Question

電離能是指蒸汽狀態(tài)的孤立原子失去電子形成陽離子需要的能量．從中性原子中移去第一個電子生成+1價陽離子所需的能量為第一電離能（I₁），移去第二個電子生成+2價陽離子所需要的能量為第二電離能（I₂），依此類推．V、W、X、Y、Z是短周期元素，原子序數(shù)遞增．下表是它們的電離能．單位為kJ/mol．
下列說法正確的是（　　）

• A、原子半徑X＞Y＞Z＞V＞W(wǎng)
• B、最高價氧化物的水化物的堿性：Z＞Y＞W(wǎng)
• C、W的單質只有還原性，沒有氧化性
• D、以Y、Z作為電極，硫酸作為電解質溶液的原電池中，Y做負極

Answer 1

考點：元素電離能、電負性的含義及應用,原子結構與元素周期律的關系

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：在主族元素中，當原子失去電子達到穩(wěn)定結構后，如果再失去電子，則其電離能會突兀性變化，主族元素最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，根據(jù)元素在周期表中的電離能知，
V元素第四電離能和第五電離能相差較大，則V為第IVA族元素；
W元素第五和第六電離能相差較大，則W屬于第VA族元素；
X元素第一和第二電離能相差較大，則X最外層有一個電子，屬于第IA族元素；
Y元素第二和第三電離能相差較大，則X原子最外層有兩個電子，屬于第IIA族元素；
Z元素第三電離能和第四電離能相差較大，則Z元素原子最外層有3個電子，為第IIIA族元素，
這幾種元素都是短周期元素且原子序數(shù)依次遞增，則V、W、X、Y、Z元素分別是C、N、Na、Mg、Al元素，
A．原子電子層數(shù)越多其原子半徑越大，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小；
B．元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強；
C．W單質是氮氣，既有氧化性又有還原性；
D．以Mg和Al為電極材料硫酸作電解質構成的原電池中，Mg作負極．

解答： 解：在主族元素中，當原子失去電子達到穩(wěn)定結構后，如果再失去電子，則其電離能會突兀性變化，主族元素最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，根據(jù)元素在周期表中的電離能知，
V元素第四電離能和第五電離能相差較大，則V為第IVA族元素；
W元素第五和第六電離能相差較大，則W屬于第VA族元素；
X元素第一和第二電離能相差較大，則X最外層有一個電子，屬于第IA族元素；
Y元素第二和第三電離能相差較大，則X原子最外層有兩個電子，屬于第IIA族元素；
Z元素第三電離能和第四電離能相差較大，則Z元素原子最外層有3個電子，為第IIIA族元素，
這幾種元素都是短周期元素且原子序數(shù)依次遞增，則V、W、X、Y、Z元素分別是C、N、Na、Mg、Al元素，
A．原子電子層數(shù)越多其原子半徑越大，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以原子半徑X＞Y＞Z＞V＞W(wǎng)，故A正確；
B．元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強，金屬性Y＞Z，所以最高價氧化物的水化物堿性Y＞Z，W的最高價氧化物的水化物呈酸性，故C錯誤；
C．W單質是氮氣，其化合價為中間價態(tài)，所以既有氧化性又有還原性，故C錯誤；
D．以Mg和Al為電極材料硫酸作電解質構成的原電池中，Mg易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，故D正確；
故選AD．

點評：本題以元素電離能為載體考查原子結構和元素周期律、物質性質的關系，正確推斷元素是解本題關鍵，注意：以Mg、Al為電極的原電池中Mg不一定作負極，如Mg、Al和NaOH溶液構成的原電池中Al作負極，為易錯點．