資源簡介

專題強化練2　電離能和電負性的應用
1.下表是某些元素的各級電離能數據,下列說法不正確的是(　　)
元素電離能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4
X 500 4600 6900 9500
Y 740 1500 7700 10500
Z 580 1800 2700 11600
A.X元素最有可能為Li
B.基態Y原子的價層電子數可能為2
C.Y元素不一定是主族元素
D.Z的氯化物的化學式可能為ZCl3
2.下表中列出了幾種常見元素的電負性數值,根據表中數據結合已學知識推斷下列結論不正確的是(　　)
元素 Na Mg Al Si P S Cl
電負性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
A.F的電負性數值最大
B.K的電負性數值小于Na
C.同周期主族元素電負性越大,金屬性越強
D.電負性數值在1.8左右的元素既有金屬性又有非金屬性
3.明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O。下列說法正確的是(　　)
A.S元素位于第三周期第ⅤA族
B.基態鋁離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1
C.明礬所含的元素中,電負性最小的是K元素
D.基態氧原子的第一電離能小于基態硫原子的第一電離能
4.中國科學家首次在月球上發現新礦物,并命名為“嫦娥石”。嫦娥石發現于嫦娥五號月壤的玄武巖碎屑中,是新的磷酸鹽礦物。下列說法正確的是(　　)
A.原子半徑:r(Na)B.金屬性:Ca>Mg>Na
C.第一電離能:I1(P)>I1(Mg)>I1(Na)
D.電負性:χ(P)>χ(Ca)>χ(Mg)
5.XY是由電負性相差最大的兩種主族元素(放射性元素除外)所形成的化合物,下列有關XY及其組成元素的說法不正確的是(　　)
A.X元素的第一電離能遠大于其第二電離能
B.Y元素的單質中含有共價鍵
C.Y元素位于元素周期表的右上方
D.XY一定是離子化合物
6.已知X、Y、Z是同一周期的主族金屬元素,I為電離能。根據下表所列數據判斷錯誤的是(　　)
元素電離能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 I5
X 500 4600 6900 x 13350
Y 740 1450 7730 10540 13630
Z 580 1800 2700 11600 14830
A.X、Y、Z三種元素的常見化合價依次為+1、+2、+3
B.x值可能在9200~11050之間
C.若X、Y、Z是第三周期元素,則它們分別為Na、Al、Mg
D.Y的I1大于Z的I1,Y的I2小于Z的I2,兩者關系恰好相反與ns能級上電子數目有關
7.北京工商大學蘇發兵課題組合成的CuO/ZnO納米材料能提高有機硅單體合成反應的選擇性和產率。化學反應如下:
下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.甲中氯、氫、碳的電負性依次減小
B.上述物質中有4種元素位于周期表p區
C.催化劑中第二電離能與第一電離能之差:Cu>Zn
D.基態Cu原子M層電子排布式為3s23p63d10
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,W的最外層電子數比X的最外層電子數少1,X、Y、Z為同一周期元素,X、Y、Z組成一種化合物(ZXY)2,其結構式為。下列說法正確的是(　　)
A.第一電離能:Y>Z>X
B.W位于元素周期表的s區
C.電負性:Y>Z>W
D.簡單氣態氫化物的熱穩定性:Y>Z
9.一種新型材料的結構如圖所示,所含X、Y、Z、M、N五種元素均為短周期元素且原子序數依次增大,僅Z、N同族。下列說法不正確的是(　　)
A.元素電負性:YB.第一電離能:YC.ZM3含離子鍵
D.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>N>Y
10.鋰電池中電解液的阻燃劑的結構式如圖所示,其中X、Y、Z、Q、W、M是原子序數依次增大的短周期主族元素。下列說法正確的是(　　)
A.元素的第一電離能:W>Q>Z>Y
B.元素的電負性:W>Q>Z>Y>X
C.簡單氣態氫化物的穩定性:Q>W
D.基態原子未成對電子數:Y>Z>W
11.A、B、C、D、E、F、G、W是原子序數依次增大的8種元素,A元素原子的2p軌道上有2個未成對電子;B元素在同周期主族中原子半徑最大,與A可形成原子個數比為1∶1和2∶1的兩種化合物;C的單質是一種常見的半導體材料;F有9個原子軌道有電子,且只有一個未成對電子;G的單質是一種常見金屬,其+2價離子G2+有4個未成對電子;W能形成紅色(或磚紅色)的W2A和黑色的WA兩種化合物。請回答下列問題:
(1)C原子最高能級的電子云輪廓圖是　　　　　形;W位于元素周期表的　　　區,W的簡化電子排布式為　　　　　。
(2)D、E、F三種元素第一電離能從大到小的順序是　　　　　(用元素符號及“>”表示)。
(3)A、B、C、D四種元素電負性由大到小的順序是　　　　　(用元素符號及“>”表示)。
(4)G3+比G2+穩定,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
專題強化練2　電離能和電負性的應用
1.A　鋰原子核外只有3個電子,沒有I4,則X元素不可能為Li,A錯誤;Y元素的第三電離能遠大于第二電離能,則Y的常見化合價為+2價,基態Y原子的價層電子數可能為2,其可能是主族元素,也可能是副族元素,B、C正確;Z元素的第四電離能遠大于第三電離能,則Z的常見化合價為+3價,Z的氯化物的化學式可能為ZCl3,D正確。
方法規律
　　根據電離能判斷元素化合價時,當In+1 In時,元素的常見化合價為+n價。
