必考点03 元素周期律 -高二化学下学期期中期末必考题精准练（人教版选择性必修2）

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必考点03 元素周期律

题型一 元素周期律
例1．（2021·全国·高二课时练习）下列微粒半径依次增大的是
A．同一主族元素随着原子序数的递增
B．同一周期的元素随着原子序数的递增
C．Na+、Mg2+、Al3+、F-
D．P、S、S2-、Cl-
【答案】A
【详解】
A．依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A正确；
A．一般来说，同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B错误；
C．各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F-最大，Al3+最小，C错误；
D ．微粒半径P>S，S2->Cl-，D错误；
故答案为：A。
例2．（2021·上海市控江中学高三阶段练习）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力，中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In) 等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法错误的是
A．In是第五周期第IIIB族元素 B．的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径： In＞Al D．碱性： In(OH)3＜RbOH
【答案】A
【详解】
A．In的原子序数为49，36＜49＜54，54-49=5，即位于第5周期倒数第5列，故In是第五周期第IIIA族元素，A错误；
B．质量数等于质子数+中子数，故的中子数与电子数的差值为115-49-49=17，B正确；
C．In和Al位于同一主族，从上往下原子半径依次增大，故原子半径： In＞Al，C正确；
D．In和Rb位于同一周期，同一周期从左往右元素的金属性依次减弱，故最高价氧化物对应水化物的碱性： In(OH)3＜RbOH，D正确；
故答案为：A。
例3．短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示，则下列说法正确的是

A．1 mol X元素形成的分子中含有的原子数为2NA
B．Z的氧化物对应水化物酸性强于碳酸，则说明元素Z的非金属性强于碳
C．同族元素中，Y形成的氢化物最稳定
D．1 mol Y单质跟足量水反应时，有1 mol电子发生转移
【答案】C
【分析】
根据在短周期的相对位置，可以得出X为He、Y为F、Z为S；
【详解】
A．1 mol He元素形成的分子中含有的原子数为NA，A项错误；
B．Z的最高价氧化物对应水化物酸性强于碳酸，则说明元素Z的非金属性强于碳，B项错误；
C．卤族元素非金属性越强，氢化物越稳定，C项正确；
D．Y单质跟水反应的化学方程式为2F2+2H2O=4HF+O2，电子转移数为4，所以1molY单质转移2mol电子，D项错误；
答案选C。
【解题技巧提炼】
1．粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。
(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。
(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。
2.同周期元素性质递变规律
第三周期元素
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
(1)电子排布
电子层数相同，最外层电子数依次增加
(2)原子半径
原子半径依次减小
—
(3)主要化合价
＋1
＋2
＋3
＋4
－4
＋5
－3
＋6
－2
＋7
－1
—
(4)金属性、非金属性
金属性减弱，非金属性增加
—
(5)单质与水或酸置换难易
冷水
剧烈
热水与
酸快
与酸反
应慢
——
—
(6)氢化物的化学式
——
SiH4
PH3
H2S
HCl
—
(7)与H2化合的难易
——
由难到易
—
(8)氢化物的稳定性
——
稳定性增强
—
(9)最高价氧化物的化学式
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
—
最高价氧化物对应水化物
(10)化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
H2SiO3
H3PO4
H2SO4
HClO4
—
(11)酸碱性
强碱
中强碱
两性氢
氧化物
弱酸
中强
酸
强酸
很强
的酸
—
(12)变化规律
碱性减弱，酸性增强
—

