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课时达标·效果检测
一、选择题
1.(2022·滁州高二检测)某元素X的逐级电离能如图表示，下列说法正确的是
( )
A.X元素可能为+4价
B.X可能为非金属元素
C.X为第5周期元素
D.X与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3+
【解析】选D。依据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子。X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显+3价，故A错误；第ⅢA族元素有金属元素也有非金属元素，依据已知条件无法确定是否是非金属元素，也无法确定是哪周期元素，故B、C错误；该主族元素最外层有3个电子，在反应中简洁失去电子，所以与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3+，故D正确。
2.(2022·漳州高二检测)下列图示中纵坐标表示元素的电负性数值，横坐标表示同一主族的五种元素的原子序数的是 ( )
【解析】选B。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。
3.(2022·衡水高二检测)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
【解析】选D。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。
4.(2022·衡水高二检测)现有3种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是
( )
A.第一电离能：③>②>①
B.原子半径：③>②>①
C.电负性：③>②>①
D.最高正化合价：③>②>①
【解析】选A。三种元素分别为S、P、N，电离能大小挨次为N>P>S，A正确；原子半径大小挨次为P>S>N，B错；电负性大小挨次为N>S>P，C错；最高正价S(+6)，N、P(+5)，D错。
【加固训练】(2022·洛阳高二检测)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，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①
B.下列原子的价电子排布中，①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4，对应的第一电离能最大的是③
C.某元素的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X3+
D.①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④
【解析】选C。依据元素周期律学问和原子半径的变化规律，可以确定原子半径最大的是①硅元素，A正确；③处于半满状态，应当是电离能最反常的，B正确；依据元素电离能变化规律，可以确定该元素化合价为+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，C错误；同一周期自左向右元素电负性渐渐增大，同一主族自上而下，元素电负性渐渐减小，进而推断元素电负性大小关系。
5.下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是 ( )
A.O<S<Se<Te B.C<N<O<F
C.P<S<O<F D.K<Na<Mg<Al
【解析】选A。A项，元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B项，元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两项，元素的相对位置如下图所示：
C：
D：
在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素的电负性最小。
【方法规律】电负性大小比较的方法
(1)同周期元素的电负性随原子序数递增而渐渐增大。
(2)同主族元素的电负性随原子序数递增而渐渐减小。
6.已知元素周期表中1～18号元素的离子W3+、X+、Y2-、Z-都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是 ( )
A.原子的第一电离能：X>W
B.离子的还原性：Y2->Z-
C.氢化物的稳定性：H2Y>HZ
D.原子半径：X<W
【解析】选B。由四种离子具有相同的电子层结构知：W和X位于同一周期，原子序数W>X，Y和Z位于同一周期，原子序数Z>Y，又由于均为周期表中前18号元素，则Y和Z处于W和X的上一周期，其相对关系为 Y Z X W ，由此可依据元素周期律推断有关性质。
7.(2022·成都高二检测)X和Y都是原子序数大于4的短周期元素，Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是 ( )
A.X的原子半径比Y小
B.X和Y的核电荷数之差为(m-n)
C.电负性X>Y
D.第一电离能X<Y
【解析】选D。本题涉及原子结构，粒子半径比较，电负性推断，第一电离能的比较，综合性较强。Xm+与Yn-的核外电子排布相同，则质子数X>Y，原子半径X>Y，X和Y的核电荷数之差为(m+n)。X比Y更易失电子，第一电离能X<Y，电负性X<Y。
8.(2021·山东高考节选)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 ( )
【解析】选A。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，熔点依次上升，D错。
9.(2022·长沙高二检测)下列各组元素各项性质比较正确的是 ( )
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
【解析】选A。依据元素性质的变化规律可知B、Al、Ga为同主族元素，自上而下第一电离能渐渐减小，A项正确；F、N、O电负性大小挨次应为F>O>N，B项错误；F无正化合价，C项错误；D项中正确挨次应为P>C>N。
二、非选择题
10.(2022·重庆高二检测)依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3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原子是 。
(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半布满的元素是 。
(6)已知某原子的各级电离能如下：I1=578 kJ·mol-1，
I2=1 817 kJ·mol-1，I3=2 745 kJ·mol-1，I4=11 575 kJ·mol-1，则该原子在化合物中表现的化合价为 。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+ 4
【解析】同周期中从左到右，元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)渐渐增大，同周期中ⅠA族元素最小，稀有气体元素最大，故第3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：同周期从左到右渐渐增大，同主族从上到下渐渐减小。故元素周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的为铯。元素化合价与原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有亲热关系。有多个价电子的元素的原子，失去价电子的各级电离能相差不大。由题目数据可知，第四电离能突然增大，说明失去第四个电子困难得多，不属于价电子。
答案：(1)Na Ar (2)F Cs
(3)Cs (4)F (5)N、P、As (6)C
