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高中化学苏教版选修三:2.2元素性质的递变规律试题


高二选修 3 化学优化训练:2.2 元素性质的递变规律
1.下列说法中错误的是( )

A.所有的非金属元素都分布在 p 区 B.元素周期表中ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行的元素都是金属元素 C.在同一主族中,自上而下第一电离能逐渐减小 D.第ⅠA、ⅡA 族元素的原子,其半径越大,电负性越小 解析:选 A。非金属元素中氢在 s 区,其余非金属元素均分布在 p 区。 2.下列排列顺序中,错误的是(双选)( A.原子半径:O<S<Na B.稳定性:PH3>H2S>NH3 C.电负性:P<S<Cl D.第一电离能:Na<Mg<Al 解析:选 BD。同周期中从左到右,气态氢化物的稳定性增强,PH3<H2S,故 B 不正确。 Mg 的电子构型决定其第一电离能较 Al 大,故 D 不正确。A 和 C 两项都符合元素周期表中 性质变化规律。 3.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是( ) )

A.· He · C.1s2

B.

D.

解析:选 D。A、B、C 三个选项只是表达出氦原子核外有 2 个电子,而 D 项描述出了电子 的运动状态。 4.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 解析:选 A。由电子排布式可知:①为 S,②为 P,③为 N,④为 F。根据元素周期律可知: 第一电离能为④>③>②>①,A 正确;原子半径应是②最大,④最小,B 不正确;电负性

应是④最大,②最小,C 不正确;F 无正价,②、③最高正化合价为+5,①的最高正化合 价为+6,D 不正确。 5.(2011 年福建龙岩高二检测)有 A、B、C、D、E 五种元素,它们的核电荷数依次增大, 且都小于 20。其中 C、E 是金属元素;A 和 E 属同一族,它们原子的最外层电子排布为 ns1。 B 和 D 也属同一族, 它们原子最外层的 p 电子数是 s 电子数的两倍,C 原子最外层上电子数 等于 D 原子最外层上电子数的一半。回答下列问题: (1)A 是________,B 是________,E 是________。 (2)写出 C 元素基态原子的电子排布式________。 (3)用轨道表示式表示 D 元素原子的价电子构型________。 (4)元素 B 与 D 的电负性的大小关系是________(用元素符号填空,下同),C 与 E 的第一电 离能的大小关系是________。 (5)E 位于周期表的第________周期,第________族;其原子结构示意图为________。 解析:A 为 H 元素,B 为 O 元素,D 为 S 元素,C 为 Al 元素,E 为 K 元素。

答案:(1)H O

K (2)[Ne]3s23p1(或 1s22s22p63s23p1) (3)

3s 3p (4)O>S Al>K (5)4 ⅠA

1.下列说法中正确的是(

)

A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C.最外层有 2 个电子的原子都是金属原子 D.最外层有 5 个电子的原子都是非金属原子 解析:选 A。非金属元素呈现的最低化合价的绝对值等于其所得电子数,B 错。最外层有 2 个电子的原子中有氦,它不是金属,C 错。最外层有 5 个电子的原子中锑(Sb)、铋(Bi)等是 金属,D 错。故选 A。 2.下列叙述中正确的是(双选)( )

A.同周期元素中,ⅦA 族元素的原子半径最大 B.ⅥA 族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子 C.室温时,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小 解析:选 CD。A 项错误,在同周期元素中,ⅦA 族元素的原子半径最小。B 项不正确,因

为在同主族元素中,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,因此 C 项正确。D 项正确,同周期中,碱金属元素的第一电离能最小。 3.下列说法正确的是( A.SiH4 比 CH4 稳定 B.O2 半径比 F 的小
- -

)

C.Na 和 Cs 属于第ⅠA 族元素,Cs 失电子能力比 Na 的强 D.P 和 As 属于第ⅤA 族元素,H3PO4 酸性比 H3AsO4 的弱 解析:选 C。本题主要考查元素周期律知识及离子半径大小比较问题。同主族元素,从上至 下,非金属越弱,所对应的气态氢化物的稳定性逐渐性减弱,最高价氧化物对应水化物的酸 性减弱,A、D 项均错;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大所对应的离子半径越小, 故 B 错;同主族的元素,最外层电子数相同,随着核电荷数的递增,核对最外层电子的吸 引力减弱,故失电子能力增强,C 项正确。 4.下列不 是元素的电负性应用的是( . A.判断一种元素是金属还是非金属 B.判断化合物中元素化合价正负 C.判断化学键类型 D.判断化合物溶解性 解析:选 D。电负性是定量描述元素原子性质的物理量,化合物的溶解性指的是物理性质。 5.下列说法正确的是( ) )

