结构相同的单核离子,核电荷数越多,微粒半径越小,B错误;质子数相同的不同单核微粒,阴离子半径>原子半径>阳离子半径,C正确;同一周期元素的原子具有相同的电子层数,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,D错误。
3.对于以下各组微粒的半径,难以确定前者一定大于后者的是（ ）
A.两种原子的核外电子排布分别为:
1s22s22p63s23p64s1和1s22s22p63s23p5
B.两种原子的轨道表示式为:
和
C.3s能级上填有2个电子、3p能级全空的原子与2p能级上填有5个电子的原子
D.3p能级上有一个未成对电子的原子与3p能级上半充满的原子
答案D
解析A项中前者为K原子后者为Cl原子,原子半径前者大;B项中前者为Si原子后者为P原子,两者是同周期元素的原子,原子半径前者大于后者;C项中前者为Mg原子后者为F原子,原子半径前者大于后者;D项中前者为Al原子或Cl原子,后者为P原子,原子半径可能前者大也可能后者大。
4.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,故钾的金属性强于钠
B.因同周期主族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.最外层电子排布式为ns2np6（若只有K层时为1s2）的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大
答案B
解析钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠强,所以钾的金属性强于钠,A正确;同一周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但由于p能级电子处于半充满和全空状态时,原子为较稳定状态,第一电离能比同周期相邻元素的大,故第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素,B错误;最外层电子排布式为ns2np6（若只有K层时为1s2）的原子已达到稳定结构,再失去电子较难,所以其第一电离能较大,C正确;对于同一元素的原子来说,原子失电子比带正电荷的离子失电子能力强,所以原子的电离能随着原子失电子个数的增多而增大,D正确。
5.在第二周期中,B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序正确的是（ ）
A.I1（N）>I1（O）>I1（C）>I1（B）
B.I1（N）>I1（O）>I1（B）>I1（C）
C.I1（N）>I1（C）>I1（O）>I1（B）
D.I1（O）>I1（N）>I1（C）>I1（B）
答案A
解析同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,这四种第二周期元素的族序数分别是:
第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA族,所以它们的第一电离能大小顺序是I1（N）>I1（O）>I1（C）>I1（B）,A正确。
6.周期表第二行中原子序数相连的X、Y、Z三种元素的连续电离能（单位:
kJ·mol-1）如下表所示,下列叙述正确的是（ ）
元素
I1
I2
I3
I4
X
522.05
7324.8
11856.6
—
Y
898.8
1763.58
14901.6
21084
Z
803.46
2436
3672.9
25116
A.X原子的电子层结构为1s22s1
B.Y为第ⅡA族元素,其元素符号为Mg
C.Z的价电子数为1
D.X的原子半径小于Y的原子半径
答案A
解析根据电离能数据可知,X的第二电离能远大于其第一电离能,这说明X应该是第ⅠA族元素。
又因为均是周期表第二行中原子序数相连的元素,所以X是Li,Y是Be,Z是B。
Li的原子序数是3,原子电子层结构为1s22s1,A正确;Y是Be元素,B错误;B元素的价电子数是3,C错误;同周期自左向右原子半径逐渐减小,则X的原子半径大于Y的原子半径,D错误。
7.已知X、Y两元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是（ ）
A.X与Y形成化合物时,X显负价、Y显正价
B.第一电离能X可能小于Y
C.最高价含氧酸的酸性:
X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D.气态氢化物的稳定性:
HmY答案C
解析根据X、Y两元素同周期且电负性X>Y可知,X的非金属性强于Y的非金属性,X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A正确;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,由于第ⅤA族元素原子的最外层p能级处于半充满状态,结构相对稳定,第一电离能比第ⅥA族元素原子的大,所以第一电离能X可能小于Y,B正确;根据上述推断,非金属性X>Y,X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应最高价含氧酸的酸性,C错误;由于非金属性X>Y,故气态氢化物的稳定性:
HmY8.下列各组元素各项性质的比较正确的是（ ）
A.第一电离能:
B>Al>Ga
B.电负性:
F>N>O
C.最高正价:
F>S>Si
D.原子半径:
P>N>C
答案A