题型二 元素周期律的综合应用
例1．（2021·浙江温州·高二阶段练习）下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态原子的价层电子轨道表示式为
C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于s区
【答案】B
【详解】
A．在基态多电子原子中，同能层的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但能层不同则不一定，如外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；
B．铁的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，由泡利原理、洪特规则，价电子轨道表达式为，B正确；
C．氮原子的2p轨道处于半满结构，较稳定，其第一电离能大于氧原子的第一电离能，C错误；
D．根据原子核外电子排布的特点，在元素周期表中位于p区，D错误；
故选B。
例2．（2021·全国·高二单元测试）根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol-1)，判断下列说法不正确的是
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A．元素的电负性最大的可能是Q元素
B．R和S均可能与U在同一主族
C．U元素可能在元素周期表的s区
D．原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素
【答案】B
【详解】
A．由表中数据可知，Q元素的第一电离能最大，非金属性强，所以元素的电负性最大，A项正确；
B．根据第一电离能的数据可知，R的最外电子层应该有1个电子，S的最外电子层应该有2个电子，不属于同一主族的元素，故B错误；
C．U的最外电子层有1个电子，可能属于s区元素，故C正确；
D．T元素最外层有3个电子，价电子排布可能是ns2np1，故D正确；
选B。
例3．（2021·山东滨州市·高二期末）X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前4周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下：
X元素的基态原子中，电子分布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等
Y原子的轨道有3个未成对电子
Z元素的族序数是其周期数的3倍
W原子的第一至第六电离能分别为：
Q为前4周期中电负性最小的元素
R元素位于元素周期表的第11列
请回答下列问题：
(1)元素X、Y、Z中：电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号，下同)，第一电离能最大的为___________。
(2)基态W原子的价电子轨道表示式为___________，基态Q原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(3)R在元素周期表中的位置是___________，属于___________区，基态R原子的电子排布式为___________。
【答案】 N 球 第4周期IB族 (或)
【分析】
X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前4周期元素，且原子序数依次增大。X元素的基态原子中，电子分布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等，则X原子的核外电子排布式为，则X为碳元素；Y原子的轨道有3个未成对电子，原子的核外电子排布式为，则Y为氮元素；Z元素的族序数是其周期数的3倍，Z处于第二周期，最外层电子数为6，则Z为氧元素；W原子的第四电离能剧增，表现+3价，原子序数大于氧元素，则W为铝元素；Q为前4周期中电负性最小的元素，即金属性前4周期最强的元素，为K元素；元素R位于周期表中第11列，R处于第四周期，为铜元素。
【详解】
(1)同周期随原子序数增大电负性增大，所以电负性；同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级由3个电子，处于半满稳定状态，第一电离能比O的大，所以第一电离能，故答案为：；N；
(2)W为13号Al元素，其核外电子排布式为：，所以其价电子的轨道表示式为；Q为K元素，基态K原子的电子排布式为，核外占据最高能级为4s，s轨道为球形，因而占据最高能级的电子云轮廓图为球形，故答案为：；球；
(3) 元素R位于周期表中第11列，R处于第四周期，为铜元素，则Cu在元素周期表中的位置为：第4周期IB族；属于ds区元素，其基态Cu原子的电子排布式为(或)，故答案为：第4周期IB族；ds；(或)。
【解题技巧提炼】
1．同周期、同主族元素性质的递变规律
性质
同一周期(从左到右)
同一主族(从上到下)
核外电子的排布
能层数
相同
增加
最外层电子数
1→2或8
相同
第一电离能
增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA)
减小
电负性
变大
变小
2.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系



题型一 元素周期律
1．下列各组性质比较中，正确的是
①沸点：HF＞H2O＞HBr＞HI；②离子还原性：S2-＞Cl-＞Br-＞I-；③酸性：HClO4＞HSO4＞HIO4； ④金属性：K＞Na＞Mg＞Al；⑤气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞H2S；⑥半径：O2-＞F-＞Na＋＞Mg2＋
A．①②③⑤ B．②③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①⑥
【答案】C
【详解】
①HF、H2O中含氢键，H2O中含氢键数目多于HF，H2O沸点最高，其它氢化物中相对分子质量大的沸点高，则沸点为HI＞HBr，①错误；
②元素的非金属性Cl＞Br＞I＞S，则对应阴离子还原性S2−＞I−＞Br−＞Cl−，②错误；
③元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性Cl＞Br＞I，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，③正确；
④同主族从上到下，金属性增强，则K＞Na，同周期从左到右金属性减弱，即Na＞Mg＞Al，则金属性：K＞Na＞Mg＞Al，④正确；
⑤元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性F＞Cl＞S，气态氢化物稳定性HF＞HCl＞H2S，⑤正确；
⑥核外电子排布相同时，核电荷数越多，半径越小，即O2−＞F−＞Na+＞Mg2+，⑥正确。
③④⑤⑥正确，答案选C。
2．表中给出了、、、四种短周期元素的部分信息，请根据这些信息判断下列说法中正确的是
元素




