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化学第二节 原子结构与元素的性质学案
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这是一份化学第二节 原子结构与元素的性质学案，文件包含思维导图人教版高中化学选修二《122元素周期律》同步学习思维导图+学练解析版docx、思维导图人教版高中化学选修二《122元素周期律》同步学习思维导图+学练学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共27页， 欢迎下载使用。
1.2.2 元素周期律-同步学习必备知识
元素周期律
一、电离能
二、电负性
【典型例题】
1．下列微粒半径依次增大的是
A．同一主族元素随着原子序数的递增
B．同一周期的元素随着原子序数的递增
C．Na+、Mg2+、Al3+、F-
D．P、S、S2-、Cl-
2．下列微粒半径大小比较正确的是
A．Na+Cl->Na+>Al3+
C．Na
粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。
(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。
(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。
3．下列关于粒子半径的说法正确的是
①
②
③
④
A．①②④ B．①③ C．③④ D．①④
4．下列元素的原子半径最小的是
A．Na B．Mg C．Al D．Cl
5．下列微粒半径的大小顺序不正确的是
A．F-＞O2-＞Na＋＞Mg2＋ B．Fe＞Fe2＋＞Fe3＋
C．S2-＞Cl-＞K＋＞Ca2＋ D．S＞O＞F
【典型例题】
6．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的最高价氢氧化物不一定为强碱
C．X为第五周期元素 D．X与氯气反应生成化合物为XCl3
7．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kJ/mol)。
I1
I2
I3
I4
……
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断正确的是
A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
电离能的影响因素及特例
(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。
(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。
1.同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。
(1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na
2.(1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。
(2)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
(3)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。
8．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是
A．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
B．对于同一元素而言，原子的电离能I1
D．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
9．下列性质的比较正确的是
A．单质的熔点：Li>Na>K> Rb B．电负性： P>N>O>C
C．第一电离能： Na
A．含氧酸的酸性：③>①>②
B．原子半径：③>②>①
C．第一电离能：③>②>①
D．电负性：③>②>①
【典型例题】
11．下列各选项中，按元素的电负性由大到小排列，顺序正确的是
A． B．
C． D．
12．已知下列元素的电负性数据，下列判断错误的是
元素
Li
Be
X
O
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
0.9
1.6
3.2
1.8
A．表中X为非金属元素
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Mg元素电负性的范围为0.9～1.6
D．O和Cl形成的二元化合物中O显正价
(1)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
(2)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
(3)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。
(4)并不是所有电负性差大于1.7的元素原子都形成离子化合物，如H电负性为2.1，F电负性为4.0，电负性差为1.9，而HF为共价化合物，故需注意这些特殊情况。
13．下列有关电负性的说法中正确的是
A．主族金属元素的电负性比过渡金属元素的电负性更小
B．主族元素原子的电负性越大，其第一电离能也越大
C．在元素周期表中，同一周期主族元素电负性从左到右递增
D．形成化合物时，元素的电负性越大，吸引电子的能力越强，越容易显示正价
14．处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D．则下列说法正确的是
A．元素的非金属性：A＜B＜C＜D
B．元素的电负性：A＜B＜C＜D
C．元素的第一电离能：A＜B＜C＜D
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：A＞B＞C＞D
15．下列各组元素的电负性大小顺序正确的是
A． B． C． D．
【典型例题】
16．一种具有抗痉挛作用的药物由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y、Z三种原子序数依次增大，X元素原子的价层电子排布是nsnnp²n，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素。Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子，且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等。(药物中Z元素呈最高正化合价)下列判断正确的是
A．X与Y间的化学键是共价键 B．第一电离能：Y＜Z＜X
C．X与Z只能形成一种化合物 D．该药物溶于水后的水溶液呈中性
17．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中，错误的是
X
Y
Z
R
W
A．元素的第一电离能Z>R
B．元素电负性：X>Z>Y
C．基态原子中未成对电子数最多的是R
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y
18．下列说法错误的是
A．元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律
B．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系
C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式
D．元素周期表和元素周期系均有多种形式
