原子结构与元素的性质(第3课时-电负性)(习题精练)(解析版)

第二节原子结构与元素的性质课时3元素周期律——电负性一、单选题1．（2021·辽宁沈阳·高二月考）下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3②1s22s22p5③1s22s22p63s23p3④1s22s22p63s23p4，则下列有关的比较中正确的是A．原子半径：④＞③＞②＞①B．电负性：②＞③＞④＞①C．第一电离能：②＞①＞③＞④D．最高正化合价：②＞④＞③=①【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．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，A错误；B．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，B错误；C．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，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；答案选C。2．（2021·北京师大附中高三期中）如图所示是元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是A．W的基态原子的最外层p轨道上有2个未成对电子B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C．W的电负性比X的电负性大D．第一电离能：R＞W＞Y【答案】D【分析】从图中可以看出，R为稀有气体元素；由此推出R、W、X、Y、Z分别为Ar、P、N、S、Br。【详解】A．W为磷元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，最外层p轨道上有3个未成对电子，A不正确；B．Y、Z为S、Br，Br比S多一个电子层，原子转化为阴离子时，电子层数不变，它们的阴离子电子层结构不相同，B不正确；C．W、X分别为P、N，二者为同主族元素，P在N的下方，非金属性P比N小，所以W(P)的电负性比X(N)的电负性小，C不正确；D．R、W、Y分别为Ar、P、S，Ar的第一电离能最大，P的最外电子层处于半满状态，第一电离能出现反常，所以第一电离能：R(Ar)＞W(P)＞Y(S)，D正确；故选D。3．（2021·全国·高三专题练习）已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是元素LiBeCOFNaAlClGe电负性1.01.52.53.54.00.91.53.01.8A．Mg元素电负性的最小范围为1.0～1.6B．Ge既具有金属性，又具有非金属性C．Be和Cl可形成极性键D．O和F形成的化合物中O显正价【答案】A【详解】A．Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A错误；B．Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B正确；C．根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距较大，可形成极性键，C正确；D．F的电负性大于O，故O和F形成的化合物中O显正价，D正确；故答案选A。4．（2021·山东·莒县教育局教学研究室高二期中）“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是A．第一电离能：B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3pC．元素的电负性：D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理【答案】A【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则第一电离能：，A错误；B．基态Al的价电子排布式为3s23p1，则基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p，B正确；C．非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则元素的电负性：，C正确；D．泡利不相容原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，则某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式中3s轨道违反了泡利不相容原理，D正确；答案选A。5．（2021·全国·高三专题练习）下列叙述错误的是A．所有的非金属元素都在p区B．磷的价电子排布式为3s23p3C．碱金属元素具有较小的电负性D．当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定【答案】A【详解】A．非金属元素氢处于s区，即所有的非金属元素不一定都在p区，故A错误；B．磷是15号元素，磷的最外层电子数为5，其价电子排布式为3s23p3，故B正确；C．碱金属元素最外层只有1个电子，极易失去电子，元素的电负性很小，故C正确；D．根据洪特规则，当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定，故D正确；选A。6．（2021·全国·高三专题练习）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是A．第一电离能：③>②>①B．原子半径：③>②>①C．电负性：③>②>①D．最高正化合价：③>②>①【答案】A【分析】根据元素的基态原子的电子排布式可知，三种元素分别是S、P、F；【详解】A．一般非金属性越强，第一电离能越大，但P原子的3p轨道处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于S，应是③>②>①，A正确；B．同一周期从左到右，半径越来越来越小，同一周期从上到下，半径依次增大，半径应是②>①>③，B不正确；C．非金属性越强，电负性越大，应是③>①>②，C不正确；D．F没有正价，S最高正化合价为＋6，P最高正化合价为＋5，D不正确。