原子半径/
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正价或最低负价
+6
+2
-2
-1
A．原子半径由大到小的顺序为：
B．离子的半径大于原子的半径
C．离子半径由小到大的顺序为：
D． Cl-的半径大于的半径
【答案】C
【分析】
由化合价知，短周期元素X、Z的最外层电子数都为6，由原子半径的大小关系可确定X为硫元素，Z为氧元素；与X的原子半径相比，Y应为镁元素；与Z原子半径相比，W为氟元素。
【详解】
A．、、、分别为S、Mg、O、F，S、Mg为第三周期元素，O、F为第二周期元素，且同周期元素中核电荷数越大的元素，原子半径越小，所以原子半径由大到小的顺序为：，A不正确；
B．Y为Mg，Mg2+比Mg少一个电子层，所以Mg2+的半径小于Mg的半径，B不正确；
C．S2-核外有3个电子层，而Mg2+、O2-、F-的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由小到大的顺序为：，C正确；
D．Cl-与S2-的电子层结构相同，但核电荷数Cl比S大，所以Cl-的半径小于S2-的半径，D不正确；
故选C。
3．原子结构决定元素的性质，下列说法中正确的是
A．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，热稳定性最强的其沸点也一定最高
B．Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小
C．第二周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数
D．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
【答案】A
【详解】
A．在第ⅥA族元素的氢化物(H2R)中，氧元素的非金属性最强，热稳定性最强的是H2O；由于水分子间存在氢键，所以其沸点也最高，A正确；
B．Na+、Al3+只有2层电子，Cl-有3层电子，所以Cl-半径最大，B错误；
C．氟原子最外层有7个电子，但是其没有正化合价，也没有最高正价，C错误；
D．非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，但若不是最高价，则不一定，D错误；
综上所述答案为A。
4．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是
A．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱
C．第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐增强
D．原子序数从3依次增加到9，原子半径逐渐减少
【答案】C
【详解】
A．O与S为同主族元素，同主族元素从上至下非金属性逐渐增强，则O比S的非金属性强，故A正确；
B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I位于同主族，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱，故B正确；
C．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，则第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐减弱，故C错误；
D．原子序数从3依次增加到9位于同周期，同周期元素，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故D正确；
答案选C。
题型二 元素周期律的综合应用
1．（2021·山东青岛市·高二期末）下列价电子排布对应的基态原子中，电负性最大的是( )
A．2s22p1 B．2s22p3 C．2s22p4 D．3s23p4
【答案】C
【分析】
可以先根据价电子排布推出具体的原子，再比较电负性。
【详解】
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。
2．（2021·北京东城区·高二期末）按照F、Cl、Br的顺序，下列叙述正确的是
A．第一电离能依次减小
B．原子半径依次减小
C．电负性依次增大
D．对应氢化物分子中的化学键键能依次增大
【答案】A
【详解】
A．F、Cl、Br为同一主族元素，同主族元素， 从上到下电离能依次减小，A正确；
B．同主族元素从上到下原子半经依次增大，B错误；
C．同主族元素从上到下，电负性依次减弱，C错误；
D．同主族自上而下非金属逐渐减弱，对应氢化物稳定性依次减弱，氢化物分子中的化学键键能依次减弱，D错误；
故选A。
3．（2021·山东潍坊市·高二期末）以下有关元素性质的说法中错误的是( )
A．元素电负性：Na＜P＜O B．第一电离能：S＞P＞Si
C．最高化合价：Mn＞Cr＞V D．离子半径：Cl-＞K+＞Na+
【答案】B
【详解】
A．元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：Na＜P＜O，所以元素的电负性由小到大的顺序为：Na＜P＜O，A正确；
B．一般情况下，同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但第IIA、第VA元素的原子核外电子处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，失去电子消耗的能量比相邻元素大，所以第一电离能由大到小的顺序为：P＞S＞Si，B错误；
C．Mn元素最高为+7价，Cr元素最高为+6价，V元素最高为+5价，所以元素的最高化合价由高到低的顺序为：Mn＞Cr＞V，C正确；
D．离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。Cl-、K+核外有3个电子层，Na+核外有2个电子层，所以离子半径由大到小的顺序为：Cl-＞K+＞Na+，D正确；
故合理选项是B。
4．（2020·丽江市永胜县教育局高二期末）下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A．钾的第一电离能小于钠的，故钾的金属性强于钠
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．价电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一种元素而言，原子的电离能I1 【答案】B
【详解】
A、同一主族从上到下，元素的第一电高能越来越小，金属性越来越强，A项正确;
B、同周期的ⅡA族与ⅤA族元素，第一电离能出现了反常，故B不正确;
C、价电子排布式为(若只有K层时为)的原子为稀有气体原子，第一电离能较大，故Ｃ正确;
D、同一种元素原子的电离能D项正确;
答案选B。