19．如图所示，某同学用部分短周期元素制作了一个非常有趣的“钟表”，下列有关该“钟表”的说法正确的是
A．12：00时“时针”所指元素的金属性最强
B．从中午12：00点到下午6：00点，“时针”所指元素的金属性依次减弱
C．8：55时“时针”和“分针”所指的两种元素(“针”所指以最近为准)形成的化合物中阴、阳离子之比为1：1
D．2：00时，“时针”和“分针”所指的元素的原子最外层均只有两个电子，性质相似
20．下列离子化合物中，阴离子半径与阳离子半径之比小于1的是
A．Na2O B．KF C．KCl D．MgCl2
21．当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：
NaN3+ KNO3= K2O + Na2O + N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Na+) < r(N3-) B．电负性大小：χ(N) > χ(O)
C．第一电离能：I1(K) > I1(Na) D．碱性强弱：KOH < NaOH
22．对于第三周期元素的有关叙述错误的是
A．碱性：NaOH ＞ Mg(OH)2＞ Al(OH)3 B．电负性：Si＜ P ＜ S
C．第一电离能：Na ＜ Mg ＜ Al D．Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
23．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大，X 核外电子只有 1 种运动状态，Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子，M 是与X 不同主族的金属元素，N 的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是
A．电负性：Z＜Y＜W
B．Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C．第一电离能：M＜N
D．N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
24．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
25．已知下列四组短周期元素的电离能数据()，下列判断错误的是
电离能
W
X
Y
Z
496
578
738
899
4562
1817
1451
1751
6912
2745
7733
14848
9543
11575
10540
21006
A．还原性：W>Y>X
B．Y和Z可能位于同一族
C．W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D．X、Z的氢氧化物都具有两性
26．科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A．元素X、Y、Z的最高正价等于其原子的最外层电子数
B．电负性：
C．Z的单质与水能发生置换反应
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
27．C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第_______周期第_______族，其基态原子的轨道表示式为_______。
(2)Cu的基态原子的电子排布式为_______。
(3)原子半径：Al_______Si，电负性：N_______O，第一电离能：C_______N。(用“>”或“＜”填空)
(4)Ge元素的最外层基态电子排布为4s24p2，Ge元素可能的性质或应用有_______。
A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硅
C．其单质可作为半导体材料 D．其第一电离能小于硅
28．分析下列图表，回答问题。
(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，某种元素的电离能数据如下：
电离能
I1
I2
I3
I4
……
In/( kJ∙mol−1)
578
1 817
2 745
11 575
……
则该元素是_______(填写元素符号)。
(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第_______族。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式：_______，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是_______。
参考答案：
1．A
【详解】A．依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A正确；
A．一般来说，同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B错误；
C．各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F-最大，Al3+最小，C错误；
D ．微粒半径P>S，S2->Cl-，D错误；
故答案为：A。
2．B
【详解】A．该选项中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，Al3+
C．该选项中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si，故C错误；
D．该选项中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na，故D错误；
故答案为B。
3．D
【分析】①. Li、Na、K、Rb、Cs原子失去一个电子后，其电子层数分别为1、2、3、4、5，电子层数越多的半径越大，则半径：Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+，故①正确；
②. F、Cl、Br、I原子得到一个电子后，其电子层数分别为2、3、4、5，则离子半径：F -< Cl- < Br- < I-，故②错误；
③. Na、Mg、Al、F、O形成8电子结构时，离子外所含电子层数相同。根据元素周期律，核电荷数越大的其半径越小，因此离子半径：Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2-，故③错误；
④. Fe3+、Fe2+、Fe的核电荷数相同，失电子数越多，其半径越小，即半径大小：Fe3+ < Fe2+ < Fe，故④正确。
【详解】根据分析可知，①④正确。
故答案选D。
4．D
【详解】同一周期元素从左到右，原子半径逐渐增大，Cl原子半径最大；
故选D。
5．A
【详解】A．具有相同电子层结构的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小；O2-＞F-＞Na＋＞Mg2＋，A项错误；
B．阳离子半径小于相应的原子半径，同种元素的阳离子，离子电荷越高离子半径越小，故微粒半径：Fe＞Fe2＋＞Fe3＋，B项正确；
C．电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，C项正确；
D．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，D项正确；
答案选A。
6．BD
【分析】根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素。
【详解】A．X元素最外层有3个电子，可能为 +3价，故A错误；
B．X元素最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素，则X的最高价氢氧化物不一定是强碱，故B正确；
