考点03 元素周期律 ——2022-2023学年高二化学下学期期末复习考点精练学案（人教版2019选择性必修2）

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必考点03 元素周期律

题型一元素周期律
例1．（2023·全国·高二课时练习）下列微粒半径依次增大的是
A．同一主族元素随着原子序数的递增
B．同一周期的元素随着原子序数的递增
C．Na+、Mg2+、Al3+、F-
D．P、S、S2-、Cl-
【答案】A
【详解】
A．依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A正确；
A．一般来说，同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B错误；
C．各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F-最大，Al3+最小，C错误；
D ．微粒半径P>S，S2->Cl-，D错误；
故答案为：A。
例2．（2023·全国·高二课时练习）下列微粒半径大小比较正确的是
A．Na+Cl->Na+>Al3+
C．Na 【答案】B
【详解】
A．该选项中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，Al3+ B．该选项中S2-与Cl-，Na+与Al3+的核外电子排布分别相同，S2-和Cl-比Na+和Al3+多一个电子层，微粒半径大，核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故S2->Cl->Na+>Al3+，故B正确；
C．该选项中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si，故C错误；
D．该选项中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na，故D错误；
故答案为B。
例3．（2023秋·河北唐山·高二开滦第一中学校考阶段练习）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的最高价氢氧化物不一定为强碱
C．X为第五周期元素 D．X与氯气反应生成化合物为XCl3
【答案】BD
【分析】根据电离能图知，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，属于第ⅢA族元素。
【解析】A．X元素最外层有3个电子，可能为 +3价，故A错误；
B．X元素最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素，则X的最高价氢氧化物不一定是强碱，故B正确；
C．周期数=核外电子层数，图象中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位于第几周期，故C错误；
D．该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+，所以X与氯反应时可能生成XCl3，故D正确；
故答案选BD。
例4．（2023秋·广东广州·高二广州四十七中校考期末）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kJ/mol)。

I1
I2
I3
I4
……

740
1500
7700
10500

下列关于元素R的判断正确的是A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
【答案】C
【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。
【解析】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误；
B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误；
C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误；
故合理选项是C。
例5．（2023·高二课时练习）下列各选项中，按元素的电负性由大到小排列，顺序正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故A错误；
B．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故B正确；
C．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故C错误；
D．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故D错误；
选B。
【解题技巧提炼】
1．粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。
(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。
(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。
2．同周期元素性质递变规律
第三周期元素
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
(1)电子排布
电子层数相同，最外层电子数依次增加
(2)原子半径
原子半径依次减小
—
(3)主要化合价
＋1
＋2
＋3
＋4
－4
＋5
－3
＋6
－2
＋7
－1
—
(4)金属性、非金属性
金属性减弱，非金属性增加
—
(5)单质与水或酸置换难易
冷水
剧烈
热水与
酸快
与酸反
应慢
——
—
(6)氢化物的化学式
——
SiH4
PH3
H2S
HCl
—
(7)与H2化合的难易
——
由难到易
—
(8)氢化物的稳定性
——
稳定性增强
—
(9)最高价氧化物的化学式
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
—
最高价氧化物对应水化物
(10)化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
—
(11)酸碱性
强碱
中强碱
两性氢
氧化物
弱酸
中强
酸
强酸
很强
的酸
—
(12)变化规律
碱性减弱，酸性增强
—
3．元素第一电离能变化规律

(1)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。
(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。
电离能的应用
(1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。
电离能的影响因素及特例
(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。
(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。
4．电负性
(1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
(2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。
(3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。
递变规律
(1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。
(2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。
应用
(1)判断元素的金属性和非金属性强弱
①金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。
(2)判断元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
(3)判断化合物的类型

