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基础课时4　原子结构与元素周期表
(分值:80分)
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(1~14题,每题4分,共56分)
(一)原子结构与元素周期表
1.下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是 (　　)
1s2 3s23p1
4s2 4s24p5
2.基态原子价层电子排布式为5s25p1的元素,在周期表中的位置是 (　　)
第四周期第ⅤA族 第五周期第ⅢA 族
第五周期第ⅣA族 第四周期第ⅢA族
3.我国的纳米基础研究能力已经跻身于世界的前列,例如曾被选为我国年度十大科技成果之一的就是合成一种一维的纳米材料,其化学式为 RN。已知该化合物中与氮离子结合的 Rn+核外有28 个电子,则R 位于元素周期表中 (　　)
第三周期第ⅤA族 第四周期第ⅢA族
第五周期第ⅢA族 第四周期第ⅤA族
4.具有以下结构的基态原子,一定属于主族元素原子的是 (　　)
①最外层有3个电子的原子　②最外层电子排布为ns2的原子　③最外层有3个未成对电子的原子　④次外层无未成对电子的原子
①④ ②③
①③ ②④
(二)元素周期表的分区与对角线规则
5.下列说法中正确的是 (　　)
s区元素都是金属元素
s区元素都是非金属元素
0族在p区
所有非金属元素都在p区
6.(2023·大庆高二期中)下列有关元素周期表分区的说法错误的是 (　　)
p区不包含副族元素
第五周期有15种f区元素
d区、ds区均不存在非金属元素
s区所有元素的p能级电子均为全充满或全空状态
7.寻找优良的半导体材料,应在元素周期表的哪个位置寻找 (　　)
s区 p区
d区 ds区
8.下列说法错误的是 (　　)
基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
核外电子排布相同的两原子,一定属于同种元素
基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素,族序数一定为x+y
基态原子的N层上只有一个电子的元素,不一定是第ⅠA族元素
9.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),则下列说法不正确的是 (　　)
X
Y
Z
Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4
Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族
X元素位于元素周期表的p区
Z元素原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p3
10.元素周期表中,某些主族元素与其右下方主族元素(如图所示)的有些性质是相似的,这种相似性被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是 (　　)
Be 能和强碱溶液反应产生 H2
Li 在空气中燃烧生成 Li2O2
BeO既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液
硼酸钠溶液呈碱性
B级　素养培优练
11.(2023·襄阳五中期中)已知某元素+3价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置是 (　　)
第三周期第Ⅷ族,p区
第三周期第ⅤB族,ds区
第四周期第Ⅷ族,d区
第四周期第ⅤB族,f区
12.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是 (　　)
原子的价电子排布式为ns2np6的元素一定是主族元素
基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
原子的价电子排布式为3d3~74s2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族
基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
13.元素周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18纵行,即碱金属是第1纵行,稀有气体是第18纵行。按这种规定,下列说法正确的是 (　　)
第9纵行元素中完全是金属元素
第15纵行元素的原子最外层电子的排布式为ns2np5
最外层电子排布式为ns2的元素都在第2纵行
第10、11纵行为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14纵行
14.(2023·上海建平中学高二月考)下列说法正确的是 (　　)
最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
若元素分为金属元素和非金属元素两类,则非金属元素是主族或0族元素
处于最低能量的原子叫作基态原子,1s22s22过程中形成的是发射光谱
某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素位于周期表中的第四周期第ⅢB族
15.(12分)甲元素原子的L能层上只有一个空原子轨道;乙元素原子的核电荷数为33。根据甲、乙两元素的信息,回答有关问题:
(1)(4分)甲的元素符号是　　　　　　,甲元素原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　。
(2)(4分)乙元素原子的最外层电子排布式为　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　,乙元素在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　。
(3)(4分)甲属于　　　　　　　　　区元素,乙属于　　　　　　区元素。
16.(12分)前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其相关性质如下表所示:
A 2p能级电子半充满
B 与A同周期,且原子核外有2个未成对电子
C 基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子