C．周期数=核外电子层数，图象中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位于第几周期，故C错误；
D．该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+，所以X与氯反应时可能生成XCl3，故D正确；
故答案选BD。
7．C
【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。
【详解】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误；
B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误；
C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误；
故合理选项是C。
8．A
【详解】A． 因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能有依次增大的趋势，但是ⅡA、ⅤA的原子结构比较稳定，所以第一电离能比相邻元素的大，故A错误；
B．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，即同一元素原子的电离能I1
D． 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强，故钾的活泼性强于钠，故D正确；
答案选A。
9．A
【详解】A．同主族的金属元素从上到下，金属原子的价层电子数不变，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，金属熔点逐渐降低，故A正确；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，电负性O>N>P>C，故B错误；
C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA和VA族为全满和半满稳定状态，第一电离能反常的比相邻下一主族大，故第一电离能Na
10．C
【详解】①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p63s23p5分别为S、P、Cl元素，这三种元素位于同一周期，且原子序数依次增大，
A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性P＜S＜Cl,所以其最高价氧化物的水化物酸性：③＞①＞②，但其含氧酸的酸性不一定遵循该规律，如酸性：H3PO3＞H2SO3＞HClO，故A错误；
B．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，S、P、Cl元素位于同一周期，且原子序数依次增大，则半径依次减小，原子半径：②＞①＞③，故B错误；
C．同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，S、P、Cl依次位于第ⅥA族、第ⅤA族、第ⅦA族，所以第一电离能：③>②＞①，故C正确；
D．同一周期元素，随着原子序数增大，电负性增大，所以电负性：③＞①＞②，故D错误；
故选：C。
11．B
【详解】A．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故A错误；
B．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故B正确；
C．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故C错误；
D．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故D错误；
选B。
12．D
【详解】A． 非金属的电负性一般大于1.8，表中X电负性为2.5，为非金属元素，故A正确；
B． Ge的电负性为1.8，在同期表中位于金属和非金属交界的地方，既具有金属性，又具有非金属性，故B正确；
C． 同周期从左到右电解性增大，Mg元素电负性介于钠和铝之间，范围为0.9～1.6，故C正确；
D． O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价，氯电负性小，氯显正价，故D错误；
故选D。
13．C
【详解】A．主族金属元素的电负性不一定比过渡金属元素的电负性小，如锗的电负性大于Fe，故A错误；
B．同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，但第一电离能有增大的趋势，故并不是电负性越大其第一电离能也越大，故B错误；
C．同周期元素从左到右(零族元素除外)，元素电负性逐渐增强，对键合电子的吸引力逐渐增强，故C正确；
D．电负性越大，吸引电子的能力越强，越容易显负价，故D错误；
故选：C。
14．D
【分析】处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D，说明非金属性：A＞B＞C＞D，则四种元素从左到右的顺序为A、B、C、D。
【详解】A．气态原子获得一个电子所放出的能量越多，非金属性越强，则元素的非金属性A＞B＞C＞D，A错误；
B．一般非金属性越强，电负性越大则A、B、C、D元素的电负性依次减小，B错误；
C．一般非金属性越强，对应元素的第一电离能越大，C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，D正确；
故答案选D。
15．A
【分析】同一周期从左到右，元素的电负性增大，同一主族从上至下电负性呈现减小的趋势。
【详解】A．P
16．B
【分析】X、Y、Z三种原子序数依次增大的短周期元素，且X价层电子排布是nsnnp²n，则n等于2，即2s22p4，所以X为氧元素；Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，所以Y是镁元素，满足第一电离能都高于同周期相邻元素；Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等，即价电子排布式为3s23p4，则Z为硫元素，据此回答。
【详解】A．X与Y形成离子化合物氧化镁，化学键为离子键，A错误；
B．第一电离能O>S>Mg，即Y
D．该药物应为硫酸镁，溶于水后镁离子水解使溶液显酸性，D错误；
故选B。
17．C
【分析】由图可知，X为O，Y为Si，Z为P，R为Se，W为 Br，据此回答。
【详解】A．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。由分析可知，Z为P，R为Se。P的第一电离能大于S的；Se和S同主族，且在S的下方，第一电离能小于S的；所以第一电离能：P＞Se，A正确；
B．元素电负性：X>Z>Y，由分析可知，X为O，Y为Si，Z为P，其电负性：O>P>Si， B正确；
C．几种元素基态原子电子排布图为:O为1s22s22p4，Si为1s22s22p63s23p2，P为1s22s22p63s23p3，Se为1s22s22p63S23P63d104s24p4，Br为1s22s22p63S23P63d104s24p5，由此可知，基态原子中未成对电子数最多的是P元素，C错误；
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y，由分析可知，Y为Si，Z为P，其对应酸为：H3PO4>H2SiO3，D正确；
故选C。
18．D
【详解】A．元素周期律揭示元素性质如原子半径、金属性、非金属性、主要化合价等随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律，故A正确；
