2021-2022学年新教材人教版化学选择性必修第二册1.2原子结构与元素的性质

1.2原子结构与元素的性质

1、原子结构与元素周期表................................................1

2、元素周期律...........................................................9

1、原子结构与元素周期表

基础练习

一、选择题

1.下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是（）

A.4s24P6第四周期第VII族

B.3s2第三周期第HA族

c.1s2第一周期第nA族

D.3/°4sl第四周期第IA族

【解析】选B。4s24P6最外层充满8个电子，应是第四周期0族，A项错误；1s?

最外层K层充满2个电子，应为第一周期。族，C项错误；3（T4sl是第四周期第

IB族，D项错误。

【补偿训练】

价层电子排布为3dzs2的元素在周期表中的位置是（）

A.第三周期VHB族B.第三周期HB族

C.第四周期VDB族D.第四周期HB族

【解析】选D。该元素的最大能层为4,应位于第四周期，3d和4s电子数之和

为12,应在第12歹U,是HB族。

2.（2021•天津高二检测）如果n为第HA族中某元素的原子序数，则原子序数

为（n+1）的元素可能位于（）

A.HIA或HIBB.IVA

C.IBD.IA

【解析】选A。在元素周期表中，第二、三周期的第nA族与第niA族元素相邻,

其原子序数相差1；第四、五、六、七周期的第nA族与第niB族相邻，其原子

序数相差1；所以原子序数为（n+l）的元素位于第HIA或HIB族。

3.（2021•武汉高二检测）第四周期中，最外层有两个电子的元素有（）

A.3种B.6种C.9种D.12种

【解析】选C。第四周期中最外层有两个电子时，3d轨道没有填充电子，或3d

轨道填充1、2、3、5、6、7、8、10个电子，这些元素分别是Ca、Sc、Ti、V、

Mn、Fe、Co、Ni、Zn元素，共有9种元素。

4.下列说法不正确的是（）

A.Xe元素所在族的原子的价层电子排布式均为ns2np6,属于非金属元素

B.在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素（氢元素除外）

c.某基态原子核外电子的轨道表示式为吧!吗迎嘿它违背了泡利原理

D.某价层电子排布为4f75dl6s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第HIB

族

【解析】选A。Xe元素所在族的原子（He除外）的价层电子排布式均为ns2npHe

的价层电子排布式为ls）均为非金属元素，故A错误；H为s区元素，s区、d

区和ds区的元素都是金属元素（氢元素除外），故B正确；所画的轨道表示式中

3s能级，2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，故C正确；某价层电子排布

为4f75dl6s2基态原子，该元素位于周期表中第六周期第HIB族，故D正确。

5.（2021•济宁高二检测）元素周期表中钿元素的数据如图，下列说法正确的是

83Bi

钮

6s26P3

209.0

A.基态钿原子6P能级有一个未成对电子

B.钿位于周期表第六周期第VA族

C.钿原子最外层有5个能量相同的电子

D.钿位于周期表P区，其最高价氧化物为Bia

【解析】选B。基态钿原子6P能级有3个未成对电子，A错误；根据钿的价电子

排布6s26P3可知位于周期表中第六周期第VA族，B正确；钿原子最外层电子排

布为6s26P3,5个电子有两种不同能量，C错误；根据价电子排布可知位于p区,

最高价为+5,故最高价氧化物化学式为因2。5,D错误。

6.下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是（

A.2s22P2和2s22P4B.3s23P4和2s22P2

C.3s2和3s23P$D.3sl和3s23P$

【解析】选D。2s22P2和2s22P4的最外层电子数分别为4、6,分别为C、0元素，

可形成CO”故A不选；3s23P4和2s22P2的最外层电子数分别为6、4,分别为S、

C元素，可形成CS?,故B不选；3s2和3s23P5的最外层电子数分别为2、7,分别

为Mg、Cl元素，可形成MgCk，故C不选;3sl和3s23P$的最外层电子数分别为1、

7,分别为Na、Cl元素，可形成NaCL故D选。

7.（2021•周口高二检测）某元素M的单质1.8g在过量的中充分燃烧，得到

M2033.4g,已知M原子核外电子数比核内中子数少1。该元素在周期表中的位

置是（）

A.第二周期DIA族B.第二周期VIA族

C.第三周期VA族D.第三周期HIA族

【解析】选D。设元素M的相对原子质量是x,根据化学方程式：

4x2(2x+48)