1．（2021·山东济宁市·高二期末）现有4种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3；②1s22s22p5；③1s22s22p63s23p3；④1s22s22p63s23p4，则下列比较中正确的是
A．第一电离能：②＞①＞④＞③
B．原子半径：③＞④＞②＞①
C．电负性：②＞①＞④＞③
D．最高正化合价：②＞③=①＞④
【答案】C
【分析】
根据原子核外电子排布式可知①是N元素，②是F元素，③是P元素，④是S元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】
A．一般情况下原子核外电子层数越少，第一电离能越大；当元素处于同一周期时，第一电离能随原子序数的增大而增大，若元素处于第VA，电子处于轨道的半充满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，故上述四种元素的第一电离能大小关系为：②＞①＞③＞④，A错误；
B．原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素原子序数越小，原子半径越大，则上述四种元素的原子半径大小关系为：③＞④＞①＞②，B错误；
C．一般情况下原子核外电子层数越少，元素的电负性越大；当元素处于同一周期时，元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以上述四种元素的电负性大小关系为：②＞①＞④＞③，C正确；
D．一般情况下，元素最高化合价数值等于原子核外最外层电子数，但F由于原子半径小，得到电子能力强，没有+7价。N、P最高为+5价，S最高为+6价，所以上述四种元素的最高正化合价大小关系为：④＞③=①＞②，D错误；
故合理选项是C。
2．（2020·哈密市第八中学高二期末）如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是( )