如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。
题型二元素周期律的综合应用
例1．（2023·浙江温州·高二阶段练习）下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态原子的价层电子轨道表示式为
C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于s区
【答案】B
【详解】
A．在基态多电子原子中，同能层的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但能层不同则不一定，如外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；
B．铁的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，由泡利原理、洪特规则，价电子轨道表达式为，B正确；
C．氮原子的2p轨道处于半满结构，较稳定，其第一电离能大于氧原子的第一电离能，C错误；
D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于p区，D错误；
故选B。
例2．（2023·全国·高二单元测试）根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol-1)，判断下列说法不正确的是
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
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A．元素的电负性最大的可能是Q元素
B．R和S均可能与U在同一主族
C．U元素可能在元素周期表的s区
D．原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素
【答案】B
【详解】
A．由表中数据可知，Q元素的第一电离能最大，非金属性强，所以元素的电负性最大，A项正确；
B．根据第一电离能的数据可知，R的最外电子层应该有1个电子，S的最外电子层应该有2个电子，不属于同一主族的元素，故B错误；
C．U的最外电子层有1个电子，可能属于s区元素，故C正确；
D．T元素最外层有3个电子，价电子排布可能是ns2np1，故D正确；
选B。
例3．（2023·山东滨州市·高二期末）X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前4周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下：
X元素的基态原子中，电子分布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等
Y原子的轨道有3个未成对电子
Z元素的族序数是其周期数的3倍
W原子的第一至第六电离能分别为：
Q为前4周期中电负性最小的元素
R元素位于元素周期表的第11列
请回答下列问题：
(1)元素X、Y、Z中：电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号，下同)，第一电离能最大的为___________。
(2)基态W原子的价电子轨道表示式为___________，基态Q原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(3)R在元素周期表中的位置是___________，属于___________区，基态R原子的电子排布式为___________。
【答案】 N 球第4周期IB族 (或)
【分析】
X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前4周期元素，且原子序数依次增大。X元素的基态原子中，电子分布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等，则X原子的核外电子排布式为，则X为碳元素；Y原子的轨道有3个未成对电子，原子的核外电子排布式为，则Y为氮元素；Z元素的族序数是其周期数的3倍，Z处于第二周期，最外层电子数为6，则Z为氧元素；W原子的第四电离能剧增，表现+3价，原子序数大于氧元素，则W为铝元素；Q为前4周期中电负性最小的元素，即金属性前4周期最强的元素，为K元素；元素R位于周期表中第11列，R处于第四周期，为铜元素。
【详解】
(1)同周期随原子序数增大电负性增大，所以电负性；同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级由3个电子，处于半满稳定状态，第一电离能比O的大，所以第一电离能，故答案为：；N；
(2)W为13号Al元素，其核外电子排布式为：，所以其价电子的轨道表示式为；Q为K元素，基态K原子的电子排布式为，核外占据最高能级为4s，s轨道为球形，因而占据最高能级的电子云轮廓图为球形，故答案为：；球；
(3) 元素R位于周期表中第11列，R处于第四周期，为铜元素，则Cu在元素周期表中的位置为：第4周期IB族；属于ds区元素，其基态Cu原子的电子排布式为(或)，故答案为：第4周期IB族；ds；(或)。
【解题技巧提炼】
1．同周期、同主族元素性质的递变规律
性质
同一周期(从左到右)
同一主族(从上到下)
核外电子的排布
能层数
相同
增加
最外层电子数
1→2或8
相同
第一电离能
增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA)
减小
电负性
变大
变小
2.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系

题型一元素周期律
1．（2023秋·北京通州·高二统考期末）一种具有抗痉挛作用的药物由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y、Z三种原子序数依次增大，X元素原子的价层电子排布是nsnnp²n，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素。Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子，且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等。(药物中Z元素呈最高正化合价)下列判断正确的是
A．X与Y间的化学键是共价键 B．第一电离能：Y＜Z＜X
C．X与Z只能形成一种化合物 D．该药物溶于水后的水溶液呈中性
【答案】B
【分析】X、Y、Z三种原子序数依次增大的短周期元素，且X价层电子排布是nsnnp²n，则n等于2，即2s22p4，所以X为氧元素；Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，所以Y是镁元素，满足第一电离能都高于同周期相邻元素；Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等，即价电子排布式为3s23p4，则Z为硫元素，据此回答。
【解析】A．X与Y形成离子化合物氧化镁，化学键为离子键，A错误；
B．第一电离能O>S>Mg，即Y C．X与Z可以形成SO2、SO3，C错误；
D．该药物应为硫酸镁，溶于水后镁离子水解使溶液显酸性，D错误；
故选B。
2．（2023秋·山东威海·高二校考期中）下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中，错误的是