B．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系，是元素周期律发现前的摸索阶段，故B正确；
C．元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果，则元素周期表是元素周期律的具体表现形式，故C正确；
D．元素周期系只有一种形式，元素周期表却有多种形式，故D错误；
故选D。
19．C
【详解】A．12:00 时为镁， 11:00 时为钠，钠的金属性最强，故A错误；
B．H 的金属性弱于 Li 、 Be ，故B错误；
C．8:55 时“时针”和“分针”所指的两种元素分别是 F 和 Na ，二者形成离子化合物 NaF ，阴、阳离子之比为 1:1 ，故C正确；
D． 2:00 时，“时针”和“分针”所指的元素分别为 He 和 Mg ，前者性质稳定，后者性质活泼，故D错误；
故选： C 。
20．B
【分析】阴离子半径与阳离子半径之比小于1，说明阴离子半径小于阳离子半径，据此分析解答。
【详解】A.氧离子半径大于钠离子，故A不符合题意；
B.氟离子半径小于钾离子，故B符合题意；
C.氯离子半径大于钾离子，故C不符合题意；
D.氯离子半径大于镁离子，故D不符合题意；
答案B。
21．A
【详解】A．钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；
B．非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；
C．最外层电子数相同，电子层数越多，第一电离能越小，所以电离能大小：I1(Na)＞I1(K)，C错误；
D．同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；
综上所述答案为A。
22．C
【详解】A. 已知Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A正确；
B. 已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故电负性：Si＜ P ＜ S，B正确；
C. 同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常现象，故第一电离能：Na＜Al＜Mg，C错误；
D. 已知Cl是17号元素，故Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6，D正确；
故答案为：C。
23．B
【分析】依题意，X只有一个原子轨道，是氢元素；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的2p轨道只有2个电子，是碳元素，W的2p轨道有4个电子，是氧元素；Z位于Y、W中间，是氮元素；N的氢氧化物具有两性，则N是铝元素；M位于氧之后，与X不同主族，又在N之前，则M是镁元素。
【详解】A．Y、Z、W分别是碳、氮、氧，同一周期元素电负性从左到右增大，电负性大小顺序是Y
C．N是铝元素，第一电离能失去的电子是3p能级的，M是镁元素，第一电离能失去的电子是3s能级的，3p能级的能量比3s能级的高，失去的电子能量高，更易失去，需要的第一电离能低，因此第一电离能大小顺序是M>N，C错误；
D．镁的金属性比铝的强，因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO，D错误；
故选B。
24．A
【分析】根据元素的电子排布式，①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A．根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
25．C
【分析】元素原子轨道中电子处于半满、全满全空时最稳定，当稳定状态再失去电子时，其电离能发生突变， W 的电离能突然增大，说明最外层有1个电子，属于第 IA 族，且 W 的第一电离能比 X、Y、Z小，则 W 为 Na 元素；X 的电离能突然增大，说明最外层有3个电子，属于第 ⅢA 族，第一电离能比 Y、Z小，则 X 为 Al元素；Y 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第 ⅡA 族， Z 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第ⅡA 族，由 Z 的比 Y 的大，则 Y 为 Mg 元素；Z为 Be 元素，据此分析；
【详解】A．Na、Mg、Al为第三周期元素，金属性依次减弱，还原性减弱，所以还原性：Na>Mg>Al，故A正确；
B．根据其电离能变化，可知Y为Mg元素，Z为Be元素，属于同一主族元素，故B正确；
C．Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒，随着核电荷数增多，对电子吸引力增大，离子半径减小，铍离子为2个电子，半径最小，所以简单离子半径：，故C错误；
D．Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处，具有一定的金属性和非金属性，其氢氧化物都具有两性，故D正确；
故选C。
26．A
【分析】根据化合物的结构可知，W和X均连接4根键，Y连接2根键，Z连1根键，且满足W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，所以W为Si元素，Y为O元素，X为C元素，Z为F元素；
【详解】A．F元素无正价，O元素无+6价，A错误；
B．根据元素周期律，同周期从左到右电负性依次增强，电负性，B正确；
C．F2可以与水发生置换反应生成氧气和氟化氢，C正确；
D．原子序数为82的元素为Pb，最外层电子数为，Si为第三周期第ⅣA族元素，最外层电子数为4，所以原子序数为82的元素与W位于同一主族，D正确；
故选A。
27．(1) 三 IVA
(2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3) > < <
(4)CD
【详解】（1）Si是14号元素，核外电子层排布为2、8、4，因此Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族；
Si是第14号元素，所以基态原子轨道表示式是：。
（2）Cu是29号元素，其基态原子电子排布式：1s22s22p63s23d104s1；
（3）同周期原子半径从左到右依次减小，因此原子半径：Al＞Si；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：N＜O；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：C
B．同主族从上到下电负性减小，因此Ge的电负性小于Si，故B不符合题意；
C．Ge是在金属和非金属交界处，因此其单质可作为半导体材料，故C符合题意；
D．同主族从上到下第一电离能减小，因此Ge的第一电离能小于Si，故D符合题意；
综上所述，选CD。
28．(1)Al
(2)ⅡA
(3) 3d5 由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
【详解】（1）因为I4≫I3，所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素；故答案为：Al。
（2）元素M的各级电离能逐渐增大，I1和I2差别较小，但I3≫I2＞I1，I3突跃式变大，即失去2个电子后，再失去电子变为+3价阳离子却非常困难，说明元素M失去2个电子后达到稳定结构，M元素位于周期表的第ⅡA族元素；故答案为：ⅡA。
