人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第2课时巩固练习

第2课时 元素周期律

一、选择题

1．元素性质呈现周期性变化的根本原因是(　　)

A．元素的电负性呈周期性变化

B．元素的第一电离能呈周期性变化

C．元素原子的核外电子排布呈周期性变化

D．元素的金属性、非金属性呈周期性变化

解析：选C。元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因。

2．如图表示前20号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量的变化关系，其中A、B、C各点表示的元素是(　　)

A．N、S、P　　　　　　 B．F、Cl、O

C．He、Ne、Ar   D．Si、C、B

解析：选C。稀有气体元素的原子最外层电子排布为稳定结构，失去一个电子所需能量是同周期元素中最高的，故A、B、C分别代表He、Ne、Ar。

3．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是(　　)

A．原子半径：Na>S>O

B．稳定性：PH3<H2S<H2O

C．离子半径：K＋<Ca2＋<Ga3＋

D．第一电离能：O<F<Ne

解析：选C。根据电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：K＋>Ca2＋>Ga3＋，C项错误。

4．(2019·东营胜利一中高二周测)下列有关电离能的说法中正确的是(　　)

A．对于同一元素而言，原子的电离能I1＞I2＞I3…

B．钾比钠活泼，所以钾的第一电离能大于钠的第一电离能

C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大

D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断该元素可能的化合价

答案：D

5．下列说法中不正确的是(　　)

A．第一电离能、电负性的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果

B．元素电负性：N<O

C．电负性是相对的，所以没有单位

D．分析元素电负性数值可以看出，金属元素的电负性较大，非金属元素的电负性较小

解析：选D。金属元素的电负性较小，非金属元素的电负性较大，所以D错误。

6．下列各组元素各项性质的比较正确的是(　　)

A．第一电离能：B>Al>Ga

B．电负性：As>Se>Br

C．最高正价：F>S>Si

D．原子半径：P>N>C

解析：选A。B、Al、Ga为同主族元素，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，A项正确；As、Se、Br电负性大小顺序应为Br>Se>As，B项错误；F无正化合价，C项错误；原子半径：P>C>N，D项错误。

7．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　)

A．第一电离能Y可能大于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对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性

D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价

解析：选B。据电负性X>Y推知，原子序数X>Y，由于X、Y同周期，第一电离能Y可能大于X，A正确；氢化物稳定性HmY小于HnX，B错误；X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y的，C正确；电负性值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，D正确。

8．某元素X的逐级电离能如图所示，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为第五周期元素

D．X与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋

答案：D

9．(2019·哈尔滨四校高二期中)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。

下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　)

A．R元素的最高正价为＋3价

B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族

C．R元素的原子最外层共有4个电子

D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1

解析：选B。从表中数据可以看出，R元素的第一、第二电离能都较小，所以反应时可以失去2个电子，那么其最高化合价为＋2价，最外层电子数为2，应为第ⅡA族元素，A、C错误，B正确；R元素可能是Mg或Be，故无法确定基态原子的电子排布式，D错误。

10．(2019·成都高二检测)现有三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。由三种元素基态原子的电子排布式可知，①是硫元素、②是磷元素、③是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，同主族自上而下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能N>P，故第一电离能N＞P＞S，即③＞②＞①，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径P＞S，同主族元素从上至下原子半径逐渐增大，所以原子半径P＞N，故原子半径P＞S＞N，即②＞①＞③，B错误；同周期自左而右元素电负性逐渐增大，所以电负性P＜S，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，所以最高正化合价：①＞②＝③，D错误。

11．X和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，由此可知下列叙述正确的是(　　)

A．X的原子半径大于Y的原子半径

B．X的电负性大于Y的电负性

C．X的阴离子半径小于Y的阳离子半径

D．X的第一电离能小于Y的第一电离能

解析：选B。X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，Y比X多一个电子层，故原子半径Y＞X，电负性X＞Y，A项错误，B项正确；电子层结构相同，核电荷数越大，微粒半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C项错误；X易得电子形成阴离子，而Y易失电子形成阳离子，故第一电离能X＞Y，D项错误。

12．a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。 a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的电子式为。下列说法中正确的是(　　)

A．原子半径：a＞c＞d＞b

B．电负性：a＞b＞d＞c

C．原子序数：d＞a＞c＞b

D．最高价含氧酸的酸性：c＞d＞a

解析：选D。由a的原子结构示意图分析得，a应为硅元素，位于第三周期；因为a、b、d同周期，b元素显＋1价，故b应为钠元素；又因c显－3价，则c应为氮或磷，但d为第三周期元素，且c与d同主族，故d应为磷元素，c应为氮元素。将a、b、c、d四种元素代入分析即可解答。

二、非选择题

13．(2019·灵丘高二月考)A、B、C、D分别是短周期主族元素，根据下列题干信息，回答问题：

(1)A的基态原子中，s电子数比p电子数少4个，则其价电子排布图为________________。

(2)B的原子序数为12，其基态原子最高能级上有________个电子，B所在周期的元素中第一电离能由大到小的前三种元素为________________。

(3)C、D两种元素形成的单核离子电子排布式相同，二者能形成C2D、C2D2两种化合物。C元素的原子核外电子共有________种不同的空间运动状态，D与其同周期相邻元素电负性由大到小的顺序为________________。

(4)A、B、C、D四种元素的原子半径由大到小的顺序为________________，简单离子半径由大到小的顺序为________________。

答案： (2)2　Ar>Cl>P

(3)11　F>O>N

(4)Na>Mg>S>O　S2－>O2－>Na＋>Mg2＋

14．下表是元素周期表的一部分，表中的字母分别代表一种化学元素。

(1)上表第三周期中第一电离能(I1)最大的是________(填字母，下同)，c和f的I1大小关系是________大于________。

(2)上述元素中，原子中未成对电子数最多的是________，写出该元素基态原子的核外电子排布式：____________________。

(3)根据下表所提供的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。

①表中X可能为以上13种元素中的________元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式：__________。

②Y是周期表中第________族的元素。

解析：(1)题给周期表中所列13种元素a～m分别是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar位于第三周期，原子最稳定的是Ar，故其I1最大，Mg、Al的核外电子排布式分别为1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1，Mg中3s轨道为全满状态，故其I1比Al的I1大。(2)i元素最外层电子排布为3s23p3，有3个未成对电子，未成对电子数最多。(3)①由表中数据可以看出，锂和X的I1均比I2、I3小很多，说明X与Li同主族，且X的I1比Li的I1更小，说明X的金属性比锂更强，则X为Na(即a)。②由Y的电离能数据可以看出，它的I1、I2、I3比I4小得多，故Y属于第ⅢA 族元素。

答案：(1)m　c　f　(2)i　1s22s22p63s23p3

(3)①a　Na2O、Na2O2　②ⅢA

15．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元素位于第二周期且原子中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5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的最简单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式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______________________________________________(用元素符号表示)。

(5)E元素原子的价电子排布式是_________________________________________，

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元素位于第二周期且原子中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5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，则根据构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利原理，其电子排布图为。

(3)当n＝2时，B为碳元素，则B的最简单气态氢化物的电子式为；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－===SiO＋H2O。

(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，则A为Li；B元素的原子价电子排布式为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顺序是O＞P＞Si＞Li。

(5)E元素是锰元素，原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族，所以价电子排布式为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

SiO2＋2OH－===SiO＋H2O

(4)O＞P＞Si＞Li

(5)3d54s2　第四周期ⅦB族　Mn2O7