1、- 1 -课时跟踪检测（四） 电离能及其变化规律1下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )ABe BBCC DN解析：选 D 同一周期从左向右，元素的第一电离能呈增大的趋势，其中A 族与A 族、A 族与A 族出现反常。2下列各组元素中，第一电离能依次减小的是( )AF O N C BNa Mg Al SiCI Br Cl F DH Li Na K解析：选 D A 项， I1(F) I1(N) I1(O) I1(C)；B 项， I1(Si) I1(Mg) I1(Al) I1(Na)；C 项， I1(F) I1(Cl) I1(Br) I1(I)。3下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是(
2、)A1s 2 B1s 22s1C1s 22s2 D1s 22s22p1解析：选 B 核外电子排布为 1s22s1的原子失去一个电子后变成 1s2(与 He 原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。4元素周期表第 3 周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )ANa 2S BMgCl 2CNaCl DAlCl 3解析：选 C 第 3 周期主族元素中，第一电离能最大的元素为 Cl，第一电离能最小的元素为 Na，二者形成的化合物为 NaCl。5 下列原子的价电子排布中，对应于第一电离能最大的是( )A3s 23p1 B3s 23p2C3s 23p3 D4s 24
3、p4解析：选 C 由上述各项元素原子的价电子排布式可知 C 项中 3p3处于半充满状态，电子能量低，原子较稳定，故第一电离能最大。6下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是( )A原子半径：NaSOB稳定性：PH 3H 2SH 2OC离子半径：Al 3 Mg 2 Na D第一电离能：OFNe- 2 -解析：选 C A 项，Na、S 位于同一周期，O、S 位于同一主族，原子半径 NaSO，正确；B 项 P、S 位于同一周期，O、S 位于同一主族，其氢化物稳定性，PH 3H 2SH 2O，正确；C 项应为 Na Mg 2 Al 3 ；D 项正确。7下列说法中正确的是( )A第 3 周期所含元素中钠的
4、第一电离能最小B铝的第一电离能比镁的第一电离能大C在所有的元素中，F 的第一电离能最大D钾的第一电离能比镁的第一电离能大解析：选 A B 项， I1(Mg) I1(Al)；C 项，在所有元素中，He 的第一电离能最大；D 项，I1(Na) I1(K)， I1(Mg) I1(Na)，故 I1(Mg) I1(K)。8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(若只有 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
5、 I1 I2 I3解析：选 B A 项，同一主族，从上到下元素的第一电离能越来越小，活泼性越来越强；B项，同周期的第A 与第A 族，第A 与第A 族，第一电离能出现了反常；C 项， ns2np6的原子为稀有气体原子， 第一电离能较大；D 项，同一元素的原子，I1 I2 I3。9.(1)第一电离能介于 B、N 之间的第 2 周期元素有_种。(2)依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律，参照图中 B、F 元素的位置，用小黑点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。(3)N、Al、Si、Zn 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：I1 I2 I3 I4 Im/kJmol1578 1 817 2 7
6、45 11 578 则该元素是_(填元素符号)。(4)原子的第一电离能是指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，O、S、Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为_。解析：(1)第二周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但是由于氮原子的 2p 轨道处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的 2s 轨道处于全充满状态，铍元素的第一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的元素有铍、碳、氧 3 种。(2)由(1)可标出 C、N、O 三种元素的相对位置。(3)从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二、第三电离能都较小，而第四电离能远大于第三电
7、离能，所以原子最外层有 3 个电子，应- 3 -为铝元素。(4)同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故第一电离能 OSSe。答案：(1)3 (2)如图所示(3)Al (4)OSSe10根据下表中五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol 1 )，回答下面各题：元素代号 I1 I2 I3 I4Q 2 080 4 000 6 100 9 400R 500 4 600 6 900 9 500S 740 1 500 7 700 10 500T 580 1 800 2 700 11 600U 420 3 100 4 400 5 900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_。AQ 和 R
