人教版新高考化学一轮复习训练-元素周期律　元素周期表

考点规范练26　元素周期律　元素周期表

一、选择题

1.下列电子排布式对应的原子中,第二电离能最大的是(　　)。

A.1s22s22p5

B.1s22s22p6

C.1s22s22p63s1

D.1s22s22p63s2

2.下列关于Na、Mg、Al的性质的叙述正确的是(　　)。

A.还原性:Na>Mg>Al

B.第一电离能:Na<Mg<Al

C.电负性:Na>Mg>Al

D.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3

3.不能说明X的电负性比Y的电负性大的是(　　)。

A.与H2化合时X单质比Y单质容易

B.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强

C.X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多

D.X单质可以把Y从其氢化物中置换出来

4.我国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)。

A.In是第五周期、第ⅢA族元素

BIn的中子数与电子数的差值为17

C.原子半径:In>Al

D.碱性:In(OH)3>RbOH

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,故钾的金属活动性强于钠的金属活动性

B.因同周期主族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(当只有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

6.下列说法不正确的是(　　)。

A.根据对角线规则,铍和铝的性质具有相似性

B.元素原子的第一电离能越大,表示气态时该原子越易失去电子

C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子能力越强

D.电负性大的元素易呈现负价,电负性小的元素易呈现正价

7.图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。下列说法正确的是(　　)。

图甲

图乙

A.图乙不可能表示元素的电负性随原子序数的变化关系

B.图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系

C.图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系

D.图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系

8.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。

A.W、Y对应的简单氢化物的稳定性前者高

B.阴离子的还原性:W2->Q-

C.离子半径:Y2->Z3+

D.元素的非金属性:Y>W

9.(2020山东潍坊昌乐第二中学高三模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X基态原子的核外电子位于四个原子轨道上,Y与X位于同一周期,Y2-与Z+具有相同的电子构型,W为过渡元素,其基态原子最外层电子数与基态Cu原子最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　)。

A.XY2分子为含有非极性共价键的非极性分子

B.电负性:Y>X>Z>W

C.Y、W形成的WY5的结构式可表示为

D.工业上用相同的方法制备Z单质和W单质

10.(2020山东潍坊高三模拟)短周期元素X、Y、Z原子半径的顺序为Z>X>Y,基态X原子p能级上的电子数是Y原子质子数的3倍,它们可以形成离子化合物X2Y5Z,其中阳离子X2(已知X2Y4水合物的为10-6.06、为10-13.73)的结构如图所示。下列叙述错误的是(　　)。

A.X2Y5Z的阴、阳离子均含有18个电子

B.常温下,X2Y5Z的水溶液呈碱性

C.三种元素中Y的电负性最小

D.X的简单气态氢化物与Z的简单气态氢化物能发生反应生成离子化合物

二、非选择题

11.有A、B、C、D四种短周期元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高正化合价和最低负化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。

(1)在CB3分子中C元素原子的轨道杂化类型是　　　　,CB3分子的空间结构为　                                          。 

(2)C的氢化物极易溶于水的原因是   　　　　　　　　　　　　。 

(3)D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是　　　 　　　　　(用元素符号表示)。 

(4)氧原子价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 

12.已知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A原子的L层有2个未成对电子。D是电负性最大的元素,E与F同主族,E的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。G3+离子3d轨道电子为半充满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　　　。D的核外有　　　　　　种运动状态不同的电子。 

(2)A的最简单氢化物属于　　　　　　　(填“极性分子”或“非极性分子”)。空间结构是　　　　　　,其中心原子采取　　　　　　　杂化。 

(3)晶体熔点:EC　　　　(填“>”“<”或“=”)FC。 

(4)G和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据如表所示:

比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态G2+再失去一个电子难。其原因是　　　　　　　　　　　　。 

13.新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

(1)①Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4与LiBH4反应制得。基态氯原子中,电子占据的最高能层符号为　　　　　　　,该能层具有的原子轨道数为　　　　。Li、B、H三种元素的电负性由小到大的排列顺序为　　　　　　　　　　　　。 

②金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。

LiH中,离子半径:Li+　　　　(填“>”“=”或“<”)H-。 

某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:

M是　　　　(填元素符号)。 

(2)铜原子在基态时,价层电子排布式为　　　　　　　　。已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从核外电子结构变化角度解释:　                                       　。 