1.8g3.4g

1.8g

,解得x=27,所以M是金属Al,在周期表中的位置是第

2(2x+48)3.4g

三周期HIA族，故选D。

8.（2021•郑州高二检测）1817年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红

色粉状物质中制得硒。硒是氧族元素，下列关于硒的基态原子说法正确的有

（）

①位于周期表P区；

②电子占据17个原子轨道；

③有34种不同运动状态的电子；

④占据8个能级；

⑤电子占据的最高能层符号是4p；

⑥价电子排布式为3dzs24P4

A.3项B.4项C.5项D.6项

【解析】选A。硒是34号元素处于周期表中第四周期VIA族，核外电子排布式为

[Ar]3d4s24P々电子最后填充4P”,为p能级，属于p区，故①正确;硒核外原

子轨道占据s、p、d能级，原子轨道数的顺序依次为1、3、5,电子占据18个

原子轨道，故②错误；硒是34号元素，原子核外没有两个运动状态完全相同的

电子，有34个电子就有34种运动状态，故③正确；硒是34号元素，原子轨道

数占据s、p、d能级，占据8个能级，故④正确；硒原子中电子占据的最高能层

是N能层，电子占据的最高能层符号是N,故⑤错误；基态硒原子的价电子排布

式为4s24P:故⑥错误。

9.（2021•南通高二检测）某元素的原子最外电子层排布式为5s25Pl该元素或

其化合物不可能具有的性质是（）

A.该元素单质是导体

B.该元素单质在一定条件下能与盐酸反应

C.该元素的氧化物的水化物显碱性

D.该元素的最高化合价呈+5价

【解析】选D。元素的原子最外电子层排布式为5s25Pl处于p区，属于第HIA

族元素，同主族自上而下金属性增强，故金属性比A1元素强，该元素单质是导

体，故A正确；金属性比A1元素强，该元素单质在一定条件下能与盐酸反应置

换出氢气，故B正确；氢氧化铝显弱碱性，该元素金属性比A1元素强，故氢氧

化物的碱性比氢氧化铝强，故C正确；该元素原子最外层电子数为3,最高化合

价呈+3价，故D错误。

10.4p轨道填充一半电子的元素，其原子序数是（）

A.15B.33C.35D.20

【解析】选B。4P轨道填充一半的元素，根据核外电子排布规律可知，原子核外

电子排布式为Is22s22P63s23P63dzs24P3,原子核外有33个电子，则原子序数为

33,故选故

二、非选择题

n.（io分）某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级。

⑴该原子的电子排布式为。

⑵该元素的原子序数为,在周期表中处于第周期族，

属于________区。该元素为（填“金属”或“非金属”）元素,

其最高化合价为o

【解析】此题的关键是根据价层电子排布写出核外电子排布式。有三个价电子其

中一个价电子在3d能级，则其他两个价电子必在4s上，价层电子排布式为

3dl4s2,原子序数是21,在第四周期HIB族，处于d区，是金属元素，最高化合

价是+3。

答案:⑴Is22s22P63s23P63dl4s②

⑵21四IIIBd金属+3

12.（10分）已知几种元素原子的核外电子排布情况，分别判断其元素符号、原

子序数并指出其在周期表中的位置。

元素电子排布元素符号原子序数周期族

AIs22s22P63sl

Bfrx)28142

C31°4sl

D[Ne]3s23P4

E3s3p

【解析】由电子排布式判断A为H号元素Na；由原子结构示意图可知x=26,B

为26号元素Fe；由价电子排布式判断C为29号元素Cu；由电子排布式判断D

为16号元素S；由基态原子的电子排布图判断E为17号元素Clo

答案：A：NaH三IAB：Fe26四VID

C：Cu29四IBD：S16三VIAE：Cl17三VDA

13.（10分）金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答

与上述金属原子结构有关的问题：

⑴上述金属中属于主族元素的有。

⑵钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子价层电子的轨道表示式为

⑶基态金原子的价层电子排布式为5di°6s，试判断金在元素周期表中位于第

周期第族o

（4）已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于_______区（填

“s”“p”“d”“f”或“ds”）。

【解析】（1）铝属于主族元素，其余属于过渡元素。

⑵钛位于第四周期第IVB族，价层电子排布为3d24s2。（3）金元素的价层电子排

