2025年高中化学第1章第3节 第2课时电离能与电负性分层作业鲁科版选择性必修2

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分层作业6　电离能与电负性A级必备知识基础练题组1.元素的电离能及其应用1.下列原子的价电子排布中,对应元素第一电离能最大的是(　　)A.ns2np1 B.ns2np2C.ns2np3 D.ns2np42.现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列比较中,正确的是(　　)A.第一电离能:④>③>②>①B.原子半径:④>③>②>①C.电负性:④>③>②>①D.最高正化合价:④>③=②>①3.下列说法中不正确的是(　　)A.基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高B.最外层电子数为4s1的元素有3种C.某主族元素的电离能I1~I7数据如上表所示(单位: kJ·mol-1),可推测该元素位于元素周期表ⅢA族D.在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三组元素中,每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41题组2.元素的电负性及其应用4.下列对基态原子价电子为2s22p5的元素Y描述正确的是(　　)A.化合价最高价为+7B.形成单质的结构式为YYC.电负性最大D.第一电离能最大5.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:YHnXC.最高价含氧酸的酸性:元素X对应酸的酸性强于YD.X和Y形成的化合物中,X显负价,Y显正价6.根据元素周期表中第1~6周期元素的性质,在下列空格中填上适当的元素符号。(1)在第3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　　　　。(2)在元素周期表中,电负性最大的元素是　　　　,电负性最小的元素是　　　　　。(3)最活泼的金属元素是　　　　　。 (4)最活泼的非金属元素是　　　　　。 (5)第2、3、4周期,原子最外电子层中p能级半充满的元素是　　　　　。 (6)已知某原子的逐级电离能如下:I1=577 kJ·mol-1,I2=1 817 kJ·mol-1,I3=2 745 kJ·mol-1, I4=11 578 kJ·mol-1。则该元素在化合物中表现的化合价为　　　　　(填字母)。 A.+1 B.+2 C.+3 D.+4B级关键能力提升练以下选择题中,有1~2个选项符合题意。7.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)A.X的电负性比Q的大B.Q的简单离子半径比R的大C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强8.如图为元素周期表前4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元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C.p能级未成对电子最多的是Z元素D.X元素是电负性最大的元素9.由下列实验操作和现象能推出相应结论的是(　　)10.如图表示前18号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量(单位: kJ·mol-1)的变化图像。其中A、B、C表示的元素分别是(　　)A.N、S、P B.F、Cl、OC.He、Ne、Ar D.Si、C、B11.C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.c为Si元素B.最简单气态氢化物的热稳定性:c>a>bC.元素的电负性:a>c>bD.第五电离能:a>c>b12.现有A、B、C、D、E、F六种元素,均为前4周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。(1)B2A4的电子式为　　　　(用元素符号表示)。 (2)C元素的原子核外共有　　　种不同运动状态的电子,基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道是　　　　　轨道。 (3)某同学推断D元素基态原子的轨道表示式为。该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　(填字母)。 a.泡利不相容原理　　　b.洪特规则(4)C、D、E三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是　　　　(用离子符号表示)。C级学科素养拔高练13.回答下列问题。(1)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是　　　　(用元素符号表示)。(2)Fe成为阳离子时首先失去　　　　　轨道电子,Sm的价电子排布式为4f66s2,Sm3+价电子排布式为　　　　　。 (3)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是　　　　(填标号),第三电离能的变化图是　　　　(填标号)。