X

Y
Z

R
W

A．元素的第一电离能Z>R
B．元素电负性：X>Z>Y
C．基态原子中未成对电子数最多的是R
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y
【答案】C
【分析】由图可知，X为O，Y为Si，Z为P，R为Se，W为 Br，据此回答。
【解析】A．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。由分析可知，Z为P，R为Se。P的第一电离能大于S的；Se和S同主族，且在S的下方，第一电离能小于S的；所以第一电离能：P＞Se，A正确；
B．元素电负性：X>Z>Y，由分析可知，X为O，Y为Si，Z为P，其电负性：O>P>Si， B正确；
C．几种元素基态原子电子排布图为:O为1s22s22p4，Si为1s22s22p63s23p2，P为1s22s22p63s23p3，Se为1s22s22p63S23P63d104s24p4，Br为1s22s22p63S23P63d104s24p5，由此可知，基态原子中未成对电子数最多的是P元素，C错误；
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y，由分析可知，Y为Si，Z为P，其对应酸为：H3PO4>H2SiO3，D正确；
故选C。
3．原子结构决定元素的性质，下列说法中正确的是
A．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，热稳定性最强的其沸点也一定最高
B．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小
C．第二周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数
D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
【答案】A
【详解】
A．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，氧元素的非金属性最强，热稳定性最强的是H2O；由于水分子间存在氢键，所以其沸点也最高，A正确；
B．Na+、Al3+只有2层电子，Cl-有3层电子，所以Cl-半径最大，B错误；
C．氟原子最外层有7个电子，但是其没有正化合价，也没有最高正价，C错误；
D．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，但若不是最高价，则不一定，D错误；
综上所述答案为A。
4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是
A．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱
C．第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐增强
D．原子序数从3依次增加到9，原子半径逐渐减少
【答案】C
【详解】
A．O与S为同主族元素，同主族元素从上至下非金属性逐渐增强，则O比S的非金属性强，故A正确；
B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I位于同主族，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱，故B正确；
C．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，则第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐减弱，故C错误；
D．原子序数从3依次增加到9位于同周期，同周期元素，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故D正确；
答案选C。
题型二元素周期律的综合应用
1．（2023·山东青岛市·高二期末）下列价电子排布对应的基态原子中，电负性最大的是( )
A．2s22p1 B．2s22p3 C．2s22p4 D．3s23p4
【答案】C
【分析】
可以先根据价电子排布推出具体的原子，再比较电负性。
【详解】
选项中A—D对应的元素分别为B、N、O、S；其中电负性最大的是O；
答案选C。
2．（2023·北京东城区·高二期末）按照F、Cl、Br的顺序，下列叙述正确的是
A．第一电离能依次减小
B．原子半径依次减小
C．电负性依次增大
D．对应氢化物分子中的化学键键能依次增大
【答案】A
【详解】
A．F、Cl、Br为同一主族元素，同主族元素，从上到下电离能依次减小，A正确；
B．同主族元素从上到下原子半经依次增大，B错误；
C．同主族元素从上到下，电负性依次减弱，C错误；
D．同主族自上而下非金属逐渐减弱，对应氢化物稳定性依次减弱，氢化物分子中的化学键键能依次减弱，D错误；
故选A。
3．（2023·山东潍坊市·高二期末）以下有关元素性质的说法中错误的是( )
A．元素电负性：Na＜P＜O B．第一电离能：S＞P＞Si
C．最高化合价：Mn＞Cr＞V D．离子半径：Cl-＞K+＞Na+
【答案】B
【详解】
A．元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：Na＜P＜O，所以元素的电负性由小到大的顺序为：Na＜P＜O，A正确；
B．一般情况下，同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但第IIA、第VA元素的原子核外电子处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，失去电子消耗的能量比相邻元素大，所以第一电离能由大到小的顺序为：P＞S＞Si，B错误；
C．Mn元素最高为+7价，Cr元素最高为+6价，V元素最高为+5价，所以元素的最高化合价由高到低的顺序为：Mn＞Cr＞V，C正确；
D．离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。Cl-、K+核外有3个电子层，Na+核外有2个电子层，所以离子半径由大到小的顺序为：Cl-＞K+＞Na+，D正确；
故合理选项是B。
4．（2023·丽江市永胜县教育局高二期末）下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A．钾的第一电离能小于钠的，故钾的金属性强于钠
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．价电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一种元素而言，原子的电离能I1 【答案】B
【详解】
A、同一主族从上到下，元素的第一电高能越来越小，金属性越来越强，A项正确;
B、同周期的ⅡA族与ⅤA族元素，第一电离能出现了反常，故B不正确;
C、价电子排布式为(若只有K层时为)的原子为稀有气体原子，第一电离能较大，故Ｃ正确;
D、同一种元素原子的电离能D项正确;
答案选B。

