2015届高三化学一轮同步复习：第5章第3讲高考一轮同步复习热点——电离能和电负性

第 3 讲 高考热点 电离能和电负性 考纲要求 1 了解电离能的含义 了解同一周期 同一主族中元素第一电离能变化规律 2 了解电负性的概念 知道元素的性质与电负性的关系 考点一 电离能 1 第一电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量 符号 I1 单位 kJ mol 1 2 规律 1 同周期 第一种元素的第一电离能最小 最后一种元素的第一电离能最大 总体呈 现从左至右逐渐增大的变化趋势 2 同族元素 从上至下第一电离能逐渐减小 3 同种原子 逐级电离能越来越大 即I1 I2 I3 深度思考 1 为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的 答案 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 克服的电性吸力也越来越大 消耗的能量越来越多 2 为什么镁的第一电离能比铝的大 磷的第一电离能比硫的大 答案 Mg 1s22s22p63s2 P 1s22s22p63s23p3 镁原子 磷原子最外层能级中 电子处 于全满或半满状态 相对比较稳定 失电子较难 如此相同观点可以解释 N 的第一电 离能大于 O Zn 的第一电离能大于 Ga 3 为什么 Na 容易形成 1 价离子 而 Mg Al 易形成 2 价 3 价离子 答案 Na 的I1比I2小很多 电离能差值很大 说明失去第一个电子比失去第二个电 子容易得多 所以 Na 容易失去一个电子形成 1 价离子 Mg 的I1和I2相差不多 而 I2比I3小很多 所以 Mg 容易失去两个电子形成 2 价离子 Al 的I1 I2 I3相差不 多 而I3比I4小很多 所以 Al 容易失去三个电子形成 3 价离子 而电离能的突跃 变化 说明核外电子是分能层排布的 题组一 重视教材习题 做好回扣练习 1 选修 3P24 1 下列说法中正确的是 A 处于最低能量的原子叫做基态原子 B 3p2表示 3p 能级有两个轨道 C 同一原子中 1s 2s 3s 电子的能量逐渐减小 D 同一原子中 2p 3p 4p 能级的轨道数依次增多 答案 A 2 选修 3P24 2 X Y Z 三种元素的原子 其最外层电子排布分别为ns1 3s23p1和 2s22p4 由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 A XYZ2 B X2YZ3 C X2YZ2 D XYZ3 答案 A 3 选修 3P24 3 下列说法中 不符合 A 族元素性质特征的是 A 从上到下原子半径逐渐减小 B 易形成 1 价离子 C 从上到下单质的氧化性逐渐减弱 D 从上到下氢化物的稳定性依次减弱 答案 A 4 选修 3P24 4 下列说法中 正确的是 A 在周期表里 主族元素所在的族序数等于原子核外电子数 B 在周期表里 元素所在的周期数等于原子核外电子层数 C 最外层电子数为 8 的都是稀有气体元素的原子 D 元素的原子序数越大 其原子半径也越大 答案 B 5 选修 3P24 6 A B C D 都是短周期元素 A 的原子核外有两个电子层 最外层已达 到饱和 B 位于 A 元素的下一周期 最外层的电子数是 A 最外层电子数的 1 2 C 的离 子带有两个单位正电荷 它的核外电子排布与 A 元素原子相同 D 与 C 属同一周期 D 原子的最外层电子数比 A 的最外层电子数少 1 1 根据上述事实判断 A 是 B 是 C 是 D 是 2 C 的离子的核外电子排布式为 D 原子的核外电子排布式为 3 B 位于第 周期 族 它的最高价氧化物的化学式是 最 高价氧化物的水化物是一种 酸 答案 1 Ne Si Mg Cl 2 1s22s22p6 1s22s22p63s23p5 3 三 A SiO2 弱 题组二 元素推断与元素逐级电离能 6 根据下列五种元素的第一至第四电离能数据 单位 kJ mol 1 回答下列各题 元素代号 I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T580 1 8002 70011 600 U4203 1004 4005 900 1 在周期表中 最可能处于同一族的是 A Q 和 R B S 和 T C T 和 U D R 和 T E R 和 U 2 下列离子的氧化性最弱的是 A S2 B R2 C T3 D U 3 下列元素中 化学性质和物理性质最像 Q 元素的是 A 硼 B 铍 C 氦 D 氢 4 每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况 这一事实从一个侧面说明 如果 U 元素是短周期元素 你估计它的第 2 次电离能飞跃数据将发生在失去第 个电子时 5 如果 R S T 是同周期的三种主族元素 则它们的原子序数由小到大的顺序是 其中 元素的第一电离能异常高的原因是 答案 1 E 2 D 3 C 4 电子分层排布 各能层能量不同 10 5 R S T S S 元素的最外层电子处于 s 能级全充满状态 能量较低 比较稳定 失 去第一个电子吸收的能量较多 解析 1 根据电离能的变化趋势知 Q 为稀有气体元素 R 为第 A 族元素 S 为第 A 族元素 T 为第 A 族元素 U 为第 A 族元素 所以 R 和 U 处于同一主族 2 由于 U 为第 A 族元素且比 R 电离能小 所以 U 的氧化性最弱 3 由于 Q 是稀有气体元素 所以氦的物理性质和化学性质与此最像 4 电离能的突跃变化 说明核外电子是分层排布的 若 U 是短周期元素 则 U 是 Na 其核外电子排布式为 1s22s22p63s1 由于 2s22p6所处能层相同 所以它的第 2 次 