D 其基态原子价层电子排布为msnmpn+2
E 前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
F 基态F+各能级电子全充满
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)(3分)E元素基态原子核外有　　　　种能量不同的电子,电子排布式为　　　　　　　　　　　　, 位于周期表的　　　　区。
(2)(3分)F位于元素周期表第　　　　周期第　　　　　族,F元素基态原子的价层电子排布式:
　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物,写出此化合物的电子式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　
(用离子符号表示)。
(5)(2分)写出一个化学方程式证明元素B和D的非金属性强弱:　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
基础课时4　原子结构与元素周期表
1.C　[A项,基态原子的最外层电子排布式1s2,为He,0族元素,一定不属于主族元素,不符合题意;B项,基态原子的最外层电子排布式3s23p1,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,不符合题意;C项,基态原子的最外层电子排布式4s2,可能是第ⅡA族或过渡元素,不一定属于主族元素,符合题意;D项,基态原子的最外层电子排布式4s24p5,为第四周期的第ⅦA元素,一定属于主族元素,不符合题意。]
2.B　[根据价层电子排布式可知,该元素位于第五周期,p 能级上电子数不为 6,为主族元素。对于主族元素,周期序数等于基态原子核外电子占据的最高能层序数,主族序数等于基态原子最外层电子数,故该元素位于周期表中第五周期第ⅢA族,故选B。]
3.B　[RN中N为-3价,则R为+3价,即n=3,因R3+核外有28 个电子,故 R 原子核外有 31 个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,则R位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,B 项正确,故选B。]
4.C　[①原子最外层有3个电子,对应的元素位于第ⅢA族,符合题意;②原子最外层电子排布为ns2,对应的元素可能是稀有气体元素、副族元素,如He、Zn、Fe,不符合题意;③原子最外层有3个未成对电子,对应的元素处于第ⅤA族,符合题意;④原子次外层无未成对电子,可能为主族元素,如O,可能为0族元素,如Ar,也可能是副族元素,例如Zn等,不符合题意。]
5.C　[s区包括第ⅠA族、第ⅡA族,既有金属元素又有非金属元素(H元素);p区包括第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA族、第ⅦA族和0族。]
6.B　[p区是最后一个电子填充到p能级上(He除外),包括第ⅢA族至0族,不包括副族元素,故A说法正确;f区指的是镧系和锕系,镧系和锕系在第六、第七周期的第ⅢB族,第五周期不含f区元素,故B说法错误;d区和ds区元素为过渡元素,过渡元素都是金属元素,故C说法正确;s区的价层电子排布式为ns1~2,s区所有元素的p能级电子均为全充满或全空状态,故D说法正确。]
7.B　[通常在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找优良的半导体材料,这一区域属于元素周期表的p区。]
8.C　[A项,基态原子的p能级上半充满即np3,则该元素一定位于p区,正确;B项,核外电子排布相同的两原子,一定属于同种元素,正确;C项,基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素,族序数不一定为x+y,如当x+y=8、9、10时是第Ⅷ族,错误;D项,基态原子的N层上只有一个电子的元素,不一定是第ⅠA族元素K,可能是第ⅠB元素Cu,正确。]
9.A　[Y元素原子的价层电子排布式为ns(n-1)np(n+1),由n-1=2可得n=3,Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4,则Y元素位于第三周期第ⅥA族,Z位于第四周期第ⅤA族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。X、Y、Z最外层电子填充在p轨道上,故X、Y、Z均位于p区。]
10.B　[Al能与 NaOH 溶液反应生成H2,则 Be也能和强碱溶液反应产生H2,故 A项正确;根据Mg在空气中燃烧生成MgO可知,Li 在空气中燃烧生成Li2O,故B项错误;根据Al2O3既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液可知,BeO既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液,故 C项正确;根据硅酸为弱酸可知,硼酸也为弱酸,硅酸钠溶液呈碱性,所以硼酸钠溶液也呈碱性,故 D项正确。]
11.C　[由题意可知,该元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其原子核外电子数为23+3=26,该元素为Fe,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,d区。]
12.B　[A项,原子的价电子排布式为ns2np6的元素不是主族元素,如Ne、Ar为0族元素,错误;B项,基态原子的p能级上有5个电子的元素的价电子排布式为ns2np5,位于第ⅦA族,正确;C项,原子的价电子排布式为34s2的元素位于第Ⅷ族,错误;D项,基态原子的N层上只有1个电子的元素可能为K、Cr或Cu,K为主族元素,Cr、Cu为副族元素,错误。]
13.A　[第9纵行元素为第Ⅷ族元素,全部属于金属元素,A项符合题意;第15纵行为第ⅤA族元素,其最外层电子的排布式为ns2np3,B项不符合题意;最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2纵行)外,还有He以及部分过渡金属元素,C项不符合题意;ds区元素是第11、12纵行元素,D项不符合题意。]