（3）第ⅦB族元素的族序数=价层电子数，周期序数=电子层数，所以基态Mn原子价层电子排布式为3d54s2，Mn2+的3d能级电子排布式为3d5，Mn2+的3d能级电子为3d5，是半充满状态，很难失去电子，而Fe2+的3d能级电子排布式为3d6，失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
1.2.2 元素周期律-同步学习必备知识
元素周期律
一、电离能
二、电负性
【典型例题】
1．下列微粒半径依次增大的是
A．同一主族元素随着原子序数的递增
B．同一周期的元素随着原子序数的递增
C．Na+、Mg2+、Al3+、F-
D．P、S、S2-、Cl-
2．下列微粒半径大小比较正确的是
A．Na+
C．Na
粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。
(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。
(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。
3．下列关于粒子半径的说法正确的是
①
②
③
④
A．①②④ B．①③ C．③④ D．①④
4．下列元素的原子半径最小的是
A．Na B．Mg C．Al D．Cl
5．下列微粒半径的大小顺序不正确的是
A．F-＞O2-＞Na＋＞Mg2＋ B．Fe＞Fe2＋＞Fe3＋
C．S2-＞Cl-＞K＋＞Ca2＋ D．S＞O＞F
【典型例题】
6．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的最高价氢氧化物不一定为强碱
C．X为第五周期元素 D．X与氯气反应生成化合物为XCl3
7．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kJ/mol)。
I1
I2
I3
I4
……
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断正确的是
A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
电离能的影响因素及特例
(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。
(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。
1.同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。
(1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na
2.(1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。
(2)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
(3)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。
8．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是
A．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
B．对于同一元素而言，原子的电离能I1
D．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
9．下列性质的比较正确的是
A．单质的熔点：Li>Na>K> Rb B．电负性： P>N>O>C
C．第一电离能： Na
A．含氧酸的酸性：③>①>②
B．原子半径：③>②>①
C．第一电离能：③>②>①
D．电负性：③>②>①
【典型例题】
11．下列各选项中，按元素的电负性由大到小排列，顺序正确的是
A． B．
C． D．
12．已知下列元素的电负性数据，下列判断错误的是
元素
Li
Be
X
O
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
0.9
1.6
3.2
1.8
A．表中X为非金属元素
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Mg元素电负性的范围为0.9～1.6
D．O和Cl形成的二元化合物中O显正价
(1)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
(2)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
(3)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。
(4)并不是所有电负性差大于1.7的元素原子都形成离子化合物，如H电负性为2.1，F电负性为4.0，电负性差为1.9，而HF为共价化合物，故需注意这些特殊情况。
13．下列有关电负性的说法中正确的是
A．主族金属元素的电负性比过渡金属元素的电负性更小
B．主族元素原子的电负性越大，其第一电离能也越大
C．在元素周期表中，同一周期主族元素电负性从左到右递增
D．形成化合物时，元素的电负性越大，吸引电子的能力越强，越容易显示正价
14．处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D．则下列说法正确的是
A．元素的非金属性：A＜B＜C＜D
B．元素的电负性：A＜B＜C＜D
C．元素的第一电离能：A＜B＜C＜D
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：A＞B＞C＞D
15．下列各组元素的电负性大小顺序正确的是
A． B． C． D．
【典型例题】
16．一种具有抗痉挛作用的药物由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y、Z三种原子序数依次增大，X元素原子的价层电子排布是nsnnp²n，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素。Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子，且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等。(药物中Z元素呈最高正化合价)下列判断正确的是
A．X与Y间的化学键是共价键 B．第一电离能：Y＜Z＜X
C．X与Z只能形成一种化合物 D．该药物溶于水后的水溶液呈中性
17．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中，错误的是
X
Y
Z
R
W
A．元素的第一电离能Z>R
B．元素电负性：X>Z>Y
C．基态原子中未成对电子数最多的是R
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y
18．下列说法错误的是
A．元素周期律揭示元素性质随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律
B．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系
C．元素周期表是元素周期律的具体表现形式
D．元素周期表和元素周期系均有多种形式
19．如图所示，某同学用部分短周期元素制作了一个非常有趣的“钟表”，下列有关该“钟表”的说法正确的是
A．12：00时“时针”所指元素的金属性最强
B．从中午12：00点到下午6：00点，“时针”所指元素的金属性依次减弱
C．8：55时“时针”和“分针”所指的两种元素(“针”所指以最近为准)形成的化合物中阴、阳离子之比为1：1
D．2：00时，“时针”和“分针”所指的元素的原子最外层均只有两个电子，性质相似