A.在元素周期表中,每个纵列的价电子层的电子总数一定相等 B.在元素周期表中,s 区,d 区和 ds 区的元素都是金属元素 C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量 D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性 解析:选 A。B 项,s 区的氢元素是非金属元素;C 项,不同种类的原子能量不同,某些能 量低的原子在激发态时,也不一定比其他原子的基态时的能量高;D 项,激发态的原子,其 电子易跃迁到能量较低的轨道里,但不一定易失去。 6.下列各组元素,按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高顺序排列的是( A.K、Na、Li C.N、O、C B.Al、Mg、Na D.Cl、S、P )

解析: 选 A。 同周期从左到右, 元素第一电离能(除ⅡA、 ⅤA 反常外)逐渐增大, 原子半径(除 0 族外)逐渐减小;同主族从上到下,元素第一电离能逐渐减小,原子半径逐渐增大。 7.(2011 年广东梅州高二质检)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:选 D。根据元素周期律可知,同一周期从左到右,原子最外层电子数依次增多、元素 最高正价依次升高、元素原子的电负性依次增大,故 A、B、C 正确;同一主族,从上到下 随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小,故 D 错误。 8.短周期元素 X 和 Y 可形成离子化合物,X 的阳离子与 Y 的阴离子相差一个电子层,下 列叙述正确的是( )

A.X 和 Y 一定位于周期表中同一周期 B.X 一定是金属元素,Y 一定是非金属元素 C.X 的最高价一定比 Y 的最高价低 D.X 的离子半径一定比 Y 的离子半径大 解析:选 B。题意没有具体说出 X 的阳离子比 Y 的阴离子多一个电子层还是少一个电子层。 例如,H 和 Na 相差一个电子层,但不位于同一周期,A 错;形成离子型化合物,且是由 两种元素中的两原子形成的,则其中一种必须是金属元素,另一种为非金属元素,B 正确; 金属的价态(短周期)最高为+3 价。而非金属价态最低为-4 价,最高为+7 价,C 错。如由 Na 和 Cl 形成的离子化合物中,Cl 的半径比 Na 的大,D 错误。 9.下列各组元素各项性质比较正确的是( A.第一电离能:B>Al>Ga B.电负性:F>N>O C.最高正价:F>S>Si D.原子半径:P>N>C 解析:选 A。根据元素性质的变化规律可知 B、Al、Ga 为同主族元素,自上而下第一电离 能逐渐减小,A 项正确;F、N、O 电负性大小顺序应为 F>O>N,B 项错误;F 无正化合 价,C 项错误;D 项中正确顺序应为 P>C>N。 10.(2011 年福建厦门高二检测)下列关于稀有气体的叙述不 正确的是( . A.各原子轨道电子均已填满 B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA 族阳离子具有相同的核外电子排布 C.化学性质非常不活泼 D.同周期中第一电离能最大 解析:选 B。稀有气体各轨道均已填满,达到稳定结构,因此 A 的叙述正确。稀有气体元 素原子的核外电子排布和同周期ⅤA、ⅥA、ⅦA 族阴离子(得电子达饱和)的电子排布相同, 还和下一周期ⅠA、 ⅡA 族阳离子(失去最外层电子)的电子排布相同, 因此 B 的叙述不正确。 11.有 A、B、C、D 四种元素,其价电子数依次为 1、2、6、7,其电子层数依次减少。已 知 D 的电子排布式与 Ar 原子相同。A、B、C 次外层电子数依次为 8、8、18,试推断这四
- - + - +

)

)

种元素,并回答下列问题: (1)原子半径由小到大的顺序: ________________________________________________________________________。 (2)电负性由小到大的顺序: ________________________________________________________________________。 (3)金属性由弱到强的顺序: ________________________________________________________________________。 解析:D 的电子排布式与 Ar 原子相同,即[Ne]3s23p6,所以 D 比 Ar 少一个电子,电子排布


式为[Ne]3s23p5,该元素为 Cl(第 3 周期ⅦA 族),根据题给条件,对元素 C、B、A 分析如下: 次外层电子排布式 C 次外层 18 个电 子价电子数 6 B 次外层 8 个电 子价电子数 2 A 次外层 8 个电 子价电子数 1 3s23p63d10 4s24p64d10 4s24p6 5s 5p
2 6

