高中化学鲁科版选修3课后练习：1-3-1 电离能及其变化规律 4页

www.ks5u.com 第3节　原子结构与元素性质 第1课时　电离能及其变化规律 一、非标准 ‎1.下列元素按原子半径依次减小,元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是(　　)‎ A.K、Na 、Li B.Al、Mg、 Na C.N、O、C D.Cl、S、P 解析:同周期中从左到右,元素的第一电离能逐渐增大;同主族中,从上到下,第一电离能逐渐减小。第ⅡA族中的Be、Mg、Ca及第ⅤA族的N、P、As第一电离能出现反常现象。‎ 答案:A ‎2.下列关于稀有气体的叙述不正确的是(　　)‎ A.各原子轨道电子均已填满 B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布 C.化学性质很不活泼 D.同周期中第一电离能最大 解析:稀有气体各原子轨道电子达到稳定结构,所以化学性质不活泼,同周期中第一电离能最大。稀有气体元素原子的核外电子排布与同周期的阴离子(达到稳定结构)的电子排布相同,同时还与下一周期的ⅠA、ⅡA族阳离子(失去最外层电子)具有相同的核外电子排布,故B错误。‎ 答案:B ‎3.气态原子生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.元素的第一电离能越大,其金属性越弱 B.元素的第一电离能越小,其金属性越强 C.金属单质跟酸反应的难易,只跟该金属元素的第一电离能有关 D.金属单质跟酸反应的难易,除跟该金属元素的第一电离能有关外,还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关 解析:一般来说,第一电离能越小,金属性越强。 ‎ 答案:C ‎4.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是(　　)‎ A.最易失去的电子能量最高 B.电离能最小的电子能量最高 C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D.在离核最近区域内运动的电子能量最低 解析:A项,原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子,其能量最高,A正确;B项,电离能最小的电子离原子核最远,受原子核的吸引力最小,能量最高,B正确;处于高能层中的s轨道电子的能量要比处于较低能层中p轨道电子的能量高,C错误;能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上,D正确。‎ 答案:C ‎5.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。根据表中所列数据判断下列选项中错误的是(　　)‎ 元素 I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ X ‎500‎ ‎4 600‎ ‎6 900‎ ‎9 500‎ Y ‎580‎ ‎1 800‎ ‎2 700‎ ‎11 600‎ A.元素X的常见化合价是+1‎ B.元素Y是ⅢA族元素 C.元素X与氯元素组成化合物时,化学式可能是XCl D.若元素Y位于第3周期,它可与冷水剧烈反应 解析:分析表中给出的数据,元素X的I1、I2差别很大,说明X易失去一个电子,而难失去更多的电子,因此X易形成+1价阳离子,A、C项正确;元素Y由I3到I4有很大变化,说明Y易失去3个电子,即Y原子的最外层上有3个电子,所以应位于ⅢA族,B项正确;若Y位于第3周期,则为Al,不能与冷水剧烈反应,D项错误。‎ 答案:D ‎6.第二电离能最大的元素所具有的电子结构是(　　)‎ A.1s2 B.1s22s1‎ C.1s22s2 D.1s22s22p1‎ 解析:1s22s1失去一个电子后成为1s2,与He的电子层结构相同,故再失一个电子的电离能最大。‎ 答案:B ‎7.若已知下列三式的电离能分别为E1、E2、E3: Li(g)Li+(g)+e-;E1　Li+(g)Li2+(g)+e-;E2　Li2+(g)Li3+(g)+e-;E3‎ 则电离能数值关系正确的是(　　)‎ A.E1=E2=E3 B.E1最大 C.E2最大 D.E3>E2>E1‎ 解析:同元素原子的电离能随电离级数的增加而增大,故选D。‎ 答案:D ‎8.