高考化学易错题练习：电离能和电负性

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！电离能和电负性【错题纠正】例题1、（1）下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。

（2）Li2O是离子晶体,其晶格能可通过下图的Born-Haber循环计算得到。

Li原子的第一电离能为_____kJ·mol-1，O=O键键能为______kJ·mol-1。

（3）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；【解析】((1)[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高;[Ne]3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+;[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子;[Ne]3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,A项符合题意。

（2）根据图像及第一电离能的概念(气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量),Li原子的第一电离能是520 kJ·mol-1，O=O键的键能是249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1。

元素的非金属性越强，电负性越高，非金属性：H＜P＜N＜O，故在N、H、P、O四种元素中电负性最高的是O。

【答案】(1)A（2）520；498（3）O例题2、(1)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。

第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是____________。

(2) C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为____________。

(3)(2016·全国卷Ⅱ)元素铜与镍的第二电离能分别为：I Cu＝1 958 kJ·mol－1、I Ni＝1 753 kJ·mol－1，I Cu ＞I Ni的原因是_______。

【解析】(1)从图中可以看出：除N外，同周期元素随核电荷数依次增大，E1逐渐增大，这是因为随原子半径逐渐减小，结合一个电子需要释放出更多的能量；N原子的2p轨道处于半充满状态，不易再结合一个电子，故E1呈现异常。

(2)非金属性：H<C<O，则电负性：H<C<O。

(3)铜的第二电离能失去的是全充满的3d10电子所需要的能量，镍的第二电离能失去的是4s1电子所需要的能量，前者属于稳定状态，故第二电离能：I Cu＞I Ni。

【答案】(1)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子(2)H<C<O(3)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子【知识清单】1.电离能（1）定义：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示)，一价气态基态正离子再失去一个电子所需消耗的最低能量叫做第二电离能(用I2表示)，依此类推，可得到I3、I4……同一种元素的逐级电离能的大小关系为I1＜I2＜I3＜I4＜……即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。

这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。

电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。

如Na的I1比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成＋1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成＋2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三个电子形成＋3价离子。

（2）规律：每个周期的第一个元素第一电离能最小，最后一个元素的第一电离能最大；同族元素从上到下第一电离能变小；同种原子逐级电离能越来越大(即I1＜I2＜I3…)。

（3）应用：①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。

②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)：如果某元素的I n＋1≫I n，则该元素的常见化合价为＋n。

如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。

③判断核外电子的分层排布情况：多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。

当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。

④反映元素原子的核外电子排布特点：同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。

2.电负性（1）定义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。

元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。

以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。

（2）规律：金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。

在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。

（3）应用：①判断金属元素和非金属元素：电负性小于2的多为金属元素，而大于2的元素多为非金属元素。

②判断化合物中元素化合价的正负：化合物中电负性小的元素显正化合价，而电负性大的显负化合价，如HF中，电负性F＞H，F元素和H元素的化合价分别为－1价和＋1价。

③判断化学键的类型：电负性差值大的元素原子间形成的化学键主要是离子键，而电负性差值小的元素原子间形成的化学键主要是共价键。

【变式练习】1. (1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。

试判断，违反了泡利原理的是______，违反了洪特规则的是______。

(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。

①第一电离能：Na______Mg，Mg______Ca。

②电负性：O______F，F______Cl。

③能量高低：ns______(n+1)s，ns______np。

2. 根据信息回答下列问题：（1）如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图（其中12号至17号元素的有关数据缺失）。

①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________＜Al＜________（填元素符号）；②图中Ge元素中未成对电子有________个。

（2）已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。

下面给出部分元素的电负性：已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。

①根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律_________；②通过分析电负性值变化规律，确定Al元素电负性值的最小范围_____；③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：A Li3NB PCl3C MgCl2D SiCⅠ.属于离子化合物的是___；Ⅱ.属于共价化合物的是____；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论_______。

【易错通关】1．（1）比较离子半径：F－_____O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。

（2）Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是__________。

（3）C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。

（4）第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为___________________ (用元素符号表示)。

（5）F、Cl、Br、I的第一电离能大小顺序为_______，电负性大小顺序为________。

2．如图为周期表中部分元素某种性质（X值）随原子序数变化的关系。

（1）短周期中原子核外p 能级上电子数与s 能级上电子总数相等的元素是___（填元素符号）。

（2）同主族内不同元素的X 值变化的特点是___；同周期内，随着原子序数的增大，X 值的变化总趋势是___。

周期表中X 值的这种变化特点体现了元素性质的___变化规律。

（3）X 值较小的元素集中在元素周期表的___（填序号，下同）。

a .左下角 b .右上角 c .分界线附近 （4）下列说法正确的是___。

a .X 值可反映元素最高正化合价的变化规律b .X 值可反映原子在分子中吸引电子的能力c .X 值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱 3．开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

(1)()43Ti BH 是一种储氢材料，可由4TiCl 和4LiBH 反应制得。

①基态Cl 原子中，电子占据的最高电子层符号为 _______，该电子层具有的原子轨道数为 _______。

②Li 、B 、H 元素的电负性由大到小的排列顺序为 ___________。

(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。

①LiH 中，离子半径：Li + ___________(填“>”“=”或“<”)H -。

②某储氢材料是短周期金属元素M 的氢化物。

M 的部分电离能如表所示：则M 是 ______________ (填元素符号)。

4．铍透X 射线的能力很强，有“金属玻璃”之称，其合金是航空、航天、军工、电子、核能等领域不可替代的战略金属材料。

回答下列问题：(1)第一电离能：Be____B(填“>”或“<”)。

(2)BeCl 2熔沸点低，易升华，能溶于有机溶剂，气态时存在分子BeCl 2和二聚分子(BeCl 2)2。

①BeCl 2属于________晶体，其空间构型是________。

②(BeCl 2)2分子中Be 原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上，则(BeCl 2)2分子的结构为_______(标出配位键)。

(3)晶格能BeO____MgO(填“>”或“<”)，推测BeCO 3的分解温度______(填“高于”或“低于”)MgCO 3。

5．O 2、O 3、N 2、N 4是氧和氮元素的几种单质。

回答下列问题： (1)O 原子中价电子占据的轨道数目为___________。

(2)第一电离能I 1：N______O(填“>”或“<”)，第二电离能I 2：O 大于N 的原因是_______。

(3)N 元素的简单气态氢化物NH 3在H 2O 中溶解度很大，其原因之一是NH 3和H 2O 可以形成分子间氢键，则在氨水中氢键可以表示为N …H—N 、_________(任写两种)。