布式为51。6sl应位于第六周期第IB族。（4）Ag位于第五周期第IB族，价层

电子排布式为4di°5s;属于ds区。

.3d,4s

答案：⑴铝⑵“।HIII囤

⑶六IB

（4）ds

提升练习

一、选择题

14.（2021•湛江高二检测）最活泼的金属，最活泼的非金属，常温下呈液态的金

属（价电子排布为5d106s2）分别位于如图所示的元素周期表中的（）

A.s区、p区、ds区B.f区、p区、d区

C.f区、p区、ds区D.s区、f区、ds区

【解析】选A。如果考虑放射性元素，最活泼的金属是Fr,如果不考虑放射性

元素，最活泼的金属是Cs,而Cs和Fr都属于第IA族元素，位于s区；最活泼

的非金属是F,位于p区；常温下呈液态的金属为Hg,属于过渡元素，其价电子

排布为5d"6s2,位于ds区。

15.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点：

①周期表的形成是由原子的结构决定的；

②元素周期表中第IA族元素统称为碱金属元素；

③每一周期的元素原子价层电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束；

④元素周期表的每一周期元素的种类均相等；

⑤基态原子电子排布式为Is22s22P3和

Is22s22P63s23P3的两元素原子位于同一周期；

⑥周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。

你认为正确的是（）

A.①②③⑤⑥B.①⑥C.①④⑥D.②③⑤

【解析】选B。周期表中电子层数等于周期数，最外层的电子数等于族序数，所

以周期表的形成是由原子的结构决定的，故①正确；元素周期表中第IA族元素

除氢外称为碱金属元素，故②错误；除第一周期以外的每一周期的元素原子价层

电子排布均是从ns，开始至ns2np6结束，故③错误；元素周期表从第一周期到第

七周期元素种类为2、8、8、18、18、32、32,所以各周期元素种类各不相等，

故④错误；基态原子电子排布式为Is22s22P3是第二周期，Is22s22P63s23P3处于第

三周期，所以不在同一周期，故⑤错误；由元素周期表可知周期序号越大，该周

期所含金属元素一般越多，故⑥正确。

16.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子能层数为a,最外层电子数为

（2a+l）o下列有关元素X的说法中，不正确的是（）

A.元素X的原子的电子排布式可能是Is22s22P3

B.元素X形成的简单离子，各能层的电子数均达到2空（n为能层序数）

C.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂

D.由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用

【解析】选B。根据核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为a,最外

层电子数为2a+l,假设a=l时，最外层电子数为3,不符合题意；a=2时，

最外层电子数为5,质子数为7,符合题意；a=3时，最外层电子数为7,质子

数为17,符合题意，则X可能为N或Cl,a=2时，质子数为2a2—1=7,电子

排布式可能是Is22s22P故A正确；如为Cl,则最外层电子数为8,不满足2空

个，故B错误；X为N或C1,形成非金属性单质时，化合价既可升高也可降低，

既能作氧化剂又能作还原剂，故C正确；形成的化合物HC10可用于杀菌消毒,

故D正确。

二、非选择题

17.(8分)某核素R具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多43,由它

组成的固体单质A,在一定条件下密度为6.88g,cm-3o用X射线研究其固体表

明：在边长为LOOXl(r7cm的立方体中含有20个原子。/+具有强氧化性，可

将N0氧化为HNOs。请回答：

(1)R原子的摩尔质量为。

(2)R原子最外层电子排布式是o

(3)R元素位于周期表中第周期族。

(4)将少量IT加到FeCL溶液中会发生反应，其离子方程式为

(1.00X10-7cm)123X6.88g•cnT，

【解析】R原子的摩尔质量X6.02X1023mol

20

207g•由R的相对原子质量为207,其原子中中子数比质子数多43,可

计算得R的质子数为82,可推知为铅元素，位于第六周期IVA族。

答案：(1)207g•mol-1(2)6s26P2(3)六IVA