14.B　[元素周期表第2列为第ⅡA族,最外层电子数为ns2的元素可能为He、第ⅡA族元素或一些过渡元素,故A错误;若元素分为金属元素和非金属两类,则非金属元素是主族或0族元素,故B正确;处于最低能量的原子叫作基态原子,1s22s22过程中是同能级之间的转化,轨道能量相同,不能形成发射光谱,故C错误;某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,为铁元素,处于第四周期第Ⅷ族位置,故D错误。]
15.(1)C　
(2)4s24p3　第四周期第ⅤA族　(3)p　p
16.(1)7　1s22s22p63s23p63d54s1　d
(2)四　ⅠB　3d104s1　(3)Na+[︰︰]2-Na+
(4)S2->O2->Na+　(5)2H2S+O22S↓+2H2O
解析　前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,A的2p能级电子半充满,则A为氮元素;B与A同周期,且原子核外有2个未成对电子,B为氧元素;C基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子,则C为钠元素;在前四周期元素中E元素基态原子未成对电子数最多,则E为铬元素;D基态原子价层电子排布式为msnmpn+2,则D为第ⅥA族元素,原子序数小于铬而大于钠,则D为硫元素;基态F+各能级电子全充满,则F为铜元素。(1)E为铬元素,基态原子核外有7种能量不同的电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,位于周期表中的d区;(2)F为铜元素,位于元素周期表第四周期第ⅠB族,其基态原子的价层电子排布式为3d104s1;(3)B为氧元素,C为钠元素,两者形成的一种同时含有共价键和离子键的化合物为过氧化钠,它的电子式为Na+[︰︰]2-Na+;(4)B(O2-)、C(Na+)、D(S2-)离子的半径:根据电子层结构相同的离子,核电荷数越小其离子半径越大,则O2->Na+;根据同主族元素的离子其离子半径由上到下逐渐增大,则S2->O2-,故三种离子的半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+;(5)可以根据氧和硫的单质的氧化性强弱比较元素的非金属性强弱,氧气能将硫化氢氧化成硫单质,反应的化学方程式为2H2S+O22S↓+2H2O。基础课时5　元素周期律
(分值:80分)
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(1~14题,每题4分,共56分)
(一)原子半径
1.X元素的简单阳离子和Y元素的简单阴离子的核外电子层结构相同,下列叙述正确的是 (　　)
简单离子半径:X>Y
原子半径:X原子序数:X原子最外层电子数:X2.已知部分短周期元素的简单离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 (　　)
原子半径:A>B>D>C
d>c>b>a
离子半径:C3- >D->B+>A2+
单质的还原性:A >B
(二)电离能
3.元素周期表中,第二周期第一电离能比较,介于硼和氮之间的元素有几种 (　　)
1 2
3 4
4.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol-1、1 757 kJ·mol-1、14 840 kJ·mol-1、18 025 kJ·mol-1,则该元素在元素周期表中位于 (　　)
第ⅠA族 第ⅡA族
第ⅢA族 第ⅣA族
5.某元素的各组电离能(单位:kJ ·mol-1)分别为740、1 500、7 700、10 200、13 600、18 000、21 700。当它与氯气反应时,最可能形成的阳离子是 (　　)
X+ X2+
X3+ X4+
6.(2023·乐山沫若中学高二月考)某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是 (　　)
X元素可能为+4价
X的最高价氢氧化物一定为强碱
X为第五周期元素
X与氯气反应生成的化合物为XCl3
(三)电负性
7.下列价电子排布对应的基态原子中,电负性最大的是 (　　)
2s22p1 2s22p3
2s22p4 3s23p4
8.下列说法不正确的是 (　　)
第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大
电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的依据
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
NaH的存在能支持将氢元素放在第ⅦA族的观点
9.下列说法不能说明X的电负性比Y的大的是 (　　)
与氢化合时X单质比Y单质容易
X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
X原子的最外层电子数比Y原子的多
X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来
10.已知下列元素的电负性数据,下列判断不正确的是 (　　)
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8
Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
Ge既具有金属性,又具有非金属性
Be和Cl可形成极性键
O和F形成的化合物中O显正价
B级　素养培优练
11.已知X、Y元素同周期,且电负性:X>Y,下列说法正确的是 (　　)
X与Y形成的化合物,X显正价,Y显负价
最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
气态氢化物的稳定性:HmY大于HnX
第一电离能:Y一定小于X
12.(2023·茂名期末)如表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素 I1/eV I2/eV I3/eV
甲 5.7 47.1 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是 (　　)
甲的金属性比乙强
乙的常见化合价为+1价
丙不可能为非金属元素
丁一定为金属元素