电离能飞跃数据发生在失去第 10 个电子时 5 同一周期 第一电离能呈增大趋势 但 A A 族比相邻元素要高 因为其最外 层电子呈全充满或半充满结构 思维模型思维模型 考点二 电负性 1 含义 元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度 元素的电负性越大 表示其原子在 化合物中吸引键合电子的能力越强 2 标准 以最活泼的非金属氟的电负性为 4 0 作为相对标准 计算得出其他元素的电负性 稀有 气体未计 3 变化规律 金属元素的电负性一般小于 1 8 非金属元素的电负性一般大于 1 8 而位于非金属三 角区边界的 类金属 如锗 锑等 的电负性则在 1 8 左右 在元素周期表中 同周期从左至右 元素的电负性逐渐增大 同主族从上至下 元素 的电负性逐渐减小 深度思考 判断正误 正确的划 错误的划 1 电负性大于 1 8 的一定为非金属 小于 1 8 的一定为金属 2 电负性差值大于 1 7 时 一般形成离子键 小于 1 7 时 一般形成共价键 3 电负性越大 非金属性越强 第一电离能也越大 特别提醒 1 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 2 不能将电负性 1 8 作为划分金属和非金属的绝对标准 3 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 4 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 题组一 元素电负性的判断与比较 1 元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A Li Na K B N P As C O S Cl D Si P Cl 答案 D 2 下列关于元素电负性大小的比较中 不正确的是 A O S Se Te B C N O F C P S O F D K Na Mg 或 基态 Mn2 的核外电子排布式为 答案 B 原子半径 C 电负性 D 最高正化合价 答案 A 解析 根据核外电子排布式可确定 分别是 S P N F 选项 A 正确 原子半 径最大的是 P 选项 B 错误 电负性衡量元素非金属性的强弱 正确的顺序应为 选项 C 错误 由于 F 元素无正价 选项 D 错误 3 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 答案 C 4 在基态多电子原子中 关于核外电子能量的叙述错误的是 A 电离能最小的电子能量最高 B 在离核最近区域内运动的电子能量最低 C 最易失去的电子能量最高 D p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量 答案 D 解析 轨道电子的能量主要取决于能层 例如 4s 轨道电子能量大于 3p 轨道电子的能 量 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 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 I3O Mg Al B 项错 C 项所述元素为零族元素 性质稳定 第一电离 能都较大 6 对 Na Mg Al 的有关性质的叙述正确的是 A 碱性 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 B 第一电离能 Na MgMg Al D 还原性 Na Mg Al 答案 D 解析 A 项 根据元素周期律 碱性应是 NaOH Mg OH 2 Al OH 3 B 项 由于 Mg 的特 殊性 第一电离能应是 Mg Al Na C 项 电负性 Al Mg Na 7 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下 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 答案 A 解析 表示 S 表示 P 表示 N 表示 F 第一电离能 F N P S A 项正 确 原子半径 P S N F B 项错误 电负性 F N S P C 项错误 F 无正价 D 项错误 8 A 元素的阳离子与 B 元素的阴离子具有相同的电子层结构 有关两元素的下列叙述 原子半径 AB 原子序数 A B 原子最外层电子数 AB 离子半径 A B 第一电离能 A B 9 已知 X Y 是主族元素 I为电离能 单位是 kJ mol 1 请根据下表数据判断 错误 的是 元素 I1I2I3I4 X5004 6006 9009 500 Y5801 8002 70011 600 A 元素 X 的常见化合价是 1 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 XCl D 若元素 Y 处于第三周期 它可与冷水剧烈反应 答案 D 解析 X 为第 A 族元素 Y 为第 A 族元素 D 项 若元素 Y 处于第三周期 则 Y 为 Al Al 不与冷水反应 10 A B C D E F G H 是元素周期表前四周期常见元素 且原子序数依次增大 其 相关信息如下表 元素相关信息 A 原子核外有 6 种不同运动状态的电子 C 基态原子中 s 电子总数与 p 电子总数相等 D 原子半径在同周期元素中最大 E 基态原子最外层电子排布式为 3s23p1 F 基态原子的最外层 p 轨道有一个电子的自旋方向与其它电子的自旋 方向相反 G 基态原子核外有 7 个能级且能量最高的能级上有 6 个电子 H 是我国使用最早的合金中的最主要元素 请用化学用语填空 1 A 元素位于元素周期表第 周期 族 B 元素和 C 元素的第一电离能 比较 较大的是 填元素符号 下同 