鲁科版选修3 第1章第3节 原子结构与元素性质 作业2.doc

基础达标1下列元素中各基态原子的第一电离能最大的是()abebbcc dn解析：选d。各基态原子的核外电子排布式分别为be：1s22s2；b：1s22s22p1；c：1s22s22p2；n：1s22s22p3。从核外电子排布看，最高能级为2p能级，又因为n原子的2p轨道处于半充满状态，由洪特规则可知是相对稳定的，故最难失去第一个电子。2下列说法中正确的是()a主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大b在元素周期表中，元素的电负性从左到右逐渐增大c金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性d在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显正价解析：选d。主族元素的电离能与电负性的变化趋势基本相同，但电离能有特例，如电负性on，但第一电离能no，故a项错误。b、c选项均没有考虑过渡元素的情况，过于绝对化。3x和y是原子序数大于4的短周期元素，xm和yn两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()ax的原子半径比y小bx和y的核电荷之差为mnc电负性xyd第一电离能xy，原子半径xy。x和y的核电荷数之差为mn。x比y更易失电子，第一电离能x小于y的，电负性x小于y的。4气态中性原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是()a1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1b1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2c1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3d1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1解析：选b。分析四个选项中气态中性原子的原子核外电子排布可知，其都是基态的气态原子，再分析每个基态原子所发生的变化，都是失去一个电子，所需的能量为第一电离能。根据原子核外电子排布可知四种气态中性原子分别为si、p、s、ge，吸收能量最多(最难失去电子)的是3p轨道处于半充满状态的p。5下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为()a1s2 b1s22s1c1s22s2 d1s22s22p1解析：选b。i2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。6元素x和y的电离能数据(单位：kjmol1)如下表，则下列说法不正确的是()元素i1i2i3i4x5004 6006 9009 500y5801 8002 70011 600a.元素x和y可能是同周期元素b元素x不可能是a族元素c元素x与氯形成化合物时，化学式可能是xcld元素y在化学性质上与锡相似解析：选d。由数据分析x中i2i1，x的化合价易呈1价，为a 族，所以b、c两项正确；y中i4i3，y的化合价易呈3价，应在a族。可能和x同周期，所以a对；但性质不能与锡相似，因为锡在第a族，d错。7已知x、y元素同周期，且电负性xy，下列说法错误的是()ax与y形成化合物时，x显负价，y显正价b第一电离能可能y小于xc最高价含氧酸的酸性：x对应的含氧酸的酸性弱于y对应的含氧酸的酸性dx元素气态氢化物的稳定性大于y元素气态氢化物的稳定性解析：选c。电负性xy，元素的非金属性xy，最高价含氧酸的酸性应该是x对应的最高价含氧酸的酸性强于y对应的最高价含氧酸的酸性。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。下列说法正确的是()a元素x与元素z的最高正化合价之和的数值等于8b原子半径的大小顺序为rxryrzrwrq c离子y2和z3的核外电子数和电子层数都不相同d元素w的最高价氧化物对应的水化物酸性比q的强解析：选a。由元素在周期表中的位置可推知x、y、z、w、q分别为n、o、al、s、cl。元素x(n)的最高正价(5)与元素z(al)的最高正价(3)之和为8；原子半径的大小顺序为rzrwrqrxry；y2和z3的核外电子数和电子层数均相同；非金属性：w(s)q(cl)，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：w(s)”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性si_so2_nanacl_sih2so4_hclo4解析：(1)na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则na位于元素周期表中第3周期第a族。s元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道有两个未成对电子。si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或ne3s23p2。(2)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则出现反常现象。si、s元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此si的第一电离能小于s。o2和na的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子的核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此o2的离子半径大于na。nacl为离子晶体，si为原子晶体，因此si的熔点高于nacl。一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，cl元素的非金属性强于s元素，则hclo4的酸性强于h2so4。答案：(1)3a21s22s22p63s23p2或ne3s23p2(2)”、“smgk能力提升12(2013高考安徽卷)x、y、z、w是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：元素相关信息xx的最高价氧化物对应的水化物化学式为h2xo3yy是地壳中含量最高的元素zz的基态原子最外层电子排布式为3s23p1ww的一种核素的质量数为28，中子数为14(1)w位于元素周期表第_周期第_族；w的原子半径比x的_(填“大”或“小”)。(2)z的第一电离能比w的_(填“大”或“小”); xy2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_；氢元素、x、y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_。(3)振荡下，向z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加naoh溶液直至过量，能观察到的现象是_；w的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_。(4)在25 、101 kpa下，已知13.5 g的z固体单质在y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kj，该反应的热化学方程式是_。解析：先根据题给条件判断元素的种类，再结合具体元素及其化合物的性质进行分析，在解决问题时要注意相关知识的综合应用。(1)根据题给信息，可以初步判断x为第a族元素，当判断出y为o元素时，即可确定x为c元素；z的最外层电子数为3，共有三个电子层，所以z为al元素；由质子数质量数中子数，可以确定w的质子数为14，所以w为si元素。由此可以判断w位于元素周期表第3周期第a族；w和x是同一主族元素，且w在x的下一周期，所以w的原子半径大于x的原子半径。(2)z和w属于同周期元素，同周期元素的第一电离能从左向右呈逐渐增大趋势，所以z的第一电离能小于w的；xy2为co2，属于分子晶体，所以由固态变为气态时克服的作用力为分子间作用力；h、c、o三种元素可组成多种能形成同种分子间氢键的化合物，比如乙酸等。(3)z单质即为铝，铝和盐酸反应生成氯化铝，向氯化铝中滴加氢氧化钠溶液，发生的反应主要分为两个阶段。第一阶段：先生成氢氧化铝沉淀；第二阶段：氢氧化钠过量时，氢氧化铝沉淀溶解。w单质即为硅，硅和氢氟酸反应生成sif4和h2两种气体。(4)13.5 g铝的物质的量为0.5 mol，所以该反应的热化学方程式为4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h3 352 kjmol1。答案：(1)3a大(2)小分子间作用力乙酸(其他合理答案均可)(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液si4hf=sif42h2(4)4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h3 352 kjmol1(其他合理答案均可)13下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列_(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。a、c、h b、g、kc、h、l d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kjmol1)：锂xy失去第一个电子519502580失去第二个电子7 2964 5701 820失去第三个电子11 7996 9202 750失去第四个电子9 55011 600通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：_。表中x可能为以上13种元素中的_(填写字母)元素。用元素符号表示x和j形成化合物的化学式：_。y是周期表中_族元素。以上13种元素中，_(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。解析：(1)从所给元素在周期表中的位置可知a、c、d、f分别为na、mg、sr和al，e处于过渡元素区也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的石墨也是电的良导体，故应选两组。(2)锂原子核外共有3个电子，其中两个在k层，1个在l层，当失去最外层的一个电子后，锂离子达到稳定结构。根据题给信息可知，锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。由表中数据可知：x失去第二个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，x应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式为na2o或na2o2。由表中所给y的数据可知，y失去第一、二、三个电子所需能量差别不大，而