20．下列离子化合物中，阴离子半径与阳离子半径之比小于1的是
A．Na2O B．KF C．KCl D．MgCl2
21．当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：
NaN3+ KNO3= K2O + Na2O + N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Na+) < r(N3-) B．电负性大小：χ(N) > χ(O)
C．第一电离能：I1(K) > I1(Na) D．碱性强弱：KOH < NaOH
22．对于第三周期元素的有关叙述错误的是
A．碱性：NaOH ＞ Mg(OH)2＞ Al(OH)3 B．电负性：Si＜ P ＜ S
C．第一电离能：Na ＜ Mg ＜ Al D．Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
23．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大，X 核外电子只有 1 种运动状态，Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子，M 是与X 不同主族的金属元素，N 的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是
A．电负性：Z＜Y＜W
B．Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C．第一电离能：M＜N
D．N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
24．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
25．已知下列四组短周期元素的电离能数据()，下列判断错误的是
电离能
W
X
Y
Z
496
578
738
899
4562
1817
1451
1751
6912
2745
7733
14848
9543
11575
10540
21006
A．还原性：W>Y>X
B．Y和Z可能位于同一族
C．W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D．X、Z的氢氧化物都具有两性
26．科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A．元素X、Y、Z的最高正价等于其原子的最外层电子数
B．电负性：
C．Z的单质与水能发生置换反应
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
27．C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第_______周期第_______族，其基态原子的轨道表示式为_______。
(2)Cu的基态原子的电子排布式为_______。
(3)原子半径：Al_______Si，电负性：N_______O，第一电离能：C_______N。(用“>”或“＜”填空)
(4)Ge元素的最外层基态电子排布为4s24p2，Ge元素可能的性质或应用有_______。
A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硅
C．其单质可作为半导体材料 D．其第一电离能小于硅
28．分析下列图表，回答问题。
(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，某种元素的电离能数据如下：
电离能
I1
I2
I3
I4
……
In/( kJ∙mol−1)
578
1 817
2 745
11 575
……
则该元素是_______(填写元素符号)。
(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第_______族。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价层电子排布式：_______，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，对此你的解释是_______。
参考答案：
1．A
【详解】A．依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A正确；
A．一般来说，同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B错误；
C．各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F-最大，Al3+最小，C错误；
D ．微粒半径P>S，S2->Cl-，D错误；
故答案为：A。
2．B
【详解】A．该选项中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，Al3+
C．该选项中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si，故C错误；
D．该选项中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na，故D错误；
故答案为B。
3．D
【分析】①. Li、Na、K、Rb、Cs原子失去一个电子后，其电子层数分别为1、2、3、4、5，电子层数越多的半径越大，则半径：Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+，故①正确；
②. F、Cl、Br、I原子得到一个电子后，其电子层数分别为2、3、4、5，则离子半径：F -< Cl- < Br- < I-，故②错误；
③. Na、Mg、Al、F、O形成8电子结构时，离子外所含电子层数相同。根据元素周期律，核电荷数越大的其半径越小，因此离子半径：Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2-，故③错误；
④. Fe3+、Fe2+、Fe的核电荷数相同，失电子数越多，其半径越小，即半径大小：Fe3+ < Fe2+ < Fe，故④正确。
【详解】根据分析可知，①④正确。
故答案选D。
4．D
【详解】同一周期元素从左到右，原子半径逐渐增大，Cl原子半径最大；
故选D。
5．A
【详解】A．具有相同电子层结构的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小；O2-＞F-＞Na＋＞Mg2＋，A项错误；
B．阳离子半径小于相应的原子半径，同种元素的阳离子，离子电荷越高离子半径越小，故微粒半径：Fe＞Fe2＋＞Fe3＋，B项正确；
C．电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，C项正确；
D．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，D项正确；
答案选A。
6．BD
【分析】根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素。
【详解】A．X元素最外层有3个电子，可能为 +3价，故A错误；
B．X元素最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素，则X的最高价氢氧化物不一定是强碱，故B正确；
C．周期数=核外电子层数，图象中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位于第几周期，故C错误；
D．该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+，所以X与氯反应时可能生成XCl3，故D正确；
