Question

根據下列五種元素的第一至第四電離能數據(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．S^2＋     B．R^2＋     C．T^3＋     D．U^＋
（3）下列元素中，化學性質和物理性質最像Q元素的是____。
A．硼     B．鈹      C．氦      D．氫
（4）每種元素都出現相鄰兩個電離能的數據相差較大的情況，這一事實從一個側面說明：______，如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數據將發生在失去第_____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

（1）E   （2）D    （3）C   （4）電子層分布，各能層能量不同；10
（5）R＜S＜T；S；S元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態，能量較低，比較穩定，失去一個電子吸收的能量較多

試題分析：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+1價，最外層電子數為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+2價，最外層電子數為2，T的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現+3價，最外層電子數為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+1價，最外層電子數為1，二者位于同一族，故答案為：E；
（2）離子的氧化性越弱，則其對應的電離能越小。由表中數據看出U的第一電離能為420 kJ?mol^-1，數值最小，故U⁺氧化性最弱，因此答案為：D；
（3）由表中數據可知，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，化學性質和物理性質最像氦，所以答案為：C；
（4）相鄰兩個電離能數據相差較大，從一個側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，據表中數據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最外層電子數為1，S的最外層電子數為2，T的最外層電子數為3。R、S、T若是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數由小到大的順序是R＜S＜T。其中由于S元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態，能量較低，比較穩定，失去一個電子吸收的能量較多，因此第一電離能異常高，故答案為：R＜S＜T，S，S元素的最外層電子處于s能級全充滿狀態，能量較低，比較穩定，失去一個電子吸收的能量較多。