A

D
B
E

C


A．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小
B．电负性：C>E
C．D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D．气态氢化物的稳定性顺序：D＜B＜E
【答案】D
【分析】
B元素最高价是最低负价绝对值的3倍，则B元素最高正价为+6价，其最高价氧化物化学式表示为BO3，又最高氧化物中含氧60%，令B元素相对原子质量为b，则，解得b=32，故B为S元素，由元素在周期表中相对位置可知，A为O元素、C为Se、D为P元素、E为Cl，
【详解】
由上述分析可知，A为O，B为S，C为Se，D为P，E为Cl，
A．非金属性越强，第一电离能越大，但P的3p电子半满为稳定结构，则D、E、B三种元素的第一电离能逐渐减小，故A错误；
B．同主族元素从上到下，元素的电负性减弱，同周期从左到右，电负性增大，则电负性E＞C，故B错误；
C．D、B、E三种元素形成的简单离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故C错误；
D．非金属性：D（P）＜B（S）＜E（Cl），故氢化物稳定性：D＜B＜E，故D正确；
故选：D。
3．（2021·湖北高二期末）短周期主族元素X、Y 、Z、W的原子序数依次递增，基态X原子的最高能级的单电子数是3，X、Y形成的化合物较多，其中一种化合物为红棕色气体；Z、W均为金属元素，其中基态Z原子最高能层与最低能层的电子数之和是L层电子数的一半。下列说法正确的是
A．原子半径：W >Z>Y>X B．第一电离能：W >Z
C．简单氢化物的沸点：Y >X D．W、Y形成的化合物是碱性氧化物
【答案】C
【分析】
短周期最高能级为3个单电子，则为p能级，即p能级为3个电子，结合短周期元素可初步推断基态X原子的核外电子排布为1s22s22p3，则X为N元素，N元素的化合物为红棕色气体的是NO2，则Y为O元素；L层为8个电子，则基态Z原子的ls能级与最高能级共4个电子，故其最高能级为3s，且电子数为2，故Z为Mg元素，W为金属元素，且原子序数比Mg大，则W为Al元素；
【详解】
A．X、Y 、Z、W的原子半径：Z(Mg)>W(Al)> X(N)>Y(O)，故A项错误；
B．因Mg的3s能级电子数为2，为全充满状态，而Al的3p能级只有1个电子，容易失去电子变为3s全充满的2个电子，故第一电离能Mg > Al， 故B项错误；
C．常温下，H2O为液态，而NH3为气态，简单氢化物的沸点：Y >X，故C项正确；
D．Al2O3为两性氧化物， 故D项错误。
故本题选C；
4．（2021·辽宁高二期末）由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是( )
A．O的价层电子排布式为1s22s22p4
B．Fe3+的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
C．N、As同主族，第一电离能N＜As
D．电负性F＞O＞As
【答案】D
【详解】
A．氧原子核外电子数为8，基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，价层电子排布式为2s22p4，故A不符合题意；
B．泡利不相容原理内容为：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，选项中违背洪特规则，铁离子价层电子轨道表示式：，故B不符合题意；
C．N、As同主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能N＞As，故C不符合题意；
D．同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性F＞O＞N，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性N＞As，所以电负性F＞O＞As，故D符合题意；
答案选D。
5．（2021·静宁县第一中学高二期末）根据表中五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol-1)，回答下列问题：
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_______(填序号，下同)。
A．Q和R B．S和T C．T和U D．R和T E.R和U
(2)下列离子的氧化性最弱的是______
A．S2+ B．R+ C．T3+ D．U+
(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_____
A．硼 B．铍 C．氦 D．氢
(4)T元素最可能是_______区元素，其氯化物的化学式为_______。
(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，这一事实从一个侧面说明了原子核外_______，如果U元素是短周期的元素，你估计它的第二次电离能飞跃数据将是第_______个。
(6)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_______，其中元素_______的第一电离能反常高的原因是_______。
【答案】E D C p 电子分层排布，各能层能量不同 10 T>S>R S S的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全充满稳定结构，能量较低,故第一电离能反常高
【分析】
由表中数据元素的电离能可以看出，Q 的电离能很大，可能为零族元素，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3。
【详解】
(1)以上五种元素中，最可能为同族元素的是R和U，故填E；
(2)电离能最小，离子的氧化性最弱，从表中数据可以看出，U的电离能最小，则氧化性最弱，故填D；
(3)Q元素电离能很大，可能为0族元素，同族元素性质相似，故填C；
(4)T元素的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最可能为p区元素，其氯化物的化学式为，故填p、；
(5)根据表中数据可以看出，每失去一个电子所吸收的能量不同，从侧面证明了原子核外电子分层排布，各能层能量不同；如果U为短周期元素，根据表中数据可知其为第IA族元素，且原子序数大于4，为Na，第二次电离能飞跃是在失去最内层电子时，即第10个电子时出现电离能飞跃，故填电子分层排布，各能层能量不同、10；
(6)R元素最外层电子数为1，S元素最外层电子数为2，T元素的最外层电子数为3。若R、S、T 是同周期的3种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是RS>R、S的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全充满稳定结构，能量较低,故第一电离能反常高。
【点睛】
若能级电子处于全充满或半充满状态，第一电离能较大，故会出现反常现象。
6．（2021·天津和平区·耀华中学高二期末）元素周期表前四周期、、、、五种元素，元素的原子最外层电子排布式为；元素的原子价电子排布式为；元素位于第二周期且原子中能级与能级电子总数相等；元素原子的能层的能级中有3个未成对电子；元素原子有5个未成对电子。
(1)写出元素名称：_______；_______；_______。
(2)基态原子的电子排布图为_______。
(3)当时，的最简单气态氢化物的电子式为_______，分子的结构式是_______；当时，与形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______。
(4)若元素的原子最外层电子排布式为，元素的原子价电子排布式为，、、、四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)元素原子的价电子排布式是_______，在元素周期表中的位置是_______，其最高价氧化物的化学式_______。
【答案】氧 磷 锰 O=C=O 第四周期ⅦB族
【分析】
元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布为ms1，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布式为ns2np2，B位于ⅣA族；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则原子的电子排布式为1s22s22p4，故C为氧元素；D元素原子的M能层的P能级中有3个未成对电子，则D元素原子电子排布式为1s22s22p63s23p3，D为P元素；E元素原子有5个未成对电子，则E的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，E为Mn元素。
【详解】
(1)元素名称：为氧；为磷；为锰。
(2) C为氧、氧是8号元素，基态原子的电子排布图为。
(3)当n＝2时，B为C元素，的最简单气态氢化物即甲烷的电子式为，分子即二氧化碳结构式是O=C=O；当时，与形成的化合物即二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，能生成硅酸钠溶液，离子方程式是。
(4) 若A元素的原子最外层电子排布为2s1，则A为Li元素，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，B为Si元素，同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能由大到小的顺序为：O>P>Si>Li，故答案为O>P>Si>Li。
(5) E是锰元素，价电子排布式为：3d54s2，在元素周期表中处于第四周期第ⅦB族，锰元素的最高正化合价为+7价，则其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。
7.有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，A元素基态原子的p能级上的电子数等于次外层电子数，C元素基态原子的s能级与p能级上的电子数相等，D是短周期中电负性最小的元素，E原子的第一电离能(单位：kJ·mol－1，下同)至第四电离能分别为578、1 817、2 745、11 575，F原子的价电子构型与C原子的相同。请回答下列问题：
(1)推测B的电负性________(填“>”或“<”)F的电负性。
(2)写出D原子的电子排布图：___________________，该原子的能层数为__________。
(3)写出元素E与D的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________________________。
【答案】（1）> （2） 3
（3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】由题意可推知：A：C，B：N， C：O，D：Na，E：Al，F：S。（1）N的非金属性比S强，故电负性：N>S。（2）Na的电子排布图，含有3个能层。（3）Al与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
8.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一数值x来表示，若x越大，则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
Li
Be
B
C
O
F
x值
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
元素
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0