(3)太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。

①基态硅原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　。 

②硒为第ⅥA族元素,与其相邻的元素有砷和溴,则三种元素的电负性由小到大的顺序为　　　　　　　　　(用元素符号表示)。 

答案：

1.C　解析:当失去1个电子后变成全充满的稳定结构时,第二电离能最大,故C项正确。

2.A　解析:根据同周期元素从左到右金属性逐渐减弱可知,还原性Na>Mg>Al,故A项正确。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素,因此第一电离能Na<Al<Mg,故B项错误。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性Na<Mg<Al,故C项错误。同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,其碱性逐渐减弱,因此碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故D项错误。

3.C　解析:A项,与H2化合时X单质比Y单质容易,则X的非金属性强于Y的非金属性,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y的电负性大,不符合题意;B项,X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强,则X的非金属性强于Y的非金属性,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y的电负性大,不符合题意;C项,X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多,不能说明X的电负性比Y的电负性大,如Si的电负性比H小,符合题意;D项,X单质可以把Y从其氢化物中置换出来,则X的非金属性强于Y的非金属性,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y的电负性大,不符合题意。

4.D　解析:In与Al同主族,是第五周期、第ⅢA族元素,A项正确In的中子数是66,电子数是49,差值为17,B项正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子半径依次增大,故原子半径:In>Al,C项正确;根据元素周期律,同周期从左到右,主族元素原子半径依次减小,金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱,故碱性:RbOH>In(OH)3,D项错误。

5.B　解析:钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠失电子能力强,所以钾的金属活动性强于钠的金属活动性,故A项正确;同一周期主族元素的原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族元素的电离能大于第ⅢA族元素的电离能,第ⅤA族元素的电离能大于第ⅥA族元素的电离能,故B项错误;最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,再失去电子较难,所以其第一电离能较大,故C项正确;对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大,故D项正确。

6.B　解析:根据元素周期表对角线规则,金属Be与Al的单质及其化合物的性质相似,故A项正确。元素原子的第一电离能越小,失去第一个电子所需要的能量越少,则在气态时该原子越易失去电子,B项错误。元素的电负性越大,其得电子的能力越强,则其原子在化合物中吸引电子的能力越强,C项正确。电负性大的元素,其原子在化合物中吸引电子能力越强,故易呈现负价;反之,电负性小的元素易呈现正价,D项正确。

7.D　解析:电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,随着核电荷数的增加呈周期性变化,故图乙可能表示元素的电负性随原子序数的变化,故A项错误。同周期元素中,非金属单质的熔点较低,与图像不符,故B项错误。同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,与图像不符,故C项错误。同周期元素第一电离能从左到右呈增大的趋势,其中第ⅡA、第ⅢA族元素的第一电离能大于相邻主族元素,与图像基本符合,故D项正确。

8.A　解析:根据元素周期表的结构可知,X为N,Y为O,Z为Al,W为S,Q为Cl。W、Y对应的简单氢化物分别为H2S和H2O,元素非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,所以H2O的稳定性比H2S的稳定性强,故A项错误。S和Cl的非金属性:S<Cl,所以阴离子的还原性:S2->Cl-,故B项正确。O2-和Al3+的核外电子排布相同,离子半径随核电荷数的增大而减小,所以离子半径:O2->Al3+,故C项正确。同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱,所以元素的非金属性逐渐减弱,故元素的非金属性:O>S,故D项正确。

9.C　解析:X基态原子的核外电子位于四个原子轨道上,核外电子排布式为1s22s22p2,为碳元素;Y与X位于同一周期,Y2-与Z+具有相同的电子构型,则Y是氧元素,Z是钠元素;Cu为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层电子数为1,W为过渡元素,其基态原子最外层电子数与基态Cu原子最外层电子数相同,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或

[Ar]3d54s1,是24号元素Cr。XY2即CO2,含有CO极性共价键,二氧化碳分子是直线形分子,正负电荷重心在中心碳原子上,所以是非极性分子,故A项错误。一般非金属的电负性比金属的电负性大,过渡元素电负性没有明显规律,有些过渡金属电负性比非金属的电负性大,而同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,则O>C>Na,查表可知Cr的电负性为1.6,Na的电负性为0.9,则电负性:Y>X>W>Z,故B项错误。CrO5中存在2个过氧键、1个CrO,结构式为,故C项正确。工业上制备Na是通过电解熔融的氯化钠,制备Cr利用还原法,故D项错误。

