2022高中化學(xué) 第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第2課時(shí) 元素周期律課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3

2022高中化學(xué) 第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 第2課時(shí) 元素周期律課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3一、選擇題1下列說(shuō)法中正確的是(C)A元素周期律的本質(zhì)是隨著核電荷數(shù)的遞增元素化合價(jià)呈周期性的變化B核外電子排布的周期性變化是元素性質(zhì)周期性變化的結(jié)果C依據(jù)元素周期表可劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、f區(qū)D最外層電子數(shù)2的元素一定是金屬元素解析：元素周期律的本質(zhì)是隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素性質(zhì)呈周期性的變化，A錯(cuò)誤；元素原子核外電子排布的周期性變化導(dǎo)致元素性質(zhì)的周期性變化，B錯(cuò)誤；根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表分成五個(gè)區(qū)域：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，C正確；最外層電子數(shù)2的元素不一定都為金屬元素，氫原子最外層電子數(shù)為1，氦原子最外層電子數(shù)為2，它們都是非金屬元素，D錯(cuò)誤。2同周期有下列電子排布式的原子中，第一電離能最小的是(B)Ans2np3Bns2np4Cns2np5Dns2np6解析：具有B選項(xiàng)中電子構(gòu)型的基態(tài)原子失去一個(gè)電子后，達(dá)到半充滿狀態(tài)，故其第一電離能最小。3下列關(guān)系中正確的是(A)A電負(fù)性O(shè)>S>As，原子半徑r(O)<r(S)<r(As)B電負(fù)性O(shè)<S<As，原子半徑r(O)<r(S)<r(As)C電負(fù)性O(shè)<S<As，原子半徑r(O)>r(S)>r(As)D電負(fù)性O(shè)>S>As，原子半徑r(O)>r(S)>r(As)解析：O、S、As非金屬性逐漸減弱，故電負(fù)性O(shè)>S>As；由于其所在周期不同，故原子半徑r(O)<r(S)<r(As)。4下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)，正確的是(A)解析：同主族元素從上到下電負(fù)性依次減小，A正確；鹵族元素中氟無(wú)正價(jià)，B錯(cuò)；HF分子間存在氫鍵，所以HF沸點(diǎn)最高，C錯(cuò)；鹵族元素從上到下單質(zhì)分子間范德華力依次增大，熔點(diǎn)依次升高，D錯(cuò)。5現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p2; 1s22s22p63s23p3; 1s22s22p3; 1s22s22p4。則下列有關(guān)比較中正確的是(A)A電負(fù)性：B原子半徑：C第一電離能：D最高正化合價(jià)：解析：由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知，1s22s22p63s23p2為Si元素； 1s22s22p63s23p3為P元素； 1s22s22p3為N元素； 1s22s22p4為O元素。A同周期自左而右電負(fù)性增大，所以電負(fù)性SiPS，NO，同主族從上到下電負(fù)性減弱，所以電負(fù)性NP，OS，故電負(fù)性SiPNO，即，故A正確；B同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑SiP，NO，故B錯(cuò)誤；C同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N、P元素原子np能級(jí)容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能SiP，NO，故C錯(cuò)誤；D最高正化合價(jià)等于最外層電子數(shù)，但O元素沒有最高正化合價(jià)，所以最高正化合價(jià)，故D錯(cuò)誤。6(2018·高考訓(xùn)練)下列說(shuō)法中正確的是(A)A第3周期所含元素中鈉的第一電離能最小B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C在所有的元素中，F(xiàn)的第一電離能最大D鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析：金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小，同周期自左向右，金屬性逐漸降低，所以選項(xiàng)A正確。由于鎂元素的3s軌道電子是全充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，所以鋁的第一電離能比鎂的第一電離能小，B不正確。C不正確，應(yīng)該是稀有氣體的。同樣根據(jù)元素周期律可知鉀的第一電離能比鎂的第一電離能小，答案選A。