价电子层电子排布式 4s24p4 5s25p4 5s2 6s
2

推断可能元素 Se Te Sr Ba Cs Fr

5s25p6 6s26p6

6s1 7s1

所以,A、B、C、D 四种元素分别为:铯(Cs)、锶(Sr)、硒(Se)、氯(Cl)或钫(Fr)、钡(Ba)、碲 (Te)、氯(Cl)。 答案:(1)Cl、Se、Sr、Cs(或 Cl、Fe、Ba、Fr) (2)Cs、Sr、Se、Cl(或 Fr、Ba、Fe、Cl) (3)Cl、Se、Sr、Cs(或 Cl、Fe、Ba、Fr) 12.W、X、Y、Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质,X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子,Z 能形成 红色(或砖红色)的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物。 (1)W 位 于 元 素 周 期 表 第 ________ 周 期 第 ________ 族 。 W 的 气 态 氢 化 物 稳 定 性 比 H2O(g)________(填“强”或“弱”)。 (2)Y 的基态原子核外电子排布式是________,Y 的第一电离能比 X 的________(填“大”或 “小”)。 (3)Y 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 浓 溶 液 与 Z 的 单 质 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:判断出这四种元素是解题的关键。导致酸雨的主要物质是 SO2 和 NOx,据原子序数 W <Y 可知:W 是 N,Y 是 S 。据 X 基态时填充 7 个轨道,得其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p1,从而确定 X 是 Al。Z 很容易判断出是 Cu。

(1)由于非金属性 O>N,因此气态氢化物的稳定性有 H2O(g)>NH3。 (2)Y(S)和 X(Al)处于同一周期,同周期元素,I1 从左往右依次增大(ⅡA 与ⅤA 例外),因此 第一电离能是 S 的大于 Al 的。 答案:(1)2 ⅤA 弱 (2)[Ne]3s23p4(或 1s22s22p63s23p4) 大 (3)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O

13.(2011 年湖北黄冈高二检测)X 原子在第二电子层上只有一个空轨道,则 X 是________; 其轨道表示式为____________________;R 原子的 3p 轨道上只有一个未成对电子, 则 R 原子可能是________;Y 原子的核电荷数为 33,其外围电子排布是________,其在元 素周期表中的位置是____________________,是属于________区的元素。 解析:X 原子在第二电子层上只有一个空轨道,则其电子排布式为 1s22s22p2,是碳元素,其

电子排布的轨道表示式为

R 原子的 3p 轨道上只有一个未成对电子,

则其原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p1 或 1s22s22p63s23p5,则 R 可能为 Al 或 Cl。 Y 原子的核电荷数为 33,根据构造原理和核外电子排布规则可知,Y 原子的核外电子排布 式为: 1s22s22p63s23p63d104s24p3,在元素周期表中位于第 4 周期ⅤA 族,属于 p 区元素。

答案:C(或碳) Al、Cl 4s24p3 第 4 周期ⅤA 族 p 14.电离能是指气态原子(或阳离子)失去 1 个电子形成气态阳离子(或更高价阳离子)所需吸 收的最低能量。现有核电荷数小于 18 的元素 A,其电离能数据如下(I1 表示失去第一个电子 的电离能,In 表示失去第 n 个电子的电离能,单位为 eV) 序号 电离能 I1 7.64 I2 15.03 I3 80.12 I4 109.3 I5 141.2 I6 186.5

序号 电离能

I7 224.9

I8 226.0

I9 327.4

I10 367.4

I11 1761

? ?

(1)外层电子离核越远,能量越高,电离能越________(填“大”或“小”);阳离子电荷数越 高,再失去电子时,电离能越________(填“大”或“小”)。

(2)上述 11 个电子分属________个电子层。 (3)去掉 11 个电子后,该元素还有________个电子。 (4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是____________________。 解析:电子离核越远能量越高,电离能越小,离核越近能量越低,电离能越大,由电离能数 据及各级电离能差值的大小判断,该元素原子的核外电子分为三层,共有 12 个电子,为 Mg。失去 11 个电子后还有一个电子,其最高价氧化物对应的水化物为 Mg(OH)2。 答案:(1)小 大 (2)三 (3)一 (4)Mg(OH)2


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