(4)+2Fe2+=R2++2Fe计

18.(10分)X、Y、Z是IA〜VBA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置

如图所示，试回答：

X

Y

Z

(1)X元素单质的化学式是。

(2)Y元素的原子结构示意图为,Y与Na所形成化合物的电子

式为o

(3)Z元素的名称是,从元素原子得失电子的角度看，Z元素具

有性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的

原因是,其价电子排布式为0

【解析】在元素周期表中，非金属位于元素周期表中的右上方，三元素均为非金

属，必位于VA、VIA、VHA三个主族，则可认定X必为氟元素，Y为硫元素，Z

为碑元素。

答案：⑴F2⑵还炉/Na[:S：/Na

（3）碑两Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近4s24P3

2、元素周期律

基础练习

一、选择题

1.（2021•潍坊高二检测）下列关于元素第一电离能的说法不正确的是（）

A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠

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.最外层电子排布为ns2np6（当只有K层时为1s?）的原子，第一电离能较大

D.对于同一元素而言，原子的电离能IKLVLV...

【解析】选B。钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，说明钾失电子能

力比钠强，所以钾的活泼性强于钠，故A正确；同一周期元素原子半径随着原子

序数的增大而减小，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第HA族

元素大于第HIA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素，故B错误；最外层电

子排布为ns2np6（若只有K层时为1s?）的原子达到稳定结构，再失去电子较难，

所以其第一电离能较大，故C正确；对于同一元素来说，原子失去电子个数越多，

其失电子能力越弱，所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大，故

D正确。

【补偿训练】

锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及

其化合物叙述正确的是()

A.Li2s难溶于水

B.Li与N?反应的产物是LisN

C.LiOH易溶于水

D.LiOH与Li2c受热都很难分解

【解析】选B。由对角线规则知,锂与镁的性质相似。MgSO&易溶,Mg(OH)摊溶,

强在N?中燃烧可生成Mg3N,Mg(OH)2,MgCOs受热都能分解。

2.(2021•运城高二检测)下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是

()

(+16)2^6

①基态X的原子结构示意图⑺

②基态Y的价电子排布式：3s23P5

E］配EM即IWW1

③基态7一的电子排布图Is2s2p3s3p

④W基态原子有2个能层，电子式为'上：

A.①〉②〉③〉④B.③〉④〉①逋

C.③》①〉②阳D.①依④〉③

【解析】选C。由题意可知：X、Y、声、W分别为S、Cl、S2-,FoS、Cl、S'，

F粒子半径大小排列顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F),故C项正确。

3.下列叙述中正确的是()

A.同周期元素中，第VHA族元素的原子半径最大

B.第VIA族元素的原子其半径越大，电负性越大

C.电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大

D.同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大

【解析】选C。同周期中从左到右，除0族元素外，半径逐渐减小，VHA族元素

在同周期中是最小的，故A错误；第VIA族元素的原子，其半径越大，失电子能

力越强，越容易失电子，电负性越小，故B错误；电子层结构相同的离子，离子

中有带正电的质子和带负电的电子，相互吸引，质子多，吸引力越强，半径就越

小，即核电荷数越多，离子半径越小，核电荷数越小，离子半径越大，故C正确;