答案：1.C　解析 四种元素应位于同一周期,ns2np3中p轨道为半充满状态,难以失去电子,则第一电离能最大;答案为C。2.A　解析 同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA族、ⅤA与ⅥA族反常,同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,故第一电离能:④>③>②>①,A正确;同一周期从左往右主族元素原子半径依次减小,同一主族从上往下元素原子半径依次增大,故原子半径:②>①>③>④,B错误;同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下元素电负性依次减小,故电负性:④>③>①>②,C错误;主族元素的最高正价等于其最外层电子数(O、F除外),故最高正化合价:①>③=②>④,D错误。3.A　解析 电子层高的s轨道电子能量比电子层低的p轨道电子能量高,如3s轨道的能量大于2p轨道,所以在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,A错误。最外层电子数为4s1的元素的价电子排布可能为4s1、3d54s1、3d104s1,分别为K、Cr、Cu,共3种,B正确。根据数据可知该元素的电离能在I4时突然增大,则其最外层电子数应为3,位于元素周期表ⅢA族,C正确。①P原子的3p能级轨道半满,较稳定,第一电离能大于S;②同主族元素自上而下第一电离能减小,所以Mg的第一电离能较大;③同周期主族元素自左至右第一电离能总体呈增大趋势,所以Si的第一电离能较大,则每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为15+12+14=41,D正确。4.C　解析 基态原子价电子为2s22p5的元素为氟,氟的非金属性最强,没有最高正价,故A错误;基态原子价电子为2s22p5的元素为氟,形成单质为双原子分子,最外层有7个电子,所以结构式为Y—Y,故B错误;基态原子价电子为2s22p5的元素为氟,氟的非金属性最强,其电负性最大,故C正确;氟第一电离能小于价电子为2s22p6的氖,所以氟的第一电离能不是最大的,故D错误。5.B　解析 原子序数:X>Y,同周期从左到右,元素的第一电离能总体呈增大趋势,ⅡA族和ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能大小关系可能为Y>X或YY,则简单气态氢化物的稳定性:HmYY,若X、Y两元素均有最高价含氧酸,则最高价含氧酸的酸性:元素X对应酸的酸性强于Y,故不选C;电负性:X>Y,则X和Y形成的化合物中,X显负价,Y显正价,故不选D。6.答案 (1)Na　Ar　(2)F　Cs　(3)Cs　(4)F　(5)N、P、As　(6)C解析 (1)同周期从左到右,元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大,同周期中ⅠA族元素的第一电离能最小,稀有气体元素第一电离能最大,故第3周期中第一电离能最小的为Na,最大的为Ar。(2)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,故元素周期表中第1~6周期元素,电负性最大的元素是F(稀有气体元素除外),电负性最小的元素为Cs(放射性元素除外)。(3)最活泼的金属元素是Cs。(4)最活泼的非金属元素是F。(5)第2、3、4周期,原子最外电子层中p能级半充满的元素是N、P、As。(6)元素化合价与元素原子的核外电子排布,尤其是与价电子排布有密切关系。有多个价电子的元素原子,失去价电子的各级电离能相差不大。由题目数据可知,第四电离能突增,说明失去第四个电子困难得多,失去的第四个电子不属于价电子,因此该元素的价电子数为3,在化合物中表现的化合价为+3。7.BC　解析 C的电负性比Cl的小,故A错误;核外电子数相同时质子数越大半径越小,故Q的简单离子半径比R的大,故B正确;同周期元素,原子序数越大非金属性越强,则简单氢化物更稳定,则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱,故C正确;同主族元素,原子序数越大金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱,故D错误。8.AD　解析 根据元素在周期表的位置,可知X是F元素,Y是S元素,Z是Br元素,W是P元素,R是Ar元素。同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,P的3p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故P、S的第一电离能由大到小的顺序为P、S,A正确;Y、R是同一周期元素,Y的阴离子电子层结构与同一周期惰性气体元素R原子的相同,而Z是R的下一周期元素,其形成的阴离子电子层结构与R下一周期的惰性气体原子的相同,而与R不相同,B错误;上述五种元素都是p区元素,其中p能级未成对电子最多的是W元素,有3个未成对电子,而Z元素只有1个未成对电子,C错误;除惰性气体外,同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而逐渐增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小。