高中化学 13_1 电离能及其变化规律课时训练 鲁科版选修3

课时训练5 电离能及其变化规律

基础夯实

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

,元素的第一电离能整体呈逐渐增大的趋势,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;同主族中,从上到下,第一电离能逐渐减小。

2.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

,第一电离能越小,元素金属性越强。

3.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I1I2I3I4

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

,元素X 的I 1、I 2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I 3到I 4

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。

4.第二电离能最大的元素原子所具有的电子结构是 ( )

A.1s 2

B.1s 22s 1

C.1s 22s 2

D.1s 22s 22p 1

22s 1失去一个电子后成为1s 2,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

5.若已知下列三式的电离能分别为E 1、E 2、E 3: Li(g)Li +(g)+e -;E 1

Li +(g)

Li 2+(g)+e -;E 2 Li 2+(g)

Li 3+(g)+e -;E 3

则电离能数值关系正确的是( ) (导学号52720042)

A.E 1=E 2=E 3

B.E 1最大

C.E 2最大

D.E 3>E 2>E 1

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

6.现有核电荷数小于20的元素A,其电离能数据如下(I 1表示原子失去第一个电子的电离能,I n 表示原子失去第n 个电子的电离能;单位:eV):

序

号

I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6

电

离

能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序

号

I 7 I 8 I 9 I 10 I 11 —

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,该元素原子还有个电子。

I1、I2两个电子的排布与电离能为I3到I10八个电子的排布不同,而电离能为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。

小大

(2)3

(3)1

能力提升

7.A、B都是短周期元素,原子最外层电子排布式分别为(n+1)s x、n s x+1n p x+3(n、x均大于0)。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体B逸出,B的单质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n s x+1可知,x等于1。由A、B都是短周期元素和(n+1)s x、n s x+1n p x+3可知,n等于2。因此(n+1)s x代表的原子完整电子排布式是

1s22s22p63s1,A是钠(Na);n s x+1n p x+3代表的原子完整电子排布式是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。通常Na原子只能失去一个电子

③2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑

8.(1)(2016全国甲,37节选)元素铜与镍的第二电离能分别为:I Cu=1 958 kJ·mo、I Ni=1 753 kJ·mol-1,I Cu>I Ni的原因是

。

(2)(2016全国丙,37节选)根据元素周期律,原子半径:Ga As,第一电离能:Ga

As。(填“大于”或“小于”)

解析：(1)Ni、Cu的价电子排布式分别为3d84s2、3d104s1,二者的第二电离能是:Cu失去的是全充满的3d10上的1个电子,而镍失去的是4s1上的1个电子。

(2)Ga和As位于同一周期,同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Ga>As;由于As的4p能级处于半充满状态,稳定性强,因此第一电离能:Ga

答案：(1)铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子

(2)大于小于