越容易失电子的元素其第一电离能越小，同一周期中，碱金属元素最容易失电子,

则碱金属元素第一电离能最小，故D错误。

【补偿训练】

下列说法不正确的是（）

A.同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性

B.第一电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子

C.元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强

D.电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价

【解析】选D。元素原子的电负性越大，对键合电子的吸引力越大，故在化合物

中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。

4.（2021•榆林高二检测）a、b、c、d是四种短周期元素，a、b、d同周期，c、

（+小）x4X2X

d同主族。a的原子结构示意图为，b与c形成化合物的电子式为

b+[：I：了F

『o下列比较中正确的是（）

A.原子半径：a>c>d>b

B.电负性：a>b>d>c

C.原子序数：a>d>b>c

D.最高价含氧酸的酸性：c>d>a

T4X2X

【解析】选D。a的原子结构示意图为第一电子层容纳2个电子，故x

=2,a的质子数为14,故a为硅元素；b与c形成化合物的电子式为

b+[:c：了-b+

b,则b处于IA族、c处于VA族，c、d同主族，c处于第二周

期、d处于第三周期，a、b、d同周期，故b为钠元素，故c为氮元素，d为磷

元素；A.同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子

半径：Na>Si>P>N,故A错误；B.同周期自左而右电负性增大，同主族自上而

下电负性减小，故电负性：N>P>Si>Na,故B错误；C.由题意知，原子序数：

d>a>b>c,故C错误；D.非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：

N>P>Si,故最高价含氧酸的酸性：c>d>a,故D正确。

【补偿训练】

（2021•广州高二检测）现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①Is22s22P63s23P5②Is22s22P63s23P3

③Is22s22P63s23P2④Is22s22P5

则下列有关比较中正确的是（）

A.电负性：④〉①，②〉③

B.原子半径：④>③>②>①

C.第一电离能：④>③>②>①

D.最高正化合价：④=①>③>②

【解析】选A。同一周期元素，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一

主族，从上到下，电负性依次减弱，所以电负性大小为F>Cl>P>Si,故A正

确；同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，同一主族，从上到下,

原子半径增大，所以F的原子半径最小，故B错误；同一周期元素，元素的第一

电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离

能大于相邻元素，同一主族，从上到下，第一电离能依次减弱，第一电离能C1

>P,故C错误；元素F没有最高正化合价，故D错误。

5.（2021•日照高二检测）某主族元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确

的是（）

A.X元素最高价态可能为+3价

B.X可能为第VA族元素

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X2+

【解析】选A。结合电离能图知，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。X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显

+3价，故A正确；X元素最外层有3个电子，属于第HIA族元素，故B错误；

该原子最外层有3个电子，属于第HIA族元素，不能确定周期序数，故C错误；

该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氯反应时最可能

生成的阳离子为X",故D错误。

6.(2021•常州高二检测)通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上

电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则

的特例，下列事实能作为这个规则证据的是()

①元素氢(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能

3+

②26Fe?+容易失电子转变为26Fe,表现出较强的还原性

③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3』。4sl而不是[Ar]3d94s?

④某种激发态碳(C)原子电子排布式为Is22sl2Ps而不是Is22s22P2

A.①②B.②③C.③④D.全部

【解析】选B。①中He、H均没有p、d能级电子，与特例无关，错误；②中

Fe?+价电子排布为3d*而Fe计价电子排布为3d5,3d'属于半充满状态，体系稳

定，故Fe?+易失去电子变为稳定的Fe",正确；③中[Ar]3dzs।显然符合d能级

全充满状态，为稳定结构，正确；④属于基态原子获得能量，2s能级上一个电

子跃迁到2P能级上，而激发态不稳定，易变为基态放出能量，错误。

【补偿训练】

下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()