故答案选BD。
7．C
【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。
【详解】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误；
B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误；
C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误；
故合理选项是C。
8．A
【详解】A． 因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能有依次增大的趋势，但是ⅡA、ⅤA的原子结构比较稳定，所以第一电离能比相邻元素的大，故A错误；
B．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，即同一元素原子的电离能I1
D． 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强，故钾的活泼性强于钠，故D正确；
答案选A。
9．A
【详解】A．同主族的金属元素从上到下，金属原子的价层电子数不变，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，金属熔点逐渐降低，故A正确；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，电负性O>N>P>C，故B错误；
C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA和VA族为全满和半满稳定状态，第一电离能反常的比相邻下一主族大，故第一电离能Na
10．C
【详解】①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p63s23p5分别为S、P、Cl元素，这三种元素位于同一周期，且原子序数依次增大，
A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性P＜S＜Cl,所以其最高价氧化物的水化物酸性：③＞①＞②，但其含氧酸的酸性不一定遵循该规律，如酸性：H3PO3＞H2SO3＞HClO，故A错误；
B．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，S、P、Cl元素位于同一周期，且原子序数依次增大，则半径依次减小，原子半径：②＞①＞③，故B错误；
C．同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，S、P、Cl依次位于第ⅥA族、第ⅤA族、第ⅦA族，所以第一电离能：③>②＞①，故C正确；
D．同一周期元素，随着原子序数增大，电负性增大，所以电负性：③＞①＞②，故D错误；
故选：C。
11．B
【详解】A．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故A错误；
B．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故B正确；
C．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故C错误；
D．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故D错误；
选B。
12．D
【详解】A． 非金属的电负性一般大于1.8，表中X电负性为2.5，为非金属元素，故A正确；
B． Ge的电负性为1.8，在同期表中位于金属和非金属交界的地方，既具有金属性，又具有非金属性，故B正确；
C． 同周期从左到右电解性增大，Mg元素电负性介于钠和铝之间，范围为0.9～1.6，故C正确；
D． O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价，氯电负性小，氯显正价，故D错误；
故选D。
13．C
【详解】A．主族金属元素的电负性不一定比过渡金属元素的电负性小，如锗的电负性大于Fe，故A错误；
B．同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，但第一电离能有增大的趋势，故并不是电负性越大其第一电离能也越大，故B错误；
C．同周期元素从左到右(零族元素除外)，元素电负性逐渐增强，对键合电子的吸引力逐渐增强，故C正确；
D．电负性越大，吸引电子的能力越强，越容易显负价，故D错误；
故选：C。
14．D
【分析】处于同一周期的A、B、C、D四种短周期元素，其气态原子获得一个电子所放出的能量A＞B＞C＞D，说明非金属性：A＞B＞C＞D，则四种元素从左到右的顺序为A、B、C、D。
【详解】A．气态原子获得一个电子所放出的能量越多，非金属性越强，则元素的非金属性A＞B＞C＞D，A错误；
B．一般非金属性越强，电负性越大则A、B、C、D元素的电负性依次减小，B错误；
C．一般非金属性越强，对应元素的第一电离能越大，C错误；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则A、B、C、D四种元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，D正确；
故答案选D。
15．A
【分析】同一周期从左到右，元素的电负性增大，同一主族从上至下电负性呈现减小的趋势。
【详解】A．P
16．B
【分析】X、Y、Z三种原子序数依次增大的短周期元素，且X价层电子排布是nsnnp²n，则n等于2，即2s22p4，所以X为氧元素；Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，所以Y是镁元素，满足第一电离能都高于同周期相邻元素；Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等，即价电子排布式为3s23p4，则Z为硫元素，据此回答。
【详解】A．X与Y形成离子化合物氧化镁，化学键为离子键，A错误；
B．第一电离能O>S>Mg，即Y
D．该药物应为硫酸镁，溶于水后镁离子水解使溶液显酸性，D错误；
故选B。
17．C
【分析】由图可知，X为O，Y为Si，Z为P，R为Se，W为 Br，据此回答。
【详解】A．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。由分析可知，Z为P，R为Se。P的第一电离能大于S的；Se和S同主族，且在S的下方，第一电离能小于S的；所以第一电离能：P＞Se，A正确；
B．元素电负性：X>Z>Y，由分析可知，X为O，Y为Si，Z为P，其电负性：O>P>Si， B正确；
C．几种元素基态原子电子排布图为:O为1s22s22p4，Si为1s22s22p63s23p2，P为1s22s22p63s23p3，Se为1s22s22p63S23P63d104s24p4，Br为1s22s22p63S23P63d104s24p5，由此可知，基态原子中未成对电子数最多的是P元素，C错误；
D．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>Y，由分析可知，Y为Si，Z为P，其对应酸为：H3PO4>H2SiO3，D正确；
故选C。
18．D
【详解】A．元素周期律揭示元素性质如原子半径、金属性、非金属性、主要化合价等随核电荷数递增而呈现周期性变化的规律，故A正确；
B．元素按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系，是元素周期律发现前的摸索阶段，故B正确；
C．元素周期律是核外电子周期性变化的必然结果，则元素周期表是元素周期律的具体表现形式，故C正确；
