2024-2025学年新教材高中化学第1章原子结构与性质第2节第2课时元素周期律课时分层作业含解析新人教版选择性必修2

PAGE5-课时分层作业(四)元素周期律(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列对原子半径的理解不正确的是()A．同周期元素(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径依次减小B．对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小C．各元素的原子半径总比其离子半径大D．阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径C[同周期元素(除稀有气体元素外)，随原子序数增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径减小，A、B项正确；原子形成阳离子时，核外电子数削减，核外电子的排斥作用减小，故阳离子半径小于其原子半径；而原子形成阴离子时，核外电子的排斥作用增大，阴离子半径大于其原子半径，C项错误，D项正确。]2．下列原子半径最大的是()A．1s22s22p3 B．1s22s22p63s23p4C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p5B[由核外电子排布式可知，A、B、C、D四种元素分别是N、S、F、Cl，结合原子半径的递变规律可知，S原子半径最大。]3．下列离子半径的大小依次正确的是()①Na＋：1s22s22p6②X2－：1s22s22p63s23p6③Y2－：1s22s22p6④Z－：1s22s22p63s23p6A．③＞④＞②＞① B．④＞③＞②＞①C．④＞③＞①＞② D．②＞④＞③＞①D[由核外电子排布式可知，②、③、④三种离子分别是S2－、O2－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②＞④，③＞①；电子层数越多，半径越大，则大小依次为②＞④＞③＞①。]4．(双选)若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是()A．离子半径：Am＋＞Bn－B．原子半径：A<BC．A的原子序数比B的大m＋nD．b＝a－n－mAB[因为aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，即b＋n＝a－m，推知a－b＝m＋n，故A的原子序数比B的大m＋n；由上式可知b＝a－m－n；核外电子层结构相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Am＋<Bn－；比较原子半径须要考虑两原子的电子层数，原子半径：A>B。]5．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渐渐减小，故第一电离能必依次增大C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)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I1＜I2＜I3＜…B[留意第ⅡA、ⅤA族由于电子排布的特别性使其第一电离能高于同周期相邻两主族元素。]6．Li、Be、B原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难失去其次个电子的原子是()A．LiB．BeC．BD．相差不大A[Li、Be、B原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s2、1s22s1、1s22s2，Li原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失电子较难；而Be、B原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子，相对简单些，故Li失去其次个电子时要更难些。]7．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是()①3p轨道上只有一对成对电子的原子②外围电子排布式为3s23p6的原子③3p轨道为半充溢的原子④正三价阳离子与氖相同的原子A．①②③④ B．③①②④C．②③①④ D．②④①③C[由题意知，①是硫原子，②是稀有气体元素氩原子，③是磷原子，④是铝原子。依据元素第一电离能改变规律知铝的第一电离能最小，S的核电荷数虽然比P大，但磷原子3p轨道半充溢，比较稳定，故P的第一电离能大于S，同一周期中，稀有气体元素原子第一电离能最大，故选C。]8．下列有关电负性的说法中，不正确的是()A．元素的电负性越大，原子在化合物中吸引电子的实力越强B．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能肯定越大C．在元素周期表中，同一周期元素电负性从左到右呈现递增的趋势D．形成化合物时，电负性越小的元素越简单显示正价B[本题考查的是对电负性的理解。B中，元素的电负性与第一电离能的改变有不同之处，如电负性：O＞N，第一电离能为O＜N。]9．已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，下列说法错误的是()A．X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价B．X与Y形成的化合物可能为共价化合物C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性D．气态氢化物的稳定性：HmY＜HnXC[电负性X＞Y，非金属性X＞Y，X最高价含氧酸比Y最高价含氧酸的酸性强。][素养培优练]10．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3。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＞①A[由三种元素基态原子的电子排布式可知，①是硫元素、②是磷元素、③是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子，为半充溢稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，同主族自上而下第一电离能渐渐降低，所以第一电离能N>P，故第一电离能N＞P＞S，即③＞②＞①，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径渐渐减小，所以原子半径P＞S，同主族元素从上至下原子半径渐渐增大，故P＞N，B错误；同周期自左而右元素电负性渐渐增大，所以电负性P＜S，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，所以最高正化合价：①＞②＝③，D错误。]