A.第一电离能的大小：Mg>Al

B.因为锌的金属性比铜活泼，所以锌的第一电离能比铜小

C.楮的第一电离能和电负性均低于碳

D.F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F

【解析】选B。同周期从左到右第一电离能依次增大，但镁、铝特殊，理由是镁

的价电子排布是3s,3P轨道全空较稳定，而铝是3s23Pl则不是全满、全空、半

满中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，故A正确；轨道中电子

处于全满、全空、半满时较稳定，Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3(T4sl的Zn

+,Cu失去一个电子成为Cu+后，核外电子排布为[Ar]3d1所以锌的第一电离能

比铜大，故B错误；错和碳位于第WA族，错的第一电离能和电负性均低于碳,

故C正确；周期表中F的电负性最大，F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的

是F,故D正确。

7.（2021•徐州高二检测）下列状态的铝元素中，电离最外层的一个电子所需能

量最小的是（）

3s3s

A.[Ne]田B.[Ne]EE

3s师3叱

C.[Ne]D.ItlilI

【解析】选D。A、B为基态，其中A失去最外层1个电子，为第三电离能，B失

去最外层1个电子，为第二电离能；C为铝离子，稳定结构，失去最外层1个电

子所需能量最大；D为铝原子的核外电子排布的激发态，易失去最外层的一个电

子；所以电离最外层的一个电子所需能量最小的是D。

8.（2021-西安高二检测）下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用L、

12表示，单位为kJ•moL）。

111213L...

R7401500770010500.......

下列关于元素R的判断中一定正确的是（）

A.R的最高正价为+1价

B.R元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能都大

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Is22s2

【解析】选B。从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电

离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，

应为第HA族元素，所以R的最高正价为+2价，故A错误；同周期第IIA族核

外电子排布式为ns2,达稳定结构，所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素,

故B正确；R元素的原子最外层共有2个电子，故C错误；R元素可能是Be或

Mg,Mg基态原子的电子排布式为Is22s22P63s，故D错误。

二、非选择题

9.（10分）（2021•湛江高二检测）分析下列图表，回答问题。

⑴N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能数据如下:

电离能IiI2I3L・・・

L/kJ,mol-15781817274511578・・・

则该元素是（填写元素符号）。

⑵短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。

r

o

E

.