7元素X的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)如下：I1I2I3I4I5I6I/(kJ·mol1)5781 8172 74511 57814 83118 378則元素X的常見價(jià)態(tài)是(C)A1B2C3D6解析：對(duì)比表中電離能數(shù)據(jù)可知，I1、I2、I3電離能數(shù)值相對(duì)較小，至I4數(shù)值突然增大，說(shuō)明元素X的原子中，有3個(gè)電子容易失去，因此，該元素的常見化合價(jià)為3。8下列四種粒子中，半徑按由大到小的排列順序是(A)基態(tài)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖：基態(tài)Y的價(jià)電子排布式：3s23p5基態(tài)Z2的電子排布圖：W基態(tài)原子有2個(gè)能層，電子式：A>>>B>>>C>>>D>>>解析：由題意可知：X、Y、Z2、W分別為S、Cl、S2、F。S、Cl、S2、F粒子半徑大小排列順序?yàn)閞(S2)>r(S)>r(Cl)>r(F)。9鋰和鎂在元素周期表中有特殊“對(duì)角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相似。下列有關(guān)鋰及其化合物敘述正確的是(B)ALi2SO4難溶于水BLi與N2反應(yīng)產(chǎn)物是Li3NCLiOH易溶于水DLiOH與Li2CO3受熱都很難分解解析：元素周期表中，處于對(duì)角線位置的元素具有相似的性質(zhì)，則根據(jù)MgSO4、Mg、Mg(OH)2、MgCO3的性質(zhì)可推斷Li2SO4、Li、LiOH、Li2CO3的性質(zhì)。二、非選擇題10X、Y是同周期的兩種非金屬元素，不能說(shuō)明X元素的非金屬性比Y元素強(qiáng)的事實(shí)是_C、E、F_。A將X的單質(zhì)通入HnY溶液中產(chǎn)生渾濁B加熱至300 ，HnY發(fā)生分解而HmX不分解C第一電離能：X>YD電負(fù)性：X>YE單質(zhì)的熔點(diǎn)：X<YF氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性：HmX>HnYGX與Y形成的化合物YmXn中X元素顯負(fù)價(jià)解析：?jiǎn)钨|(zhì)間的置換反應(yīng)(A項(xiàng))、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(B項(xiàng))、元素的電負(fù)性(D項(xiàng))、非金屬互化物中元素的化合價(jià)(G項(xiàng))以及單質(zhì)與H2化合的難易、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性等都能用來(lái)說(shuō)明和比較元素非金屬性的強(qiáng)弱。但單質(zhì)的可燃性、熔點(diǎn)、元素的第一電離能以及氣態(tài)氫化物水溶液的酸性等不能說(shuō)明和比較元素的非金屬性強(qiáng)弱。比如，I1(Cl)>I1(P)>I1(S)，非金屬性：Cl>S>P；水溶液酸性：HCl>HF、HCl>H2S；非金屬性：Cl<F、Cl>S。11在下列空格中，填上適當(dāng)?shù)脑胤?hào)：(1)在第三周期中，第一電離能最小的元素是_Na_，第一電離能最大的元素是_Ar_。(2)在元素周期表中，原子半徑最小的元素是_H_，電負(fù)性最大的元素是_F_。(3)最活潑的氣態(tài)非金屬原子是_F_。(4)第二、三周期原子中p軌道半充滿的元素是：_N、P_。(5)第二周期中，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)酸的元素是_N_，在第三周期中，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)堿的元素是_Na_。解析：同周期中從左到右，元素的第一電離能(除A族、A族反常外)逐漸增大，同周期中金屬元素第一電離能最小，稀有氣體元素第一電離能最大，故第三周期中第一電離能最小的為Na，最大的為Ar。電負(fù)性的遞變規(guī)律：同周期從左到右逐漸增大，同主族從上到下逐漸減小，故周期表中，電負(fù)性最大的元素是氟，第二周期中，元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)酸的只有HNO3，在第三周期中，元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)堿的只有NaOH。能 力 提 升一、選擇題1根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，下列物質(zhì)的性質(zhì)具有相似性的是(A)A硼和硅B鋁和鐵C碳和鋁D銅和金解析：A硼和硅位于對(duì)角線位置，性質(zhì)相似，故A正確；B鋁為主族元素，鐵為過渡金屬，不位于對(duì)角線位置，故B錯(cuò)誤；C碳和鋁不是對(duì)角線位置，物質(zhì)的性質(zhì)不相似，故C錯(cuò)誤；D銅和金都為B族元素，不處于對(duì)角線，故D錯(cuò)誤。故選A。2X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm和Yn兩種離子的核外電子排布相同，下列說(shuō)法中正確的是(D)AX的原子半徑比Y的小BX和Y的核電荷數(shù)之差為mnC電負(fù)性XYD第一電離能XY解析：Xm與Yn的核外電子排布相同，核電荷數(shù)之差為mn，則質(zhì)子數(shù)XY，X位于Y的下一周期，故原子半徑XY。