《原子结构与元素的性质》练习2

《原子结构与元素的性质》练习1．下列关于微粒半径的说法正确的是()A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径B．核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同C．质子数相同的不同单核粒子，电子数越多半径越大D．原子序数越大，原子半径越大【解析】由于同周期主族元素原子半径逐渐减小，故ⅦA族的原子半径不一定比上一周期ⅠA族元素原子半径大，如r(Li)>r(S)>r(Cl)。对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的。质子数相同的不同单核粒子，阴离子半径>原子半径>阳离子半径。原子序数增大，原子半径不是一直增大，而是周期性变化。【答案】C2．下列叙述中正确的是()A．同周期元素中，第ⅦA族元素的原子半径最大B．第ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C．常温下0族元素的单质都是气体D．同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大【解析】在同周期元素中，第ⅦA族元素的原子半径最小；在同主族元素中，原子半径越大越难得电子；因为稀有气体的沸点很低，常温下稀有气体都为气态；同周期中，碱金属元素的第一电离能最小。【答案】C3．元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是()A．元素的第一电离能越大，其金属性越强B．元素的第一电离能越小，其金属性越强C．金属单质与酸反应的难易，只与该金属元素的第一电离能有关D．金属单质与酸反应的难易，除与该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的行为有关【解析】一般来说，第一电离能越小，金属性越强。【答案】AC4．下列各组微粒半径大小的比较，正确的是()A．K＋>Cl－>S2－B．Na＋>Na>MgC．F－>F>OD．F－>Na＋>Mg2＋【解析】电子层结构相同的微粒，原子序数大的半径反而小，故A错，应为K＋<Cl－<S2－，而D正确；钠离子的半径小于钠原子的半径，故B错；氟原子的半径小于氧原子的，故C错。【答案】D5．电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是()A．周期表同一周期从左到右，元素的电负性逐渐变大B．周期表同一主族从上到下，元素的电负性逐渐变大C．电负性越大，金属性越强D．电负性越小，非金属性越强【解析】利用“同周期从左至右，元素电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素电负性逐渐减小”的规律来判断。【答案】A6．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。则下列说法中，正确的是()①元素的非金属性依次增强；②元素的电负性依次减小；③元素的第一电离能依次增大；④最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱。A．①④ B．②④C．①③ D．③④【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，①、③错误，②、④正确。【答案】B7．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．ns2np5C．ns2np4 D．ns2np6【解析】从电子排布式可以看出，A元素和D元素原子核外电子排布在能量相等的轨道上分别形成半充满和全充满结构，具有较大的第一电离能；若B、C为同一周期，B元素的核电荷数大于C元素，随着核电荷数的递增，第一电离能也呈现递增趋势。正确选项为C。【答案】C8．(2013·宜昌高二检测)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I1<I2<I3<……【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ⅡA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】B9．下列不能说明X的电负性比Y大的是()A．与氢化合时X单质比Y单质容易B．X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强C．X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多D．X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来【解析】电负性越大的元素的非金属性越强，而非金属性越强，则其气态氢化物越易形成，气态氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性强的单质可将非金属性较弱的非金属从它的低价化合物中置换出来，因此A、B、D正确；X的电负性比Y大，X和Y最外层电子数可能相等，也可能不等，如Cl的非金属性比Br强，它们的最外层电子数均为7，如O的非金属性比I强，但O的最外层电子数为6，而I的最外层电子数为7，故C不正确。【答案】C10．(2013·郑州高二质检)现有四种元素基态原子电子排布式如下：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＞①B．原子半径：②＞①＞④＞③C．电负性：④＞③＞②＞①D．最高正化合价：④＞①＞③＝②【解析】从电子排布式可以看出①是S②是P③是N④是F，第一电离能：F>N>P>S原子半径：P>S>N>F电负性：F>N>S>P最高正化合价：S>N＝P>F。【答案】A11．下列微粒半径的大小关系，不正确的是()A．Na>Be>C>FB．S2－>S>O>FC．S2－>Cl－>K＋>Ca2＋D．O>F>Na>Mg【解析】A中，Na原子半径大于Li，Li大于Be，Be、C、F在周期表中同周期，A正确。B中，S、O同主族，O、F同周期，S2－半径大于S原子半径，B正确。C中，四者的电子层结构相同，核电荷数依次增大，半径依次减小，C正确。【答案】D12．下列各组元素性质的递变情况错误的是()A．Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素最高正价依次升高C．N、O、F电负性依次增大D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大【解析】根据元素周期律可知：Li、Be、B为同周期元素，随原子序数递增，最外层电子数依次增多，故A正确。P、S、Cl为同周期元素，随原子序数递增，最高正价依次升高，故B正确。N、O、F为同周期元素，随原子序数递增电负性依次增大，故C正确。Na、K、Rb为同主族元素，随原子序数递增，第一电离能逐渐减小，故D错误。【答案】D13．有A、B、C、D四种元素，常温下A的单质是深红棕色的液体，B、C、D是短周期元素。D元素原子K层的电子数是B元素原子核外电子总数的2倍。C、D元素原子最外层电子数相同，C元素原子核内质子数是D元素原子核内质子数的eq\f(1,2)。(1)由上述元素组成的一种单质和化合物相互作用生成沉淀的两个反应的化学方程式：①_____________________________________________；②___________________________________________________。(2)写出各元素原子的电子排布式：A______________，B________，C________，D________。(3)比较C、D两元素的性质：①第一电离能：C_______________D；②电负性：C________D；③非金属性：C________D；④原子半径：C________D。【解析】常温下是深红棕色液体的单质只有Br2；D元素原子K层的电子数是B元素原子核外电子总数的2倍，因此B元素为H；又知短周期中，同主族元素的核内质子数是2倍关系的只有O和S，所以C是O元素，D是S元素。【答案】(1)①Br2＋H2S=2HBr＋S↓②2H2S＋O2=2H2O＋2S↓(2)1s22s22p63s23p63d104s24p51s11s22s22p41s22s22p63s23p4(3)①>②>③>④<14．(2013·烟台高二质检)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Na～Ar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ⅤA族15．美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性也是元素的一种重要性质，电负性越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：元素HLiBeBCNOF电负性元素NaMgAlSiPSClK电负性请仔细分析，试回答下列问题：(1)根据表中所给数据分析推测：同主族的不同元素的电负性变化的规律是：________________；同周期中，电负性与原子半径的关系为：__________________。(2)预测周期表中电负性最大的元素应为________(填元素符号)；估计钙元素的电负性的取值范围：________＜Ca＜________。(3)预测周期表中，电负性最小的元素位于第________周期________族(放射性元素除外)，其基态原子核外电子排布式可表示为___________________。【解析】(1)由题给信息可知：元素的非金属性越强，则元素的电负性越大；元素金属性越强，则元素的电负性越小，所以同主族元素，从上至下，电负性逐渐变小；同周期元素的电负性随原子半径的减小而增大。(2)周期表中F元素的非金属性最强，所以氟的电负性最大；由于元素金属性强弱为K＞Ca＞Mg，所以Ca的电负性的取值范围为～。(3)电负性越小，元素的金属性越强，周期表中金属性最强的元素为Cs，它位于周期表中第六周期的ⅠA族。其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1。【答案】(1)核电荷数越大，电负性越小原子半径越小，电负性越大(2)F(3)六ⅠA1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s116．(2013·台州高二教学质量调研)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂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1s22s22p63s1简化电子排布式为[Ne]3s1。(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA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，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。(4)D为