13.(2023·重庆八中高二期中)X、Y、Z为短周期主族元素,X原子的M层只有一个电子;Y、Z位于同一主族,且Z的单质为黄绿色气体,下列说法不正确的是 (　　)
简单离子半径大小:Z>X>Y
第一电离能大小:Y>Z>X
元素的电负性大小:Y>Z>X
最简单气态氢化物的稳定性:Y>Z
14.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是 (　　)
31d和33d属于同种核素
第一电离能:d>e;电负性:d气态氢化物的稳定性:a>d>e
a和b形成的化合物不可能含共价键
15.(10分)下表是某些短周期元素的电负性(X)值:
元素符号 Li Be B C O F
X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 4.00
元素符号 Na Al Si P S Cl
X值 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
(1)(2分)根据表中数据归纳元素的电负性与原子吸引电子的能力的关系是　　　　　　　　　　　 　　　　　。
(2)(4分)通过分析X值变化规律,确定N、Mg最接近的X值范围:　　　　　(3)(4分)推测X值与原子半径的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
上表中短周期元素X值的变化特点,体现了元素性质的　　　　　　变化规律。
16.(14分)(1)(10分)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数的变化关系(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①根据图示变化规律,可推测S的第一电离能的大小(最小)范围为　　　　　　②据图可知,第二周期元素原子第一电离能I1出现反常的元素是　　　　　　。
③图中第四周期第一电离能最小的元素在周期表中的位置:　　　　　　　　　　　　。
④根据对角线规则铍元素最高价氧化物对应的水化物应该具有　　　　　　。
(2)(2分)用In表示元素的第n电离能,则图中的a、b、c分别代表　　　　(填字母)。
A.a为I1、b为I2、c为I3
B.a为I3、b为I2、c为I1
C.a为I2、b为I3、c为I1
D.a为I1、b为I3、c为I2
(3)(2分)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:
电离能/(kJ·mol-1) I1 I2
Cu 746 1 958
Zn 906 1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是　　　　　　　　　　　　。
基础课时5　元素周期律
1.D　[具有相同核外电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,由题意可知:X 元素的核电荷数大于Y,则简单离子半径:XY,A、C错误;一般电子层数越多,原子半径越大,X 位于Y的下一个周期,则原子半径:X>Y,B 错误;同周期元素从左到右,最外层电子数依次增大,X形成阳离子,Y形成阴离子,则通常 X 最外层电子数小于 4,Y最外层电子数大于4,所以原子最外层电子数:X2.C　[由题意可知,A、B、C、D分别为Mg、Na、N、F。原子半径:Na>Mg>N>F,A 项错误;原子序数:Mg>Na>F>N,则a>b>d>c,B 项错误;核外电子排布相同时,离子半径随核电荷数的增大而减小,则离子半径N3->F->Na+>Mg2+,C项正确;同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,对应单质的还原性逐渐减弱,则还原性:Na >Mg,D 项错误。]
3.C　[第一电离能一般变化规律:周期表往右往上第一电离能逐渐增大,出现反常的有:ⅡA、ⅤA价电子属于全满、半满稳定结构,第一电离能比相邻原子大,故B4.B　[分析该元素的各级电离能可知,第一、二电离能较小,第三电离能剧增,说明该元素原子易失去2个电子,则该元素原子的最外层电子数为2,该元素位于第ⅡA族。]
5.B　[相邻两能层能量相差较大,电离能产生突跃,说明再失一个电子的难度增大很多,由此可判断最外层上的电子数,进而判断其可能的化合价,并由此推出其阳离子所带的正电荷数。该元素原子电离能数据突跃发生在第二、第三电离能上,故其最外层有2个电子,可形成+2价阳离子。]
6.D　[根据题图可知,第三电离能和第四电离能之间的差距最大,所以该原子最外层有3个电子,属于第ⅢA族元素。X元素最外层有3个电子,可能为+3价,故A错误;由上述分析可知,X的最高价氢氧化物不可能是强碱,故B错误;周期数=核外电子层数,题图中没有显示X原子有多少个电子层,因此无法确定该元素位于第几周期,故C错误;该主族元素最外层有3个电子,在反应中容易失去3个电子形成X3+,所以X与氯气反应时可能生成XCl3,故D正确。]
7.C　[可以先根据价电子排布推出具体的原子,再比较电负性。选项中A~D对应的元素分别为B、N、O、S;其中电负性最大的是O;答案选C项。]
8.A　[同主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,电负性逐渐减小,A项符合题意;电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的依据,B项不符合题意;电负性越大,原子对键合电子的吸引力越大,C项不符合题意;NaH中H为-1价,与卤素相似,能支持将氢元素放在第ⅦA族的观点,D项不符合题意。]
9.C　[若X的电负性比Y的大,则表明X的非金属性比Y的强。A、B、D项均能说明X的非金属性比Y的强;原子的最外层电子数不能决定元素得失电子的能力,如氢元素的非金属性比镁元素的强,但镁原子的最外层电子数比氢原子的多,因此C项不能说明X的非金属性比Y的强。]
10.A　[根据电负性周期性变化规律,Mg元素的电负性大于Na,小于Be和Al,故电负性的最小范围为0.9~1.5,A错误;Ge的电负性为1.8,既具有金属性,又具有非金属性,B正确;根据Be和Cl的电负性,两元素电负性差距小于1.7,可形成极性键,C正确;F的电负性大于O,故O和F形成的化合物中O显正价,D正确。]
