高中化学 1.2.2《原子结构与元素的性质》（第2课时）元素周期律课后作业（含解析）新人教版选修3.doc

原子结构与元素的性质（第2课时）元素周期律一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是()a1s22s22p3 b1s22s22p1c1s22s22p63s23p1 d1s22s22p63s23p4解析：依据原子的电子排布式确定具体元素：a为氮(n)、b为硼(b)、c为铝(al)、d为硫(s)。根据同周期、同主族元素原子半径变化规律，可知：r(b)r(n)、r(al)r(s)、r(al)r(b)，故铝原子半径最大。答案：c2.下列对价电子构型为2s22p5的元素描述正确的是()a原子半径最小 b原子序数为7c第一电离能最大 d电负性最大解析：价电子构型为2s22p5的元素为氟元素，同一周期中原子半径最小，但是大于氢原子半径；原子序数为9；第一电离能比氦、氖小，电负性最大。答案：d3.下列说法中正确的是()a第三周期的元素中，钠的第一电离能最大b最外层都只有一个电子的两原子的性质一定完全相同c元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强d在同一周期中，随着原子序数的增大，元素的电负性逐渐减小解析：同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，第三周期的元素中，钠的第一电离能最小，a错误；b.最外层都只有一个电子的两原子，如na和h，性质不同，如为同主族元素，性质存在递变性和相似性，也不完全相同，b错误；c.电负性越强，吸引电子能力越强，c正确；d.在同一周期中，随着原子序数的增大，电负性逐渐增强，d错误。答案：c4.下列图示中纵坐标表示元素的电负性数值，模坐标表示同一主族的5种元素的原子序数的是() ab cd解析：同主族自上而下原子半径增大，原子对键合电子的吸引力减小，元素的电负性减小，即同主族随原子序数的增大，电负性减小，选项中符合变化规律的为b中所示图像。答案：b5.下列关于电负性的叙述中不正确的是()a电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小b电负性是以氟为4.0作为标准的相对值c元素电负性越小，元素非金属性越强d元素电负性越大，元素非金属性越强解析：因为电负性是描述不同元素原子对键合电子吸引力的大小，所以电负性越大，说明元素吸引电子能力越强，非金属性越强。答案：c6.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是() a b c d 解析：同主族元素从上到下电负性依次减小，a正确；卤族元素中氟无正价，b错；hf分子间存在氢键，所以hf沸点最高，c错；卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大，熔点依次升高，d错。答案：a7.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是()a元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价b多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高cp、s、cl电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强d元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：氧无最高正价、氟无正化合价，a项不正确；离核近的电子能量较低，b项不正确；元素周期表中a族和a族间的元素为过渡元素，d项错误。答案：c8.已知x、y是主族元素，i为电离能，单位是 kjmol1。请根据下表所列数据判断，错误的是()元素i1i2i3i4x5004 6006 9009 500y5801 8002 70011 600a.元素x的常见化合价是1价b元素y是a族元素c元素x与氯形成化合物时，化学式可能是xcld若元素y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应解析：x的第一电离能(i1)显著小于i2、i3等，可知x最外层只有一个电子，故常见化合价为1价，且与cl元素形成化合物xcl，a、c项正确；y元素的i1、i2、i3相差不大，与i4悬殊明显，故y最外层有3个电子为a族元素，当n3时，y为al，与冷水不反应，故b正确，而d错误。答案：d9.通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半充满”、“全充满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则证据的是()元素氦(he)的第一电离能远大于元素氢(h)的第一电离能26fe2容易失电子转变为26fe3，表现出较强的还原性基态铜(cu)原子的电子排布式为ar3d104s1而不是ar3d94s2某种激发态碳(c)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2a bc d全部解析：中he、h均没有p、d能级电子，与特例无关，错；中fe2价电子排布为3d6，而fe3价电子排布为3d5,3d5属于半充满状态，体系稳定，故fe2易失去电子变为稳定的fe3，正确；中ar3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，正确；属于基态原子获得能量，2s能级上一个电子跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易变为基态放出能量，错误。答案：b10.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abcd。则下列说法中，正确的是()元素的非金属性依次增强；元素的电负性依次减小；元素的第一电离能依次增大；最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。a bc d解析：根据电负性规律可知结合一个电子释放的能量越大，电负性越强，故在元素周期表中的从左到右的位置为：d、c、b、a，、错误，、正确。答案：b11.现有四种元素基态原子电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()a第一电离能：b原子半径：c电负性：d最高正化合价：解析：从电子排布式可以看出是s；是p；是n；是f。第一电离能：fnps。原子半径：psnf。电负性：fnsp。最高正化合价：snpf。答案：a12.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，故钾的活泼性强于钠b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c最外层电子排布为ns2np6(若只有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i1i2i3解析：a项同一主族，从上到下元素的第一电离能越来越小，活泼性越来越强。b项，同周期的第a与第va族，第一电离能出现了反常。c项ns2np6的原子为稀有气体原子，第一电离能较大。