Question

第一電離能I₁是指氣態(tài)原子X(jué)(g)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)⁺(g)所需的能量。繼續(xù)失去第二個(gè)電子所需能量稱第二電離能。下圖是部分元素原子的第一電離能I₁隨原子序數(shù)變化的曲線圖。回答下列問(wèn)題：

（1）同一周期元素的第一電離能從左到右總趨勢(shì)是   （填增大、減小或不變，下同）；同一主族元素原子從上到下的第一電離能I₁變化規(guī)律是______________；稀有氣體的第一電離能在同周期中是最大的，原因是______________________________________________________________________。
（2）認(rèn)真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)有一些反常，第一電離能 IIA＞IIIA，VA＞VIA: 如I₁（鈹）＞I₁（硼），2號(hào)大于1號(hào)，I₁（氮）＞I₁（氧），5號(hào)大于4號(hào)。可能原因是    。（3）已知2號(hào)的I₁＝738KJ/mol, 則它的I₂   738KJ/mol， I₃    3×738KJ/mol；（填＞、＜、＝）（4）已知5號(hào)和6號(hào)元素的電負(fù)性分別為2.1和3.0，則4號(hào)元素的電負(fù)性可能為（ ）

A．3.5

B．1.8

C．2.5

D．4.0

（5）上圖中4、5、6三種元素最高價(jià)含氧酸的酸性從強(qiáng)到弱順序?yàn)?  _________ （用對(duì)應(yīng)酸的化學(xué)式表示）；它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性均比同主族上一周期的元素氣態(tài)氫化物弱，原因是：  ______ 。

Answer 1

（每空1分，共9分）（1）增大；減小；已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子
（2）第ⅡA族元素原子的ns軌道上電子排布達(dá)到全充滿，第ⅤA族的p軌道半充滿，是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，難失去電子。而ⅢA族原子價(jià)電子排成ns²np¹，若失去p能級(jí)的一個(gè)電子使剩余ns上達(dá)到全充滿的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故I₁較小 （3）＞；＞ （4）C
（5）HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄；上一周期的元素的氫化物分別為NH₃、H₂O、HF，半徑小，鍵長(zhǎng)小，鍵能大，分子穩(wěn)定

試題分析：（1）第一電離能I₁是指氣態(tài)原子X(jué)(g)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)⁺(g)所需的能量，因此金屬性越強(qiáng)第一電離能越小。同周期自左向右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，所以同一周期元素的第一電離能從左到右總趨勢(shì)是增大；同主族自上而下金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，則同一主族元素原子從上到下的第一電離能I₁變化規(guī)律是逐漸減��；由于稀有氣體元素的最外層電子已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子，所以稀有氣體的第一電離能在同周期中是最大。
（2）由于第ⅡA族元素原子的ns軌道上電子排布達(dá)到全充滿狀態(tài)，第ⅤA族的p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，難失去電子。而ⅢA族原子價(jià)電子排成ns²np¹，因此若失去p能級(jí)的一個(gè)電子使剩余ns上達(dá)到全充滿的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故I₁較小。
（3）由于鎂元素的3s能級(jí)處于全充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此鎂的第一電離能強(qiáng)于鈉的，則2號(hào)元素是Mg。由于Mg失去最外層1個(gè)電子后使3s能級(jí)電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此如果Mg元素的的I₁＝738KJ/mol,則它的I₂＞738KJ/mol。同樣分析可知如果鎂失去3s能級(jí)的2個(gè)電子后使2p能級(jí)的電子處于全充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此I₃＞3×738KJ/mol；
（4）由于P元素的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此P元素的第一電離能強(qiáng)于S元素的第一電離能，所以5、4、6三種元素分別是P、S、Cl。由于非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以S元素的電負(fù)性介于P和Cl元素之間，故答案選C。
（5）根據(jù)(OH)_mRO_n可知n值越大，含氧酸的酸性越強(qiáng)，所以酸性強(qiáng)弱順序是HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄。由于上一周期的元素的氫化物分別為NH₃、H₂O、HF，半徑小，鍵長(zhǎng)小，鍵能大，分子穩(wěn)定，因此它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性均比同主族上一周期的元素氣態(tài)氫化物弱。