X比Y更易失電子，第一電離能XY，電負(fù)性XY。3下列各組元素性質(zhì)的遞變情況錯(cuò)誤的是(D)ALi、Be、B原子的最外層電子數(shù)依次增多BP、S、Cl元素的最高化合價(jià)依次升高CN、O、F電負(fù)性依次增大DNa、K、Pb第一電離能逐漸增大解析：同周期元素的電負(fù)性從左至右逐漸增大，故C項(xiàng)正確；同主族元素的第一電離能從上至下逐漸減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4如圖為元素周期表前四周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是(D)AW元素的第一電離能小于Y元素的第一電離能BY、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同Cp能級(jí)未成對(duì)電子最多的是Z元素DX元素是電負(fù)性最大的元素解析：圖為元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X為F，W為P，Y為S，Z為Br，R為Ar，AW的3p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則W元素的第一電離能大于Y元素的第一電離能，故A錯(cuò)誤；BY的陰離子有3個(gè)電子層，而Z的陰離子有4個(gè)電子層，則Y的陰離子電子層結(jié)構(gòu)與R原子的相同，故B錯(cuò)誤；Cp能級(jí)未成對(duì)電子最多為3個(gè)，只有W符合，故C錯(cuò)誤；D上述元素中F的非金屬性最強(qiáng)，則X元素是電負(fù)性最大，故D正確；故選D。5(2018·江西玉山測(cè)試)現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下： 1s22s22p63s23p4; 1s22s22p63s23p3；1s22s22p3; 1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是(A)A第一電離能：B原子半徑：C電負(fù)性：D最高正化合價(jià)：解析：由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知1s22s22p63s23p4是S元素，1s22s22p63s23p3是P元素，1s22s22p3是N元素，1s22s22p5是F元素，A同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N原子2p、P元素原子3p能級(jí)均容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能S<P，同主族自上而下第一電離能降低，所以第一電離能N>P，因此第一電離能S<P<N<F，即>>>，A正確；B同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑P>S，N>F，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑P>S>N>F，即>>>，B錯(cuò)誤；C同周期自左右電負(fù)性增大，電負(fù)性PS，NF，N元素非金屬性比S元素強(qiáng)，所以電負(fù)性SN，故電負(fù)性PSNF，即，C錯(cuò)誤；D最高正化合價(jià)等于最外層電子數(shù)，但F元素沒有正化合價(jià)，所以最高正化合價(jià)：，D錯(cuò)誤；答案選A。6已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，下列說(shuō)法正確的是(D)AX與Y形成化合物時(shí)，X顯正價(jià)，Y顯負(fù)價(jià)B第一電離能Y一定小于XC最高價(jià)含氧酸的酸性：X對(duì)應(yīng)的酸性弱于Y對(duì)應(yīng)的酸性D氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX解析：電負(fù)性X>Y，說(shuō)明X吸引電子的能力大于Y，則X與Y形成化合物時(shí)X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)，所以A錯(cuò)誤；而電離能的大小在同一周期的變化中有反常現(xiàn)象，如：硫元素和磷元素，硫元素的電負(fù)性大于磷元素，而硫元素的第一電離能小于磷元素，所以B錯(cuò)誤；電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，生成的最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，所以C錯(cuò)誤，D正確。