Question

根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ?mol^-1），回答下列各題：

元素代號	I1	I2	I3	I4
Q	2 080	4 000	6 100	9 400
R	496	4 562	6 912	9 543
S	738	1 451	7 733	10 540
T	578	1 817	2 745	11 575
U	420	3 100	4 400	5 900

（1）在周期表中，最可能處于同一族的是

 

．
A．Q和R  B．S和T  C．T和U  D．R和T  E．R和U
（2）下列離子的氧化性最弱的是

 

．
A．S²⁺  B．R²⁺  C．T³⁺  D．U⁺
（3）下列元素中，化學性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是

 

．
A．硼  B．鈹 C．氦  D．氫
（4）每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實從一個側(cè)面說明：

 

，如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第

 

個電子時．
（5）如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是

 

，其中元素

 

的第一電離能異常高的原因是

 

．

Answer 1

考點：元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應用,元素周期律的作用,元素電離能、電負性的含義及應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)+2價，最外層電子數(shù)為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，
（1）R和U的第一至第四電離能變化規(guī)律相似，即R和U最可能在同一主族；
（2）離子的氧化性最弱，即其對應的電離能最��；
（3）Q元素各電離能都較大，而且各電離能之間無太大差距，故Q最可能為稀有氣體元素；
（4）相鄰兩個電離能數(shù)據(jù)相差較大，從一個側(cè)面說明電子是分層排布的，且各能層能量不同；
若U為短周期元素，據(jù)表中數(shù)據(jù)第一次電離能飛躍是失去第2個電子時，可推知U在ⅠA族，則第二次電離能飛躍是在失去第一能層電子時發(fā)生；
（5）根據(jù)最外層電子數(shù)確定原子序數(shù)，S元素的第一電離能失去的是s能級的電子，s能級為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、能量降低，故第一電離能反常．

解答： 解：由元素的電離能可以看出，Q的電離能很大，可能為零族元素，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，S的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現(xiàn)+2價，最外層電子數(shù)為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現(xiàn)+3價，最外層電子數(shù)為3，則
（1）由上述分析可知，R和U的第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現(xiàn)+1價，最外層電子數(shù)為1，二者位于同一族，故答案為：E；
（2）離子的氧化性最弱，即其對應的電離能最小，由表中數(shù)據(jù)看出U的第一電離能為420 kJ?mol^-1，數(shù)值最小，故U⁺氧化性最弱，故答案為：D；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，Q元素各電離能都較大，而且各電離能之間無太大差距，故Q最可能為稀有氣體元素，化學性質(zhì)和物理性質(zhì)最像氦，故答案為：C；
（4）相鄰兩個電離能數(shù)據(jù)相差較大，從一個側(cè)面說明核外電子分層排布的，且各能層能量不同．若U為短周期元素，據(jù)表中數(shù)據(jù)第一次電離能飛躍是失去第2個電子時，可推知U在ⅠA族，則第二次電離能飛躍是在失去第10個電子時發(fā)生的，
故答案為：電子分層排布，且各能層能量不同；10；
（5）由上述分析可知，R最外層電子數(shù)為1，S的最外層電子數(shù)為2，T的最外層電子數(shù)為3，R、S、T若是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是R＜S＜T，其中由于S的第一電離能失去的是s能級的電子，s能級為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、能量降低，第一電離能反常高．
故答案為：R＜S＜T；S；S元素的第一電離能失去的是s能級的電子，s能級為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、能量降低．

點評：本題考查電離能知識，題目難度中等，注意原子的最外層電子與電離能以及化合價的關系．