解析B、Al、Ga为同主族元素,自上而下第一电离能逐渐减小,A项正确;F、N、O电负性大小顺序应为F>O>N,B项错误;F无正化合价,C项错误;D项中原子半径由大到小的顺序应为P>C>N。
9.有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。
其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。
B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
A、B、C、D、E五种元素的电负性分别为2.1,3.5,1.5,2.5,0.8,请回答下列问题:
（1）A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 （用元素符号填空,下同）。
（2）由电负性判断,以上五种元素中金属性最强的是 ,非金属性最强的是 。
（3）当B与A、C、D分别形成化合物时,B显 价,其他元素显 价。
（4）当B与A、C、D、E（与E形成E2B）分别形成化合物时,化合物中含有离子键的是 （填化学式,下同）,含有共价键的是 。
答案
（1）H O Al S K
（2）K O
（3）负 正 （4）Al2O3、K2O H2O、H2O2、SO2、SO3
解析A、E均为第ⅠA族元素且根据A的电负性为2.1知A为H,由于B、D为同主族且最外层的p能级电子数为s能级电子数的两倍,则B、D的价电子排布为ns2np4,为第ⅥA族元素,则B为O,D为S,E为K,C的价电子排布式为3s23p1,为Al。
五种元素中,K的电负性最小,其金属性最强;O的电负性最大,其非金属性最强。
当O与H、S、Al形成化合物时,由于O的电负性大,所以O为负价,其他元素为正价。
一般情况下,当形成化合物时,两种元素电负性差值小于1.7时为共价键,电负性差值大于1.7时为离子键。
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1.根据元素周期律和物质结构的有关知识,以下有关排序正确的是（ ）
A.离子半径:
Ca2+>Cl->S2-
B.第一电离能:
Si>C>N
C.电负性:
F>S>Mg
D.热稳定性:
SiH4>H2S>H2O
答案C
解析核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,微粒半径越小,故离子半径Ca2+S>Mg,C正确;非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则热稳定性:
SiH42.下图表示元素X的五级电离能（符号为“I”）,试推测X元素可能位于（ ）
A.第ⅠA族B.第ⅡA族
C.第ⅢA族D.第ⅣA族
答案B
解析对比坐标系中给出的元素X的五级电离能,可以看出其第三电离能远大于第二电离能,说明X原子最外层应有2个电子,B项正确。
3.（双选）下列说法错误的是（ ）
A.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
B.同一主族元素从上到下电负性逐渐变小
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
D.最外层电子数是核外电子总数
的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子是同种元素的原子
答案AC
解析镁原子的3s能级处于全满状态,3p能级处于全空状态,能量较低,第一电离能比Al元素大,A项错误;同一主族元素从上到下,元素金属性逐渐增强,电负性依次减小,B项正确;基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,能量处于最低状态,当变为1s22s22p63p2时,电子发生跃迁,需要吸收能量变为激发态,C项错误;最外层电子数是核外电子总数的
的原子是Br,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子排布式为4s24p5,D项所述是同种元素的原子,D项正确。
4.下列有关电离能的说法正确的是（ ）
A.第一电离能是原子失去核外第一个电子所需要的能量
B.在元素周期表中,主族元素原子的第一电离能从左到右依次增大
C.可通过元素各级电离能的大小,判断元素的化合价
D.第一电离能越大的元素,其电负性一定越大
答案C
解析第一电离能是基态的气态原子失去核外第一个电子转化为气态基态正离子需要的最低能量,A项错误;同一周期元素从左到右第一电离能总体趋势增大,但其中有反常,如N>O,B项错误;电离能和电负性是元素的两种不同的性质,二者变化规律并不完全一致,D项错误。
5.（双选）现有四种基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3
④1s22s22p5。
下列有关比较中正确的是（ ）
A.第一电离能:
④>③>②>①
B.原子半径:
②>①>④>③
C.电负性:
④>③>①>②
D.最高正化合价:
④>①>③=②
答案AC
解析从电子排布式可以看出:
①是S,②是P,③是N,④是F。
第一电离能F>N>P>S;原子半径P>S>N>F;电负性F>N>S>P;最高正化合价S>N=P,F无正价。
6.短周期元素形成的三种离子Xn+、Ym+、Zn-,已知m>n,且X、Y、Z三种原子M电子层中的电子数均为奇数,若按X→Y→Z的顺序,下列说法正确的是（ ）