2.C　由表中數據知,第三周期主族元素隨著原子序數遞增,電負性逐漸增大,又知同主族元素從上到下電負性逐漸減小,所以F的電負性最大,A正確;K的電負性數值小于Na,B正確;同周期主族元素電負性越大,金屬性越弱,C錯誤;金屬元素的電負性一般小于1.8,非金屬元素的電負性一般大于1.8,電負性數值在1.8左右的元素既有金屬性又有非金屬性,D正確。
3.C　S元素位于第三周期第ⅥA族,A錯誤;基態Al3+核外有10個電子,電子排布式為1s22s22p6,B錯誤;明礬所含的元素中,K元素的金屬性最強,電負性最小,C正確;同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,則第一電離能O>S,D錯誤。
4.C　鈉、鎂、磷為同周期元素,原子半徑:r(Na)>r(Mg)>r(P),故A錯誤;Na、Mg是同周期元素,金屬性:Na>Mg,故B錯誤;Na、Mg、P是同周期元素,第一電離能:I1(P)>I1(Mg)>I1(Na),故C正確;元素的非金屬性越強,電負性越大,元素的非金屬性:P>Mg>Ca,所以電負性χ(P)>χ(Mg)>χ(Ca),故D錯誤。
5.A　根據題中信息分析可知,XY為CsF。Cs原子第一電離能較小,其第二電離能遠大于第一電離能,A錯誤;Y為F元素,其單質F2中含有共價鍵,B正確;Y為F元素,F元素位于元素周期表中第二周期第ⅦA族,在元素周期表右上方,C正確;CsF是由活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素形成的化合物,屬于離子化合物,D正確。
6.C　根據題表中數據可知,X元素的第二電離能遠大于第一電離能,Y元素的第三電離能遠大于第二電離能,Z元素的第四電離能遠大于第三電離能,則X、Y、Z常見化合價依次為+1、+2、+3,A正確;X逐級失去的第2、3、4、5個電子處于同一電子層,相鄰兩級電離能差接近,I3-I2=2300,則x值可能在(6900+2300)~(13350-2300)之間,即在9200~11050之間,B正確;若X、Y、Z是第三周期元素,則它們分別為Na、Mg、Al,C錯誤;Y、Z分別為第ⅡA族、第ⅢA族的元素,Y的價層電子排布式是ns2,為s軌道全充滿的穩定結構,Z的價層電子排布式為ns2np1,其中np軌道上的一個電子容易失去,則I1(Y)>I1(Z),Y、Z失去1個電子后,再失去第2個電子時,分別失去的是(Y)ns1、(Z)ns2(全充滿結構)上的電子,則I2(Y)7.A　碳的電負性大于氫,A項錯誤;Cl、C、Si、O位于p區,B項正確;銅、鋅基態原子價層電子排布式分別為3d104s1、3d104s2,第二電離能與第一電離能之差較大的是銅,C項正確;基態銅原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,M層電子排布式為3s23p63d10,D項正確。
8.A　根據題意可推知X為C,Y為N,Z為O,W的最外層電子數比X的最外層電子數少1,則W為Al。同一周期元素從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,但一般第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素,因此第一電離能:N>O>C,A正確;W為Al,其價層電子排布式為3s23p1,位于元素周期表的p區,B錯誤;同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大,同主族元素從上到下,電負性逐漸減小,電負性:O>N>Al,C錯誤;非金屬性O>N,則簡單氣態氫化物的熱穩定性:H2O>NH3,D錯誤。
9.C　X、Y、Z、M、N五種元素均為短周期元素且原子序數依次增大,Z、N同族:
元素電負性:CH3PO4>H2CO3,D正確。
10.B　X、Y、Z、Q、W、M是原子序數依次增大的短周期主族元素,由阻燃劑的結構式中各原子的成鍵數目可知,X、Y、Z、Q、W、M分別是H、C、N、O、F、P元素。第一電離能:F>N>O>C,A錯誤;非金屬性越強,電負性越大,電負性:F>O>N>C>H,B正確;非金屬性F>O,則簡單氣態氫化物的穩定性:HF>H2O,C錯誤;基態原子未成對電子數:N>C>F,D錯誤。
11.答案　(1)啞鈴　ds　[Ar]3d104s1
(2)Cl>P>S
(3)O>P>Si>Na
(4)Fe3+的3d能級處于半充滿穩定狀態
解析　A元素原子的2p軌道上有2個未成對電子,電子排布式為1s22s22p2或1s22s22p4,A可能為C元素或O元素;B在同周期主族中原子半徑最大,則B為Na元素,Na可以與A形成原子個數比為1∶1和2∶1的化合物,則A為O元素;C的單質是一種常見的半導體材料,則C為Si元素;F有9個原子軌道有電子,且只有1個未成對電子,電子排布式為1s22s22p63s23p5,則F為Cl元素;A、B、C、D、E、F、G、W原子序數依次增大,則D為P元素,E為S元素;G2+中有4個未成對電子,則G原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d64s2,G可能為Cr或Fe,但Cr并不是一種常見的金屬,則G為Fe元素;W能形成紅色(或磚紅色)的W2A和黑色的WA兩種化合物,則W為Cu元素。
(1)Si元素原子電子排布式為1s22s22p63s23p2,最高能級電子云輪廓圖是啞鈴形。Cu位于元素周期表的ds區,Cu的簡化電子排布式為[Ar]3d104s1。
(2)第一電離能:Cl>P>S。
(3)同周期主族元素的電負性從左向右依次增大,同主族元素的電負性從上到下依次減小,電負性:O>P>Si>Na。
(4)Fe3+的電子排布式為[Ar]3d5,Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6,Fe3+的3d能級處于半充滿穩定狀態,因此Fe3+比Fe2+穩定。
方法點撥
　　(1)同周期主族元素,從左到右非金屬性逐漸增強,電負性逐漸增大,第一電離能呈增大趨勢。
(2)當元素的核外電子排布軌道是全空、半充滿和全充滿狀態時,第一電離能就會出現反常現象。
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