2020-2021学年化学人教版选修3达标训练：第一章 第二节 第二课时 元素周期律.doc

第二课时　元素周期律
课后训练案巩固提升
A组　定向巩固
定向巩固一、粒子半径的大小比较
1.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.原子序数越大,原子半径越大
解析由于同周期主族元素原子半径逐渐减小,故ⅦA族的原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大,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和原子,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;随着原子序数的增大,原子半径不是一直增大,而是周期性变化,D错误。
答案C
2.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.两种原子的电子排布图为:
和
C.3s能级上填有2个电子的原子与2p能级上填有5个电子的原子
D.3p轨道上有一个未成对电子的原子与3p轨道上半充满的原子
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。
答案D
定向巩固二、电离能及其应用
3.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
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,所以钾的活泼性强于钠,A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,但由于p能级电子处于全充满、半充满、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,D正确。
答案B
4.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)
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,它们的族序数分别是: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。
答案A
5.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)如表格所示,下列叙述正确的是(　　)
元素
I1
I2
I3
I4
X
522.05
7 324.8
11 856.6
—
Y
898.8
1 763.58
14 901.6
21 084
Z
803.46
2 436
3 672.9
25 116

A.X的原子电子层结构为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
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。
答案A
定向巩固三、电负性及其应用
6.已知X、Y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:HmYY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轨道处于半充满状态,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,则最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的酸性,C错误;根据上述推断,非金属性X>Y,则气态氢化物的稳定性:HmY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　　　　(用化学符号填空,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,化合物中有离子键的是　　　　　　　(填化学式,下同),有共价键的是　　　　　　　　　。 
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,电负性差值小于1.7的为共价键,电负性差值大于1.7的为离子键。
答案(1)H　O　Al　S　K　(2)K　O
(3)负　正　(4)Al2O3、K2O　H2O、SO2、SO3
B组　综合提升
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
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,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:SiH4第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是(　　)
A.y轴表示的可能是基态的原子失去一个电子所需要的最小能量
B.y轴表示的可能是原子在化合物中吸引电子的能力标度
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
解析第三周期Mg(P)的3p轨道为全空(半充满)状态,较为稳定,Mg(P)的第一电离能大于Al(S),故A错误;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,B正确;同周期元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C错误;同周期内金属元素形成基态离子转移的电子数逐渐增多,非金属元素形成基态离子转移的电子数逐渐减小,D错误。
答案B
3.现有四种基态元素原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。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.最高化合价:③>②>①
解析由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S元素,②1s22s22p63s23p3为P元素,③1s22s22p5为F元素。同周期元素自左而右,第一电离能呈增大趋势,由于P元素原子3p能级为半充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族元素自上而下第一电离能逐渐减弱,故F>Cl,所以第一电离能:F>P>S,即③>②>①,A正确。同周期元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下原子半径增大,故原子半径:P>S>F,即②>①>③,B错误。同周期元素自左而右电负性增大,同主族元素自上而下电负性减小,故电负性:③>①>②,C错误。S元素最高化合价为+6,P元素最高化合价为+5,F没有正价,故最高化合价:①>②>③,D错误。
答案A

4.已知A、B、C、D为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如表格所示(单位:kJ·mol-1)。
元素代号
I1
I2
I3
I4
A
2 080
4 000
6 100
9 400
B
500
4 600
6 900
9 500
C
740
1 500
7 700
10 500
D
580
1 800
2 700
11 600

回答下列各题:
(1)A是　　　　　,B是　　　　　,C是　　　　　,D是　　　　　。(填元素符号) 
(2)B通常显　　　价,B的电负性　　　　C的电负性(填“>”“<”或“=”)。 
(3)元素C的第一电离能比D高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)下列元素中,化学性质和物理性质最像A元素的是　　　　　(填序号)。 

A.氦(1s2) B.铍(1s22s2)
C.锂(1s22s1) D.氢(1s1)
(5)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况,请你估计元素B的第2次电离能飞跃数据将是第　　　　个电子。 
解析(1)A、B、C、D为第三周期元素,根据其原子的第一至第四电离能数据推断A是Ar元素,B是Na元素,C是Mg元素,D是Al元素。
(2)B为钠元素,通常显+1价;同周期由左向右元素的电负性逐渐增大,故钠的电负性<镁的电负性。
(3)元素镁的第一电离能比铝高的原因是镁的价电子为3s2,3p轨道处于全空状态,能量较低,较稳定,所需第一电离能较大。
(4)A为稀有气体氩,化学性质和物理性质最像氩元素的是氦,选A。
(5)钠原子有3个电子层,每层的电子数分别为2、8、1,钠的第2次电离能飞跃数据将是第10个电子。
答案(1)Ar　Na　Mg　Al
(2)+1　<
(3)镁的价电子为3s2,3p轨道处于全空状态,能量较低,较稳定,所需第一电离能较大
(4)A　(5)10
5.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　　　　　　　　　　。 
解析(1)金属元素与非金属元素的分界线是非金属元素的硼、硅、砷、碲、砹与金属元素铝、锗、锑、钋之间的分界线,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,这一特点同第ⅦA族元素相同。
(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。
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M+[∶H]-或NaH的存在等均可)
(3)3s2　3s23p1　>　<　>　>
(4)