A.最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,酸性依次增强
B.原子半径依次增大
C.元素的第一电离能依次减小,电负性依次增大
D.原子序数依次减小
答案A
解析X、Y、Z为短周期元素,且X、Y、Z三种原子M电子层中的电子数均为奇数,则X、Y、Z一定是在第三周期且数值m>n,故简单离子为X+、Y3+、Z-,即X为钠元素,Y为铝元素,Z为氯元素。
NaOH为强碱,Al（OH）3是两性氢氧化物,HClO4是强酸,则它们的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,酸性依次增强,故A正确;同周期元素原子半径随原子序数的增加而减小,X、Y、Z半径依次减小,故B错误;Na、Al、Cl的第一电离能依次增大,电负性依次增大,故C错误;Na、Al、Cl的原子序数依次增大,故D错误。
7.有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18。
A元素原子的最外层只有1个电子,该元素阳离子与N3-核外电子排布相同;B元素原子核外各轨道上均无成单电子;C元素原子的外围电子排布为ns2np1,D-的核外电子排布与Ar相同。
（1）写出A、C、D的元素符号:
A ,C ,D 。
（2）写出B元素原子的电子排布式:
。
D元素原子的轨道表示式为 。
（3）A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为（填元素符号） ,电负性由小到大的顺序为（填元素符号） 。
答案
（1）Na Al Cl
（2）1s22s22p63s2
（3）Na解析A形成的阳离子A+与N3-核外电子排布相同,则A是Na;C的价电子排布为ns2np1,是ⅢA族元素,只能是Al;B为第三周期元素,原子核外各轨道上均无成单电子且原子序数小于Al,B应为Mg;D-的核外电子排布与Ar相同,D为Cl。
8.A、B、C、D、E、Q六种短周期元素,原子序数依次增大;A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6,A原子核外有2个未成对电子,C单质可与热水反应但不能与冷水反应;E、Q原子在基态时填充电子的轨道数有9个,且E原子核外有3个未成对电子,Q能与A形成相同价态的阴离子,且离子半径A小于Q。
用元素符号回答:
（1）上述六种元素中, 元素的第一电离能最大,理由是 。
（2）C、D元素第一电离能较大的是 ,原因是 。
（3）六种元素按电负性从小到大排列的顺序是 。
（4）C、D、E、Q元素形成的最高价氧化物是离子化合物的是 ,是共价化合物的是 。
答案
（1）F 其最外层有7个电子且原子半径小,容易得电子,不容易失电子
（2）Mg Mg最外层3s能级全满,3p能级全空,是较稳定状态
（3）Mg（4）MgO、Al2O3 P2O5、SO3
解析A、B阴离子与C、D阳离子的电子排布式均为1s22s22p6,A、B在第二周期,A原子核外有2个未成对电子,是氧元素,B只能为氟元素;C、D在第三周期,C单质可与热水反应但不能与冷水反应,C为镁,D只能是铝。
Q能与A形成相同价态的阴离子,且离子半径A小于Q,Q为硫元素。
E原子在基态时填充电子的轨道数有9个,且E原子核外有3个未成对电子,E是磷元素。
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下图是元素周期表的简略框架图。
（1）请在上图所示的元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
按核外电子排布,可把元素划分成5个区,不全是金属元素的区为 。
（2）根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等,你认为还可把氢元素放在元素周期表中的第 族;有人建议将氢元素排在元素周期表的第ⅦA族,请你写出支持这一观点的一个化学事实:
。
（3）上图中元素①②原子的价电子排布式分别为 、 。
比较元素①与元素②的下列性质（填“>”或“<”）。
原子半径① ②;电负性① ②;
金属性① ②;第一电离能① ②。
（4）某短周期元素最高正化合价为+7价,其原子结构示意图为 。
答案
（1）
s区和p区
（2）ⅣA 氢原子得到一个电子达到最外层2电子的稳定结构（其他合理答案如与碱金属元素一样可形成离子化合物NaH等）
（3）3s2 3s23p1 > < > >
（4）
解析
（1）金属元素与非金属元素的分界线是非金属元素硼、硅、砷、碲、砹与金属元素铝、锗、锑、钋之间的分界线,要注意氢元素及第ⅦA族的
元素是非金属元素。
按电子填充顺序把元素周期表划分为5个区,即s区、p区、d区、ds区和f区,其中s区中的氢以及p区的大部分元素不是金属元素。
（2）最高正化合价与最低负化合价绝对值相等的族为第ⅣA族;氢原子得到1个电子达到稳定结构,这一特点与第ⅦA族元素相似。
（3）由①和②在元素周期表中的位置可以确定①和②分别为Mg和Al,价电子排布式分别为3s2和3s23p1。
利用同周期元素性质的递变规律可知,原子半径:
Mg>Al,金属性:
Mg>Al,电负性:
Al>Mg;第ⅡA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,所以第一电离能:
Mg>Al。
（4）短周期元素最高正化合价为+7的元素应为第ⅦA族元素,氟元素无正价,所以该元素为氯元素。
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