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课时分层作业(四)元素周期律(建议用时：40分钟)[基础达标练]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C[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；同周期主族元素，原子序数增大，原子半径减小。]2．下列各组元素中，原子半径依次减小的是()A．Mg、Ca、BaB．I、Br、ClC．O、S、NaD．C、N、BB[A项，Mg＜Ca＜Ba；B项，I＞Br＞Cl；C项，O＜S＜Na；D项，B＞C＞N。]3．在下面的电子构型中，通常第一电离能最小的原子具有哪一种构型()A．ns2np3B．ns2np4C．ns2np5D．ns2np6B[电子构型为ns2np4的原子失去一个电子后形成ns2np3的稳定结构，因而其第一电离能最小。]4．下列各项中元素的第一电离能依次减小的是()A．H、Li、Na、KB．I、Br、Cl、FC．Na、Mg、Al、SiD．Si、Al、Mg、NaA[A项，四种元素处于同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小，A正确；B项，四种元素处于同一主族，但电子层数逐渐减小，第一电离能增大，B错误；同一周期，随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族s轨道为全满结构，第一电离能较大，C、D错误。]5.如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是()A．y轴表示的可能是基态的原子失去一个电子所需要的最小能量B．y轴表示的可能是原子在化合物中吸引电子的能力标度C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数B[第三周期Mg(P)的3p轨道为全空(半充满)状态，较为稳定，Mg(P)的第一电离能大于Al(S)，故A错误；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，B正确；同周期元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子半径逐渐减小，C错误；同周期内金属元素形成基态离子转移的电子数逐渐增多，非金属元素形成基态离子转移的电子数逐渐减小，D错误。]6．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＝②A[从电子排布式可以看出①是S，②是P，③是N，④是F。第一电离能：FNPS；原子半径：PSNF；电负性：FNSP；最高正化合价：SN＝P，F无正价。]7．下列是几种基态原子的电子排布式，其中电负性最大的原子是()A．1s22s22p4B．1s22s22p63s23p3C．1s22s22p63s23p2D．1s22s22p63s23p64s2A[根据四种原子的基态电子排布式可知，选项A中原子有两个电子层，最外层有6个电子，最容易得到电子，电负性最大。]8．下列说法不正确的是()A．ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大B．电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强D．NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点A[同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，A项不正确；电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度，B项正确；电负性越大，原子对键合电子的吸引力越大，C项正确；NaH中H为－1价，与卤素相似，能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点，D项正确。]9．下列说法正确的是()A．元素的第一电离能越大，其金属性一定越强B．元素的第一电离能越小，其金属性一定越强C．同主族元素的单质从上到下，金属性增强，熔点升高D．金属单质与酸反应越容易，表明元素的电负性越小D[一般来说，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强，但第一电离能的大小还与原子的价电子排布有关，如Mg的第一电离能大于Al的，但金属性Mg比Al强，故A、B两项均错误。同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；同主族非金属元素的单质，其熔点逐渐增大，如卤族元素，同主族金属元素的单质，其熔点逐渐降低，如碱金属，C项错误。金属单质与酸反应越容易，元素的金属性越强，则电负性越小，D项正确。]10．不同元素的第一电离能(设其为E)如图所示。试根据元素在元素周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题：(1)同主族内不同元素的E值变化特点是________________。(2)同周期内，随原子序数增大，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________(填编号)。①E(砷)E(硒)②E(砷)E(硒)③E(溴)E(硒)④E(溴)E(硒)(3)推测1mol气态钙原子失去最外层一个电子所需能量的范围：________E________。(4)10号元素E值较大的原因是________________。[解析](1)由H、Li、Na、K等的第一电离能可以看出，同主族元素随原子序数的增大，E值减小。(2)从第二、三周期可以看出，ⅢA族和ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的E值都低。由此可以推测：E(砷)E(硒)、E(溴)E(硒)。(3)根据同主族、同周期元素第一电离能递变规律可以推测：E(K)E(Ca)E(Mg)。