Question

电离能是指蒸汽状态的孤立原子失去电子形成阳离子需要的能量．从中性原子中移去第一个电子生成+1价阳离子所需的能量为第一电离能（I₁），移去第二个电子生成+2价阳离子所需要的能量为第二电离能（I₂），依此类推．V、W、X、Y、Z是短周期元素，原子序数递增．下表是它们的电离能．单位为kJ/mol．
下列说法正确的是（　　）

• A、原子半径X＞Y＞Z＞V＞W
• B、最高价氧化物的水化物的碱性：Z＞Y＞W
• C、W的单质只有还原性，没有氧化性
• D、以Y、Z作为电极，硫酸作为电解质溶液的原电池中，Y做负极

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,原子结构与元素周期律的关系

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：在主族元素中，当原子失去电子达到稳定结构后，如果再失去电子，则其电离能会突兀性变化，主族元素最外层电子数与其族序数相等，根据元素在周期表中的电离能知，
V元素第四电离能和第五电离能相差较大，则V为第IVA族元素；
W元素第五和第六电离能相差较大，则W属于第VA族元素；
X元素第一和第二电离能相差较大，则X最外层有一个电子，属于第IA族元素；
Y元素第二和第三电离能相差较大，则X原子最外层有两个电子，属于第IIA族元素；
Z元素第三电离能和第四电离能相差较大，则Z元素原子最外层有3个电子，为第IIIA族元素，
这几种元素都是短周期元素且原子序数依次递增，则V、W、X、Y、Z元素分别是C、N、Na、Mg、Al元素，
A．原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；
B．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强；
C．W单质是氮气，既有氧化性又有还原性；
D．以Mg和Al为电极材料硫酸作电解质构成的原电池中，Mg作负极．

解答： 解：在主族元素中，当原子失去电子达到稳定结构后，如果再失去电子，则其电离能会突兀性变化，主族元素最外层电子数与其族序数相等，根据元素在周期表中的电离能知，
V元素第四电离能和第五电离能相差较大，则V为第IVA族元素；
W元素第五和第六电离能相差较大，则W属于第VA族元素；
X元素第一和第二电离能相差较大，则X最外层有一个电子，属于第IA族元素；
Y元素第二和第三电离能相差较大，则X原子最外层有两个电子，属于第IIA族元素；
Z元素第三电离能和第四电离能相差较大，则Z元素原子最外层有3个电子，为第IIIA族元素，
这几种元素都是短周期元素且原子序数依次递增，则V、W、X、Y、Z元素分别是C、N、Na、Mg、Al元素，
A．原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径X＞Y＞Z＞V＞W，故A正确；
B．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，金属性Y＞Z，所以最高价氧化物的水化物碱性Y＞Z，W的最高价氧化物的水化物呈酸性，故C错误；
C．W单质是氮气，其化合价为中间价态，所以既有氧化性又有还原性，故C错误；
D．以Mg和Al为电极材料硫酸作电解质构成的原电池中，Mg易失电子发生氧化反应而作负极，故D正确；
故选AD．

点评：本题以元素电离能为载体考查原子结构和元素周期律、物质性质的关系，正确推断元素是解本题关键，注意：以Mg、Al为电极的原电池中Mg不一定作负极，如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中Al作负极，为易错点．