元素電離能與電負性判斷及應用(含解析)

2020屆高考化學第二輪專題復習課時提升訓練元素電離能與電負性判斷及應用一、選擇題1、現(xiàn)有四種元素，其中兩種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；另兩種元素的最外層電子排布式為③2s22p3；④2s22p5。則下列有關比較中正確的是()A．第一電離能：④＞③＞①＞②B．原子半徑：②＞①＞③＞④C．電負性：③＞④＞①＞②D．最高正化合價：④＞①＞③＝②答案：B解析：由四種元素基態(tài)原子核外電子排布式及最外層電子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。A項，同周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能N＜F，但P元素原子3p能級容納3個電子，為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能大于同周期相鄰元素，所以第一電離能S＜P，同主族自上而下元素第一電離能逐漸降低，所以第一電離能N＞P，所以第一電離能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，錯誤；B項，同周期元素自左而右原子半徑逐漸減小，所以原子半徑P＞S，N＞F，電子層數(shù)越多原子半徑越大，故原子半徑：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，正確；C項，同周期元素自左而右電負性逐漸增大，所以電負性P＜S，N＜F，N元素非金屬性比S元素非金屬性強，所以電負性S＜N，故電負性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，錯誤；D項，一般情況下主族元素的最高正化合價等于最外層電子數(shù)，但注意F、O的特殊性，F(xiàn)元素沒有正化合價，O無最高正價，所以最高正化合價：①＞②＝③，錯誤。2、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)，下列說法正確的是()元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7A.甲的金屬性比乙弱 B．乙的化合價為＋1價C．丙一定為非金屬元素 D．丁一定是金屬元素答案：C解析：甲、乙、丙、丁為第三周期元素，甲元素的第一電離能遠遠小于第二電離能，說明甲元素最外層有1個電子，失去1個電子時達到穩(wěn)定結構，所以甲為Na元素；乙元素的第二電離能遠遠小于第三電離能，則乙元素最外層有2個電子，失去2個電子后達到穩(wěn)定結構，所以乙為Mg元素；丙、丁元素的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不大，說明丙、丁元素最外層多于3個電子，丙、丁一定為非金屬元素，C正確、D錯誤；甲為Na元素，乙為Mg元素，故甲的金屬性比乙強，A錯誤；乙為Mg元素，化合價為＋2價，B錯誤。3、如圖表示前18號元素的原子序數(shù)和氣態(tài)原子失去核外第一個電子所需的能量的變化關系，其中A、B、C各點表示的元素是()A．N、S、PB．F、Cl、OC．He、Ne、ArD．Si、C、B答案：C解析：稀有氣體為穩(wěn)定結構，失去一個電子所需能量是同周期元素中最高的，故A、B、C分別代表He、Ne、Ar。4、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)元素符號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600V420310044005900它們的氯化物的化學式，最可能正確的是()A．QCl2B．RClC．SCl3D．TCl答案：B解析：由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，不能形成氯化物；R和V的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)＋1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，其氯化物為RCl、VCl；S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)＋2價，最外層電子數(shù)為2，其氯化物為SCl2；T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)＋3價，最外層電子數(shù)為3，其氯化物為TCl3。5、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4，②1s22s22p63s23p3，③1s22s22p3，④1s22s22p5。則下列有關比較中正確的是()A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①C．電負性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①答案：A解析：①～④四種元素分別為S、P、N、F，第一電離能：F>N>P>S，A正確；原子半徑：P>S>N>F，B錯誤；電負性：F>N>S>P，C錯誤；F無正化合價，N、S、P最高正化合價分別為＋5、＋6、＋5價。]6、氣態(tài)中性原子失去一個電子轉化為氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(I1)，氣態(tài)正離子繼續(xù)失去電子所需要的最低能量依次稱為第二電離能(I2)、第三電離能(I3)……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5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列說法正確的是()A．甲的金屬性比乙強B．乙的化合價為＋1價C．丙不可能為非金屬元素D．丁一定為金屬元素答案：A解析：由表格可知，甲的第一電離能小于乙，表明甲比乙易失去第一個電子，故甲的金屬性比乙強，A正確；乙失去第二個電子也較易，且失去第三個電子很難，則乙的化合價可能為＋2價，B錯誤；對丙而言，失去電子較難，所以可能是非金屬元素，C錯誤；對丁而言，失電子比丙還難，而第三周期只有3種金屬元素，可知丁一定是非金屬元素，D錯誤。]