(4)10号元素是氖，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)随着原子序数的增大，E值减小(2)①③(3)419kJ·mol－1738kJ·mol－1(4)10号元素为氖，该元素原子最外层电子排布已达到8电子稳定结构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，若x越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为负电荷一方。下面是某些短周期元素的x值：元素符号LiBeBCOFx值0.981.572.042.553.443.98元素符号NaAlSiPSClx值0.931.611.902.192.583.16(1)通过分析x值变化规律，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)某有机化合物结构简式为CH2NH2，其中中，你认为共用电子对偏向________(写原子名称)。(4)预测元素周期表中，x值最小的元素的位置：____________________(放射性元素除外)。[解析]题中给出第二、三周期元素的x值(其中缺少了氮、镁两种元素的x值)，x值与这种原子在分子内吸引电子的能力有关。可根据元素性质的周期性变化来推测镁和氮的x值。从表中数值可看出，同周期(同主族)中元素的x值随原子半径的减小而增大，x值的变化体现了元素性质的周期性变化。用x值大小可判断共价键中共用电子对偏向哪一方。对于C—N，由于N的x值大于C的x值，所以其中共用电子对偏向氮原子。x值越小，元素的金属性越强，x值最小的元素应位于第六周期ⅠA族。[答案](1)0.931.572.553.44(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半径越小周期性(3)氮原子(4)第六周期ⅠA族[能力提升练]12．通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则证据的是()①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能②26Fe2＋容易失电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性③基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2④某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2A．①②B．②③C．③④D．全部B[①中He、H均没有p、d能级电子，与特例无关，错误；②中Fe2＋价电子排布为3d6，而Fe3＋价电子排布为3d5,3d5属于半充满状态，体系稳定，故Fe2＋易失去电子变为稳定的Fe3＋，正确；③中[Ar]3d104s1显然符合d能级全充满状态，为稳定结构，正确；④属于基态原子获得能量，2s能级上一个电子跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易变为基态放出能量，错误。]13．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()A．X元素可能为＋4价B．X可能为非金属元素C．X为第五周期元素D．X与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋D[从题图中I3≪I4，说明价电子为3个，可形成＋3价化合物。]14．有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的外围电子排布为ns2np1，D－的核外电子构型与Ar相同。(1)写出A、C、D的元素符号：A________，C________，D________。(2)写出B元素原子的电子排布式：________。D元素原子的电子排布图为_________________________。(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)________，电负性由小到大的顺序为(填元素符号)________。[解析]A形成的阳离子A＋与N3－核外电子排布相同，则A是Na。C的价电子排布为ns2np1，是ⅢA族元素，只能是Al。B为Mg，且符合原子核外各轨道上均无成单电子。D－的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。[答案](1)NaAlCl(2)1s22s22p63s2(3)Na＜Al＜Mg＜ClNa＜Mg＜Al＜Cl15．已知A、B、C、D为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如表格所示(单位：kJ·mol－1)。元素代号I1I2I3I4A2080400061009400B500460069009500C7401500770010500D5801800270011600回答下列各题：(1)A是________，B是________，C是________，D是________(填元素符号)。(2)B通常显________价，B的电负性________C的电负性(填“”“”或“＝”)。(3)元素C的第一电离能比D高的原因是_____________。(4)下列元素中，化学性质和物理性质最像A元素的是________(填字母序号)。A．氦(1s2)B．铍(1s22s2)C．锂(1s22s1)D．氢(1s1)(5)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，请你估计元素B的第2次电离能飞跃数据将是第________个电子。[解析](1)A、B、C、D为第三周期元素，根据其原子的第一至第四电离能数据推断A是Ar元素，B是Na元素，C是Mg元素，D是Al元素。(2)B为钠元素，通常显＋1价；同周期由左向右元素的电负性逐渐增大，故钠的电负性镁的电负性。(3)元素镁的第一电离能比铝高的原因是镁的价电子为3s2,3p轨道处于全空状态，能量较低，较稳定，所需第一电离能较大。(4)A为稀有气体氦，化学性质和物理性质最像氩元素，故选A。(5)钠原子有3个电子层，每层的电子数分别为2、8、1，钠的第2次电离能飞跃数据将是第10个电子。[答案](1)ArNaMgAl(2)＋1(3)镁的价电子为3s2,3p轨道处于全空状态，能量较低，较稳定，所需第一电离能较大(4)A(5)1016．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2