1．（2023·山东济宁市·高二期末）现有4种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3；②1s22s22p5；③1s22s22p63s23p3；④1s22s22p63s23p4，则下列比较中正确的是
A．第一电离能：②＞①＞④＞③
B．原子半径：③＞④＞②＞①
C．电负性：②＞①＞④＞③
D．最高正化合价：②＞③=①＞④
【答案】C
【分析】
根据原子核外电子排布式可知①是N元素，②是F元素，③是P元素，④是S元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】
A．一般情况下原子核外电子层数越少，第一电离能越大；当元素处于同一周期时，第一电离能随原子序数的增大而增大，若元素处于第VA，电子处于轨道的半充满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，故上述四种元素的第一电离能大小关系为：②＞①＞③＞④，A错误；
B．原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素原子序数越小，原子半径越大，则上述四种元素的原子半径大小关系为：③＞④＞①＞②，B错误；
C．一般情况下原子核外电子层数越少，元素的电负性越大；当元素处于同一周期时，元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以上述四种元素的电负性大小关系为：②＞①＞④＞③，C正确；
D．一般情况下，元素最高化合价数值等于原子核外最外层电子数，但F由于原子半径小，得到电子能力强，没有+7价。N、P最高为+5价，S最高为+6价，所以上述四种元素的最高正化合价大小关系为：④＞③=①＞②，D错误；
故合理选项是C。
2．（2023·哈密市第八中学高二期末）如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是( )

