高中化學同步必修第一冊：原子結構與元素的性質（精講）（解析版）

4.1.2原子結構與元素的性質（精講）

思維導圖

在周期表中的位置第IAM

賒

子g金艮元素原子的最外層都有1個電子.很容易失去,因此U金屬元

結素的最宓正價為+1價,最高馀視化物對應的水化物均為強域?所以

構相似性稱為喊金M）.典型的話加金屬元素

特

隨督賒子序數(shù)的螭加.改金屬兀素賒干的電子層數(shù)逐海皆大.賒子

點

品變忖軍檸逐海戰(zhàn)大

照金號單陸都有餒白色的金屬光澤《例咯帶金色光洋I、硬度小、密

度小、熔湃點較低,R好的導電、導熱性.有延屎性,船律合金為

相似性液態(tài).可做原子反應增的導熱劑

在H金■內，珈著元素原了核電劑數(shù)的域項.單璃的緇點和沸點逐

漸降低.密度呈*大也勢（怛pNa>pK）.且U、N*、血密度小于

3變性hRb、,,曲密度大于I

物

理A4X*W收3MAX??A/r

性■白色.??03IMS1347

債

堿的?白色，工筮M79741882.9

金*?白色,柔軟0取3s774

屬■白色，柔就13325M96S8

a《信金色光譯.柔軟1J7928.4。?7S.4

口與6只發(fā)

4U*Or-^-2UO（U與tevMhm連?162只能生成LMJ）

、?與6反府：

與■氣反應4、?g=2N??OSiH<^==N?^

.----------------------------1......

K401及a：

4K+Os=2KsOJKKh-^^KsO,K*O?=^^KOj（4?t*f）

I6MB1Mli101bli0a

與水反應2R+2H：O2ROH+H5f

化

學

與色素單后的反應ZR+XJ&^RX

性

詼

與視氣反應2R+H}-^-2MH

與或反府2R+^~fcS_

麻金&鹽溶液反腐.都是先與水反應.若符合復分解反應

常見鹽溶液反應發(fā)生的條件，則生成的氫輒化物排續(xù)同注發(fā)生復分解反應

1

flcuBr;It

1rt

1t色,覆■々色,陸色建-附色原色空舞

*.，…--，_蚣_■#_也方用金

???---------------------------------------------4M.人

反超*g一”?

,T-^wTi■"w?Wwr1'

物理性展

鹵素康了都容同看到前電子使其量外層這到8個電子的總定結構.