7、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)，下列關于元素R的判斷中一定正確的是()I1I2I3I4……R7401500770010500A.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元素第一電離能小于同周期相鄰元素D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2答案：B解析：由表中數(shù)據(jù)可知，R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大，故最外層有兩個電子，最高正價為＋2價，位于第ⅡA族，可能為Be或者Mg元素，A錯誤、B正確、D不確定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰主族元素，C錯誤。]二、非選擇題8、“可燃冰”是蘊藏于海底的一種潛在能源。它由盛有甲烷、氮氣、氧氣、硫化氫等分子的水分子籠構成。(1)水分子間通過相互結合構成水分子籠。N、O、S元素第一電離能由大到小的順序為_____________________(填元素符號)。(2)從海底取得的“多金屬結核”樣本，樣本中含鐵、錳等多種金屬。①基態(tài)鉻原子的電子排布式為____________________。②金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為_____________。8．(1)N>O>S(2)①[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1②2∶1解析(1)水分子間存在氫鍵，水分子間通過氫鍵相互結合構成水分子籠。同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同主族從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，所以N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>S。(2)①Cr屬于24號元素，根據(jù)能量最低原理及洪特規(guī)則特例，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。②面心立方晶胞中Fe原子數(shù)目＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，體心立方晶胞中Fe原子數(shù)目＝1＋8×eq\f(1,8)＝2，則面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比＝4∶2＝2∶1。9、前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)A原子核外電子占據(jù)3個軌道，基態(tài)B原子核外電子占據(jù)3個能級且每個能級上電子數(shù)相等，C元素的雙原子單質分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶2，D元素的最高正化合價和最低負化合價之和等于4，基態(tài)E原子核外有6個未成對電子。(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式為___________________________________________；基態(tài)D原子核外電子占據(jù)的能量最高的能級符號為______。(2)A元素的各級電離能如下：I1I2I3I4I5電離能/kJ·mol－1800.6242736602502632827分析上表數(shù)據(jù)知，相鄰電離能中，I3和I4之間差異最大，其主要原因是____________。(3)A、B、C元素的最高價氧化物對應的水化物酸性依次增強，其原因是____________。(4)氯元素分別與A、B、C元素組成的共價分子ACl3、BCl4、CCl3中，中心原子采取sp3雜化、立體構型為三角錐形的是________(填分子式)。(5)(DC)4為熱色性固體，且有色溫效應。低于－30℃時為淡黃色，室溫下為橙黃色，高于100℃時為深紅色。在淡黃色→橙黃色→深紅色的轉化中，破壞的作用力是____________________；在常壓下，(DC)4在高于130℃時分解為相應的單質，這一變化中破壞的作用力是__________________________________。在B、C、D的最簡單氣態(tài)氫化物中，屬于非極性分子的是________(填分子式，下同)，常與Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等形成配離子的是__________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s13p(2)硼原子的I3、I4對應的2個電子分別處于不同的能層(或硼原子失去第3個電子后，達到穩(wěn)定結構，不易再失去電子或其他合理答案)(3)B、C、N的非金屬性依次增強(或H3BO3、H2CO3、HNO3的非羥基氧原子個數(shù)依次為0、1、2)(4)NCl3(5)分子間作用力(或范德華力)化學鍵(或共價鍵或極性鍵)CH4NH310、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元素的價電子構型為nsnnpn＋1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的分數(shù)；E元素正三價離子的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層沒有成對電子，只有一個未成對電子；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三種元素的電負性由小到大的順序為____________(用元素符號表示)。(2)D元素原子的價電子排布式是________。(3)C元素的電子排布圖為_________________________；E3＋的離子符號為________。(4)F元素位于元素周期表的________區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為______________。(5)G元素可能的性質___