4.下列关于微粒半径的说法正确的是( )
A.电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径
B.核外电子层结构相同的单核粒子,半径相同
C.质子数相同的不同单核粒子,电子数越多半径越大
D.原子序数越大,原子半径越大
【考点】微粒半径的大小与比较
【题点】微粒半径的大小与比较的综合
答案 C
解析 由于同周期主族元素原子半径逐渐减小,故ⅦA族的原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大,如r(Li)>r(S)>r(Cl);对于核外电子层结构相同的单核离子和原子,半径是不同的;质子数相同的不同单核粒子,阴离子半径>原子半径>阳离子半径;同周期主族元素,原子序数增大,原子半径减小。
题组二 元素的电离能及其变化规律
5.下列各组原子中,第一电离能前者大于后者的是( )
A.S和PB.Mg和Al
C.Na和MgD.Ne和He
【考点】元素的电离能
【题点】元素第一电离能的概念及递变规律
答案 B
解析 S和P的价电子构型分别为3s23p4和3s23p3,由于P原子p轨道处于半充满状态,较稳定,所以I1(S)<I1(P)。
Na、Mg和Al的价电子构型分别为3s1、3s2、3s23p1,镁原子s轨道处于全充满状态,故其第一电离能最大;D项中He与Ne同族,I1(He)>I1(Ne)。
6.Li、Be、B原子失去一个电子,所需的能量相差并不大,但最难失去第二个电子的原子是( )
A.LiB.BeC.BD.相差不大
【考点】元素的电离能
【题点】逐级电离能的应用
答案 A
解析 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,相对容易些,故Li失去第二个电子时要更难些。
7.下列说法正确的是( )
A.第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中,氟的第一电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大
【考点】元素的电离能
【题点】元素第一电离能的概念及递变规律
答案 A
解析 同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体最大,故A正确,C不正确;由于Mg的价电子排布为3s2,而Al为3s23p1,故铝的第一电离能小于Mg的,B不正确;D中钾比镁更易失电子,钾的第一电离能小于镁的,D不正确。
8.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(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,原子的逐级电离能越来越大
【考点】元素的电离能
【题点】元素第一电离能的概念及递变规律
答案 B
解析 A项正确,钾与钠同主族,第一电离能越小,金属性越强;B项错误,在轨道处于全充满或半充满状态时出现反常情况,如Be比B、Mg比Al、N比O、P比S的第一电离能都要大一些;C项正确,最外层电子排布为ns2np6的原子是稀有气体元素的原子,本身已达稳定结构,第一电离能较大;D项正确,因为原子失电子带正电荷,电子越来越难失去,尤其是达到稳定结构以后。
9.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
……
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+3价
B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
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1s22s2
【考点】元素的电离能
【题点】逐级电离能的应用
答案 B
解析 由表中数据I3≫I2知其最高正价为+2价,R元素位于第ⅡA族,最外层有2个电子,但R不一定是Be元素。
题组三 微粒半径、电离能的综合应用
10.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:
A>B>C>D
B.原子序数:
d>c>b>a
C.离子半径:
C>D>B>A
D.元素的第一电离能:
A>B>D>C
【考点】原子结构与电离能的综合考查
【题点】微粒半径、电离能的综合考查
答案 C
解析 A、B、C、D在元素周期表中的位置为
,根据递变规律判断。
11.下列各组元素,按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是( )
A.K、Na、LiB.Al、Mg、Na
C.N、O、CD.Cl、S、P
【考点】原子结构与电离能的综合考查
【题点】微粒半径、电离能的综合考查
答案 A
解析 利用在同周期从左→右元素第一电离能逐渐增大(除ⅡA、ⅤA族反常外),原子半径逐渐减小;同主族从上→下元素第一电离能逐渐减小,原子半径逐渐增大来判断。
12.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是( )
A.X元素可能为+4价B.X可能为非金属元素
C.X为第五周期元素D.X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+
【考点】原子结构与电离能的综合考查
【题点】“位—构—性”的综合考查
答案 D
[综合强化]
13.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
(1)上述第三周期元素中第一电离能(I1)最大的是____(用字母表示,下同),c和f的I1大小关系是________>________。
(2)上述元素中,原子中未成对电子数最多的是_____________,写出该元素的电子排布式:
________________________________________________________________________。
(3)根据下表所提供的电离能数据,回答下列问题。
锂
X
Y
I1
519
502
580
I2
7296
4570
1820
I3
11799
6920
2750
I4
9550
11600
①表中X可能为以上13种元素中的________元素。
用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式___________________________________________________________________。
②Y是周期表中的________族元素。
【考点】原子结构与电离能的综合考查
【题点】“位—构—性”的综合考查
答案
(1)m c f
(2)i 1s22s22p63s23p3 (3)①a Na2O、Na2O2 ②ⅢA
解析
(1)周期表中所列13种元素分别是:
Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar,其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar属于第三周期,原子最稳定的是Ar,故其I1最大,Mg、Al的核外电子排布分别为1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1,Mg中3s2为全充满状态,故其I1比Al的I1大。
(2)i元素最外层电子排布为3s23p3,有3个未成对电子,是最多的。
(3)由表中数据可以看出,锂和X的I1均比I2、I3小很多,说明X与Li同主族,且X的I1比Li的I1更小,说明X的金属性比锂更强,则X为Na(即a);由Y的电离能数据可以看出,它的I1、I2、I3比I4小得多,故Y原子属于ⅢA族元素。
14.根据下列五种元素的电离能数据(单位:
kJ·mol-1),回答下列各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1400
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是________(填字母,下同)。
A.Q和R B.S和T C.T和U D.R和T E.R和U
(2)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是________。
A.QCl2 B.RCl C.SCl3 D.TCl E.UCl4
(3)S元素最可能是________。
A.s区元素 B.稀有气体元素 C.p区元素 D.碱金属 E.d区元素
(4)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是________。
A.硼(1s22s22p1) B.铍(1s22s2) C.锂(1s22s1) D.氢(1s1) E.氦(1s2)
【考点】原子结构与电离能的综合考查
【题点】“位—构—性”的综合考查
答案
(1)E
(2)B (3)A (4)E
解析 根据电离能的数据,分析可知,Q是稀有气体元素,R、U是第ⅠA族的元素,S是第ⅡA族的元素,T是第ⅢA族的元素。
15.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,并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是_______________。
各周期中E值的这种变化特点体现了元素性质的________________变化规律。
(2)同周期内,随原子序数增大,E值增大。
但个别元素的E值出现反常现象,试预测下列关系中正确的是________(填序号)。
①E(砷)>E(硒)②E(砷)E(硒)④E(溴)(3)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:
_____(4)10号元素E值较大的原因是_______________________________________________。
答案
(1)随着原子序数增大,E值变小 周期性
(2)①③ (3)485 738 (4)10号元素为氖,该元素原子最外层电子排布已达到8电子稳定结构
解析 此题考查了元素第一电离能的变化规律和学生的归纳总结能力。
(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;从H到He,从Li到Ne,从Na到Ar,均呈明显的周期性变化。
(2)根据图像可知,同周期元素E(氮)>E(氧),E(磷)>E(硫),