2022高二化学课时训练5《元素周期律电离能》(新人教版选修3).docx

课时训练5　元素周期律——电离能
1.以下各组粒子,半径大小比较中错误的选项是(　　)
A.K>Na>Li
B.Na+>Mg2+>Al3+
C.Mg2+>Na+>F-
D.Cl->F->F
解析:A项,同一主族原子半径从上到下越来越大;B项,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小;C项,同理,应为Mg2+<Na+<F-;D项,Cl-比F-多一个电子层, Cl->F-,F-比F多一个电子,故半径大小为F->F。
答案:C
2.气态原子生成+1价气态阳离子所需要的最低能量称为第一电离能,元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度,以下有关说法不正确的选项是(　　)
A.主族元素的第一电离能越大,其非金属性越强
B.主族元素的第一电离能越小,其金属性越强
C.金属单质与酸反响的难易,只跟该金属的第一电离能有关
D.金属单质跟酸反响的难易,除跟该金属元素的第一电离能有关外,还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液中形成水合离子的变化有关
解析:金属单质与酸反响时,可能失去一个、两个或三个电子而显+1、+2、+3价,所以可能与第二电离能、第三电离能有关。
答案:C
3.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
以下表达正确的选项是(　　)
A.X、Y元素的金属性X<Y
B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析:此题考查元素周期律,意在考查对数据的分析能力、原理的应用能力。根据提供的原子半径和主要化合价,可以推断X为Mg,Y为Al,Z为N,W为O。金属性:Mg>Al,A项错误;N2和O2在高温或放电的条件下生成NO,B项错误;Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,不能溶于稀氨水,C项错误;NH3在纯氧中燃烧,发生反响:4NH3+3O22N2+6H2O,O2将N2从NH3中置换出来,D项正确。
答案:D
4.X、Y元素同周期,且原子半径Y>X,以下说法错误的选项是(　　)
A.第一电离能Y可能小于X
B.气态氢化物的稳定性:HmY大于HnX
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
解析:据原子半径Y>X推知,原子序数X>Y,由于同周期元素,第一电离能Y可能小于X,A正确;氢化物稳定性HmY小于HnX,B错误;含氧酸的酸性X的强于Y的,C正确;由于原子序数X>Y,所以X吸引电子能力强,在化合物中显负价,Y吸引电子能力弱,在化合物中显正价。
答案:B
5.以下原子的价电子排布中,对应第一电离能最大的是(　　)
A.ns2np1 B.ns2np2
C.ns2np3 D.ns2np4
解析:当原子轨道处于全满、半满时,具有的能量较低,原子比较稳定,第一电离能较大。
答案:C
6.Li、Be、B原子失去一个电子,所需的能量相差并不大,但最难失去第二个电子的原子估计是(　　)
A.Li B.Be
C.B D.相差不大
解析:三原子失去一个电子后的电子排布式为1s2、1s22s1、1s22s2,Li再失去一个电子就要失去第一层上的电子,而后两者将失去与第一次失去的同层的电子,故Li失去第二个电子要难得多。
答案:A
7.元素X的各级电离能数据如下:

I1
I2
I3
I4
I5
I6
I/(kJ·mol-1)
578
1 817
2 745
11 578
14 831
18 378
那么元素X的常见价态是(　　)
A.+1 B.+2
C.+3 D.+6
解析:比照表中电离能数据可知,I1、I2、I3电离能数值相对较小,至I4数值突然增大,说明元素X的原子中,有3个电子容易失去,因此,该元素的常见化合价为+3。
答案:C
8.以下关于元素第一电离能的说法不正确的选项是(　　)
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.最外层电子排布式为ns2np6(假设只有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<…
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项最外层电子排布式为ns2np6的原子为稀有气体原子,第一电离能较大。D项,同一元素的原子,I1<I2<I3,说法正确。
答案:B
9.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下列图,其中T所处的周期序数与族序数相等。以下判断不正确的选项是(　　)
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q<W
C.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐溶液一定显酸性
解析:由各元素的相对位置可以判断R在第二周期,T、Q、W三种元素在第三周期,再根据T所处的周期序数与族序数相等可判断T为Al,那么R、Q、W分别为N、Si、S。含有T的盐溶液可能为铝盐溶液,如AlCl3溶液显酸性,也可能为偏铝酸盐溶液,如NaAlO2溶液显碱性,D错误。
答案:D
10.(1)以下四种粒子中,半径按由大到小的排列顺序是。 
①基态X的原子结构示意图:○+16
②基态Y的价电子排布式:3s23p5
③基态Z2-的电子排布图:
④W基态原子有2个能层,电子式:∶∶
(2)An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,那么A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是,离子半径由大到小的顺序是,原子序数由大到小的顺序是。 
解析:(1)由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F。S、Cl、S2-、F粒子半径大小排列顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F)。
(2)因An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,可将A、B、C、D在周期表中的位置关系表示如下:

…

…
D
C
…
…
A
B
…

…
从上图不难判断A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是:A>B>D>C;因四种离子的核外电子层结构相同,核电荷数小的离子半径大,因此可以判断离子半径从大到小的顺序是:D>C>A>B;原子序数由大到小的顺序是:B>A>C>D。
答案:(1)③>①>②>④
(2)A>B>D>CD>C>A>BB>A>C>D
11.根据以下五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),答复下面各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 400
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是(　　)
A.Q和R　B.S和T　C.T和U　D. R和T　
E.R和U
(2)它们的氯化物的化学式,最可能正确的选项是(　　)
A.QCl2　B.RCl　C.SCl3　D.TCl　E.UCl4
(3)S元素最可能是(　　)
A.s区元素　B.稀有气体元素　C.p区元素　D.准金属　E.d区元素
(4)以下元素中,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)
解析:根据电离能的数据,分析可知,Q是稀有气体元素,R、U是第ⅠA族的元素,S是第ⅡA族的元素,T是第ⅢA族的元素。然后即可答复有关问题。
答案:(1)E　(2)B　(3)A　(4)E
12.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量,设其为E,如下列图。试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并完成以下问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是。 

①E(砷)>E(硒)
②E(砷)<E(硒)
③E(溴)>E(硒)
④E(溴)<E(硒)
(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围:<E<。 
(4)10号元素E值较大的原因是。 
解析:正确读取图示信息,根据原子序数大小排出同周期、同主族元素,比较同一主族和同一周期元素E值的大小规律,要注意图中的一些反常现象。
(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出,同主族元素随着原子序数增大,E值变小;从1HHe,3LiNaAr同周期元素看,呈现明显的周期性变化。(2)从二、三周期看,第ⅢA和ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低,可以推出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)据同主族、同周期E值变化规律可知,E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达8电子稳定结构。
答案:(1)随着原子序数增大,E值变小
(2)①③
(3)485　738
(4)10号元素为氖,该元素原子的最外层电子排布已到达8电子稳定结构,不容易失去电子