A

D
B
E

C

A．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小
B．电负性：C>E
C．D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D．气态氢化物的稳定性顺序：D＜B＜E
【答案】D
【分析】
B元素最高价是最低负价绝对值的3倍，则B元素最高正价为+6价，其最高价氧化物化学式表示为BO3，又最高氧化物中含氧60%，令B元素相对原子质量为b，则，解得b=32，故B为S元素，由元素在周期表中相对位置可知，A为O元素、C为Se、D为P元素、E为Cl，
【详解】
由上述分析可知，A为O，B为S，C为Se，D为P，E为Cl，
A．非金属性越强，第一电离能越大，但P的3p电子半满为稳定结构，则D、E、B三种元素的第一电离能逐渐减小，故A错误；
B．同主族元素从上到下，元素的电负性减弱，同周期从左到右，电负性增大，则电负性E＞C，故B错误；
C．D、B、E三种元素形成的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故C错误；
D．非金属性：D（P）＜B（S）＜E（Cl），故氢化物稳定性：D＜B＜E，故D正确；
故选：D。
3．（2023·湖北高二期末）短周期主族元素X、Y 、Z、W的原子序数依次递增，基态X原子的最高能级的单电子数是3，X、Y形成的化合物较多，其中一种化合物为红棕色气体；Z、W均为金属元素，其中基态Z原子最高能层与最低能层的电子数之和是L层电子数的一半。下列说法正确的是
A．原子半径：W >Z>Y>X B．第一电离能：W >Z
C．简单氢化物的沸点：Y >X D．W、Y形成的化合物是碱性氧化物
【答案】C
【分析】
短周期最高能级为3个单电子，则为p能级，即p能级为3个电子，结合短周期元素可初步推断基态X原子的核外电子排布为1s22s22p3，则X为N元素，N元素的化合物为红棕色气体的是NO2，则Y为O元素；L层为8个电子，则基态Z原子的ls能级与最高能级共4个电子，故其最高能级为3s，且电子数为2，故Z为Mg元素，W为金属元素，且原子序数比Mg大，则W为Al元素；
【详解】
A．X、Y 、Z、W的原子半径：Z(Mg)>W(Al)> X(N)>Y(O)，故A项错误；
B．因Mg的3s能级电子数为2，为全充满状态，而Al的3p能级只有1个电子，容易失去电子变为3s全充满的2个电子，故第一电离能Mg > Al，故B项错误；
C．常温下，H2O为液态，而NH3为气态，简单氢化物的沸点：Y >X，故C项正确；
D．Al2O3为两性氧化物，故D项错误。
故本题选C；
4．（2023·辽宁高二期末）由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是( )
A．O的价层电子排布式为1s22s22p4
B．Fe3+的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
C．N、As同主族，第一电离能N＜As
D．电负性F＞O＞As
【答案】D
【详解】
A．氧原子核外电子数为8，基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，价层电子排布式为2s22p4，故A不符合题意；
B．泡利不相容原理内容为：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，选项中违背洪特规则，铁离子价层电子轨道表示式：，故B不符合题意；
C．N、As同主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能N＞As，故C不符合题意；
D．同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性F＞O＞N，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性N＞As，所以电负性F＞O＞As，故D符合题意；
答案选D。
5．（2023·静宁县第一中学高二期末）根据表中五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol-1)，回答下列问题：
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_______(填序号，下同)。
A．Q和R B．S和T C．T和U D．R和T E.R和U
(2)下列离子的氧化性最弱的是______
A．S2+ B．R+ C．T3+ D．U+
(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____
A．硼 B．铍 C．氦 D．氢
(4)T元素最可能是_______区元素，其氯化物的化学式为_______。
(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，这一事实从一个侧面说明了原子核外_______，如果U元素是短周期的元素，你估计它的第二次电离能飞跃数据将是第_______个。
(6)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_______，其中元素_______的第一电离能反常高的原因是_______。
【答案】E D C p 电子分层排布，各能层能量不同 10 T>S>R S S的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全充满稳定结构，能量较低,故第一电离能反常高
【分析】
由表中数据元素的电离能可以看出，Q 的电离能很大，可能为零族元素，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3。
【详解】
(1)以上五种元素中，最可能为同族元素的是R和U，故填E；
(2)电离能最小，离子的氧化性最弱，从表中数据可以看出，U的电离能最小，则氧化性最弱，故填D；
(3)Q元素电离能很大，可能为0族元素，同族元素性质相似，故填C；
(4)T元素的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最可能为p区元素，其氯化物的化学式为，故填p、；
(5)根据表中数据可以看出，每失去一个电子所吸收的能量不同，从侧面证明了原子核外电子分层排布，各能层能量不同；如果U为短周期元素，根据表中数据可知其为第IA族元素，且原子序数大于4，为Na，第二次电离能飞跃是在失去最内层电子时，即第10个电子时出现电离能飞跃，故填电子分层排布，各能层能量不同、10；
(6)R元素最外层电子数为1，S元素最外层电子数为2，T元素的最外层电子数为3。若R、S、T 是同周期的3种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是RS>R、S的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全充满稳定结构，能量较低,故第一电离能反常高。
【点睛】
若能级电子处于全充满或半充满状态，第一电离能较大，故会出现反常现象。
6．（2023·天津和平区·耀华中学高二期末）元素周期表前四周期、、、、五种元素，元素的原子最外层电子排布式为；元素的原子价电子排布式为；元素位于第二周期且原子中能级与能级电子总数相等；元素原子的能层的能级中有3个未成对电子；元素原子有5个未成对电子。
(1)写出元素名称：_______；_______；_______。
(2)基态原子的电子排布图为_______。
(3)当时，的最简单气态氢化物的电子式为_______，分子的结构式是_______；当时，与形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______。
(4)若元素的原子最外层电子排布式为，元素的原子价电子排布式为，、、、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)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_______。
【答案】氧磷锰 O=C=O 第四周期ⅦB族
【分析】
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为ms1，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布式为ns2np2，B位于ⅣA族；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，则原子的电子排布式为1s22s22p4，故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元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p3，D为P元素；E元素原子有5个未成对电子，则E的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，E为Mn元素。
【详解】
(1)元素名称：为氧；为磷；为锰。
(2) C为氧、氧是8号元素，基态原子的电子排布图为。
(3)当n＝2时，B为C元素，的最简单气态氢化物即甲烷的电子式为，分子即二氧化碳结构式是O=C=O；当时，与形成的化合物即二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，能生成硅酸钠溶液，离子方程式是。
(4) 若A元素的原子最外层电子排布为2s1，则A为Li元素，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，B为Si元素，同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能由大到小的顺序为：O>P>Si>Li，故答案为O>P>Si>Li。
(5) E是锰元素，价电子排布式为：3d54s2，在元素周期表中处于第四周期第ⅦB族，锰元素的最高正化合价为+7价，则其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。
7.有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，A元素基态原子的p能级上的电子数等于次外层电子数，C元素基态原子的s能级与p能级上的电子数相等，D是短周期中电负性最小的元素，E原子的第一电离能(单位：kJ·mol－1，下同)至第四电离能分别为578、1 817、2 745、11 575，F原子的价电子构型与C原子的相同。请回答下列问题：
(1)推测B的电负性________(填“>”或“<”)F的电负性。
(2)写出D原子的电子排布图：___________________，该原子的能层数为__________。
(3)写出元素E与D的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________________________。
【答案】（1）> （2） 3
（3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】由题意可推知：A：C，B：N， C：O，D：Na，E：Al，F：S。（1）N的非金属性比S强，故电负性：N>S。（2）Na的电子排布图，含有3个能层。（3）Al与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
8.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一数值x来表示，若x越大，则原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。下面是某些短周期元素的x值：
元素
Li
Be
B
C
O
F
x值
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
元素
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0

