高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)業(yè)分層測評4

學(xué)業(yè)分層測評(四)元素周期律(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標]1．具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種微粒An＋、Bn－和C，下列說法正確的是()A．原子序數(shù)關(guān)系：C＞B＞AB．離子半徑關(guān)系：Bn－＜An＋C．C是稀有氣體元素的原子D．原子半徑關(guān)系：A＜B＜C【解析】An＋、Bn－、C具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則其核外電子總數(shù)相等。設(shè)C的原子序數(shù)為z，則A的原子序數(shù)為z＋n，B的原子序數(shù)為z－n，則原子序數(shù)關(guān)系為A>C>B，A錯。因An＋、Bn－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，陰離子的半徑大于陽離子的半徑，即r(Bn－)＞r(An＋)，B錯。An＋、Bn－都應(yīng)具有稀有氣體的電子層結(jié)構(gòu)，C的電子層結(jié)構(gòu)與An＋、Bn－相同，所以C必為稀有氣體元素的原子；B、C為同一周期的元素，而A應(yīng)處于B、C的下一周期，故A的原子半徑應(yīng)大于B。故C正確，D錯誤。【答案】C2．下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是()A．Na、K、Rb B．F、Cl、BrC．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－【解析】同主族元素，從上到下，原子半徑(離子半徑)逐漸增大，故A、B、D三項中的各微粒的半徑逐漸增大；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，Mg2＋、Al3＋電子層數(shù)相同但鋁的核電荷數(shù)大，所以Al3＋的半徑小，故C項不符合?！敬鸢浮緾3．下列各組粒子半徑大小的比較中，錯誤的是()A．K>Na>Li B．Na＋>Mg2＋>Al3＋C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F【解析】A項，同一主族原子半徑從上到下越來越大；B項，核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越?。籆項，與B項同理，應(yīng)為Mg2＋<Na＋<F－；D項，Cl－比F－多一個電子層，Cl－>F－，F(xiàn)－比F多一個電子，故半徑大小F－>F。【答案】C4．下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500……下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：90990024】A．R的最高正價為＋3價B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外層共有4個電子D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2【解析】由于I3?I2，因此R的最高正價為＋2價，A錯誤；R元素最外層有2個電子，一定位于第ⅡA族，但R不一定是Be元素，故B正確，C、D錯誤?！敬鸢浮緽5．第一電離能、第二電離能、第三電離能分別用I1、I2、I3表示，下表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲乙丙丁下列說法正確的是()A．甲的金屬性比乙弱B．乙的化合價為＋1價C．丙一定是非金屬元素D．丁一定是金屬元素【解析】根據(jù)I2(甲)?I1(甲)和I3(乙)?I2(乙)以及甲、乙在第三周期可推知甲為Na，乙為Mg，金屬性Na＞Mg，Mg的化合價為＋2價，因此A、B不正確；根據(jù)I1(丁)＞I1(丙)＞I1(Mg)可推知丙、丁為第三周期中原子序數(shù)大于Al的非金屬元素，因此C正確，D錯誤?！敬鸢浮緾6．下列是幾種基態(tài)原子的電子排布，電負性最大的原子是()A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s1【解析】由元素的核外電子排布式可知，A為O元素，B為P元素，C為Si元素，D為K元素，根據(jù)電負性在周期表中的變化規(guī)律可知電負性最大的為O元素?！敬鸢浮緼7．不能說明X的電負性比Y大的是()A．與H2化合時X單質(zhì)比Y單質(zhì)容易B．X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強C．X原子的最外層電子數(shù)比Y原子最外層電子數(shù)多D．X單質(zhì)可以把Y從其氫化物中置換出來【解析】元素的非金屬性越強，其電負性越大，A、B、D均能說明非金屬性：X>Y，即說明電負性X>Y?！敬鸢浮緾8．下列各組元素各項性質(zhì)比較正確的是()A．第一電離能：B>Al>GaB．電負性：F>N>OC．最高正價：F>S>SiD．原子半徑：P>N>C【解析】根據(jù)元素性質(zhì)的變化規(guī)律可知B、Al、Ga為同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小，A項正確；F、N、O電負性大小順序應(yīng)為F>O>N，B項錯誤；F無正化合價，C項錯誤；D項中正確順序應(yīng)為P>C>N。【答案】A9．現(xiàn)有四種元素基態(tài)原子電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3;④1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：90990025】A．第一電離能：④＞③＞②＞①B．原子半徑：②＞①＞④＞③C．電負性：④＞③＞②＞①D．最高正化合價：④＞①＞③＝②【解析】從電子排布式可以看出①是S②是P③是N④是F，第一電離能：F>N>P>S；原子半徑：P>S>N>F；電負性：F>N>S>P；最高正化合價：S>N＝P>F。【答案】A10．分析下列圖表，回答問題。(1)N、Al、Si、Ge四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4…In/kJ·mol－15781817274511578…則該元素是________(填寫元素符號)。(2)短周期某主族元素M的電離能情況如圖所示。則M元素位于周期表的第________族?！窘馕觥?1)因為I4?I3，所以該元素原子最外層有3個電子，為鋁元素。(2)元素M的各級電離能逐級增大，I1和I2差別較小，但I3?I2＞I1，I3突躍式變大，即失去2個電子后，再失去電子變?yōu)椋?價陽離子卻非常困難，說明元素M失去2個電子后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮?1)Al(2)ⅡA11．不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個電子所需要的能量，設(shè)其為E，如圖所示。試根據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點，并完成下列問題?！緦?dǎo)學(xué)號：90990026】(1)同主族內(nèi)不同元素的E值的變化特點是__________________。各主族中E值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的________變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)的增大，E值增大，但個別元素的E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試推測下列關(guān)系式中正確的是________。①E(砷)＞E(硒)②E(砷)＜E(硒)③E(溴)>E(硒)④E(溴)<E(硒)(3)估計1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個電子所需能量E值的范圍：_____<E<_____。