《2025年高中总复习优化设计高中化学》

考向2 电离能、电负性的变化规律及应用
例2(2024·江苏南通期初调研)当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：$NaN_3 + KNO_3 \to K_2O + Na_2O + N_2 \uparrow$(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是(A)
A. 半径大小：$r(Na^+) ＜ r(N^{3 - })$
B. 电负性大小：$N ＞ O$
C. 电离能大小：$I_1(Na) ＞ I_1(O)$
D. 碱性强弱：$KOH ＜ NaOH$
对点训练2
硒($_{34}Sc$)元素是人体必需的微量元素之一，与溴同周期。下列说法不正确的是(C)
A. 电负性由大到小顺序：$Cl ＞ Br ＞ Se$
B. 简单氢化物的稳定性：硒化氢 ＜ 水 ＜ 氟化氢
C. 第一电离能：$Br ＞ Se ＞ As$
D. 原子半径：$Se ＞ Br ＞ O$

答案： 例2 A 解析$Na^{+}$、$N^{3 - }$的电子层结构相同，但$N^{3 - }$的核电荷数更小，离子半径更大，A正确；电负性大小：$N＜O$，B错误；$Na$为金属元素，第一电离能较小，所以第一电离能：$I_{1}(Na)＜I_{1}(O)$，C错误；同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，则碱性：$KOH＞NaOH$，D错误。对点训练2 C 解析电负性：$Cl＞Br＞Se$，A正确；元素的非金属性：$Se＜O＜F$，故简单氢化物的稳定性：硒化氢＜水＜氟化氢，B正确；第一电离能：$Br＞As＞Se$，C错误；原子半径：$Se＞Br＞O$，D正确。

1. 以下有关元素性质的说法错误的是(B)

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： 1.B 解析根据电负性变化规律，电负性：$Na＜P＜O$，A正确；同周期主族元素从左 到右，其第一电离能呈增大趋势，P原子的$3p$轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于S，则第一电离能：$P＞S＞Si$，B错误；$Mn$、$Cr$、V元素的最高化合价分别为＋7价、＋6价、＋5价，C正确；一般电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：$Cl^{-}＞K^{+}＞Na^{+}$，D正确。

2. 若某原子处于能量最低状态时，其价层电子排布式为$3d^24s^2$。下列说法正确的是(C)

A.该元素处于周期表中的ds区
B.该元素处于周期表中的第四周期第ⅡB族
C.该元素原子的M能层共有10个电子
D.该元素是金属元素，与Zn处于同族

答案： 2.C 解析该元素基态原子的价层电子排布式为$3d^{2}4s^{2}$，则其电子排布式为$1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{2}4s^{2}$，应为$Ti$元素，处于元素周期表中的第四周期第ⅣB族，属于d区元素，与$Zn$不是同族元素。由原子的电子排布式可知，M能层的电子总数为$2 + 6 + 2 = 10$。

3.(2024·七省适应性测试安徽化学，8)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价层电子排布式为$ns^nnp^n$。下列说法错误的是(D)


A.该阴离子中铜元素的化合价为+3
B.元素电负性：$X ＜ Y ＜ Z$
C.基态原子的第一电离能：$X ＜ Y ＜ Z$
D.W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区

答案： 3.D 解析基态X原子的价层电子排布式为$ns^{n}np^{n}$，由于$np$能排布电子，则$ns$能级已排满电子，推知$n = 2$，故X为C元素；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，则W为H元素，X、Y、Z三种元素均位于第二周期。阴离子结构中Y形成3个共价键，X形成4个共价键，则Y是N元素，Z是F元素。阴离子带1个单位负电荷，结合各元素化合价推知，铜元素的化合价为＋3价，A正确；元素的电负性：$C＜N＜F$，B正确；第一电离能：$C＜N＜F$，C正确；W是H元素，位于元素周期表的s区，D错误。

4.(2024·黑龙江大庆第一次质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物$Z_2X_2$，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(C)

A.第一电离能：$W ＞ X ＞ Y ＞ Z$
B.电负性：$Y ＞ Z ＞ W$
C.简单离子的半径：$W ＞ X ＞ Y ＞ Z$
D.氢化物水溶液的酸性：$Y ＞ W$

答案： 4.C 解析短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z与X能形成淡黄色化合物$Z_{2}X_{2}$，该淡黄色化合物应为$Na_{2}O_{2}$，则X为O元素，Z为$Na$元素，基态O原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Y与W的最外层电子数相同，结合Y的原子序数在O与$Na$之间，则Y为F元素，W为$Cl$元素。同一周期从左向右元素第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为$Y＞X＞W＞Z$，A错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性为$Y＞W＞Z$，B错误；四种元素的离子半径从大到小的顺序为$Cl^{-}＞O^{2 - }＞F^{-}＞Na^{+}$，即$W＞X＞Y＞Z$，C正确；F元素的非金属性强于$Cl$元素，则形成氢化物后，F原子吸引H原子的能力强于$Cl$原子，在水溶液中$HF$不容易发生电离，则$HCl$的酸性强于$HF$，D错误。

5.(2023·湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为$3W_3(ZX_4)_2 \cdot WY_2$，已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素，基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3，下列说法正确的是(C)

A.电负性：$X ＞ Y ＞ Z ＞ W$
B.原子半径：$X ＜ Y ＜ Z ＜ W$
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性

答案： 5.C 解析X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，根据基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，且X、Y、Z原子的未成对电子数之比为$2:1:3$，再结合化学式$3W_{3}(ZX_{4})_{2}\cdot WY_{2}$，可推得X为氧元素、Y为氟元素、Z为磷元素，又由于W为金属元素，因此W为钙元素。电负性：$Y(F)＞X(O)＞Z(P)＞W(Ca)$，A错误；原子半径：$W(Ca)＞Z(P)＞X(O)＞Y(F)$，B错误；$2F_{2}+2H_{2}O = 4HF + O_{2}$、$Ca + 2H_{2}O = Ca(OH)_{2}+H_{2}\uparrow$，Y的单质$F_{2}$、W的单质$Ca$都能与水反应产生气体，C正确；Z元素最高价氧化物对应的水化物为$H_{3}PO_{4}$，$H_{3}PO_{4}$不具有强氧化性，D错误。

6.(2023·浙江1月选考卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(B)

A.电负性：$Z ＞ X$
B.最高正价：$Z ＜ M$
C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性：$Z ＞ Y$

答案： 6.B 解析Y的s能级电子数是p能级的两倍，则Y是C元素；M是地壳中含量最多的元素，则M是O元素；Q是纯碱中的一种元素，其原子序数大于$M(O)$，则Q是$Na$元素。X的$2s$轨道全充满，且原子序数小于$Y(C)$，则X是B或$Be$元素；Z的原子序数介于$Y(C)$和$M(O)$之间，则Z是N元素。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：$N＞B$(或$Be$)，A正确；M是O元素，无最高正价，B错误；O和$Na$元素形成的$Na_{2}O_{2}$中含有离子键和非极性键，C正确；非金属性：$N＞C$，则酸性：$HNO_{3}＞H_{2}CO_{3}$，D正确。