《2023学年高二化学精讲精练（人教2019选择性必修2）》课时精练05 原子半径和电离能（解析版）

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课时精练 05 原子半径和电离能

1．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )

A．Be B．B C．N D．O

【答案】C

【解析】同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是 IIA>IIIA，VA>VIA，选项所给的四种元

素处于同周期，N>O>Be>B，故选 C。

2．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是(　　)

A．1s22s22p63s23p3 B．1s22s22p3 C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p4

【答案】A

【解析】电子层数越多，一般原子半径越大，A、D中有 3个电子层，B、C中有 2个电子层；电子层

数相同，原子序数越大，有效核电荷数越大，原子半径越小，A与D比较，D的核电荷数大，半径小。

3．下列关于微粒半径的说法正确的是(　　)

A．电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径

B．核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同

C．质子数相同的不同单核粒子，电子数越多半径越大

D．原子序数越大，原子半径越大

【答案】C

【解析】由于同周期主族元素原子半径逐渐减小，故Ⅶ A族的原子半径不一定比上一周期Ⅰ A族元素

原子半径大，如 r(Li)>r(S)>r(Cl)；对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的；质子数相

同的不同单核粒子，阴离子半径>原子半径>阳离子半径；同周期主族元素，原子序数增大，原子半径减小。

4．下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是(　　)

①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)

③r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－) ④r(Fe2＋)<r(Fe3＋)<r(Fe)

A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③

【答案】C

【解析】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依次增大，①②正确；具有相同的电

子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小，r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋) <r(F－)<r(O2－)，③错

误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，化合价越高半径越小，④错误。

5．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是(　　)

A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p1

【答案】B

【解析】核外电子排布为 1s22s1的原子失去一个电子后变成 1s2(与He 原子电子排布相同)为稳定结构，

再失去一个电子更困难。

6．同周期有下列电子排布式的原子中，第一电离能最小的是(　　)

A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6

【答案】B

【解析】具有 B选项中电子构型的基态原子失去一个电子后，达到半充满状态，故其第一电离能最小。

7．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是(　　)

A．原子半径：Na＞S＞O B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O

C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋ D．第一电离能：O＜F＜Ne

【答案】C

【解析】A项，Na、S位于同一周期，O、S位于同一主族，原子半径 Na＞S＞O，正确；B项P、S位

于同一周期，O、S位于同一主族，其氢化物稳定性，PH3＜H2S＜H2O，正确；C项应为 Na＋＞Mg2＋＞Al3

＋；D项正确。

8．从 P和S；Mg 和Ca；Al 和Si 三组原子中，分别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素

的原子序数之和是(　　)

A．40 B．48 C．41 D．49

【答案】C

【解析】第一电离能 I1(P)＞I1(S)(同周期Ⅴ A族元素高于Ⅵ A族元素)，I1(Mg)＞I1(Ca)(同主族递变规

律)，I1(Si)＞I1(Al)(同周期递变规律)，所以三种元素的原子序数之和为 15＋12＋14＝41。

9．元素 X的各级电离能数据如下：

I1I2I3I4I5I6

I/(kJ·mol－1)578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378

则元素 X的常见价态是(　　)

A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6

【答案】C

【解析】对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3电离能数值相对较小，至 I4数值突然增大，说明元素 X

的原子中，有 3个电子容易失去，因此，该元素的常见化合价为＋3。

10．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是(　　)

①3p 轨道上只有一对成对电子的原子　②外围电子排布式为 3s23p6的原子　③ 3p 轨道为半充满的原子

④正三价阳离子与氖相同的原子

A．①②③④ B．③①②④ C．②③①④ D．②④①③

【答案】C

【解析】由题意知，①是硫原子，②是稀有气体元素氩原子，③是磷原子，④是铝原子。根据元素第

一电离能变化规律知铝的第一电离能最小，S的核电荷数虽然比 P大，但磷原子 3p 轨道半充满，比较稳定，

故P的第一电离能大于 S，同一周期中，稀有气体元素原子第一电离能最大，故选 C。

11．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为 740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当

它与氯气反应时最可能形成的阳离子是(　　)

A．X＋ B．X2＋ C．X3＋ D．X4＋

【答案】B

【解析】相邻两电子层能量相差较大，电离能产生突跃，说明再失一个电子的难度增大很多，由此可

判断最外层上的电子数，进而判断其可能化合价并由此推出其阳离子所带的正电荷数。该元素原子电离能

数据突跃发生在第二、第三电离能上，故其最外层有 2个电子，可形成＋2价阳离子。

12．下表列出了某短周期元素 R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为 kJ·mol－1)。下列关于元

素R的判断中一定正确的是(　　)

I1I2I3I4……

R 740 1 500 7 700 10 500

①R的最高正价为＋3价　② R元素位于元素周期表中第Ⅱ A族　③ R元素第一电离能大于同周期相

邻元素　④ R元素基态原子的电子排布式为 1s22s2

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

【答案】B

【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最

高正价为＋2价，位于第Ⅱ A族，可能为 Be 或者 Mg 元素，因此①不正确，②正确，④不正确；短周期第

ⅡA族(ns2)的元素，因 s轨道全满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。

13．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为 2s22p4，Y是第 3

周期离子半径最小的元素，则 X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是(　　)

A．X3YZ3 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3

【答案】A

【解析】在同周期中第一电离能最小的是 H或Ⅰ A族金属元素，其化合物中化合价为＋ 1价；Y为

Al，Z为O，根据化合物中化合价代数和为零知 A正确。

14．下表是元素周期表的一部分，表中的字母分别代表一种化学元素。

(1)上表第三周期中第一电离能(I1)最大的是________(填字母，下同)，c和f的I1大小关系是________大

于________。

(2)上述元素中，原子中未成对电子数最多的是________，写出该元素基态原子的核外电子排布式：__

__________________。

(3)根据下表所提供的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。

锂X Y

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