11.B　[X、Y元素同周期,且电负性:X>Y,则非金属性:X>Y。电负性大的元素在化合物中显负价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A不符合题意;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X>Y,则X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性,B符合题意;非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX,C不符合题意;一般情况下,非金属性强的第一电离能大,但O的非金属性比N大,第一电离能:N>O,D不符合题意。]
12.A　[由题表中数据可知,甲的第一电离能比乙低,所以甲的金属性比乙强,A正确;乙的第三电离能明显比第一、第二电离能高了很多,所以乙的最外层只有两个电子,乙为金属镁,其化合价为+2价,B错误;甲的第一电离能远远小于第二电离能,所以甲为钠,丙一定不是铝,因为铝的第一电离能比镁小,所以丙一定是非金属元素,C错误;丁的第一电离能比丙更大,所以丁一定为非金属元素,D错误。]
13.A　[X、Y、Z为短周期主族元素,X原子的M层只有一个电子,X是Na元素,Y、Z位于同一主族,且Z的单质为黄绿色气体,Z是Cl元素,Y是F元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,而离子的电子层越多,离子半径越大,故离子半径Cl->F->Na+,A错误;同周期主族元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能F>Cl>Na,B正确;同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故电负性F>Cl>Na,C正确;元素非金属性F>Cl,故最简单气态氢化物的稳定性HF>HCl,D正确。]
14.B　[短周期元素中,a为-2价,e为+6价,均处于第ⅥA族,可推知a为O,e为S,b有+1价,原子序数大于O,则b为Na,由原子序数可知d处于第三周期,化合价为+5价,则d为P。31P和33P质子数相同,中子数不同,是不同的核素,互为同位素,A不符合题意;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但是P原子3p轨道电子为半充满稳定状态,第一电离能较大,则第一电离能:P>S,电负性:PH2S>PH3,C不符合题意;O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键,D不符合题意。]
15.(1)元素的电负性越大,原子吸引电子的能力越强
(2)0.93　1.57　2.55　3.44
(3)原子半径越大,X值越小　周期性
解析　(1)由表中数据可知,电负性越大的元素,其非金属性越强,在反应中越易得到电子。(2)确定X值的范围应注意取同周期递变和同主族递变的交集。(3)分析同周期和同主族元素X值的递变,均可得出X值随原子半径的增大而减小,体现了元素的周期性变化。
16.(1)①Si　P　②Be和N　③第四周期第ⅠA族　④两性　(2)C
(3)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大
解析　(1)①由图中数据可知,第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能有突变,因此S的第一电离能的最小范围为Si(分值:60分)
选择题有1个选项符合题意
(1~9题,每题4分,共36分)
1.元素X的各级电离能数据如下:
I1 I2 I3 I4 I5 I6
I/(kJ·mol-1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378
则元素X的常见化合价是 (　　)
+1 +2
+3 +6
2.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,也是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是 (　　)
基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2
X的简单氢化物溶于水显酸性
Z元素在周期表中的位置为第三周期第Ⅵ族
X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
3.如图为元素周期表前四周期的一部分,下列关于R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,不正确的是 (　　)
X
W Y R
Z
W元素的第一电离能可能小于Y元素的第一电离能
Y、Z元素的简单阴离子的电子层结构均与R元素原子相同
X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是X
若X元素位于第ⅥA族,则原子核外p能级上未成对电子数最多的是Y元素
4.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素。其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2
Z Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W W有多种化合价,在溶液中生成的白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
下列说法不正确的是 (　　)
W是Fe元素
X的电负性比Y的大
Z2Y2中阴离子和阳离子个数比为1∶2
XY2是一种直线形分子
5.某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍; W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是 (　　)
原子半径:W简单离子的氧化性:WX与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
W元素只能形成离子化合物
6.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是 (　　)
第一电离能:X>Y
Z的电负性小于W
Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子
X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应