8、 BS 和 TCT 和 U DR 和 TER 和 U(2)下列离子的氧化性最弱的是_。AS 2 BR 2CT 3 DU (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)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_。解析：(1)在周期表中，最可能处于同一族的元素是电离能突变位置类似的元素，R 和 U 的第二电离能突然增大，说明它们的最外层上只有一个电子，同属于第A 族。(2)电离能越大，越难失去电子，相应离子越易得到电子，氧化性越强，反之，电离能越小相应离子的氧化性越弱。对于 S2 ， I
9、21 500 kJmol1 ；对于 R2 ， I24 600 kJmol1 ；对于 T3 ， I32 700 kJmol1 ；对于 U ， I1420 kJmol1 ，电离能最小的是 420 - 4 -kJmol1 ，即 U 的氧化性最弱。(3)Q 元素的各级电离能都很大，且各级电离能之间的差值非常接近，因此，可能是第A族的元素或零族元素，化学性质和物理性质最像 Q 元素的是氦元素。(4)由电离能的数值分析可得，R 为第A 族，S 为第A 族，T 为第A 族，若 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必然是 RBCDB原子序数： dcbaC离子半径：C 3 D B
10、A2D元素的第一电离能：ABDC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 C DB A 。由此得出 A、B、C、D 的原子半径大小为 BACD，A 选项错误；它们的原子序数关系为：abdc，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 DCAB，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。9下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一种化学元素。(1)上述第 3 周
11、期中第一电离能( I1)最大的是_，c 和 f 的 I1大小关系是_大于_(用字母表示)。(2)上述元素中，原子中未成对电子数最多的是_，写出该元素的电子排布式：_。(3)根据下表所提供的电离能数据，回答下列问题。锂 X YI1 520 502 580I2 7 299 4 570 1 820I3 11 816 6 920 2 750- 7 -I4 9 550 11 600表中 X 可能为以上 13 种元素中的_(填写字母)元素。用元素符号表示 X 和 j 形成的化合物的化学式_。Y 是周期表中的_族的元素。解析：(1)周期表中所列 13 种元素分别是：Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C
12、、P、O、Te、Cl、Ar，其中 Na、Mg、Al、P、Cl、Ar 属于第 3周期，原子结构最稳定的是 Ar，故其 I1最大，Mg、Al 的核外电子排布分别为1s22s22p63s2、1s 22s22p63s23p1，Mg 中 3s2为全满状态，故其 I1比 Al 的 I1大。(2)i 元素最外层电子排布为 3s23p3，有 3 个未成对电子，是最多的。(3)由表中数据可以看出，锂和 X 的 I1均比 I2、 I3小很多，说明 X 与 Li 同主族，且 X 的 I1比 Li 的 I1更小，说明 X 的金属性比锂更强，则 X 为 Na(即 a)；由 Y 的电离能数据可以看出，它的 I1、 I2、
13、 I3比 I4小得多，故 Y 原子属于A 族元素。答案：(1)m c f (2)i 1s 22s22p63s23p3(3)a Na 2O(或 Na2O2) A10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)如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题：(1)同主族内不同元素的 E 值变化的特点是_。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。试预测下列关系式中正确的是_(填写编号)。 E(砷) E(硒) E(砷) E(硒) E(溴) E(硒) E(溴)
14、 E(硒)(3)估计 1 mol 气态 Ca 原子失去最外层一个电子所需能量 E 值的范围：_ E_。(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，同主族元素随元素原子序数的增大， E 值变小；H到 He、Li 到 Ne、Na 到 Ar 呈现明显的周期性。- 8 -(2)从第 2、3 周期可以看出，第A 和A 族元素比同周期相邻两种元素 E 值都低。由此可以推测：E(砷) E(硒)、 E(溴) E(硒)。(3)根据同主族、同周期规律可以推测：E(K) E(Ca) E(Mg)。(4)10 号元素是稀有气体氖，该元素原子的最外层 2s、2p 轨道全充满，结构稳定。答案：(1)随着原子序数增大， E 值变小 周期性(2) (3)485 738(4)10 号元素为氖，该元素原子最外层 2s、2p 轨道全充满，结构稳定