现有核电荷数小于20的元素A,其电离能数据如下(I1表示原子失去第一个电子的电离能,In表示原子失去第n个电子的电离能;单位:eV):‎ 序号 I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ I5‎ I6‎ 电离能 ‎7.644‎ ‎15.03‎ ‎80.12‎ ‎109.3‎ ‎141.2‎ ‎186.5‎ 序号 I7‎ I8‎ I9‎ I10‎ I11‎ ‎—‎ 电离能 ‎224.9‎ ‎266.0‎ ‎327.9‎ ‎367.4‎ ‎1 761‎ ‎—‎ ‎(1)外层电子离核越远,能量越高,电离能越　　　　(填“大”或“小”)。阳离子电荷数越高,再失去电子时,电离能越　　　　(填“大”或“小”)。 ‎ ‎(2)上述11电子分属几个电子层　　　　。 ‎ ‎(3)去掉11个电子后,该元素还有　　　　个电子。 ‎ 解析:从相对量的变化说明I1、I2两个电子的排布与I3到I10八个电子的排布不同,而I11电子的排布又有区别。所以上述11个电子分属三个电子层,最外层有2个电子,次外层有8个电子,是镁元素。‎ 答案:(1)小　大　(2)3　(3)1‎ ‎9.A、B都是短周期元素,原子最外层电子排布式分别为(n+1)sx、nsx+1npx+3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体B逸出,B能使带火星的木条复燃。请回答下列问题:‎ ‎(1)比较电离能:①I1(A)　　　　I1(B)(填“>”或“<”,下同),②I1(B)　　　　I1(He)。 ‎ ‎(2)通常A元素的化合价是　　　　,对A元素呈现这种价态进行解释: ‎ ‎①用原子结构的观点进行解释: ‎ ‎　。 ‎ ‎②用电离能的观点进行解释: ‎ ‎　。 ‎ ‎③写出D跟水反应的离子方程式: ‎ ‎　。 ‎ 解析:由s能级最多能容纳2个电子和nsx+1可知,x等于1。由A、B都是短周期元素和(n+1)sx、nsx+1npx+3可知,n等于2。因此(n+1)sx代表的完整电子排布式是1s22s22p63s1,A是钠(Na);nsx+1npx+3代表的完整电子排布式是1s22s22p4,B是氧(O)。‎ 答案:(1)①<　②<‎ ‎(2)+1价　①钠原子失去一个电子后形成1s22s22p6式的原子轨道全充满的+1价阳离子。该离子结构体系能量低,极难再失去电子 ‎②Na原子的第一电离能相对较小,第二电离能比第一电离能大很多倍。通常Na原子只能失去一个电子 ‎③2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑‎ ‎10.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量I1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I1变化的特点是　　　,各主族中I1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,I1增大。但个别元素的I1出现反常,试预测下列关系式中正确的是　　　(填序号)。 ‎ ‎①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)I1(硒) ④I1(溴)I1(硒),I1(溴)>I1(硒)。‎ ‎(3)10号元素是稀有气体元素氖,达到稳定结构,此时失去一个电子就需要很高的能量。‎ 答案:(1)随着原子序数增大,I1变小　周期性 ‎(2)①③‎ ‎(3)10号元素是氖,该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构 ‎11.气态中性原子失去一个电子转化为+1价气态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I1),+1价气态阳离子继续失去电子所需最低能量依次称为第二电离能(I2)、第三电离能(I3)……‎ 下表是几种短周期金属元素原子的逐级电离能 X Y Z 电离能kJ·mol‎-1‎ ‎519‎ ‎502‎ ‎580‎ ‎7 296‎ ‎4 570‎ ‎1 820‎ ‎11 799‎ ‎6 920‎ ‎2 750‎ ‎9 550‎ ‎11 600‎ 请仔细阅读表中信息,回答下列问题:‎ ‎(1)由表中数据可知,从第一电离能到第四电离能,原子的逐级电离能越来越大,原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)X的元素符号是　　　　,Z元素常见的最高正化合价是　　　　。 ‎ 解析:(1)随着核外电子的不断失去,原子核对核外电子的吸引力逐渐增大,再失去电子越来越难,故电离能逐级增大。(2)X原子核外有3个电子故为Li元素;Z元素的I4≫I3>I2>I1,所以Z元素容易失去3个电子,呈+3价。‎ 答案:(1)随着电子的逐渐失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多 ‎(2)Li　+3价