D．元素周期系只有一种形式，元素周期表却有多种形式，故D错误；
故选D。
19．C
【详解】A．12:00 时为镁， 11:00 时为钠，钠的金属性最强，故A错误；
B．H 的金属性弱于 Li 、 Be ，故B错误；
C．8:55 时“时针”和“分针”所指的两种元素分别是 F 和 Na ，二者形成离子化合物 NaF ，阴、阳离子之比为 1:1 ，故C正确；
D． 2:00 时，“时针”和“分针”所指的元素分别为 He 和 Mg ，前者性质稳定，后者性质活泼，故D错误；
故选： C 。
20．B
【分析】阴离子半径与阳离子半径之比小于1，说明阴离子半径小于阳离子半径，据此分析解答。
【详解】A.氧离子半径大于钠离子，故A不符合题意；
B.氟离子半径小于钾离子，故B符合题意；
C.氯离子半径大于钾离子，故C不符合题意；
D.氯离子半径大于镁离子，故D不符合题意；
答案B。
21．A
【详解】A．钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；
B．非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；
C．最外层电子数相同，电子层数越多，第一电离能越小，所以电离能大小：I1(Na)＞I1(K)，C错误；
D．同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；
综上所述答案为A。
22．C
【详解】A. 已知Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A正确；
B. 已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故电负性：Si＜ P ＜ S，B正确；
C. 同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常现象，故第一电离能：Na＜Al＜Mg，C错误；
D. 已知Cl是17号元素，故Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6，D正确；
故答案为：C。
23．B
【分析】依题意，X只有一个原子轨道，是氢元素；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的2p轨道只有2个电子，是碳元素，W的2p轨道有4个电子，是氧元素；Z位于Y、W中间，是氮元素；N的氢氧化物具有两性，则N是铝元素；M位于氧之后，与X不同主族，又在N之前，则M是镁元素。
【详解】A．Y、Z、W分别是碳、氮、氧，同一周期元素电负性从左到右增大，电负性大小顺序是Y
C．N是铝元素，第一电离能失去的电子是3p能级的，M是镁元素，第一电离能失去的电子是3s能级的，3p能级的能量比3s能级的高，失去的电子能量高，更易失去，需要的第一电离能低，因此第一电离能大小顺序是M>N，C错误；
D．镁的金属性比铝的强，因此N的单质铝不能还原M的氧化物MgO，D错误；
故选B。
24．A
【分析】根据元素的电子排布式，①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A．根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
25．C
【分析】元素原子轨道中电子处于半满、全满全空时最稳定，当稳定状态再失去电子时，其电离能发生突变， W 的电离能突然增大，说明最外层有1个电子，属于第 IA 族，且 W 的第一电离能比 X、Y、Z小，则 W 为 Na 元素；X 的电离能突然增大，说明最外层有3个电子，属于第 ⅢA 族，第一电离能比 Y、Z小，则 X 为 Al元素；Y 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第 ⅡA 族， Z 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第ⅡA 族，由 Z 的比 Y 的大，则 Y 为 Mg 元素；Z为 Be 元素，据此分析；
【详解】A．Na、Mg、Al为第三周期元素，金属性依次减弱，还原性减弱，所以还原性：Na>Mg>Al，故A正确；
B．根据其电离能变化，可知Y为Mg元素，Z为Be元素，属于同一主族元素，故B正确；
C．Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒，随着核电荷数增多，对电子吸引力增大，离子半径减小，铍离子为2个电子，半径最小，所以简单离子半径：，故C错误；
D．Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处，具有一定的金属性和非金属性，其氢氧化物都具有两性，故D正确；
故选C。
26．A
【分析】根据化合物的结构可知，W和X均连接4根键，Y连接2根键，Z连1根键，且满足W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，所以W为Si元素，Y为O元素，X为C元素，Z为F元素；
【详解】A．F元素无正价，O元素无+6价，A错误；
B．根据元素周期律，同周期从左到右电负性依次增强，电负性，B正确；
C．F2可以与水发生置换反应生成氧气和氟化氢，C正确；
D．原子序数为82的元素为Pb，最外层电子数为，Si为第三周期第ⅣA族元素，最外层电子数为4，所以原子序数为82的元素与W位于同一主族，D正确；
故选A。
27．(1) 三 IVA
(2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3) > < <
(4)CD
【详解】（1）Si是14号元素，核外电子层排布为2、8、4，因此Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族；
Si是第14号元素，所以基态原子轨道表示式是：。
（2）Cu是29号元素，其基态原子电子排布式：1s22s22p63s23d104s1；
（3）同周期原子半径从左到右依次减小，因此原子半径：Al＞Si；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：N＜O；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：C
B．同主族从上到下电负性减小，因此Ge的电负性小于Si，故B不符合题意；
C．Ge是在金属和非金属交界处，因此其单质可作为半导体材料，故C符合题意；
D．同主族从上到下第一电离能减小，因此Ge的第一电离能小于Si，故D符合题意；
综上所述，选CD。
28．(1)Al
(2)ⅡA
(3) 3d5 由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
【详解】（1）因为I4≫I3，所以该元素原子最外层有3个电子，为铝元素；故答案为：Al。
（2）元素M的各级电离能逐渐增大，I1和I2差别较小，但I3≫I2＞I1，I3突跃式变大，即失去2个电子后，再失去电子变为+3价阳离子却非常困难，说明元素M失去2个电子后达到稳定结构，M元素位于周期表的第ⅡA族元素；故答案为：ⅡA。
（3）第ⅦB族元素的族序数=价层电子数，周期序数=电子层数，所以基态Mn原子价层电子排布式为3d54s2，Mn2+的3d能级电子排布式为3d5，Mn2+的3d能级电子为3d5，是半充满状态，很难失去电子，而Fe2+的3d能级电子排布式为3d6，失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；故答案为：3d5；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。
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