(4)10號元素E值較大的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)從H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素隨原子序數(shù)的增大，E值變?。籋到He、Li到Ne、Na到Ar呈現(xiàn)明顯的周期性變化。(2)從第二、三周期可以看出，第ⅢA和第ⅥA族元素比同周期相鄰兩種元素E值都低，由此可以推測出E(砷)＞E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期E值變化規(guī)律可以推測E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10號元素是稀有氣體元素氖，該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮?1)隨著原子序數(shù)增大，E值變小周期性(2)①③(3)485738(4)10號元素為氖，該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)12．碳、氧、硅、鍺、氟、氯、溴、鎳元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1)第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性最小的元素是________。(2)從電負性角度分析，碳、氧和硅元素的非金屬性由強至弱的順序為________。(3)CH4中共用電子對偏向C，SiH4中共用電子對偏向H，則C、Si、H的電負性由大到小的順序為________。(4)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是________，Ge的最高價氯化物分子式是________。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________(填序號)。A．是一種活潑的金屬元素B．其電負性大于硫C．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D．鍺的第一電離能高于碳而電負性低于碳(5)溴與氯能以________鍵結(jié)合形成BrCl，BrCl分子中，________顯正電性。BrCl與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。【解析】(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d84s2，原子中含有2個未成對電子，第二周期中基態(tài)元素原子中含有2個未成對電子的價電子排布式為2s22p2和2s22p4，分別為C和O，而O元素的電負性大于C。(2)根據(jù)同周期從左到右元素的電負性增大，同主族從上到下元素的電負性減小可知：電負性由強到弱順序為O＞C＞Si。(3)由于元素電負性越大，吸引電子能力越強，根據(jù)電子對偏向情況可得電負性大小為C＞H＞Si。(4)鍺是32號元素，核外有32個電子，基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。Ge的價電子數(shù)為4，所以其最高價為＋4價，氯化物分子式是GeCl4。Ge是一種金屬元素，但最外層電子數(shù)為4，金屬性不強，故A錯誤；硫的電負性大于硅，硅的電負性大于鍺，所以鍺的電負性小于硫，故B錯誤；鍺單質(zhì)是一種半導(dǎo)體材料，故C正確；鍺的電負性低于碳，但鍺的第一電離能也低于碳，故D錯誤。(5)Br與Cl的電負性差別不大，所以BrCl分子中化學(xué)鍵為共價鍵，由于電負性Br<Cl，所以BrCl分子中Br顯正電性，且BrCl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為BrCl＋H2O=HCl＋HBrO?！敬鸢浮?1)碳(或C)(2)O＞C＞Si(3)C＞H＞Si(4)1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4C(5)共價BrBrCl＋H2O=HCl＋HBrO[能力提升]13．在主族元素X、Y、Z中，X與Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，X的原子半徑大于Y的原子半徑，X與Z兩原子的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Z的離子半徑大于X的離子半徑，則X、Y、Z三種元素的原子序數(shù)最大的是()A．X B．YC．Z D．無法判斷【解析】由題意知，X、Y在同一周期，且原子序數(shù)X＜Y，因X與Z陽離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，所以X、Z也在同一周期，Z陽離子半徑大于X陽離子半徑，所以原子序數(shù)X＞Z，故原子序數(shù)為Y＞X＞Z?！敬鸢浮緽14．某元素X的逐級電離能如圖所示，下列說法正確的是()A．X元素可能為＋4價B．X可能為非金屬C．X為第五周期元素D．X與氯反應(yīng)時最可能生成的陽離子為X3＋【解析】由圖像知，該元素的I4?I3，故該元素最外層有3個電子，易形成＋3價陽離子，A、B兩項錯誤，D項正確；無法確定該元素是否位于第五周期，C項錯誤。【答案】D15．已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol－1。根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷錯誤的是()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常見化合價是＋1價B．元素Y是第ⅢA族的元素C．元素X與氯形成化合物時，化學(xué)式可能是XClD．若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應(yīng)【解析】根據(jù)表中提供的電離能的數(shù)據(jù)，可推斷出X是第ⅠA族的元素，常見化合價是＋1價，和氯氣化合形成XCl型的氯化物，Y是第ⅢA族的元素，選項A、B、C均正確。當(dāng)Y處于第三周期時，是鋁元素，不能和冷水反應(yīng)，選項D錯。【答案】D16．A～G是周期表中1～36號的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增且分別位于前四周期的各個周期中。對它們的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的描述如下。A原子的基態(tài)只有一種形狀的電子云，并容易形成共價鍵；B的基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等；C與B同周期，其第一電離能高于周期表中與之相鄰的所有元素；D的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與B原子相同；C3－離子與E2＋離子具有相同的穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)；F元素在周期表中位于C元素的下一周期，其電負性在同周期元素中最大；G元素的基態(tài)原子在前四周期中未成對電子數(shù)最多。(1)A的元素符號為________，基態(tài)G原子的電子排布式為________________，與G同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與G原子相同的元素有________(填元素符號)。(2)B、C、D三種元素第一電離能從大到小的順序是________________(填元素符號，下同)，三種元素的電負性大小順序為________________。(3)E與C元素形成的化合物的化學(xué)式為______，B和C形成的化合物B3C4中B顯_____價?！窘馕觥緼為H元素，B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為Mg元素，F(xiàn)為Cl元素，G為Cr元素。(1)