2025版高考化学一轮总复习提升训练第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律考点二元素周期律微考点3电离能和电负性的变化规律及应用

微考点3电离能和电负性的变化规律及应用1．(2024·河北衡水高三检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，四种元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能。下列有关叙述正确的是(D)A．离子半径：Z>Y>WB．电负性：X>Y>WC．第一电离能：Z>Y>XD．Y的最高价氧化物对应水化物一定为强酸[解析]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z原子形成＋1价阳离子，则Z为Na；Y形成3个共价键，其原子序数小于Na，则Y为N；W形成1个共价键，其原子序数小于N，则W为H。四种元素的原子序数总和为24，可知X的原子序数为24－1－7－11＝5，则X为B。Na＋和N3－的电子层数相同，核电荷数：Na>N，则离子半径：N3－>Na＋，A错误；根据电负性变化规律，电负性：N>B>H，B错误；Na是活泼金属，其第一电离能最小，则第一电离能：N>B>Na，C错误；Y的最高价氧化物对应水化物为HNO3是一元强酸，D正确。2．(2024·山东青岛高三检测)X、Y为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是(D)A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种[思路点拨][解析]Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。归纳拓展：1电离能的三个重要应用2电负性的三个重要应用【对点训练】1．(2024·山东潍坊高三检测)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较正确的是(A)A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①[解析]由电子排布式可知：①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项不正确；电负性应是④最大，②最小，C项不正确；F无正价，最高正价为①>②＝③，D项不正确。2．(2024·山东师范大学附中模拟)X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是(D)A．同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种B．电负性：Y>W>XC．物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂D．简单气态氢化物的还原性：W>Y[解析]X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素的单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质R的结构式可知，X可形成1个共价单键，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3p轨道为稳定的全空结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素的，故A错误；硅元素的电负性小于氢元素，故B错误；σ键比π键牢固，所以物质R吸收微波时，分子内的π键会断裂，故C错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，还原性越弱，碳元素的非金属性强于硅元素的，所以硅烷的还原性强于甲烷的，故D正确。3．(2024·河北衡水高三检测)已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表数据判断，错误的是(D)元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常见化合价是＋1价B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应[解析]由数据分析X中I2≫I1，X易呈＋1价，为第ⅠA族元素，A、C均正确；Y中I4≫I3，易呈＋3价，应在第ⅢA族，B正确；若Y处于第三周期，则Y为铝元素，Al不与冷水反应，D错误。4．(2022·辽宁选择考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(B)A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：Z<QC．第一电离能：Y>ZD．电负性：W<Z[解析]短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。A项，X为C，能与多种元素(H、O、N等)形成共价键，A正确；B项，Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；C项，Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；D项，W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。故选B。归纳拓展：同周期、同主族元素性质的周期性变化规律项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小且r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大元素性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱电负性电负性逐渐变大电负