(1)通过分析x值的变化规律，确定N、Mg的x值范围：
______ (2)推测x值与原子半径的关系是_____________________________________________。
(3)某有机物结构式为，在S—N中，你认为共用电子对偏向谁？_____(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们当成键的两原子相应元素电负性的差值Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键的类型是____________。
(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位置____________________(放射性元素除外)。
【答案】（1）2.5 3.5；0.9 1.5 （2）x值越大，半径越小 （或x值越小，半径越大）
（3）氮原子 （4）共价键 （5）第六周期第ⅠA族
【解析】同周期，从左至右，x值（电负性）逐渐增大，同主族，从上到下，x值（电负性）逐渐减小。故：（1）2.5x(S)，在S—N中，共用电子对偏向氮原子。（4）AlBr3中：Δx=x(Br)-x（Al）=x(Br)-1.5，而x(Br)<3.0，故Δx<1.5，AlBr3中化学键的类型是共价键。（5）由x值变化规律可知，越靠近元素周期表的左下部的元素x值越小，所以x值最小的元素是Cs，在周期表中的位置是第六周期第ⅠA族。
9.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)A是_____，B是_____，C是_____，D是_____，E是______(填化学符号，下同)。
(2)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)当B与A、C、D分别形成化合物时，B显________价，其他元素显________价。
(4)当B与A、C、D、E(与E形成E2B)分别形成化合物时，化合物中有离子键的是________，有共价键的是____________。
【答案】（1）H O Al S K （2）K O （3）负 正（4）Al2O3 、K2O ； H2O、 H2O2、SO2 、SO3
【解析】由题给信息很容易推出：A是H，B是O，C是Al，D是S，E是K。所以：（1）的答案分别为H 、O 、Al 、S 、K 。（2）五种元素中金属性最强的是K，非金属性最强的是O。（3）O的电负性比H、Al、S的电负性都大，形成的化合物中，O显负价，其他元素显正价。（4）判断离子键（或者共价键）的方法：Δx>1.7时，一般为离子键，当Δx<1.7时，一般为共价键。所以含有离子键的化合物有Al2O3 、K2O ，含有共价键的化合物有H2O、 H2O2、SO2 、SO3。