11．X和Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知下列叙述正确的是()A．X的原子半径大于Y的原子半径B．X的电负性大于Y的电负性C．X的阴离子半径小于Y的阳离子半径D．X的第一电离能小于Y的第一电离能B[X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，Y比X多一个电子层，故原子半径Y＞X，电负性X＞Y，A项错误，B项正确；电子层结构相同，核电荷数越大，粒子半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C项错误；X易得电子形成阴离子，而Y易失电子形成阳离子，故第一电离能X＞Y，D项错误。]12．a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的电子式为。下列说法中正确的是()A．原子半径：a＞c＞d＞bB．电负性：a＞b＞d＞cC．原子序数：d＞a＞c＞bD．最高价含氧酸的酸性：c＞d＞aD[由a的原子结构示意图分析得，a应为硅元素，位于第三周期；因为a、b、d同周期，b元素显＋1价，故b应为Na；又因c显－3价，则c应为氮或磷，但d为第三周期元素，且c与d同主族，故d应为磷，c应为氮元素。将a、b、c、d四种元素代入分析即可解答。]13．电离能是指1mol气态基态原子(或阳离子)失去1mol电子形成1mol气态阳离子(或更高价阳离子)所汲取的能量。现有核电荷数小于18的元素A，其电离能(单位为eV·mol－1)数据如下。(1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子电荷数越高，再失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。(2)上述失去的11个电子分属________个电子层。(3)失去11个电子后，该元素原子核外还有________个电子。(4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。[解析](1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，越简单失去，则电离能越小；阳离子电荷数越高，离子半径越小，原子核对核外电子的引力越大，越难失去电子，则电离能越大。(2)依据题中数据，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10改变较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，则失去的11个电子分属3个电子层；又由于核电荷数小于18，所以A为Mg。(3)Mg元素的原子失去11个电子后，还有1个电子。(4)Mg元素的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2。[答案](1)小大(2)3(3)1(4)Mg(OH)214．开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要探讨方向。(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列依次为________。(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。①LiH中，离子半径：Li＋________(填“＞”“＝”或“＜”)H－。②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如表所示：I1/(kJ·mol－1)738I2/(kJ·mol－1)1451I3/(kJ·mol－1)7733I4/(kJ·mol－1)10540I5/(kJ·mol－1)13630则M是________(填元素符号)。[解析](1)①Cl原子核外电子数为17，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，由此可得基态Cl原子中电子占据的最高能层为第三能层，符号为M，该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道，共有9个原子轨道。②元素的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小的排列依次为H＞B＞Li。(2)①核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，其离子半径越小。锂的核电荷数为3，氢的核电荷数为1，Li＋、H－的核外电子数都为2，所以半径：Li＋＜H－。②该元素的第三电离能剧增，则该元素属于第ⅡA族元素，为Mg元素。[答案](1)①M9②H＞B＞Li(2)①＜②Mg15．(素养题)不同元素的原子在分子内吸引电子的实力大小可用肯定数值X来表示，X值越大，其原子吸引电子实力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值：(1)通过分析X值的改变规律，确定Mg、N的X值范围：________＜X(Mg)＜________；________＜X(N)＜________。(2)推想X值与原子半径的关系为________________________。(3)某有机化合物的结构简式为，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号，下同)。(4)假如X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为________。(5)预料元素周期表中X值最小的元素是____________(放射性元素除外)。[解析](1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可推断X(Na)＜X(Mg)＜X(Al)，且X(Be)＞X(Mg)，故0.93＜X(Mg)＜1.57；同理，2.55＜X(N)＜3.44。(2)通过思索同周期、同主族元素原子半径的改变与X值的改变可得结论。(3)依据信息：“X值越大，其原子吸引电子的实力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方”，