高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质第2课时练习

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第二节　原子结构与元素的性质第二课时1．下列有关微粒半径的大小比较错误的是(　　)A．K＞Na＞Li   B．Na＋＞Mg2＋＞Al3＋C．Mg2＋＞Na＋＞F－   D．Cl－＞F－＞F答案　C解析　A项，同一主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大；B项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；C项，半径大小应为Mg2＋＜Na＋＜F－；D项，Cl－比F－多一个电子层，故半径：Cl－＞F－，F－比F多一个电子，故半径：F－＞F。  2．下列关于粒子半径的比较不正确的是(　　)①r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)②r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)③r(Na＋)＜r(Mg2＋)＜r(Al3＋)＜r(F－)＜r(O2－)④r(Fe3＋)＞r(Fe2＋)＞r(Fe)A．②③④   B．①④C．③④   D．①②③答案　C解析　同主族元素，从上到下，同价态离子半径逐渐增大，所以①②正确；电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，③错误；不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，④错误。3．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>D>CB．原子序数：d>c>b>aC．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋D．单质的还原性：A>B>D>C答案　C解析　aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则四种元素在元素周期表中的相对位置如下：  ……C DBA……    据此可知，原子半径：B＞A＞C＞D；原子序数：a＞b＞d＞c；离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋；单质的还原性：B＞A＞C＞D。4．下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　)①基态X的原子结构示意图：②基态Y的价电子排布式：3s23p5③基态Z2－的轨道表示式：④W基态原子有2个能层，电子式：A．③>①>②>④   B．③>②>①>④C．①>③>④>②   D．①>④>③>②答案　A解析　①根据结构示意图可知X为S；②基态Y的价电子排布式为3s23p5，可知Y为Cl；③根据基态Z2－的轨道表示式可知Z2－为S2－；④根据W基态原子有2个能层，电子式为，可知W为F；能层数越多，半径越大，则F<Cl，同周期元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，则Cl<S，同种元素的阴离子半径大于原子半径，则S< S2－；综上半径大小关系为S2－>S>Cl>F，即③>①>②>④；A正确。题组二　电离能及应用5．(2019·蒙山县第一中学高二期末)以下说法不正确的是(　　)A．第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子B．同一元素的电离能，各级电离能逐级增大C．在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大D．在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势答案　C解析　第一电离能越小，气态原子失去一个电子所需要的最小能量越小，越容易失电子，故A正确；同一元素的电离能，各级电离能逐级增大，故B正确；在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，故C错误；在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势，这是因为同主族元素的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱，故D正确。6．(2019·兰州一中高二期末)下列叙述正确的是(　　)A．通常，同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大B．在同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，第一电离能越大D．主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等答案　B解析　稀有气体不容易失电子，则同周期元素中稀有气体的第一电离能最大，故A错误；在同一主族中，自上而下元素的失电子能力增强，则自上而下元素的第一电离能逐渐减小，故B正确；第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，失电子能力越强，越容易失电子，第一电离能越小，故C错误；有的主族元素的原子形成单原子阳离子时的最高化合价数等于其族序数，如Cl元素等，但F元素形成的最高化合价为－1价，不等于其族序数，故D错误。7．(2019·石河子第二中学高二月考)下列各组元素中，第一电离能依次减小的是(　　)A．H　Li　Na　K   B．Na　Mg　Al　SiC．I　Br　Cl　F   D．F　O　N　C答案　A解析　H、Li、Na、K属于同一主族元素且原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能依次减小，故A正确；Na、Mg、Al、Si属于同一周期元素且原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族的，所以其第一电离能由大到小的顺序为Si、Mg、Al、Na，故B错误；I、Br、Cl、F属于同一主族元素且原子序数依次减小，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以I、Br、Cl、F第一电离能依次增大，故C错误；F、O、N、C属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能由大到小的顺序是F、N、O、C，故D错误。8．(2019·蒙山县第一中学高二期末)在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是(　　)A．ns2np3  B．ns2np4  C．ns2np5  D．ns2np6答案　B解析　同一周期中，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ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小。A中ns2np3属于第ⅤA族元素、B中ns2np4属于第ⅥA族元素、C中ns2np5属于第ⅦA族元素、D中ns2np6属于0族元素，如果这几种元素都是第二周期元素，其第一电离能大小顺序是Ne＞F＞N＞O，所以第一电离能最小的原子可能是第ⅥA族元素，故选B。9．