课时跟踪检测（四）元素周期律
1．下列关于微观粒子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：选C由于同周期主族元素原子半径逐渐减小，故第三周期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(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。
2．下列各组原子中，第一电离能前者大于后者的是()
A．S和P B．Mg和Al
C．Na和Mg D．Ne和He
解析：选BS和P的价电子构型分别为3s23p4和3s23p3，由于P原子p轨道处于半充满状态，较稳定，所以I1(S)＜I1(P)。Na、Mg和Al的价电子构型分别为3s1、3s2、3s22p1，镁原子s轨道处于全充满状态，故其第一电离能最大；D项中He与Ne同族，I1(He)＞I1(Ne)。
3．下列有关电离能的说法中，正确的是()
A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价
解析：选D第一电离能是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；元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子；从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如I1(N)＞I1(O)。
4．如图表示前20号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量的变化关系，其中A、B、C各点表示的元素是()
A．N、S、P B．F、Cl、O
C．He、Ne、Ar D．Si、C、B
解析：选C稀有气体的原子结构为稳定结构，失去一个电子所需能量是同周期元素中最高的，故A、B、C分别代表He、Ne、Ar。
5．钡的核外电子排布为[Xe]6s2，下列关于钡的说法不正确的是()
A．其电负性比Cs大
B．位于第六周期第ⅡA族
C．能与冷水反应放出氢气
D．第一电离能比Cs小
解析：选DCs是最活泼的金属，第一电离能比钡的小。
6．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是()
A．原子半径：Na＞S＞O
B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O
C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋
D．第一电离能：O＜F＜Ne
解析：选C根据电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，C项错误。
7．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
解析：选B第一电离能越小，表明该元素原子越易失去电子，活泼性越强，A项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能一般来说依次增大，但有反常，如第一电离能：N>O、Mg>Al，B项错误；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大。
8．X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()
A．X的原子半径比Y小
B．X和Y的核电荷数之差为m－n
C．电负性：X＞Y
D．第一电离能：X＜Y
解析：选DXm＋和Yn－的核外电子排布相同，则质子数：X＞Y，在元素周期表中，X应在Y的下一周期的左边，所以原子半径X＞Y，X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y。
9．根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号(放射性元素除外)。
(1)在第三周期中，第一电离能最小的元素是________，第一电离能最大的元素是________。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是__________，电负性最小的元素是________。
(3)最活泼的金属元素是________。
(4)最活泼的气态非金属原子是________。
(5)第二、三、四周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是________。
解析：同周期中从左到右，元素的第一电离能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐渐增大，同周期中ⅠA族元素最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。电负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。故元素周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的为铯。
答案：(1)NaAr(2)FCs(3)Cs(4)F
(5)N、P、As
10．今有A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中电负性最大。
(1)试推断A、B、C、D四种元素的符号：
A________、B________、C________、D________。
(2)写出A元素原子的核外电子排布式________；写出B元素原子核外电子排布的价电子构型________；用电子排布图表示C原子的核外电子排布情况________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)比较四种元素的第一电离能和电负性的大小：
第一电离能：__________________________________________________________；
电负性：__________________________________________________________。
解析：A是氧元素，B的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，是钙元素，C是钠元素，D是氯元素。
答案：(1)OCaNaCl(2)1s22s22p44s2
(3)Na＜Ca＜Cl＜ONa＜Ca＜Cl＜O
1．下列说法不正确的是()
A．同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性
B．第一电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子
C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D．电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价
解析：选D元素原子的电负性越大，对键合电子的吸引力越大，故在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。
2．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．ns2np5
C．ns2np4 D．ns2np6
解析：选C从选项中可以看出：ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6属于同周期元素，且原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，第一电离能有逐渐增大的趋势。从原子核外电子排布式来看，A、D达到半充满和全充满状态，稳定性较高，第一电离能也较大，所以答案应从B、C中找；C项易失去一个电子，形成＋1价阳离子达到半充满状态，所以正确选项为C。