7.(2023·武汉二中月考)常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是 (　　)
第一电离能:W>Z>Y>X
简单离子的半径:Y>Z>W>X
W的简单氢化物溶于水显碱性
Z的单质具有强氧化性和漂白性
8.(2022·全国乙卷)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是 (　　)
W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
最高价氧化物的水化物酸性:Y100~200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
9.格哈德·多马克将一种磺胺类药应用于医学、因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构为,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素,Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是 (　　)
基态M原子的价层电子排布式为3s23p4
基态Y原子的电子排布图为
基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍
基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍
10.(12分)A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如表所示。
元素 相关信息
A 基态原子的价层电子排布为nsnnpn
B 基态原子中的未成对电子数是同周期元素原子中最多的
C 基态原子的最外层电子数是电子层数的3倍
D 简单离子是第三周期元素所形成的离子中半径最小的
E 基态原子的价电子层中的未成对电子数为4
请回答下列问题(用对应元素的元素符号作答)。
(1)(4分)写出D元素基态原子的价层电子排布式:　　　　　　,基态E2+的价层电子排布图:　　　　　　　　　。
(2)(4分)这5种元素中电负性最大的元素是　　　　　　　　　　　 (用元素符号表示,下同),A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为　　　　　　　(用离子符号表示)。
(4)(2分)写出C的核外共有18个电子的氢化物的电子式:　　　　　　　　　　　　。
11.(12分)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属于同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属于同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。A、B、C、D、E五种元素的电负性分别为2.1、3.5、1.5、2.5、0.8,请回答下列问题:
(1)(5分)A是　　　　　　,B是　　　　　　,C是　　　　　　　　,D是　　　　　　　　　　　　, E是　　　　　　　　　　　　。(填元素符号,下同)
(2)(4分)由电负性判断,以上五种元素中金属性最强的是　　　　　　　　　　,非金属性最强的是　　　　　　。
(3)(3分)当B与A、C、D分别形成化合物时,B显　　　　(2分)价,其他元素显　　　　　　　　　　　　(1分)价。
提升课时1　元素周期表和元素周期律的综合应用——元素推断
1.C　[由电离能可知,I4突然大幅度增大,说明X最外层有3个电子,可失去3个电子,最高化合价为+3价,故选C。]
2.A　[Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,则X原子内层电子数只能为2,Z原子最外层电子数为6,根据题意,Z应在第三周期,即Z为S元素;Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍,且Y、Z同周期,Y为Mg元素;X、Y、Z原子的最外层电子数之和为13,则X的最外层电子数为5,且X在第二周期,则X为N元素。基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,A正确;N的简单氢化物(NH3)溶于水后溶液显碱性,B错误;S元素在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族,C错误;N和S的最高价氧化物对应的水化物分别是HNO3、H2SO4,二者均为强酸,D错误。]
3.B　[由图可知,X位于第二周期,W、Y、R位于第三周期,Z位于第四周期,且X、Z同主族。若X为F元素,则W、Y分别为P、S元素,第一电离能:P>S(W>Y),若X为O元素,则W、Y分别为Si,P元素,第一电离能:P>Si(Y>W),A项正确;若X为F 元素,则Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素,S2-与Ar核外均有18个电子,而Br-比Ar核外多一个电子层,B项错误;同周期主族元素,电负性随原子序数的增大而增大,同主族元素,电负性随原子序数的增大而减小,故X、W、Y、Z四种元素中电负性最大的是X,C项正确;若X元素位于第ⅥA族,则X为O元素,O原子价层电子排布式为2s22p4,推知W为Si元素,Si原子价层电子排布式为3s23p2,Y为P元素,P原子价层电子排布式为3s23p3, R为Cl元素,Cl原子价层电子排布式为3s23p5,Z为Se元素,Se 原子价层电子排布式为4s24p4,由价层电子排布式可知,原子核外p能级上未成对电子数最多的是P(Y)元素,D项正确。]
4.B　[X的基态原子L层电子数是K层的2倍,X是C;Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,n=2即2s22p4,Y为O;Z存在质量数为23,中子数为12的核素,质子数为11,Z为Na;W有多种化合价,在溶液中生成的白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,W为Fe。]