故选A。7．（2021·全国·高二课时练习）下列各组元素性质的叙述中，正确的是A．N、O、F的电负性依次增大 B．N、O、F的第一电离能依次增大C．N、O、F的最高正化合价依次升高 D．O、F、Ne的原子半径依次减小【答案】A【详解】A．根据同周期从左至右，主族元素的电负性逐渐增大，可知，N、O、F的电负性依次增大，A项正确；B．同周期从左至右，元素的第一电离能总体上呈增大的趋势，但N元素原子的最外层电子为半充满状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：O＜N＜F，B项错误；C．N元素的最高正化合价为+5价，O元素的最高正化合价为+6价，F元素没有最高正化合价，C项错误；D．同周期从左至右，元素的原子半径逐渐减小（0族元素除外），但0族元素的原子半径突然增大，故原子半径：Ne＞O＞F，D项错误；答案选A。【点睛】第ⅡA族、ⅤA族元素原子的最外层电子分别为全充满和半充满状态，其第一电离能大于同周期相邻元素。8．（2021·江苏江苏·高三月考）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，基态时Y原子2p轨道上有4个电子，Z在周期表中位于IA族，W与Y同主族。下列说法正确的是A．原子半径：r(W)＞r(Z)B．电负性：X＞YC．元素Y和元素Z仅能形成一种离子化合物D．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强【答案】D【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素为N；基态时Y原子2p轨道上有4个电子，即核外有8个电子，则为O元素；Z在周期表中位于IA族则为Na；W与Y同主族，Y为S元素，据此分析解题。【详解】A．原子半径同主族从上到下逐渐增大，同周期从左到右逐渐减小：r(W)＜r(Z)，A错误；B．非金属性越强电负性越强，同周期从左到右非金属性增强，电负性：X＜Y，B错误；C．元素Y和元素Z能形成Na2O、Na2O2，C错误；D．非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，同周期从上到下非金属性逐渐减弱，Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D正确；答案选D。9．（2021·全国·高二课时练习）对于第VIIA族元素，从上到下，下列关于其性质变化的叙述中，错误的是A．原子半径逐渐增大 B．电负性逐渐减小C．第一电离能逐渐减小 D．氢化物水溶液的酸性逐渐减弱【答案】D【详解】A．同一主族从上往下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，A正确；B．同一主族从上往下，非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，B正确；C．同一主族从上往下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，C正确；D．第VIIA族元素，从上到下，非金属性依次减弱，对氢离子的吸引能力减弱，其氢化物易电离出氢离子，因此氢化物水溶液的酸性逐渐增强，D错误；故答案为：D。10．（2021·北京·清华附中高三月考）如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是A．31d和33d属于同种核素B．第一电离能：d>e，电负性：d＜eC．气态氢化物的稳定性：a>d>eD．a和b形成的化合物不可能含共价键【答案】B【详解】由题干信息可知，a、b、c、d、e分别为O、Na、Al、P、S五种元素，据此分析解题：A．由分析可知，31d和33d即31P和33P质子数相同，中子数不同，不属于同种核素，A错误；B．由分析可知，d为P、e为S，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故第一电离能：d>e，电负性从左往右依次增大，故电负性：d＜e，B正确；C．由分析可知，a、d、e分别为O、P、S，简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，同一周期从左往右非金属性依次增强，同一主族从上往下非金属性依次弱，故H2O＞H2S＞PH3即a>e>d，C错误；D．由分析可知，a为O，b为Na，a和b形成的化合物由Na2O只有离子键，Na2O2中既有离子键又含有共价键，D错误；故答案为：B。11．（2021·辽宁沈阳·高三期中）依据所给化学用语，判断下列表达正确的是A．NH4NO3中，电负性最大的元素是OB．四氯化碳的电子式：C．镁原子电离最外层一个电子，电子排布为状态时所需的能量最大D．“玉兔”号月球车的热源材料与互为同素异形体【答案】A【详解】A．元素的非金属性越强，电负性越大，硝酸铵中氧元素的非金属性最强，则电负性最大的是氧元素，故A正确；B．四氯化碳是共价化合物，电子式为，故B错误；C．基态镁原子的价电子排布式为3s2，3s轨道为稳定的全充满结构，则电离最外层一个电子，电子排布为状态时所需的能量最大，故C错误；D．与的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故D错误；故选A。12．（2021·山东兰山·高三开学考试）用能级的符号及能级中容纳电子数值表达核外电子运动的状态的式子称为电子排布式，三种元素的基态原子的电子排布式如下:①②③，下列有关比较中正确的是A．最高正化合价:③>②>① B．电负性:③>②>①C．原子半径:③>②>① D．第一电离能:③>②>①【答案】D【分析】根据基态原子电子排布式的规律可知，①所表示的原子核外电子数为16，即原子序数为16，为S元素；②表示的电子排布式中电子数为15，即原子序数为15，为P元素；③表示的电子排布式中有9个电子，即原子序数为9，为F元素。【详解】A．F、P、S均为主族元素，其最高正价即为主族序数，其中F没有最高正价，其最高正价大小顺序为①>②>③，故A错误；B．电负性同周期从左到右依次增强，同主族从上到下依次减弱，F是电负性最强的元素，所以电负性：③>①>②，故B错误；C．原子半径变化规律为同主族从上到下依次增大，同周期从左到右依次递减，所以原子半径：②>①>③，故C错误；D．