《元素周期律》课后作业.docx
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《元素周期律》课后作业
第2节原子结构与元素的性质
2.2元素周期律
一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，共60分）
1.
具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（ ）
A．1s22s22p3B．1s22s22p1
C．1s22s22p63s23p1D．1s22s22p63s23p4
2.
下列对价电子构型为2s22p5的元素描述正确的是（ ）
A．原子半径最小B．原子序数为7
C．第一电离能最大D．电负性最大
3.
下列说法中正确的是（ ）
A．第三周期的元素中，钠的第一电离能最大
B．最外层都只有一个电子的两原子的性质一定完全相同
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．在同一周期中，随着原子序数的增大，元素的电负性逐渐减小
4.
下列图示中纵坐标表示元素的电负性数值，模坐标表示同一主族的5种元素的原子序数的是（ ）
A B
C D
5.
下列关于电负性的叙述中不正确的是（ ）
A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
B．电负性是以氟为4.0作为标准的相对值
C．元素电负性越小，元素非金属性越强
D．元素电负性越大，元素非金属性越强
6.
下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是（ ）
A B
C D
7.
元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。
下列说法正确的是（ ）
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
8.
已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。
请根据下表所列数据判断，错误的是（ ）
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X的常见化合价是＋1价
B．元素Y是ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
9.
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（ ）
①元素氦（He）的第一电离能远大于元素氢（H）的第一电离能
②26Fe2＋容易失电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性
③基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
④某种激发态碳（C）原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
A．①②B．②③C．③④D．全部
10.
处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D。
则下列说法中，正确的是（ ）
①元素的非金属性依次增强； ②元素的电负性依次减小； ③元素的第一电离能依次增大； ④最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。
A．①④B．②④
C．①③D．③④
11.
现有四种元素基态原子电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
则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＞②＞①
D．最高正化合价：
④＞①＞③＝②
12.
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（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，原子的电离能I1＜I2＜I3＜……
二、非选择题（本题包括5小题，共40分）
13．（8分）有A、B、C、D、E五种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有两个不成对的电子；D、E原子核内各自的质子数与中子数相等；B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的质量比为7∶8；E与B的质量比为1∶1。
试回答：
（1）写出D原子的电子排布式__________。
（2）用电子式表示AE2的形成过程__________。
（3）B、C两元素的第一电离能大小关系为__________＞__________（填元素符号），原因是__________。
14．（10分）
元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有五个未成对电子。
（1）写出元素名称：
C________、D________、E____________。
（2）C基态原子的电子排布图为__________。
（3）当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为__________，BC2分子的结构式是__________；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是__________。
（4）若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的原子价电子排布为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________（用元素符号表示）。
（5）E元素原子的外围电子排布式是__________，在元素周期表中的位置是__________，其最高价氧化物的化学式是__________。
15．（8分）
根据周期表对角线规则，金属Be与铝单质及其化合物的性质相似，又知AlCl3熔、沸点较低，易升华，试回答下列问题：
（1）写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式（生成Na2BeO2）：
__________________________________________________________________。
（2）Be（OH）2和Mg（OH）2可用试剂__________鉴别，其离子方程式为___________________________________________________________________。
（3）BeCl2是__________（填“离子化合物”或“共价化合物”），BeCl2水溶液呈酸性，其水解的离子方程式为___________________________________________________________________。
16．（6分）
第一电离能I1是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X＋（g）所需的最低能量。
下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
（1）认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。
（2）从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律___________________________________________________________________：
（3）上图中5号元素在周期表中的位置是______________________。
17．（8分）
有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：
元素
结构、性质等信息
A
是元素周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素某种合金是原子反应堆导热剂
B
B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C
元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
E
L层上有2对成对电子
请根据表中信息填写：