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．Li  B．Be  C．B  D．相差不大答案　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。10．(2019·黄陵中学高新部高二期末)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)。 I1I2I3I4……R7401 5007 70010 500…… 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答案　B解析　由表中数据I3≫I2，可知元素R的最高正价为＋2价，A项错误；元素R一定位于第ⅡA族，B项正确；元素R一定位于第ⅡA族，最外层有2个电子，但R不一定是Be元素，C、D项错误。11．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。元素符号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600V4203 1004 4005 900 (1)在元素周期表中，最有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V  D．R和T  E．R和V(2)它们的氯化物的化学式中，最有可能正确的是___________。A．QCl2　B．RCl　C．SCl3　D．TCl　E．VCl4(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。A．硼　　B．铍　　C．锂　　D．氢　　E．氦(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。A．Q　　B．R　　C．S　　D．T　　E．V(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。A．H  B．Li  C．Na  D．K理论根据是___________________________________________________________________。答案　(1)E　(2)B　(3)E　(4)E　(5)D　R和V都是I2≫I1，应该均属于ⅠA族元素，因为R和V都存在第四电离能，核外电子数应该至少为4个，故应该是Na或K，并且V的第一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K解析　各级电离能中发生突跃式升高的情况是R：I2≫I1、S：I3≫I2、T：I4≫I3、V：I2≫I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体元素。(2)各元素价态与化合物中氯原子数相同的只有选项B。(3)最有可能与Q元素处于同一族的元素的第一电离能应该特别大或者性质很不活泼，只有选项E符合要求。(4)最容易与氯元素形成离子化合物的元素应该是第一电离能最小的，选项E符合要求。(5)R和V都显＋1价，应为ⅠA族元素，都有第四电离能，核外电子数应该至少为4个，R和V的目标元素锁定在Na、K，V的第一电离能较小，应为K，所以选项D正确。12．判断下列微粒半径的大小。(1)Mg________Ba。(2)K________Ca。(3)基态原子X外围电子排布为3s23p5________基态原子Y价电子排布3s23p4。(4)S2－________S。(5)N3－________Na＋。(6)Ne________Ar。(7)基态原子W ________基态原子Z。答案　(1)＜　(2)＞　(3)＜　(4)＞　(5)＞　(6)＜　(7)＞13．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示[I1表示失去第1个电子的电离能，In(n＝2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)表示失去第n个电子的电离能，单位为eV]。符号I1I2I3I4I5I6电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5符号I7I8I9I10I11 电离能224.9226.0327.9367.41 761  (1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子所带电荷数越多，在失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。(2)上述11个电子分属________个能层。(3)失去11个电子后，该元素还有________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________。答案　(1)小　大　(2)3　(3)1　(4)Mg(OH)2解析　(1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子越容易，则电离能越小；阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，原子核对核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大。(2)根据题目数据知，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，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。14．如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题：(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。(2)由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是________。(3)图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。(4)图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。(5)写出图中6号元素的价电子排布式：________。(6)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围________<Al<________(填元素符号)。答案　(1)(2)从上到下依次减小　(3)三　ⅤA　(4)五　ⅠA　(5)3s23p5　(6)Na　Mg解析　同一周期元素第一电离能的变化规律：从左到右，第一电离能呈增大趋势，但有反常现象，第ⅡA族、第ⅤA族元素价电子分别是全充满和半充满，能量低，比较稳定，第一电离能分别大于第ⅢA族和第ⅥA族元素的第一电离能。(1)依据第二周期第一电离能的递变规律，可以连出第三周期第一电离能的变化图像。(2)由图可以得出同一主族元素第一电离能的变化规律：从上到下依次减小。(3)图中5号元素是P，P在周期表中处于第三周期ⅤA族。(4)依据同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，同一主族从上到下逐渐增强，可以得出图中出现的元素中最活泼的金属元素是Rb，处于第五周期ⅠA族。(5)图中6号元素是Cl，价电子排布式为3s23p5。(6)依据第一电离能递变规律，可以得出Al的第一电离能的大小范围：Na<Al<Mg。