第一电离能与电负性成正相关，即电负性越强，第一电离能越大，由于P原子3p轨道半充满，第一电离能比S大，所以第一电离能：③>②>①，故D正确；故选D。13．（2021·江苏·涟水县第一中学高三月考）优氯净(C3N3O3Cl2Na)是常用的杀菌消毒剂。下列有关优氯净组成元素说法正确的是A．电负性：x(O)>x(N)>x(C)B．原子半径：r(Cl)>r(Na)>r(O)C．O在周期表中的位置：第2周期VA族D．简单气态氢化物的热稳定性：NH3>H2O【答案】A【详解】A．同周期主族元素自左至右电负性依次增大，所以电负性χ(O)＞χ(N)＞χ(C)，选项A正确；B．同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，所以r(Na)＞r(Cl)，选项B错误；C．O位于元素周期表第2周期ⅥA族，选项C错误；D．非金属性N＜O，所以简单气态氢化物的稳定性NH3＜H2O，选项D错误；答案选A。14．（2021·江苏省阜宁中学高三月考）13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是A．四种元素形成的简单离子，Al3+半径最大B．P的第一电离能与电负性均大于SC．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4>Al(OH)3D．简单气态氢化物的稳定性：H2S>PH3【答案】D【详解】A．Al3+有2个电子层，而其余3种元素形成的简单离子都有3个电子层，电子层越多，离子半径越大，则Al3+半径最小，故A错误；B．非金属性P<S，P的电负性小于S的电负性，但P位于第VA族，其第一电离能大于同周期相邻元素，故B错误；C．同周期从左到右非金属性逐渐增强，非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>Al(OH)3，故C错误；D．非金属性P<S，则气态氢化物的稳定性：H2S>PH3，故D正确；答案选D。15．（2021·甘肃·兰州市第二十七中学高二期末）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>AlB．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C．第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F【答案】B【详解】A.同周期从左到右金属性依次降低，第一电离能减小，故Mg>Al，故A正确；B.锗属于碳族元素，同主族从上到下非金属性依次减弱，第一电离能降低，故B错误；C.Ni的未成对电子数为2，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中电负性最小的是C元素，故C正确；D.F是所有元素中电负性最大的元素，故D正确；故选B。16．（2021·新疆·新源县第二中学高二期末）已知元素X、Y同周期，且电负性X>Y，下列说法中一定不正确的是A．第一电离能：Y<XB．X和Y形成的化合物中，X显负价，Y显正价C．最高价含氧酸的酸性：元素X对应酸的酸性强于YD．最简单气态氢化物的稳定性：HmY>HnX【答案】D【分析】元素X、Y同周期，且电负性X>Y，则X位于Y的右侧，即X的原子序数大于Y。【详解】A．若X为O元素，Y为N元素，电负性X＞Y，但第一电离能N＞O，即Y＞X，但若X为F元素，Y为O元素，则电负性X＞Y，第一电离能X＞Y，故A可能正确，不符合题意；B．电负性X＞Y，则X吸引电子能力更强，形成的化合物中，X显负价，Y显正价，B正确，不符合题意；C．电负性X＞Y，即非金属性X＞Y，所以最高价含氧酸的酸性：元素X对应酸的酸性强于Y，C正确，不符合题意；D．电负性X＞Y，即非金属性X＞Y，则最简单气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX，D一定不正确，D符合题意；综上所述答案为D。17．（2021·福建省泉州市培元中学高二期中）在以离子键为主的离子化合物中，形成离子键的两种元素电负性差距越小，则含有共价键的成分越高；下列各对原子形成的化学键中含有共价键成分最少的是A．LiF B．NaF C．NaCl D．MgO【答案】B【详解】同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小；电负性：F>O>Cl>Mg>Li>Na；形成离子键的两种元素电负性差距越小，则含有共价键的成分越高，所以形成的化学键中含有共价键成分最少的是Na和F，故选B。18．（2021·福建·泉州市第六中学高二期中）下列有关微拉性质的比较中，正确的是A．原子半径： B．最高正价：C．第一电离能： D．电负性：【答案】C【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氮原子的原子半径大于氧原子，故A错误；B．氟元素的非金属性强，没有正化合价，故B错误；C．0族元素，从上到下，电子层数依次增大，第一电离能依次减小，则第一电离能：，故C正确；D．非金属元素的电负性强于金属元素，金属元素的金属性越强，电负性越小，镁元素的金属性强于铝元素，则镁元素的电负性小于铝元素，故D错误；故选C。19．（2021·江苏省扬州市教育局高三期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。元素X基态原子2p轨道上的电子为半满状态，Y、Z为金属元素，其中元素Y是其所在周期中金属性最强的元素，W与X处于同一主族。下列说法正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强【答案】C【分析】元素X基态原子2p轨道上的电子为半满状态，即电子排布为1s22s22p3，X为N元素，元素Y是其所在周期中金属性最强的元素，则Y为Na，W与X处于同一主族且为短周期元素，则W为P，Z为金属元素，则Z为Mg或Al；【详解】分析知X、Y、Z、W分别为：N、Na、Mg或Al、P；A．同周期从左到右第一电离能增大，则，A错误；B．元素的非金属性越强电负性越大，同主族从上到下非金属性减弱，则电负性：，B错误；C．同周期从左到右金属性减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性也减弱，即Y>Z，C正确；D．