3．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是()
A．X与Y形成化合物中X可以显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y小于X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
解析：选C电负性数值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价；电负性数值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，故A正确。根据电负性X＞Y推知，原子序数X＞Y；由于X、Y处在同一周期，第一电离能Y可能小于X，故B项正确。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；气态氢化物的稳定性HmY小于HmX，故C错误，D正确。
4．下列各组元素性质的递变情况错误的是()
A．Na、Mg、Al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第一电离能依次增大
D．Na、K、Rb电负性逐渐减小
解析：选C一般非金属性越强第一电离能越大，但氮元素2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能比氧大。
5．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是()元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4600 6900 9500 Y 580 1800 2700 11600 A．元素X的常见化合价是＋1价
B．元素Y是ⅢA族的元素
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
解析：选D根据表中提供的电离能的数据，可推断出X是第ⅠA族的元素，常见化合价是＋1价，和氯气化合形成XCl型的氯化物，Y是第ⅢA族的元素，选项A、B、C均正确。当Y处于第三周期时，是铝元素，不能和冷水反应，选项D错。
6．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()
A．原子半径：A>B>C>D
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋
D．元素的第一电离能：A>B>D>C
解析：选C本题既可以用相关规律判断，又可以用具体元素进行判断。方法一：A、
B、C、D四种元素在周期表中的相对位置关系为由此得出A、B、C、D的原子半径大小为B>A>C>D，A选项错误；它们的原子序数大小顺序为a>b>d>c，B选项错误；依据“电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小”的规律来判断，C选项正确；元素第一电离能的关系为D>C>A>B，D选项错误。方法二：找出相应的元素符号，如12Mg2＋、11Na＋、7N3－、9F－，可迅速作出判断。
7．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3
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A①～④四种元素分别为S、P、N、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无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，D项错误。
8．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是__________________________________
________________________________________________________________________。
各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的______变化规律。
(2)同周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试推测下列关系式中正确的是________。
①E(砷)>E(硒)②E(砷)
③E(溴)>E(硒)④E(溴)
(3)估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：________
(4)10号元素E值较大的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)从H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，E值变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化。
(2)从第二、三周期可以看出，第ⅢA和ⅥA族元素比同周期相邻两种元素E值都低，由此可以推测出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。
(3)根据同主族、同周期E值变化规律可以推测E(K)
(4)10号元素是稀有气体元素氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。
答案：(1)随着原子序数增大，E值变小周期性
(2)①③(3)485738
(4)10号元素为氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构
9．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值越大，其原子吸引电子能力越强，在所形成的分子中为带负电荷的一方。下表是某些元素的X值：
元素符号 Li Be B C O F X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 元素符号 Na Al Si P S Cl X值 0.93 1.60 1.90 2.19 2.55 3.16
(1)通过分析X值的变化规律，确定N、Mg的X值范围：________＜X(Mg)＜________；________＜X(N)＜________________。
(2)推测X值与原子半径的关系为________________。
(3)某有机化合物的结构简式为SONHH，其中S—N键中，你认为共用电子对偏向________(填元素符号)。
(4)如果X值为电负性的数值，试推断AlBr3中化学键的类型为____________________。
(5)预测元素周期表中X值最小的元素是__________(放射性元素除外)。
解析：(1)通过表中数据分析可知同周期从左到右，X值依次增大，同主族从上到下，X值依次减小，可判断X(Na)＜X(Mg)＜X(Al)，且X(Be)＞X(Mg)，故0.93＜X(Mg)＜1.57；同理，2.55＜X(N)＜3.44。
(2)通过思考同周期、同主族元素原子半径的变化与X值的变化可得结论。
(3)根据信息：“X值越大，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”，由X(S)＝2.55，X(C)＜X(N)＜X(O)，即2.55＜X(N)＜3.44，得共用电子对偏向N原子。
(4)根据表中数据的变化规律可得X(Br)＜X(Cl)，因此X(Br)与X(Al)的差值要小于X(Cl)与X(Al)的差值，故AlBr3中的化学键为共价键。
(5)根据X值的变化规律，X的最小值应在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故填Cs(铯)。
答案：(1)0.931.572.553.44
(2)原子半径越大，X值越小
(3)N(4)共价键(5)Cs
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