它的的華陸都是活凌的1E金屬單后，都具石較強的氧化性

鹵

素

與出與人反應越束越度,生成的乳化物的穩(wěn)定性逐漸社弱,還原性逐漸增強

反應豆化物申閨1、HBr、HI的烯、沸點依次開息

鹵素單所與費價金屬（如Fe）反應

榭n*和構的NHH1.Hcn>HB<o〉ma

uoafrB哈Mt中齡H?黜出

演是梅a常任下阜一的液態(tài)的非金it單質

鹵素單質都有毒.求有很強的凰拽性.液浪照發(fā).保存時要加一

特界性些水遺行“水封".確U］升華,遇汴粉溶液變苗（除*卜）

口八Bn、h后溶于有機溶劑羊、CClo汽油等

，兒正化合價

常見考點

2

考點一堿金屬

【例1】下列關于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是

①金屬性最強的是鋰②氧化性最強的是鋰離子③在自然界中均以化合態(tài)形式存在④Li的密度最大⑤縮與水

反應十分劇烈，甚至會發(fā)生爆炸

A.①②③B.④⑤C.②④D.②③⑤

【答案】D

【解析】①同主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，即Cs的金屬性最強，故①錯誤；

②單質的還原性越強，則其離子的氧化性越弱，同主族從上到下，元素的金屬性增強，則L/的氧化性最強，

故②正確；

③堿金屬都是活潑的金屬，自然界中均以化合態(tài)形式存在，故③正確；

④從上到下堿金屬元素單質的密度呈增大的趨勢，Cs的密度最大，故④錯誤；

⑤Cs的金屬性非常強，與水反應十分劇烈，故⑤正確；

綜上所述，②③⑤正確，故選D。

【一隅三反】

1.（2022?陜西西安?高一期中）下列關于堿金屬元素的說法中，正確的是

A.IA族元素都是堿金屬元素

B.在常溫下Cs與水反應會發(fā)生爆炸

C.金屬鉀具有強還原性，K+具有強氧化性

D.堿金屬單質可將銅從其鹽溶液中置換出來

【答案】B

【解析】A.IA族元素中的H不屬于堿金屬元素，A錯誤；

B.根據(jù)堿金屬元素性質的遞變規(guī)律，從上至下，隨著原子序數(shù)的遞增，金屬性越來越強，與水反應越來越

劇烈，鈉的金屬性最強，在常溫下與水反應會發(fā)生爆炸，B正確；

3

C.金屬鉀具有強還原性，但K+具有弱氧化性，C錯誤；

D.由于堿金屬單質性質太活潑，遇到水溶液時優(yōu)先和水反應生成堿和氫氣，因此不能將銅從其鹽溶液中置

換出來，D錯誤；

答案選B。

2.（2022?江蘇南通?高一期中）據(jù)《自然》雜志最近報道。“絕緣純水首次在實驗室轉成金屬“：研究人員將

一小點水滴在一滴堿金屬（如鈉、鉀）上。在一個真空室內，室溫下以液體形式存在的鈉鉀合金從一個噴嘴滴

下。然后水蒸氣再通過管道進入真空室，在金屬液滴的外部形成一個極薄的外層；最后，電子和金屬陽離

子從鈉鉀合金中流入水中，形成導電的“金屬水下列有關說法錯誤的是

A.水與堿金屬能發(fā)生氧化還原反應

B.“金屬水”靠陽離子、電子和陰離子的移動導電

C.“金屬水”中陽離子的總數(shù)等于自由移動的電子的總數(shù)

D.鈉、鉀都是活潑金屬，化學性質相似

【答案】B

【解析】A.堿金屬與水反應生成堿和氫氣，H和堿金屬的化合價都發(fā)生變化，是氧化還原反應，A正確;

B.根據(jù)題意可知，金屬水中沒有陰離子，B錯誤；

C.金屬單質的化合價為0,因此正負電荷數(shù)相等，堿金屬的陽離子均為+1價，故陽離子的總數(shù)等于自由移

動的電子的總數(shù)，C正確；

D.Na和K處在同一個主族，最外層只有1個電子，容易失電子發(fā)生氧化反應，屬于活潑金屬，且化學性

質相似，D正確；

故選B。

3.（2021?甘肅省徽縣第二中學高一階段練習）下列有關鋰及其化合物的敘述中，不正確的是

A.LiHCCh受熱能分解

B.Li可以與N?化合生成LiN3

C.Li2cO3與鹽酸反應生成無色氣體

D.Li在氧氣中燃燒產物Li2O中含有離子鍵

【答案】B

【解析】A.鋰與鈉位于第IA族，性質具有相似性，均能失去最外層的一個電子，體現(xiàn)還原性，但由于原

子核外電子層有差異，使得原子核對核外電子引力有差異，因此化學性質上具有差異性。NaHCOa受熱易分

解，生成碳酸鈉、二氧化碳和水，則LiHCQ:受熱也能分解，故A正確；

B.Na與N2化合生成Na3N（氮化鈉），則Li與Nz化合生成U3N（氮化鋰），故B錯誤；

4

C.Na2c03與鹽酸反應生成無色氣體CO2,則Li2c。3與鹽酸反應也能生成無色氣體C02，故C正確；

D.Na與氧氣反應，常溫下生成Na?O,點燃條件下產物是Na?O2,而Li的金屬性弱于Na,Li在氧氣中燃

燒產物是Li?O,它是離子化合物，含有離子鍵，故D正確。

故選B。

考點二鹵族元素

【例2-1］（2022?上海市進才中學高一期末）澳、碘均為鹵族元素，下列關于溟、碘說法錯誤的是。

A.將巳分別通入NaBr溶液和Nai溶液中，可以得到浪單質和碘單質

B.溟單質和碘單質在四氯化碳中的溶解度均大于它們在水中的溶解度

C.碘酒可以使淀粉碘化鉀試紙變藍

D.通常將KIO3固體添加到食鹽中來制作碘鹽

【答案】A

【解析】A.將Fz分別通入NaBr溶液和Nai溶液中，用直接與水反應，無法得到漠單質和碘單質，A項錯

誤；

B.澳單質和碘單質是非極性分子，易溶于非極性分子組成的溶劑，四氯化碳是非極性溶劑，水是極性溶劑，

根據(jù)相似相溶原理可以知道，溟單質和碘單質在水溶液中溶解度很小，但在四氯化碳中溶解度很大，B項正

確；

C.碘酒中含碘單質，遇淀粉變藍，則能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{，C項正確：

D.食鹽中添加碘酸鉀（KIOJ加工碘鹽可以補充碘，D項正確；

答案選A。

【例2-2】（2022?上海市青浦區(qū)第一中學高一期中）甲、乙、丙三種無色溶液各含有一種X離子（X-為C1、

Br\T）,向甲中加入淀粉和新制的氯水變?yōu)槌壬瑢⒋巳芤杭尤氡?，丙中液體無明顯變化，則甲、乙、

內依次為

A.Br\I、CTB.Br\Cl\I

C.Cl、Br、ID.Cl\I、Br

【答案】A

【解析】甲、乙、丙三種無色溶液各含有一種X-離子（X一為。一、Br\I）,向甲中加入淀粉和新制的氯水

變?yōu)槌壬瑒t生成了漠單質，說明甲中含有B「，將此溶液加入丙中，丙中液體無明顯變化，說明丙中沒有

I,而含有。，則乙中含有I,因此甲、乙、丙依次為Br、「、Cl,故A符合題意。

5

綜上所述，答案為A。

【例2-3】(2022.江蘇南通.高一期中)為驗證鹵素單質C12、Brz、12氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示

裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性己檢驗)。

D

實驗過程：

I.打開彈簧夾，打開活塞a,滴加濃鹽酸。

n.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。

HI.當B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時，關閉活塞a。

IV....