同主族从上到下非金属性减弱，简单气态氢化物的热稳定性也减弱，则W<X，D错误；故选：C。20．（2021·江苏盐城·高三阶段练习）X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，且两种基态原子中未成对电子数均等于次外层电子数，Z和W为位于同一周期的金属元素，Z元素的逐级电离能(kJ/mol)依次为738、1451、7733、10540、13630……下列有关说法正确的是A．简单离子的半径：B．简单氢化物的沸点：C．电负性：D．工业上常用电解熔融X、Z形成的化合物冶炼Z单质【答案】A【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，且两种基态原子中未成对电子数均等于次外层电子数，则X和Y均有2个未成对电子，Y的原子半径大于X，X的电子排布式为1s22s22p4，X为O元素，Y的电子排布式为1s22s22p2，Y为C元素，Z和W为位于同一周期的金属元素，Z元素的逐级电离能(kJ/mol)依次为738、1451、7733、10540、13630…，Z的第三电离能剧增，说明Z最外层有2个电子，则Z为Mg元素，W为金属且原子半径比Mg大，与Mg处于同一周期，W为Na元素；据此解答。【详解】A．由上分析可知，X为O元素，Z为Mg元素，W为Na元素，形成简单离子分别为O2-、Mg2+、Na+，这三种离子具有相同的电子层结构，随着原子序数的递增，半径减小，原子序数O＜Na＜Mg，离子半径r(O2-)＞r(Na+)＞r(Mg2+)，即简单离子的半径X＞W＞Z，故A正确；B．由上分析可知，X为O元素，Y为C元素，简单氢化物分别为H2O和CH4，由于H2O分子中存在氢键和分子间作用力，CH4分子中只存在分子间作用力，沸点H2O＞CH4，即简单氢化物的沸点X＞Y，故B错误；C．由上分析可知，X为O元素，Y为C元素，W为Na元素，根据元素周期律，同一周期元素从左至右，元素的电负性依次增大，同一主族元素从上至下，电负性依次减小，或非金属性越强，电负性越大，所以电负性O＞C＞Na，即X＞Y＞W，故C错误；D．由上分析可知，X为O元素，Z为Mg元素，组成MgO，工业上制取Mg，是电解熔融的MgCl2，而不是电解熔融的MgO，故D错误；答案为A。二、填空题21．（2021·全国·高二课时练习）(1)中，电负性最高的元素是______。(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为______。(3)光催化还原制备反应中，带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______。(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，和具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是______(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为______。【答案】OH<C<OO>Ge>ZnO或【详解】(1)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O；(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为；(3)Zn、Ge位于同周期，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大(稀有气体元素除外)，而O是活泼非金属元素，电负性仅次于F，由此得出O、Ce、Zn的电负性依次减小；(4)C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，因为A、B、C、D原子序数依次增大，所以C应为P，D元素的最外层只有一个未成对电子且C、D同周期，所以D为Cl。和的电子层结构相同，则A为O，B为Na.电负性最大，即非金属性最强的为O。P为15号元素，核外电子排布式为或。22．（2021·全国·高二课时练习）已知A、B、C、D为第三周期元素，其第一至第四电离能如表所示(单位：)。元素代号I1I2I3I4A1521266639315771B496456269129543C7381451773310540D5781817274511575试回答下列各题：(1)A是_______(填元素符号，下同)，B是_______，C是_______，D是_______。(2)B在化合物中通常显_______价，B的电负性_______(填“>”“<”或“=”)C的电负性。(3)下列元素形成的单质中，化学性质与A形成的单质最相似的是_______(填序号)。A．氦B．铍C．锂D．氢(4)大部分元素都会出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，请预测B的第2次电离能数据飞跃将是在失去第_______个电子时。【答案】ArNaMgAl+1<A10【分析】A、B、C、D为第三周期元素，根据表中数据知，A每一级电离能都较大，故A应为全满稳定结构，即元素，B元素的I2突然增大，故B容易失去1个电子，即元素，C元素的I3突然增大，故C容易失去2个电子，即元素，D元素的I4突然增大，故D容易失去3个电子，即元素。【详解】(1)由分析知A为Ar，B为Na，C为Mg，D为Al；(2)B为元素，在化合物中通常显+1价；一般来说，同周期元素由左向右电负性逐渐增大，故电负性：，此处填“＜”；(3)A为稀有气体Ar，稀有气体之间性质相似，故此处填A；(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的的电子排布式为，由于所处电子层相同，所以它的第2次电离能数据飞跃发生在失去第10个电子时。23．（2021·全国·高二课时练习）(1)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是__。(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__。(3)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是__。(填元素符号)，其中