答案：b二、非选择题(本题包括5小题，共40分)13(8分)有a、b、c、d、e五种元素，其中a、b、c属于同一周期，a原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；b原子最外层中有两个不成对的电子；d、e原子核内各自的质子数与中子数相等；b元素可分别与a、c、d、e生成rb2型化合物，并知在db2和eb2中，d与b的质量比为78；e与b的质量比为11。试回答：(1)写出d原子的电子排布式_。(2)用电子式表示ae2的形成过程_。(3)b、c两元素的第一电离能大小关系为_(填元素符号)，原因是_。解析：本题只要推断出各元素，然后按要求写出答案即可。a原子最外层p能级的电子数等于次外层电子总数，说明次外层为k层，故a的电子排布为1s22s22p2，即a为碳元素。b原子最外层中有两个不成对的电子说明b为a或a族的元素，又b与a同周期，说明b为氧元素。c元素可与b形成cb2型化合物且c与a、b同周期，说明c为氮元素。在db2中，d与b质量比78，即d的相对原子质量为3228；在eb2中，e与b的质量比为11，即e的相对原子质量为32；d、e核内各自的质子数与中子数相等可知d为硅元素，e为硫元素。答案：(1)1s22s22p63s23p2(2) (3)non原子中最外层电子处于半充满状态，比较稳定14(10分)元素周期表前四周期a、b、c、d、e五种元素，a元素的原子最外层电子排布式为ns1；b元素的原子价电子排布式为ns2np2；c元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；d元素原子的m能层的p能级中有3个未成对电子；e元素原子有五个未成对电子。(1)写出元素名称：c_、d_、e_。(2)c基态原子的电子排布图为_。(3)当n2时，b的最简单气态氢化物的电子式为_，bc2分子的结构式是_；当n3时，b与c形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_。(4)若a元素的原子最外层电子排布为2s1，b元素的原子价电子排布为3s23p2，a、b、c、d四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(5)e元素原子的外围电子排布式是_，在元素周期表中的位置是_，其最高价氧化物的化学式是_。解析：a元素的原子最外层电子排布式为ns1，则a为ia族元素或cr、cu；b元素的原子价电子排布式为ns2np2，则b为a族元素；c元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则c为氧元素；d元素原子的m能层的p能级中有3个未成对电子，则d为磷元素；e元素原子有五个未成对电子，则e为25号元素锰元素。(1)c、d、e元素名称依次为氧、磷、锰。(2)氧元素核电荷数为8，则根据构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利原理，其电子排布图为：(3)当n2时，b为碳元素，则b的最简单气态氢化物的电子式为；co2分子的结构式是o=c=o；当n3时，则b为硅元素，sio2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是sio22oh=sioh2o。(4)若a元素的原子最外层电子排布为2sl，则a为li；b元素的原子价电子排布为3s23p2，则b为si；c为o，d为p；a、b、c、d四种元素的第一电离能由大到小的顺序是opsili。(5)e元素是锰元素，原子序数为25，位于元素周期表第四周期第b族，所以外围电子排布式为3d54s2，最高正价为7价，其最高价氧化物的化学式是mn2o7。答案：(1)氧磷锰(2) (3) o=c=osio22oh=sioh2o(4)opsili(5)3d54s2第四周期第b族mn2o715(8分)根据周期表对角线规则，金属be与铝单质及其化合物的性质相似，又知alcl3熔、沸点较低，易升华，试回答下列问题：(1)写出be与naoh溶液反应的离子方程式(生成na2beo2)：_。(2)be(oh)2和mg(oh)2可用试剂_鉴别，其离子方程式为_。(3)becl2是_(填“离子化合物”或“共价化合物”)，becl2水溶液呈酸性，其水解的离子方程式为_。解析：根据对角线法则，可由铝的性质来推测铍的性质，故be与naoh反应的离子方程式为：be2oh=beoh2。be(oh)2具有两性，能溶于naoh溶液，因此可用naoh溶液来鉴别。由于alcl3是共价化合物，故becl2也是共价化合物，水解的离子方程式为：be22h20be(oh)22h。答案：(1)be2oh=beoh2(2)naoh溶液be(oh)22ohbeo2h2o(3)共价化合物be22h2obe(oh)22h16(6分)第一电离能i1是指气态原子x(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子x(g)所需的最低能量。下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naar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。(2)从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能i1变化规律_：(3)上图中5号元素在周期表中的位置是_。解析：第一电离能反映原子失去最外层一个电子的难易，主族元素从上至下失电子越来越容易，故第一电离能依次减小。答案：(1)见图(右)(2)从上到下依次减小(3)第三周期a族17(8分)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所示：元素结构、性质等信息a是元素周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素某种合金是原子反应堆导热剂bb与a同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性c元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂d是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂el层上有2对成对电子请根据表中信息填写：(1)a原子的核外电子排布式_。(2)b元素在周期表中的位置_；离子半径：b_a(填“大于”或“小于”)。(3)c原子的电子排布图是_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形。(4)d原子的电子排布式为_，d的结构示意图是_。(5)c、e元素的第一电离能的大小关系是_(用元素符号表示)。(6)已知cd3分子中d元素为1价，则c、d的电负性大小关系是_，cd3与水反应后的产物是_。解析：根据题中信息可推出：a为na，b为al，c为n，d为cl，e为o。(1)a为na，其核外电子排布式为ls22s22p63s1简化电子排布式为ne3s1。(2)b为al，其在元素周期表中的位置为第三周期第a族，na与al3核外电子排布相同，核电荷数al3大于na，故r(al3)r(na)。(3)c为n，其电子排布图为 ，其中有3个未成对电子