1、高二化学人教版选修三课下能力提升二 原子结构与元素的性质含答案课下能力提升(二)原子结构与元素的性质一、选择题1(2016福州高二检测)下列说法或有关化学用语的表达正确的是()A在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B核外电子排布由1s22s22p63s11s22s22p6的变化需要吸收能量C因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大D根据原子核外电子排布的特点,Cu在周期表中属于s区元素2(2016华中师大附中高二检测)长式周期表共有18个纵行,从左到右排为118列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是()A第9列元素
2、中没有非金属元素B只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2C第四周期第9列元素是铁元素D第10、11列为ds区3(2016南京高二检测)下列说法正确的是()A所有非金属元素都分布在p区B最外层电子数为2的元素都分布在s区C元素周期表中第B族到第B族10个纵列的元素都是金属元素D同一主族元素从上到下,金属性呈周期性变化4几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:元素代号LMXRT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0890.074主要化合价236,222下列叙述中正确的是()AR的氧化物对应的水化物可能具有两性BX单质可在氧气中燃烧生成XO3C离子半径大小:r(M3)r(T2)
3、DL2和X2的核外电子数相等5(2016衡水高二检测)元素的性质呈现周期性变化的根本原因是()A原子半径呈周期性变化B元素的化合价呈周期性变化C第一电离能呈周期性变化D元素原子的核外电子排布呈周期性变化6下列说法中错误的是()A原子及其阴离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B元素周期表中从第B族到第B族10个纵行的元素都是金属元素C同一周期主族元素随原子序数的递增,电负性逐渐增大D同一周期元素随原子序数的递增,第一电离能逐渐增大7(2016荆门高二检测)以下有关元素性质的说法不正确的是()ANa,K,RbN,P,AsO,S,SeNa,P,Cl元素的电负性随原子序数增大而递增的是B下列原子中
4、,1s22s22p63s23p11s22s22p63s23p21s22s22p63s23p31s22s22p63s23p4对应的第一电离能最大的是C某元素的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,该元素在第三周期第A族D以下原子中,1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4半径最大的是8(2016衡阳高二检测)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对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大C最外层排布为ns2n
5、p6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大D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9某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是()AX元素可能为4价BX可能为非金属CX为第五周期元素DX与氯反应时最可能生成的阳离子为X310X、Y为两种元素的原子,X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知()AX的原子半径大于Y的原子半径BX的电负性大于Y的电负性CX阴离子的半径小于Y阳离子的半径DX的第一电离能小于Y的第一电离能11(2016宿迁高二检测)某元素的原子最外电子层排布是6s26p4,该元素或其化合物不可能具有的性质是()A该元素单质可能是导体B该元
6、素的最高化合价呈6价C该元素能与氢气反应生成气态氢化物D该元素价电子轨道中有2个未成对电子12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二、非选择题13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_,电负性最小的元素是_。(3)最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的气态非金属
7、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_。14(2016武汉高二检测)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填写下列空白。(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与Ar相同,B的元素符号为_,C的元素符号为_。(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_。(4)E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,E的元素符号为_,其基态原子的电子排布式为_。(5)F元素的基态原子的外围电子排布式为3d54s2
8、,其最高正价为_;位于元素周期表中第_周期第_族。15(2016锦州高二检测)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元素的价电子构型为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元素的第一电离能_B(填“”或“”),A、B、C三种元素电负性由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。(2)D元素原子的价电子排布式是_。(3)C元素的电子排布图为_;E3
9、的离子符号为_。(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最高价氧化物对应的水化物是强酸能力提升16前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,其相关性质如下表所示:A2p能级电子半充满B与A同周期,且原子核外有2个未成对电子C基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子D其基态原子外围电子排布为msnmpn2E前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多F基态F各能级电子全充满请根据以上情况,回答下列问题:(1)E元素基态原子核外有_种能量不同的电子,电子排布式为_,F位于元素周期表
10、第_周期第_族,写出F元素基态原子的外围电子排布式_。(2)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物,写出此化合物的电子式_。(3)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为_(用离子符号表示)。(4)写出一个化学方程式证明元素B和D的非金属性强弱_。(5)许多金属盐都可以发生焰色反应,如元素C,其原因是_。17根据信息回答下列问题:.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)所需的能量。如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(其中12号至17号元素的有关
11、数据缺失)。.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如果两个成健原子间的电负性差值大于1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,原子之间通常形成共价键。如表是某些元素的电负性值:元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值0.981.572.042.553.443.980.931.611.902.192.583.16(1)认真分析图中同周期元素每一电离能的变化规律,推断NaAr元素中,Al的第一电离能的大小范围为_AlA、AA除外,同主族从上到下第一电离能减小,是Al,是Si,是P,是S,故P的第一电离最大,B