P

O

逾

褪

姆

①基态M原子的核外电子排布式为-

②比较M元素与同周期相邻其他两种元素第一电离能的大小，用元素符号表示

【解析】（1）因为L»L,所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素。（2）由

图可知M的第一电离能和第二电离能差别不大，第三电离能和第二电离能差别很

大，所以M原子最外层有2个电子，次外层电子数多于3个，故M是蝇元素。

购元素的3s轨道处于全满状态，相对稳定，其第一电离能比同周期相邻的Na、

Al的第一电离能都大。

答案：⑴A1

⑵①Is22s22P63s2②Mg〉Al〉Na

【补偿训练】

根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。

⑴在第三周期中，第一电离能最小的元素是,

第一电离能最大的元素是o

⑵在元素周期表中，电负性最大的元素是。

⑶能稳定存在的最活泼的金属元素是。

（4）最活泼的气态非金属原子是。

⑸第二、三、四周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是。

【解析】同周期中从左到右，元素的第一电离能（除第HA族、第VA族反常外）

逐渐增大，同周期中IA族元素最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能

最小的为Na,最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同

主族从上到下逐渐减小。故元素周期表中，电负性最大的元素是氟。

答案：（l）NaAr（2）F（3）Cs（4）F（5）N、P、As

10.（20分）不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量，设其为E,

如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下

列问题。

（1）同主族内不同元素的E值的变化特点是o各主族中E

值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律。

⑵同周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现

象。试推测下列关系式中正确的是。

①E（碑）＞E（硒）②E（碑）＜E（硒）

③E（澳）＞E（硒）④E（澳）〈E（硒）

⑶估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围:＜

E＜o

（4）10号元素E值较大的原因是o

【解析】（1）从H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，E值

变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化。（2）从第二、三周期

可以看出，第HIA和VIA族元素比同周期相邻两种元素E值都低，由此可以推测

出E（碑）＞E（硒）、E（澳）＞E（硒）。（3）根据同主族、同周期E值变化规律可以推测

E（K）＜E（Ca）＜E（Mg）o（4）10号元素是稀有气体元素窟，该元素原子的最外层电子

排布已达到8电子稳定结构。

答案：（1）随着原子序数增大，E值变小周期性

⑵①③（3）485738（4）10号元素为窟，该元素原子的最外层电子排布已达

到8电子稳定结构

【补偿训练】

（2021•日照高二检测）已知X、Y、Z、W、Q、R六种元素中，原子序数依次增大,

其结构或性质信息如表。

元素结构或性质信息

X基态原子的最外层电子排布式为ns"np"+1

Y基态原子的L层上有2个未成对的p电子

Z基态原子的M层上s、p电子个数相等

W位于第4周期VIB族

Q元素的正三价离子的3d能级半充满

R元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子

请根据信息回答有关问题：

⑴元素X原子核外共有种不同运动状态的电子。

⑵元素X、Y的第一电离能较大的是（填元素符号）。

⑶元素X、Y、Z的电负性最小的是（填元素名称）。

（4）元素W的基态原子核外电子排布式为o

⑸元素Q在周期表中位置为,元素R基态原子的价电子排布式为

【解析】（DX为N元素，核外电子数为7,即原子内有7种不同运动状态的电子;

（2）N位于VA族，0位于VIA族，则第一电离能中比较大的是N元素；（3）元素周

期表中，同一周期从左到右电负性依次增大，同一主族从上到下依次减小，则N,

0,Si中电负性最小的即为硅元素；（4）Cr的原子序数为24,基态原子核外电子

排布符合洪特规则特例，则其电子排布式为Is22s22P63s23P63d54sl（或[Ar]3d型|）；

⑸Fe元素在第四周期第VM族的第一列；R为Cu元素，原子序数为29,基态原

子核外电子排布符合洪特规则特例，即基态原子价电子排布式为3dzs;

答案：（1）7（2）N⑶硅

⑷Is22s22P63s23P63d54sl（或[Ar]3d'4s」）⑸第四周期第VM族3cT4sl

提升练习

一、选择题

11.（2021•天津高二检测）以下有关元素性质的说法不正确的是（

A.具有下列电子排布式的原子①Is22s22P63s23P2；②Is22s22P1③Is22s22P63s23P4；

④Is22s22P2,原子半径最大的是①

B.有下列价电子排布式的原子①3s?3pi；②3s23P\③3s23P1④3s23P",第一电

离能最大的是③

C.①Na、K、Rb；②N、P、S；③Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而增

大的是③

D.某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1415、7733、

10450、13630、17995等，它与氯气反应时，生成的阳离子是X"

【解析】选D。①是Si元素、②是N元素、③是S元素、④是C元素，原子核

外电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减

小，所以原子半径：①>③>④>②，故A正确；①②③④分别是A1元素、Si

元素、P元素、S元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋

势，但第HA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能：③〉

④>②>①，故B正确；同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，同一主

族元素电负性随着原子序数增大而减小，①Na、K、Rb的电负性依次减小，②N、

P、S的电负性N>S>P,③Na、P、Cl的电负性依次增大，所以元素的电负性随

原子序数增大而增大的是③，故C正确；某主族元素气态基态原子的逐级电离能

分别为738、1415、7733、10450、13630、17995等，其第二和第三电离能

相差较大，则该元素位于第IIA族，该元素易失去2个电子生成阳离子X?+,故D

错误。

【补偿训练】

(2021•南京高二检测)已知五种短周期元素aX、bY、1、dR、M存在如下关系:

①X、Y同主族，R、W同主族

e1b-a

(2)d=-；a+b=-(d+e)；=c—d

下列有关说法不正确的是()

A.原子半径比较:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(R)