C 元素和 F 元素的电负性比较 较小 的是 2 B 元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的分子构型为 3 G 元素的低价阳离子的离子结构示意图是 F 元素原子的价电子构型的电 子排布图是 H 元素的基态原子核外电子排布式是 4 G 的高价阳离子的溶液与 H 单质反应的离子方程式为 与 E 元素成对角关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性 写出该两性物质与 D 元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为 答案 1 二 A N S 2 三角锥形 3 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar 3d104s1 4 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 Be OH 2 2NaOH Na2BeO2 2H2O 解析 根据表中元素的相关信息 由于 A 为 C C 为 O 所以 B 为 N D 为 Na E 为 Al F 为 S G 为 Fe H 为 Cu 11 不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示 x越大 其原 子吸引电子的能力越强 下面是某些短周期元素的x值 元素 符号 LiBeBCOFNaAlSiPSCl x值 1 0 1 5 2 0 2 53 5 4 0 0 91 51 82 1 2 5 3 0 1 通过分析x值变化规律 确定 Mg 的x值范围 x Mg 2 推测x值与原子半径的关系是 根据短周期元素的x值变化特点 体现了元素性质的 变化规律 3 分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价 HClO HFO 4 经验规律告诉我们 成键的两原子相应元素x数值的差值为 x 当 x 1 7 时 一般为离子键 当 x 1 7 时 一般为共价键 试推断 AlBr3中化学键类型是 5 预测元素周期表中 x值最小的元素位于 周期 族 放射性元素除 外 答案 1 0 9 1 5 2 同周期 同主族 中 x值越大 其原子半径越小 周期性 3 2 0 4 共价键 5 第六 第 A 解析 1 x代表电负性的大小 根据位置关系判断x Na x Mg x Be Be Na Mg Al 即 0 9 x Mg 1 5 2 x值越大 其原子半径越小 电负性随着原子序数的递增 呈现周期性变化 3 根据电负性的数值 在 HClO 中氧为 2 价 根据 H 和 O 的共用电子对偏向 O 而 O 和 F 的共用电子对又偏向 F 所以 O 为 0 价 4 x Br x Al x Cl x Al 3 0 1 5 1 5 所以 AlBr3中化学键类型为共价 键 5 电负性最小的应为金属性最强的 12 元素 A D 是元素周期表中短周期的四种元素 请根据表中信息回答下列问题 元素 ABCD 性质或 结构信 息 单质制成的 高压灯 发 出的黄光透 雾力强 射 程远 工业上通过分 离液态空气获 得其单质 原 子的最外层未 达到稳定结构 单质常温 常 压下是气体 原子的 L 层有 一个未成对的 p 电子 2 价阳离 子的核外电 子排布与氖 原子相同 1 上表中与 A 属于同一周期的元素是 填元素符号 写出 D 离子的电子排布 式 2 D 和 C 形成的化合物属于 晶体 写出 C 单质与水反应的化学方程式 3 对元素 B 的单质或化合物描述正确的是 填序号 a B 元素的最高正价为 6 b 常温 常压下单质难溶于水 c 单质分子中含有 18 个电子 d 在一定条件下镁条能与 B 的单质反应 4 A 和 D 两元素金属性较强的是 写元 素符号 写出能证明该结论的一个实验事实 答案 1 Mg 1s22s22p6 2 离子 2F2 2H2O 4HF O2 3 bd 4 Na 钠与水反应比镁与水反应剧烈 或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的强 合理即可 解析 由钠的用途可知 A 元素是钠 原子的最外层电子未达到稳定结构 B 可能是氮 或氧 L 层有一个未成对电子 常温下又是气体 故 C 是氟 D 易知是 Mg 13 已知 X Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42 X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个未成 对电子 Y 元素原子的 2p 轨道上有 2 个未成对电子 X 跟 Y 可形成化合物 X2Y3 Z 元 素通常只可以形成正一价离子 请回答下列问题 1 X 元素原子基态时的电子排布式为 该元素的符号是 2 Y 元素原子的价电子的电子排布图为 该元素的名称是 3 已知化合物 X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为 XZ3 产物还有 ZnSO4和 H2O 该 反应的化学方程式是 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3 或 Ar 3d104s24p3 As 解析 X 元素的 4p 轨道已填充电子 故前三个电子层已填满 该元素是 33 号元素 As Y 的 2p 轨道有 2 个未成对电子 则 Y 可能是碳或氧 又 Y 能够与 As 形成 As2Y3 故 Y 是氧 则 Z 只能是氢 14 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 k c h l d e f 2 如给核外电子足够的能量