10.B　解析:X、Y、Z是短周期元素,基态X原子p能级上的电子数是Y原子质子数的3倍,且原子半径X>Y,根据X2的结构示意图可知,X为氮元素,Y为氢元素,又X、Y、Z可形成离子化合物X2Y5Z,且原子半径Z>X,则Z为氯元素。X2Y5Z为N2H5Cl,化合物中阴离子为Cl-,含有18个电子,阳离子为N2,含有的电子总数为7×2+1×5-1=18,A项正确。已知N2H4水合物的为10-6.06、为10-13.73,则N2H4的水合物N2H4·H2O为弱碱,因此常温下,N2H5Cl溶液中N2水解使溶液显酸性,B项错误。非金属性越强,电负性越大,非金属性氢元素最弱,故H的电负性最小,C项正确。X、Z的简单氢化物分别为NH3、HCl,两者反应生成离子化合物NH4Cl,D项正确。

11.答案:(1)sp3杂化　三角锥形

(2)氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,根据“相似相溶”规律,氨分子与水分子还可以发生反应,故氨极易溶于水

(3)Cl>P>S

(4)

解析:B原子得一个电子后3p轨道全充满,则B的基态原子电子排布为1s22s22p63s23p5,B应该是氯元素。又因为A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,所以A是钠元素。C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以C是氮元素。D的最高正化合价和最低负化合价的代数和为4,则D是第ⅥA族元素。其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,则有×100%=40%,解得:Ar(D)=32,且其核内质子数等于中子数,所以D是硫元素。

(1)由分析可知,CB3分子为NCl3分子,N原子有一对孤电子对,与Cl原子成3个σ键,N原子采用sp3杂化,所以NCl3分子的VSEPR模型为四面体形,则NCl3分子的空间结构为三角锥形。

(2)C的氢化物为氨,氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,根据“相似相溶”规律,氨分子与水分子还可以发生反应,故氨极易溶于水。

(3)D元素为硫元素,其同周期相邻元素分别为P、Cl,根据同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,所以P、S、Cl元素的第一电离能由大到小的顺序是:Cl>P>S。

(4)根据核外电子排布规律可知,氧原子价层电子的轨道表示式为。

12.答案:(1)C<O<N　9

(2)非极性分子　平面三角形　sp2

(3)>

(4)Mn2+的3d轨道电子为半充满状态,较稳定

解析:D是电负性最大的元素,则D为F;A原子的L层有2个未成对电子,则A为C或O,若A为O,则B和C不可能存在,故A为C,B为N,C为O;E的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,则E为Mg,F为Ca,G3+的3d轨道电子为半充满状态,G的电子排布式为1s22s22p63s23d64s2,则G为Fe。

(1)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,但N原子的2p轨道为半充满状态,较稳定,故其第一电离能大于O的第一电离能,故C、N、O的电离能大小关系为C<O<N。氟元素核外有9个电子,每个电子的运动状态均不同,故F有9种运动状态不同的电子。

(2)CH4空间结构为正四面体,故为非极性分子。C的价层电子对数为3,σ键数为3,孤电子对数为0,故C的空间结构为平面三角形。C的价层电子对数为3,所以中心C原子采取sp2杂化。

(3)MgO和CaO均为离子化合物,Mg2+与Ca2+所带电荷相同,但是前者半径比后者小,表现为晶格能大,熔点大,所以MgO的熔点高于CaO的熔点。

(4)M为锰元素,Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,Fe2+的核外电子排布式为

1s22s22p63s23p63d6,Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,较稳定,因而再失去一个电子比Fe2+困难。

13.答案:(1)①M　9　Li<B<H　②<　Mg

(2)3d104s1　Cu+的价层电子排布式为3d10,Cu+核外电子处于稳定的全充满状态

(3)①1s22s22p63s23p2　②As<Se<Br

解析:(1)①氯原子核外有17个电子,基态原子的核外电子层有3层,电子占据的最高能层符号为M,该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道,所以具有的原子轨道数为9。电负性大小与元素非金属性强弱保持一致,所以氢元素的电负性最大,其次是硼元素,锂元素的电负性最小。②核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,Li+与H-核外电子排布相同,Li+的核电荷数大,所以半径小。根据M的部分电离能数据,I3出现突变,说明最外层电子数为2;元素有I5,说明核外电子数大于5,所以该元素为Mg。

(2)Cu为29号元素,基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价层电子排布式为3d104s1。轨道中电子处于全满、全空、半满时原子最稳定,Cu+的最外层电子排布式为3s23p63d10,而Cu2+的最外层电子排布式为3s23p63d9,价电子排布达到全满时较稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO。

(3)①硅是14号元素,根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为1s22s22p63s23p2。②砷、硒、溴三种元素都是第四周期非金属元素,同一周期元素从左到右电负性呈增大趋势,故电负性As<Se<Br。