B.X和Y形成的化合物中，阴阳离子的电子层相差1层

C.W的最低价单核阴离子的失电子能力比R的强

D.Z、Y最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应

【解析】选A。根据分析可知，X为H,Y为Na,Z为Al,R为0,W为S元素。

同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则

原子半径r(Y)>r(Z)>r(W)>r(R),故A错误；H、Na形成的化合物为NaH,

『与钠离子的电子层相差1层，故B正确；非金属性0>S,非金属性越强其最

低价单核阴离子失电子能力越弱，则最低价单核阴离子的失电子能力：W>R,故

C正确；Z、Y最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钠，氢氧化铝

为两性氢氧化物，能够与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，故D正确。

12.(2021•合肥高二检测)元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为一1价

阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲和能。一1价阴离子再获得一个

电子的能量变化叫做第二电子亲和能。表中给出了几种元素或离子的电子亲和能

数据：

元素LiNaK00-F

电子亲和能

59.852.748.4141-844.2327.9

/kJ•mol-1

下列说法正确的是()

A.电子亲和能越大，说明越难得到电子

B.一个基态的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量

C.氧元素的第二电子亲和能是一844.2kJ・molT

D.基态的气态氧原子得到两个电子成为O'-需要放出能量

【解析】选C。根据表中数据知，元素得电子能力越强，其电子亲和能越大，所

以电子亲和能越大说明越容易得到电子，故A错误；基态的气态氟原子得到

1mol电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量，故B错误；0一的电子亲和能就

是氧元素的第二电子亲和能，所以氧元素的第二电子亲和能是一844.2kJ-mol

，故C正确；第一亲和能放出能量、第二亲和能吸收能量，0元素的第一亲和

能小于第二亲和能的绝对值，所以基态的气态氧原子得到两个电子成为一需要

吸收能量，故D错误。

【补偿训练】

(2021•长沙高二检测)已知X、Y、Z为同一周期的三种元素，其原子的部分电离

能（kJ,moL）如下表所示:

元素电离能/kJ•mol-1XYz

Ii496738577

I2456214511817

I:5691277332754

I495401054011578

下列说法正确的是（）

A.三种元素中，X元素的第一电离能最小，其电负性在同一周期元素中也最小

B.三种元素中，Y元素的第一电离能最大，其电负性也最大

C.等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应时放出的氢气的物质的量之

比为1：1：1

D.三种单质与盐酸反应放出等量氢气时，消耗X、Y、Z的物质的量之比为3：2：1

【解析】选A。根据表中数据，X的第二电离能远大于第一电离能，可知X是第

IA族元素，A正确；Y元素第三电离能远大于第二电离能，Y是第HA族元素，

三种元素中，Y元素第一电离能最大；结合表中数据Z的第四电离能远远大于第

三电离能，Z为第HIA族元素，由于它们在同一周期，丫元素电负性小于Z,B错

误；假设X、Y、Z属于第三周期元素，那么它们分别为Na、Mg,Al；等物质的

量的X、Y、Z的三种单质与少量盐酸反应时，一定要考虑Na还可与水反应生成

H2,故C错误；Na、Mg、Al与盐酸反应时放出等量氢气，根据反应2Na+

2HCl=2NaCl+H"、Mg+2HCl=MgCl2+H2t>2A1+6HC1=2A1C13+3H2f,消

耗Na、Mg、Al的物质的量之比应为6：3：2,D错误。

二、非选择题

13.（2021•张掖高二检测）现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，

原子序数依次增大。A元素的价电子排布式为nskpHi；C元素为最活泼的非金属

元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的5；E元素正

三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对

电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧

毒。

(DA.B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表

示)；A、B、C三种元素的简单氢化物的稳定性顺序为(用化学式表

示)。

(2)D元素原子的价电子排布式是,

估计D元素的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第个电子时。

(3)C元素的电子排布图为。

E的价电子排布式为,

E原子的结构示意图为。

(4)F元素位于元素周期表的______区，其基态原子的电子排布式为

(5)G元素可能的性质0

A.其单质可作为半导体材料

B.其电负性大于磷

C.其原子半径大于错

D.其第一电离能小于硒

⑹电离能比较：L(Mg)L(A1)(填“>”或“<”)，其原因

【解析】(