12、错误;能层之间的能量不同,如果有突变,说明能层发生变化,发现1 451、7 733突变了,说明最外层有2个电子,C正确;是Si,是N,是C,是S,原子半径看电子层数,电子层数越多半径越大,电子层数相等,看原子序数,原子序数越大,半径反而越小,故Si的半径最大,D正确。8解析:选D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,所以钾的活泼性强于钠,A正确;对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,B正确;最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,再失去电子较难,所以其第一电离能较大
13、,C正确;同一周期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,但第A族元素大于第A族元素,第A族元素大于第A族元素,D错误。9解析:选D由图像知,该元素的I4I3,故该元素最外层有3个电子,易形成3价阳离子,A、B错误,D正确;无法确定该元素是否位于第五周期,C错误。10解析:选BX的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构,则Y在周期表中位于X的下一周期,且X为非金属元素,Y为金属元素,Y比X多一个电子层,故原子半径:YX,电负性:XY,A错误,B正确;电子层结构相同,核电荷数越多,粒子半径越小,故X阴离子半径大于Y阳离子半径,C错误;X为非金属元素易得电子
14、形成阴离子,而Y为金属元素易失电子形成阳离子,故其第一电离能:XY,D错误。11解析:选C元素为第六周期的钋,是金属。金属是导体,不选A;元素是第A族,最高价为6,正确,不选B;金属不能和氢气反应生成气态氢化物,错误,选C;p电子轨道中有2个未成对的电子,正确,不选D。12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。13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
15、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,电负性最小有为铯。答案:(1)NaAr(2)FCs(3)Cs(4)F(5)N、P、As14解析:(1)次外层有2个电子,说明该元素原子核外有2个电子层,该元素原子的电子排布图为,为N元素。(2)B的核电荷数应比Ar的少1,C的核电荷数应比Ar的多1,所以B为Cl元素,C为K元素。(3)正三价离子3d轨道上半充满为5个电子,根据构造原理,该元素原子4s轨道上为2个电子,3d轨道上应为6个电子,该元素原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2,为Fe元素。(4)M层全充满,N层的电子只有1个,所以该元素原子的电子
16、排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,即为Cu元素。(5)由核外电子排布顺序知该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,确定为Mn元素,最高化合价为7,位于第四周期第B族。答案:(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(5)7四B15解析:A元素的价电子构型为nsnnpn1,则A是N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C是F元素,那么B是O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,则D是Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,则E是Fe元素
17、;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,则F是Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G是As元素。(1)由于N元素的最外层电子处于半充满的稳定状态,失去电子比O难,所以元素的第一电离能AB;一般情况下同一周期的元素,原子序数越大,元素的电负性越大。所以A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为NOF。(2)Mg元素原子的价电子排布式是3s2。(3)C元素是F元素,其电子排布图为;E是Fe,E3的离子符号为Fe3。(4)F是Cu元素,Cu元素位于元素周期表的ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 (或Ar3d
18、104s1)。(5)A.As是非金属,位于金属与非金属交界区,其单质为半导体材料,正确;B.Cu是金属,其电负性小于磷,错误;C.As元素最高价氧化物对应的水化物H3AsO4,酸性弱于磷酸,磷酸是中强酸,H3AsO4的酸性比磷酸弱,所以也是弱酸,错误。答案:(1)NOF(2)3s2(3)Fe3(4)ds1s22s22p63s23p63d104s1 (或Ar3d104s1)(5)A16解析:2p能级处于半满状态的元素是氮,A为氮元素,则B为氧元素;C元素核外有11个电子,为钠元素;由D元素的电子排布式可知为S;由于半充满状态也是稳定态,故Cr是前四周期中未成对电子最多的元素,E为铬元素;F各能级
19、都全充满,故为铜元素。(2)钠与氧可形成Na2O2和Na2O两种化合物,其中Na2O2中既有离子键又有共价键。(3)注意氮原子的2p能级处于半充满状态,结构稳定导致其第一电离能比氧大。(4)利用非金属的置换反应证明氧、硫的非金属性强弱关系。(5)焰色反应是由于电子从激发态(高能量)能级向低能级跃迁时,多余的能量以光的形式释放出来所产生的。答案:(1)71s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)四B3d104s1(2) (3)NOSNaS2O2Na(4)2H2SO2=2S2H2O(5)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能
20、量17解析:(1)由题图可以看出,同周期的第A族元素的第一电离能最小,而第A族元素中第一电离能小于第A族元素中第一电离能,故NaAlMg。(2)从图中可看出同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出,图中所给元素中Rb的第一电离能最小,其位置为第五周期第A族。(4)根据对角线规则,Al(OH)3与Be(OH)2的性质相似,Be(OH)2应具有两性,根据Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可以类似地写出Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式。(5)根据电负性的递变规律:同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上
21、到下电负性逐渐减小,可知,在同周期中电负性NaMgMgCa,则Mg电负性值的最小范围应为0.931.57。(6)因为电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小,所以电负性越大,原子吸引电子的能力越强,非金属性越强,反之金属性越强。(7)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55,根据信息,电负性差值若小于1.7,则形成共价键,所以AlCl3为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下是否导电,离子化合物在熔融状态下以离子形式存在,可以导电,但共价化合物却不能。答案:(1)NaMg(2)从上到下依次减小(3)五A(4)两Be(OH)22H=Be22H2O,Be(OH)22OH=BeO2H2O(5)0.931.57(6)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小(7)Al和Cl的电负性差值为1.551.7,所以形成共价键,为共价化合物。将氯化铝加热到熔融状态,进行导电性实验,如果不导电,说明是共价化合物
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