（1）A原子的核外电子排布式______________。
（2）B元素在周期表中的位置__________；离子半径：
B__________A（填“大于”或“小于”）。
（3）C原子的电子排布图是__________，其原子核外有__________个未成对电子，能量最高的电子为__________轨道上的电子，其轨道呈__________形。
（4）D原子的电子排布式为__________，D－的结构示意图是__________。
（5）C、E元素的第一电离能的大小关系是__________（用元素符号表示）。
（6）已知CD3分子中D元素为＋1价，则C、D的电负性大小关系是__________，CD3与水反应后的产物是______________。
参考答案
1.解析：
依据原子的电子排布式确定具体元素：
A为氮（N）、B为硼（B）、C为铝（Al）、D为硫（S）。
根据同周期、同主族元素原子半径变化规律，可知：
r（B）＞r（N）、r（Al）＞r（S）、r（Al）＞r（B），故铝原子半径最大。
答案：
C
2.解析：
价电子构型为2s22p5的元素为氟元素，同一周期中原子半径最小，但是大于氢原子半径；原子序数为9；第一电离能比氦、氖小，电负性最大。
答案：
D
3.解析：
同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，第三周期的元素中，钠的第一电离能最小，A错误；B.最外层都只有一个电子的两原子，如Na和H，性质不同，如为同主族元素，性质存在递变性和相似性，也不完全相同，B错误；C.电负性越强，吸引电子能力越强，C正确；D.在同一周期中，随着原子序数的增大，电负性逐渐增强，D错误。
答案：
C
4.解析：
同主族自上而下原子半径增大，原子对键合电子的吸引力减小，元素的电负性减小，即同主族随原子序数的增大，电负性减小，选项中符合变化规律的为B中所示图像。
答案：
B
5.解析：
因为电负性是描述不同元素原子对键合电子吸引力的大小，所以电负性越大，说明元素吸引电子能力越强，非金属性越强。
答案：
C
6.解析：
同主族元素从上到下电负性依次减小，A正确；卤族元素中氟无正价，B错；HF分子间存在氢键，所以HF沸点最高，C错；卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大，熔点依次升高，D错。
答案：
A
7.解析：
氧无最高正价、氟无正化合价，A项不正确；离核近的电子能量较低，B项不正确；元素周期表中ⅡA族和ⅢA族间的元素为过渡元素，D项错误。
答案：
C
8.解析：
X的第一电离能（I1）显著小于I2、I3等，可知X最外层只有一个电子，故常见化合价为＋1价，且与Cl元素形成化合物XCl，A、C项正确；Y元素的I1、I2、I3相差不大，与I4悬殊明显，故Y最外层有3个电子为ⅢA族元素，当n＝3时，Y为Al，与冷水不反应，故B正确，而D错误。
答案：
D
9.解析：
①中He、H均没有p、d能级电子，与特例无关，错；②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；③中[Ar]3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，正确；④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。
答案：
B
10.解析：
根据电负性规律可知结合一个电子释放的能量越大，电负性越强，故在元素周期表中的从左到右的位置为：
D、C、B、A，①、③错误，②、④正确。
答案：
B
11.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。
答案：
A
12.解析：
A项同一主族，从上到下元素的第一电离能越来越小，活泼性越来越强。
B项，同周期的第ⅡA与第VA族，第一电离能出现了反常。
C项ns2np6的原子为稀有气体原子，第一电离能较大。
答案：
B
13.解析：
本题只要推断出各元素，然后按要求写出答案即可。
A原子最外层p能级的电子数等于次外层电子总数，说明次外层为K层，故A的电子排布为1s22s22p2，即A为碳元素。
B原子最外层中有两个不成对的电子说明B为ⅣA或ⅥA族的元素，又B与A同周期，说明B为氧元素。
C元素可与B形成CB2型化合物且C与A、B同周期，说明C为氮元素。
在DB2中，D与B质量比7∶8，即D的相对原子质量为
×32＝28；在EB2中，E与B的质量比为1∶1，即E的相对原子质量为32；D、E核内各自的质子数与中子数相等可知D为硅元素，E为硫元素。
答案：
（1）1s22s22p63s23p2
（2）
（3）N O N原子中最外层电子处于半充满状态，比较稳定
14.解析：
A元素的原子最外层电子排布式为ns1，则A为IA族元素或Cr、Cu；B元素的原子价电子排布式为ns2np2，则B为ⅣA族元素；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则C为氧元素；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，则D为磷元素；E元素原子有五个未成对电子，则E为25号元素锰元素。
（1）C、D、E元素名称依次为氧、磷、锰。
（2）氧元素核电荷数为8，则根据构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利原理，其电子排布图为：
（3）当n＝2时，B为碳元素，则B的最简单气态氢化物的电子式为
；CO2分子的结构式是O===C===O；当n＝3时，则B为硅元素，SiO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－===SiO
＋H2O。
（4）若A元素的原子最外层电子排布为2sl，则A为Li；B元素的原子价电子排布为3s23p2，则B为Si；C为O，D为P；A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O＞P＞Si＞Li。
（5）E元素是锰元素，原子序数为25，位于元素周期表第四周期第ⅦB族，所以外围电子排布式为3d54s2，最高正价为＋7价，其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。
答案：
（1）氧 磷 锰
（2）
（3）
O===C===O
SiO2＋2OH－===SiO
＋H2O
（4）O＞P＞Si＞Li
（5）3d54s2 第四周期第ⅦB族 Mn2O7
15.解析：
根据对角线法则，可由铝的性质来推测铍的性质，故Be与NaOH反应的离子方程式为：
Be＋2OH－===BeO
＋H2↑。
Be（OH）2具有两性，能溶于NaOH溶液，因此可用NaOH溶液来鉴别。
由于AlCl3是共价化合物，故BeCl2也是共价化合物，水解的离子方程式为：
Be2＋＋2H20Be（OH）2＋2H＋。
答案：
（1）Be＋2OH－===BeO
＋H2↑
（2）NaOH溶液 Be（OH）2＋2OH－BeO
＋2H2O
（3）共价化合物 Be2＋＋2H2OBe（OH）2＋2H＋
16.解析：
第一电离能反映原子失去最外层一个电子的难易，主族元素从上至下失电子越来越容易，故第一电离能依次减小。
答案：
（1）见图（右）
（2）从上到下依次减小
（3）第三周期ⅤA族
17.解析：
根据题中信息可推出：
A为Na，B为Al，C为N，D为Cl，E为O。
（1）A为Na，其核外电子排布式为ls22s22p63s1简化电子排布式为[Ne]3s1。
（2）B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r（Al3＋）＜r（Na＋）。
（3）C为N，其电子排布图为
，其中有3个未成对电子，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。
（4）D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为
（5）N、O分别在VA族、ⅥA族，因N的2p原子轨道半充满较稳定，故第一电离能N＞O。
（6）NCl3分子中N为－3价，Cl为＋1价，故N的电负性强于Cl，且水解产物为NH3（或NH3·H2O）和HClO。
答案：
（1）ls22s22p63s1或[Ne]3s1
（2）第三周期第ⅢA族 小于
（3）
3 p 哑铃
（4）1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
（5）N＞O （6）N＞Cl NH3（或NH3·H2O）和HClO
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