(1)通过分析x值的变化规律，确定N、Mg的x值范围：
______ (2)推测x值与原子半径的关系是_____________________________________________。
(3)某有机物结构式为，在S—N中，你认为共用电子对偏向谁？_____(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们当成键的两原子相应元素电负性的差值Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键的类型是____________。
(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位置____________________(放射性元素除外)。
【答案】（1）2.5 3.5；0.9 1.5 （2）x值越大，半径越小（或x值越小，半径越大）
（3）氮原子（4）共价键（5）第六周期第ⅠA族
【解析】同周期，从左至右，x值（电负性）逐渐增大，同主族，从上到下，x值（电负性）逐渐减小。故：（1）2.5x(S)，在S—N中，共用电子对偏向氮原子。（4）AlBr3中：Δx=x(Br)-x（Al）=x(Br)-1.5，而x(Br)<3.0，故Δx<1.5，AlBr3中化学键的类型是共价键。（5）由x值变化规律可知，越靠近元素周期表的左下部的元素x值越小，所以x值最小的元素是Cs，在周期表中的位置是第六周期第ⅠA族。
9.有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属于同一族，它们原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属于同一族，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原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。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______(填化学符号，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________，有共价键的是____________。
【答案】（1）H O Al S K （2）K O （3）负正（4）Al2O3 、K2O ； H2O、 H2O2、SO2 、SO3
【解析】由题给信息很容易推出：A是H，B是O，C是Al，D是S，E是K。所以：（1）的答案分别为H 、O 、Al 、S 、K 。（2）五种元素中金属性最强的是K，非金属性最强的是O。（3）O的电负性比H、Al、S的电负性都大，形成的化合物中，O显负价，其他元素显正价。（4）判断离子键（或者共价键）的方法：Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键。所以含有离子键的化合物有Al2O3 、K2O ，含有共价键的化合物有H2O、 H2O2、SO2 、SO3。

10.根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
⑴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
⑵电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是(　 )
A．Q2＋＋2e－→Q　　 B．R2＋＋2e－→R　　C．S3＋＋3e－→S　　 D．T3＋＋3e－→T　
⑶它们的氯化物的化学式，最可能正确的是(　 )
A．QCl2　　 B．RCl　　　 C．SCl3　　 D．TCl　
⑷S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　
⑸下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是(　 )
A．氦（1s2）　 B．铍（1s22s2）　 C．锂（1s22s1）　 D．氢（1s1）
【答案】（1）E （2）D （3）B （4）A （5）A
【解析】根据元素电离能知，Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大，且其第一电离能较大，所以Q可能是稀有气体元素；R第一电离能和第二电离能相差较大，则R为第ⅠA族元素；S元素第二电离能和第三电离能相差较大，则S为第ⅡA族元素；T元素第三电离能和第四电离能相差较大，则T元素为第ⅢA族元素；U元素第--电离能和第二电离能相差较大，则U为第IA族元素。
(1)这几种元素中，电离能变化趋势相似的是R和U，是在周期表中最可能处于同一族的是R和U，故选E。 (2)Q可能是稀有气体、R为第IA族元素、S为第IIA族元素、T为第IIIA族元素，主族元素中，元素最高化合价与其族序数相等，但O、F元素除外，所以T元素常见化合价为+3价，则电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是D，所以D选项是正确的。
(3)Q为稀有气体，不易形成化合物，R、S、T在氯化物中的化合价分别是+1、+2、+3价，所以它们的氯化物的化学式,最可能正确的是RCl，所以B选项是正确的。
(4)S元素的第一、第二电离能较小，所以最可能是S区元素，所以A选项是正确的。
(5)Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大，且其第一电离能较大，所以Q可能是稀有气体元素，化学性质和物理性质最像Q元素的是A，所以A选项是正确的。