(1)A中產生黃綠色氣體對應的化學方程式是。

(2)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是。

(3)浸有NaOH溶液的棉花的作用,寫出反應的離子方程式：o

(4)為驗證漠的氧化性強于碘，過程IV的操作是,現(xiàn)象是。

(5)氯、澳、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑

逐漸增大，(填“失電子”或"得電子”)能力逐漸減弱。

【答案】(l)2KMnO_i+16HCl=5CbT+2MnCb+8H9+2KC1

⑵CL+2B產Br2+2C1-

⑶是吸收沒反應的氣體，防止污染空氣C12+2OH=CI+C1O+H2O

(4)打開活塞b,使C中少量溶液滴入D中D中溶液變?yōu)樗{色

(5)得電子

【解析】驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，裝置A：高缽酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成氯化缽、氯化鉀、氯

氣和水，裝置A中生成氯氣，燒瓶上端濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍色，驗證氯氣的氧化性強于碘，裝置B：

裝置B中盛有漠化鈉，氯氣進入裝置B中，氯氣氧化溟離子為漠單質，溶液呈橙紅色，驗證氯的氧化性強

于澳，氯氣有毒，能被氫氧化鈉吸收，浸有氫氧化鈉的棉花防止氯氣污染空氣，當B和C中的溶液都變?yōu)?/p>

黃色時，夾緊彈簧夾，為驗證浪的氧化性強丁碘，實驗時應避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t

6

色時，說明有大量的澳生成，此時應關閉活塞a,否則氯氣過量，影響實驗結論，以此解題。

(I)黃綠色氣體為氯氣，KMnO4是氧化劑，Ch是氧化產物，則KMnCU的氧化性比。2強，反應的離子方程

式為：2KMnCh+16HC1=5C12t+2MnCb+8H2O+2KCl；

(2)氯氣的氧化性強于溪，將氯氣通入NaBr溶液中會有單質澳生成，發(fā)生反應的離子方程式為：

Ch+2Br-Br2+2Cl-；

(3)Ch有毒，污染空氣，故用氫氧化鈉來進行尾氣處理，利用的原理是氯氣能與強堿溶液反應，故氫氧化鈉

溶液的作用是：是吸收沒反應的氣體，防止污染空氣；離子方程式為：Ch+2OH=Cl+ClO+H2O；

(4)為驗證澳的氧化性強于碘，應將C中生成的澳加入到盛有KI溶液的D中，如發(fā)生氧化還原反應，則生

成碘單質，而D溶液中淀粉遇碘單質變藍，故答案為：打開活塞b,使C中少量溶液滴入D中；D中溶液

變?yōu)樗{色；

(5)氯、溟、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下，原子半徑增大，對核外電子的吸引能

力減弱，得電子能力逐漸減弱。

【一隅三反】

1.(2022?上海市延安中學高一期末)下列有關澳、碘的說法中正確的是

A.澳和碘只能從海水中提取

B.單質澳溶解在四氯化碳中呈現(xiàn)紫紅色

C.在碘化鉀溶液中加入淀粉溶液呈藍色

D.存放液澳的試劑瓶要用橡皮塞密封并用水封

【答案】A

【解析】A.漠和碘在陸地上的含量極少，而在海水中含量豐富，因此只能從海水中提取，故A正確；

B.單質澳溶于水呈橙黃色，溶于四氯化碳呈橙紅色，故B錯誤；

C.碘化鉀中的碘是碘離子，不能使淀粉溶液變藍，故C錯誤；

D.澳具有揮發(fā)性，存放時加水液封，防止揮發(fā)，但液澳會腐蝕橡膠，不能用橡膠塞存放液澳，故D錯誤；

答案選A。

2.(2022?上海金山?高一期末)檢驗某無色溶液中是否含有I，所用試劑不合理的是

A.氯水和淀粉溶液B.硝酸酸化的硝酸銀溶液

C.氯水和淀粉碘化鉀溶液D.氯水和苯

【答案】C

【解析】A.氯水能把「氧化為12,12能使淀粉溶液變藍，故不選A；

B.「與Ag+反應生成黃色Agl沉淀，用硝酸酸化的硝酸銀溶液可以檢驗「，故不選B；

7

c.淀粉碘化鉀溶液引入了「，干擾無色溶液中「的檢驗，故選c：

D.氯水能把「氧化為12,苯能萃取碘水中的碘，某無色溶液中加入氯水和苯，若上層液體呈紫紅色，說明

無色溶液中含有「，故不選D；

選C。

3.（2022?福建?廈門雙十中學高一階段練習）某實驗小組探究CIO；和I-的反應規(guī)律，實驗操作及現(xiàn)象如表:

編無色NaCICh溶液用試管中溶液淀粉-KI試紙

實驗及試劑

號量/mL顏色顏色

I0.05淺黃色無色

濕潤淀粉滴加1.33mol/L

KI試紙NaCICh溶液

20.20深黃色無色

30.25淺黃色藍色

“0.2mol/LKI溶液0.50mL

日6.0mol/LH2so4溶液0.75mL

40.30無色藍色

（1）取實驗2后的溶液，進行如圖實驗:

CC14

深黃色溶液下層紫色溶液

①檢驗CIO；的還原產物。取上層清液，—（填操作和現(xiàn)象），說明CIO；被還原為Ch

②實驗2中CIO；和「發(fā)生反應的離子方程式:

⑵查閱資料：一定條件下，I-和L都可以被氧化成10；。

作出假設：NaCICh溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaCICh溶液與（1）中的反應產物繼續(xù)反應，

同時生成C12。

進行實驗：取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗，進一步佐證其中含有IO、。其中試劑X可以是―（填

標號）。

a.碘水b.KMnCU溶液c.NaHSCh溶液

獲得結論：NaCICh溶液用量增加導致溶液褪色的原因是一（用離子方程式表示）。

8

無色溶液黃色溶液下層紫色溶液

(3)小組同學繼續(xù)實驗，通過改變實驗4中硫酸溶液的用量，獲得如表實驗結果:

編號6.0molL“H2sCU溶液用量試管中溶液顏色淀粉一KI試紙顏色

50.25mL淺黃色無色

對比實驗4和5,可以獲得的結論是.

+

【答案】⑴滴加AgNCh,有白色沉淀產生CIO；+6r+6H=Cr+3l2+3H2O

(2)c2ClO；+I2=ChT+IO；

⑶CIO；和r的反應規(guī)律與H+(或H2so4)的用量有關

【解析】本實驗的目的，是通過改變NaCICh溶液用量，由產生的實驗現(xiàn)象，推斷反應的產物，實現(xiàn)探究CIO：

和r的反應規(guī)律。

(1)①檢驗CIO；的還原產物cr,需使用硝酸銀溶液，實驗操作：取上層清液，滴加AgNCh,有白色沉淀產

生，說明CIO；被還原為C1-。

②實驗2中CIO；和r發(fā)生反應，由溶液的顏色可以推知，產物中含有卜，離子方程式：CIO；

+6I+6H+=CI+3l2+3H2O?答案為：滴加1AgNOj,有白色沉淀產生；CIO；+6r+6H+=Cr+3l2+3H2O；

(2)證明實驗4中的無色溶液中含有IO；,需加入還原劑，在碘水、KMnCh溶液、NaHSCh溶液中，只有NaHSOs

具有還原性，所以試劑X可以是c。

通過不斷增加NaCICh溶液的用量，溶液的顏色先變深后變淺，則表明12能被NaCICh氧化，從而得出結論：

NaCQ溶液用量增加導致溶液褪色的原因是2C1O；+I2=C12T+IO：。答案為：c；2C1O；+I2=C12?+IO；；

(3)對比實驗4和5可知，改變硫酸的用量,反應產物發(fā)生改變，從而得出結論：CIO,和I-的反應規(guī)律與H+(或

H2SO4)的用量有關。答案為：CIO；和r的反應規(guī)律與H+(或H2so4)的用量有關。

考點三綜合運用

【例3】在已經提取氯化鈉、溟、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用以下所給的工藝流程生產單質碘：

9

富

碘Ag

液

NQs溶

①Ag

水

鹵③Fe、

甲

丁

攪拌

洗

濾、水

水②過

純

⑤提

族。

周期

中的第

周期表

于元素

(1)碘位

o

的是

的目

加Fe

驟③

(2)步

。

：

方程式

的化學

驟④

出步

(3)寫

劑，

的試

所需

生產

制成

產物

該副

，若將

利用

循環(huán)

原料

考慮

是,

產物

的副

利用

，可以

程中

產流

述生

(4)上

理。

行處

來進

需加入

先后還

。

)：

式表示

學方程

是(化

其原因

黑，

光易變

物質見

(5)甲

的名稱

純方法

分離提

，該

凝結

固體

上有

濾紙

孔的

有小

在扎