11.(2021·厦门高二检测)现有核电荷数小于20的元素A，其电离能数据如下：(I1表示失去第1个电子的电离能；In表示原子失去第n个电子的电离能，单位：×102kJ·mol-1)
序号
I1
I2
I3
I4
I5
I6
电离能
7.644
15.03
80.12
109.3
141.2
186.5
序号
I7
I8
I9
I10
I11
……
电离能
224.9
266.0
327.9
367.4
1 761
……
(1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越 (填“大”或“小”)；阳离子电荷数越高，失去电子时，电离能越 (填“大”或“小”)。
(2)上述11个电子分属 个电子层。
(3)失去了11个电子后，该元素还有 个电子。
(4)该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
【解析】该元素的第一个突跃发生在I2、I3之间，说明该元素最外层有2个电子，该元素的其次个突跃发生在I10、I11之间，说明次外层有8个电子，综合考虑，该元素是Mg。
答案：(1)小 大 (2)3
(3)1 (4)Mg(OH)2
12.(2022·太原高二检测)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2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的最简洁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挨次是 (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 。
【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2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，则依据构造原理、能量最低原理、洪特规章和泡利原理，其电子排布图为。
(3)当n=2时，B为碳元素，则B的最简洁气态氢化物的电子式；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-====SiO32-+H2O。
(4)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，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挨次是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4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-====SiO32-+H2O
(4)O>P>Si>Li
(5)3d54s2 第4周期ⅦB族 Mn2O7
【加固训练】有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布为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。请回答下列问题：
(1)写出各元素的元素符号：A ，B ，
C ，D ，E 。
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式) 。写出该物质的一种主要用途： 。
(3)写出C元素基态原子的电子排布式： 。
(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为 。
(5)元素B与D的电负性的大小关系是B D，C与E的第一电离能的大小关系是C E。(填“>”“<”或“=”)
【解析】A、B、C、D、E 5种元素核电荷数都小于20，A、E属同一族且最外层电子排布为ns1，故为第ⅠA族元素，而A为非金属元素，则A为氢；B、D属同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布为ns2np4，为第ⅥA族元素，B核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半，则C为铝。同主族元素自上而下电负性渐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)；E(钾)的第一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能Al>K。
答案：(1)H O Al S K
(2)KAl(SO4)2·12H2O 净水剂 (3)1s22s22p63s23p1
(4) (5)> >
13.(力气挑战题)不同元素的原子在分子内吸引电子的力气大小可用确定数值x来表示，若x越大，其原子吸引电子的力气越强，在所形成的分子中成为带负电荷一方。
下面是某些短周期元素的x值：
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
x值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
元素符号
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通过分析x值变化规律，确定N、Mg的x值范围：
<x(Mg)< ， <x(N)< 。
(2)推想x值与原子半径的关系是 ；依据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的
变化规律。
(3)某有机化合物结构简式为，其中C—N中，你认为共用电子对偏向 (写原子名称)。
(4)猜想元素周期表中，x值最小的元素的位置： (放射性元素除外)。
【解析】题中给出第2、3周期主族元素的x值(其中缺少了氮、镁两种元素的x值)，x值与这种原子在分子内吸引电子的力气有关。可依据元素性质的周期性变化来推想镁和氮的x值。从表中数值可看出，同周期(同主族)中元素的x值随原子半径的减小而增大，x值的变化体现了元素性质的周期性变化。用x值大小可推断共价键中共用电子对偏向哪一方。对于C—N，由于N的x值大于C的x值，所以其中共用电子对偏向氮原子。x值越小，元素的金属性越强，x值最小的元素应位于第6周期第ⅠA族。
答案：(1)0.93 1.57 2.55 3.44
(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半径越小 周期性
(3)氮原子 (4)第6周期第ⅠA族
【加固训练】A、B、C、D、E、F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、F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，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。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元素的第一电离能较大的是 ，缘由是
。
(3)六种元素按电负性从小到大排列的挨次是 。
(4)C、D、E、F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 。
【解析】A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A、B在第2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3周期，C单质可与热水反应但不能与冷水反应，为镁，D只能是铝。F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F，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，是磷元素。
答案：(1)氟 其最外层有7个电子且原子半径小，简洁得电子，不简洁失电子
(2)Mg Mg最外层3s轨道全满，3p全空，是较稳定状态
(3)Mg<Al<P<S<O<F
(4)MgO、Al2O3 P2O5、SO3
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