10.根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
⑴在周期表中，最可能处于同一族的是(　 )
A．Q和R　 B．S和T　 C．T和U　 D．R和T　 E．R和U
⑵电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是(　 )
A．Q2＋＋2e－→Q　　 B．R2＋＋2e－→R　 　C．S3＋＋3e－→S　　 D．T3＋＋3e－→T　
⑶它们的氯化物的化学式，最可能正确的是(　 )
A．QCl2　　 B．RCl　　　 C．SCl3　　 D．TCl　
⑷S元素最可能是(　 )
A．S区元素　 B．稀有气体元素　 C．p区元素　 D．准金属　
⑸下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是(　 )
A．氦（1s2）　 B．铍（1s22s2）　 C．锂（1s22s1）　 D．氢（1s1）
【答案】（1）E （2）D （3）B （4）A （5）A
【解析】根据元素电离能知，Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大，且其第一电离能较大，所以Q可能是稀有气体元素；R第一电离能和第二电离能相差较大，则R为第ⅠA族元素；S元素第二电离能和第三电离能相差较大，则S为第ⅡA族元素；T元素第三电离能和第四电离能相差较大，则T元素为第ⅢA族元素；U元素第--电离能和第二电离能相差较大，则U为第IA族元素。
(1)这几种元素中，电离能变化趋势相似的是R和U，是在周期表中最可能处于同一族的是R和U，故选E。 (2)Q可能是稀有气体、R为第IA族元素、S为第IIA族元素、T为第IIIA族元素，主族元素中，元素最高化合价与其族序数相等，但O、F元素除外，所以T元素常见化合价为+3价，则电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是D，所以D选项是正确的。
(3)Q为稀有气体，不易形成化合物，R、S、T在氯化物中的化合价分别是+1、+2、+3价，所以它们的氯化物的化学式,最可能正确的是RCl，所以B选项是正确的。
(4)S元素的第一、第二电离能较小，所以最可能是S区元素，所以A选项是正确的。
(5)Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大，且其第一电离能较大，所以Q可能是稀有气体元素，化学性质和物理性质最像Q元素的是A，所以A选项是正确的。