元素的非金属性越强,其电负性就越大。在上述五种元素中,非金属性最强的元素是F,故电负性最大的元素是F,D正确。9.B　解析 SO2和NaOH反应生成Na2SO3,导致溶液碱性减弱,红色褪去,A错误;FeBr2溶液中滴加少量氯水,先氧化亚铁离子,加CCl4萃取溶液分层,水层变黄,CCl4层无色,则Fe2+的还原性强于Br-,B正确;发生强酸制取弱酸的反应,且盐酸为无氧酸,则不能由盐酸、硅酸的酸性比较元素的电负性,C错误;二氧化硫与氢氧化钡反应生成亚硫酸钡,不能证明酸雨样品中一定含S,D错误。10.C　解析 短周期元素同周期中稀有气体最外层电子达到稳定结构,最难失电子,第一电离能最大,图中A、B、C三点分别为第1、2、3周期中第一电离能最大的元素,故分别为He、Ne、Ar,故选C。11.BC　解析 同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,P元素原子3p轨道处于半满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能,故三种元素中Si第一电离能最小,由图中第一电离能可知c为Si,P元素原子3s能级为全充满稳定状态,故其第四电离能与第三电离能相差较大,则b为P元素,a为C元素。由分析可知,A正确;a、b、c分别为C、P、Si,由于非金属性P>C>Si,则其简单氢化物的稳定性PH3>CH4>SiH4,故最简单气态氢化物的热稳定性:b>a>c,故B错;一般而言同周期元素,从左至右电负性逐渐增强,同主族元素从上至下,电负性逐渐减小,故电负性:P>C>Si,则b>a>c,故C错;C、Si分别失去4个电子后,C的1s2、Si的2p6均为充满的稳定状态,再失去1个电子时,其第五电离能与第四电离能相差较大,且第五电离能:C>Si,P失去的第四个与第五个电子均为3s能级上的电子,故其第四电离能与第五电离能相差不大,故第五电离能:C>Si>P,故D正确。12.答案 (1)(2)8　p　(3)a　(4)S2->O2->Mg2+[或S2-、O2-、Mg2+,离子符号写成r(S2-)也可]解析 A、B、C、D、E、F六种元素,均为前4周期元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,则基态B原子核外电子排布式为1s22s22p3,即B为N元素;C元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,则其核外电子排布式为1s22s22p4,所以C为O元素;D元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=738kJ·mol-1,I2=1451kJ·mol-1,I3=7733kJ·mol-1,I4=10540kJ·mol-1,说明D最外层有2个电子,其原子序数小于E,E元素的主族序数比周期数大3,F元素位于元素周期表中的第11列,则E为S元素,F为Cu元素, 则D为Mg元素。所以A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Mg、S、Cu。(1)B2A4的化学式为N2H4,则其电子式为。(2)C为O元素,核外有8个电子,所以O原子核外有8种不同运动状态的电子;其基态原子中能量最高的电子所占据的轨道为p轨道。(3)中3s能级的2个电子自旋状态相同,违背了泡利不相容原理,故答案选a。(4)C、D、E分别为O、Mg、S,则其简单离子分别为O2-、Mg2+、S2-,所以其简单离子半径由大到小为S2->O2->Mg2+。13.答案 (1)Cu　(2)4s　4f5　(3)图a　图b解析 (1)铜的第二电离能失去的是3d10电子,第一电离能失去的是4s1,锌的第二电离能失去的是4s1,第一电离能失去的是4s2,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大。(2)铁是26号元素,成为阳离子时首先失去4s轨道的电子,Sm价电子排布式为4f66s2,失去三个电子后形成Sm3+,其价电子排布式为4f5。(3)碳、氮、氧、氟四种元素在同一周期,同一周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但由于氮元素的2p能级为半充满状态,因此氮元素的第一电离能比碳、氧两种元素的高。故四种元素的第一电离能从小到大的顺序为CSiD向某酸雨样品中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成酸雨样品中一定含SA元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素B元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1C元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子D元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ·mol-1　　I2=1 451 kJ·mol-1I3=7 733 kJ·mol-1　I4=10 540 kJ·mol-1E元素的主族序数比周期数大3F元素位于元素周期表中的第11列