5.C　[Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍,W、Y、Z分别位于三个不同周期,则Z为H元素;Y能够形成2个共价单键,则Y最外层含有6个电子,结合W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同可知,Y为O元素,W为Al元素;根据图示化合物的结构可知,X为Na元素。一般原子核外电子层数越多原子半径越大,同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:ZX,故B错误;Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的过氧化氢都是强氧化剂,具有漂白性,故C正确;Al可以形成共价化合物AlCl3,故D错误。]
6.C　[依据题图可知元素X、Y、W分别为Mg、Al、O,Z的原子半径比W稍大,则Z是N。镁的第一电离能大于铝,A正确;O的非金属性强于N,N的电负性小于O,B正确;铝原子核外有13个电子,每个电子的运动状态都不同,则有13种不同运动状态的电子,C错误;镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应,D正确。]
7.D　[W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH均为2,则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸,则应为HNO3和HClO4,Z的原子序数和原子半径均大于W,则W为N元素,Z为Cl元素;X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH为12,为一元强碱,且原子半径大于Cl,则X为Na元素;Y位于Na和Cl之间,且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH<2,应为二元强酸,则Y为S元素。同周期元素,第一电离能呈增大趋势,半径越小,越不容易失去电子,第一电离能越大,则第一电离能W>Z>Y>X,故A正确;电子层数越大离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小离子半径越大,所以简单离子的半径S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,故B正确;W的简单氢化物是NH3,NH3的水溶液呈碱性,故C正确;Z为Cl,Cl2本身并不具有漂白性,故D错误。]
8.D　[该化合物在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出,则说明失去的是水,即W为H,Z为O,YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则为NO2,由W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21推断,则Y为N,X为B。X(B)的单质常温下为固体,故A错误;根据非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,则最高价氧化物的水化物酸性:X(H3BO3)9.C　[根据给定物质的结构,结合W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素,Z和M为同主族元素,可知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S。基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4,故A正确;基态氮原子的电子排布图为,故B正确;Z为氧元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p4,基态Z原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,故C错误;X为碳元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p2,因此基态碳原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,故D正确。]
10.(1)3s23p1　
(2)O　N>O>C
(3)N3->O2->Al3+　(4)H︰︰H
解析　基态A原子的价层电子排布为nsnnpn,则n=2,A是碳元素;基态C原子的最外层电子数是电子层数的3倍,则C是氧元素;基态B原子中的未成对电子数是同周期元素原子中最多的,且原子序数介于碳元素和氧元素之间,则B是氮元素;D的简单离子是第三周期元素中离子半径最小的,则D是铝元素;基态E原子价电子层中的未成对电子数为4,且位于前四周期,则E基态原子的价层电子排布是3d64s2,E为铁元素。(1)Al元素的原子序数是13,其基态原子的价层电子排布式为3s23p1,基态Fe2+的价层电子排布图为。(2)元素的非金属性越强,电负性越大,故这5种元素中电负性最大的是O元素;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但由于N原子的2p轨道处于半充满状态,稳定性强,使得N元素的第一电离能大于相邻的O元素,则A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。(3)核外电子排布相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,则B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为N3->O2->Al3+。(4)O元素形成的核外共有18个电子的氢化物是H2O2,属于共价化合物,电子式为H︰︰H。
11.(1)H　O　Al　S　K　(2)K　O　(3)负　正
解析　(1)由题意可知,A、E均为第ⅠA族元素且E为金属元素,则A为H,由于B、D为同一族且最外层的p能级电子数为s能级电子数的两倍,则B、D的价层电子排布式为ns2np4,为第ⅥA族元素,则B为O,D为S,E为K,C的价层电子排布式为3s23p1,为Al。(2)五种元素中,K的电负性最小,其金属性最强,O的电负性最大,其非金属性最强。(3)当O与H、S、Al形成化合物时,由于O的电负性大,所以O显负价,其他元素显正价。

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