Question

根据下列四种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题：

元素代号	Ⅰ1	Ⅰ2	Ⅰ3	Ⅰ4
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

（1）在周期表中，最可能处于同一族的是

 

A．R和U     B．S和T       C．T和U     D．R和T
（2）下列离子的氧化性最弱的是

 

A．S²⁺        B．R⁺         C．T ³⁺       D．U⁺
（3）假设U元素是短周期的元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将是第

 

个．
（4）假设R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是

 

，其中元素

 

的第一电离能反常高的原因是

 

．

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用

专题：

分析：由元素的电离能可以看出，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，
（1）R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一主族；
（2）离子的氧化性最弱，即其对应的电离能最小；
（3）若U为短周期元素，据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2个电子时，可推知U在ⅠA族，则第二次电离能飞跃是在失去第一能层电子时发生；
（4）根据最外层电子数确定原子序数，S元素的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全满稳定结构、能量降低，故第一电离能反常．

解答： 解：由元素的电离能可以看出，Q的电离能很大，可能为零族元素，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，则
（1）由上述分析可知，R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，
故答案为：E；
（2）离子的氧化性最弱，即其对应的电离能最小，由表中数据看出U的第一电离能为420 kJ?mol^-1，数值最小，故U⁺氧化性最弱，
故答案为：D；
（3）若U为短周期元素，据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2个电子时，可推知U在ⅠA族，则第二次电离能飞跃是在失去第10个电子时发生的，
故答案为：10；
（4）由上述分析可知，R最外层电子数为1，S的最外层电子数为2，T的最外层电子数为3，R、S、T若是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是R＜S＜T，其中由于S的第一电离能失去的是s能级的电子，s能级为全满稳定结构、能量降低，第一电离能反常高．
故答案为：R＜S＜T；S；S元素的最外层电子处于s能级全充满，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多．

点评：本题考查电离能知识，题目难度中等，注意原子的最外层电子与电离能以及化合价的关系．