7(2018·高考訓(xùn)練)以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是(D)A具有下列電子排布式的原子中，1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4原子半徑最大的是B具有下列價(jià)電子排布式的原子中，3s23p13s23p23s23p33s23p4，第一電離能最大的是CNa、K、Rb O、S、Se Na、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是D某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽(yáng)離子是X3解析：A、四種元素分別是Si、N、C、S，電子層數(shù)多核電荷數(shù)少的元素的原子的半徑最大，所以Si的原子半徑最大，正確；B、四種同周期原子的價(jià)電子排布式中，的p能級(jí)是3個(gè)電子，為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以第一電離能最大，正確；C、三組元素中，前兩組是同主族元素，從上到下元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)逐漸減弱，只有第組為同周期元素，隨原子序數(shù)增大，電負(fù)性增強(qiáng)，正確；D、根據(jù)該元素的逐級(jí)的電離能可知，該元素的第二電離能與第三電離能的差距較大，所以該元素的最外層有2個(gè)電子，與氯氣反應(yīng)時(shí)，失去2個(gè)電子，表現(xiàn)為2價(jià)，所以生成的陽(yáng)離子是X2，錯(cuò)誤，答案選D。二、非選擇題8現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒。 (1)A元素的第一電離能_>_(填“<”“>”或“”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開N<O<F_(用元素符號(hào)表示)。(2)D元素原子的價(jià)電子排布式是_3s2_。(3)C元素的電子排布圖為_；E3的離子符號(hào)為_Fe3_。(4)F元素位于元素周期表的_ds_區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為_1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1_。(5)G元素可能的性質(zhì)_A_。A其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B其電負(fù)性大于磷C其原子半徑大于鍺D其第一電離能小于硒(6)活潑性：D_>_Al(填“>”或“<”，下同)，I1(Mg) _>_I1(Al)，其原因是_鎂原子的3p軌道處于全空，比較穩(wěn)定，而鋁原子3p軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定_。解析：A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnPn1，則A是N；C元素為最活潑的非金屬元素，則C是F，那么B是O；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6，則D是Mg；E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則E是Fe；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，則F是Cu；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒，則G是As。(1)由于N的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子比O難，所以元素的第一電離能A>B；一般情況下同一周期的元素，原子序數(shù)越大，元素的電負(fù)性越大。所以A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹<O<F。(2)鎂元素原子的價(jià)電子排布式是3s2。(3)C元素是F，其電子排布圖為；E是Fe，E3的離子符號(hào)為Fe3。(4)F是Cu，Cu位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。(5)G為As，位于金屬與非金屬的分界線處，其單質(zhì)為半導(dǎo)體，其電負(fù)性小于磷，原子半徑小于鍺，第一電離能大于硒。(6)元素D為Mg，活潑性Mg>Al，I1(Mg)>I1(Al)，因?yàn)镸g的3p軌道處于全空，比較穩(wěn)定，而Al的3p軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定，故活潑性Mg>Al，而第一電離能則是I1(Mg)>I1(Al)。9下表是元素周期表前四周期的一部分，X、Y、Z、R、Q、W、J是7種元素的代號(hào)。回答下列問題時(shí)，涉及元素書寫的請(qǐng)用相應(yīng)的元素符號(hào)。(1)J基態(tài)原子的核外電子排布式為_1s22s22p63s23p63d104s24p5或Ar3d104s24p5_?；鶓B(tài)Q2中未成對(duì)電子數(shù)為_4_；R和Y的簡(jiǎn)單離子與Na半徑大小順序?yàn)開S2>O2>Na_。(2)X、Y、Z三種元素電負(fù)性由大到小的排序是_F>O>N_；X與Y的第一電離能：X_>_(填“>”“<”或“”)Y，其理由是_N原子的2p軌道電子數(shù)為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定_。(3)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠶3的方法是_取少量未知溶液，加入KSCN溶液，若顯紅色，則含F(xiàn)e3(其他合理答案均可)_。(4)已知WX3是一種引爆劑，受撞擊時(shí)分解為兩種單質(zhì)，則其化學(xué)方程式為_2CuN32Cu3N2_。