高中化學必修第一冊習題第四章 物質結構 元素周期律第3課時　原子結構與元素性質

第3課時原子結構與元素性質基礎過關練題組一堿金屬元素1.(2019重慶一中高一下月考)對于可能存在的第119號元素,有人稱之為“類鈁”。根據(jù)周期表結構及元素性質變化趨勢,判斷下列有關“類鈁”的預測不正確的是()A.“類鈁”元素位于元素周期表的第八周期,在化合物中顯+1價B.“類鈁”元素的非金屬性極強,其最高價氧化物對應的水化物為強酸C.“類鈁”單質遇水劇烈反應,可能發(fā)生爆炸D.“類鈁”單質的密度大于鈁單質,且大于1g/cm32.堿金屬是典型的活潑金屬,其根本原因是()A.堿金屬單質的密度小,熔點和沸點低B.堿金屬在常溫下易被氧化C.堿金屬原子最外電子層上都只有1個電子,容易失去D.堿金屬原子的核電荷數(shù)比較小3.鋰(Li)是一種銀白色的金屬,質軟,是密度最小的金屬。金屬鋰常用于原子反應堆、制輕合金及電池等,鋰電池或鋰離子電池備受人們推崇。鋰(Li)不可能具有的性質是()A.鋰在空氣中燃燒只生成氧化鋰B.鋰很軟,用小刀可以切割C.鋰的熔點比金屬銫高D.金屬鋰可以保存在煤油中4.下圖表示堿金屬的某些性質與核電荷數(shù)的變化關系,則下列各性質中不符合圖示關系的是()A.還原性B.與水反應的劇烈程度C.熔點D.原子半徑5.(2019安徽安慶白澤湖中學高一下月考)下列各組比較不正確的是()A.鋰與水反應不如鈉與水反應劇烈B.還原性:K>Na>Li,故鉀可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點:Li>Na>KD.堿性:LiOH<NaOH<KOH6.我國科學家通過與多個國家進行科技合作,成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘,使我國時間頻率基準的精度從30萬年不差1秒提高到600萬年不差1秒,標志著我國時間頻率基準研究進入世界先進行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根據(jù)銫在元素周期表中的位置,推斷下列內容:(1)銫的原子核外共有層電子,最外層電子數(shù)為,銫的原子序數(shù)為。

(2)銫單質與水劇烈反應,放出色氣體,同時使紫色石蕊溶液顯色,因為(寫出化學方程式)。

(3)預測銫單質的還原性比鈉單質的還原性(填“弱”或“強”)。

題組二鹵族元素7.下列有關鹵素單質的說法正確的是()A.從F2到I2,單質密度逐漸減小B.從F2到I2,單質氧化性逐漸增強C.H2與F2不能共存D.碘與鐵反應時生成FeI38.(2019黑龍江雙鴨山一中高一下月考)類推的思維方式在化學學習與研究中經常采用,但類推出的結論是否正確最終要經過實驗的驗證。以下類推的結論正確的是()A.由“Cl2+H2OHCl+HClO”反應可推出“F2+H2OHF+HFO”反應也能發(fā)生B.HCl的水溶液酸性很強,推出HF的水溶液酸性也很強C.由“2Fe+3Cl22FeCl3”反應可推出“2Fe+3I22FeI3”反應也能發(fā)生D.Na、K在周期表中屬于同一主族,化學性質相似,Na常溫下與水劇烈反應,故K常溫下也能與水劇烈反應9.(2019河南洛陽一中高一下月考)下列組合中關于鹵素的敘述全部正確的是()①鹵素只以化合態(tài)存在于自然界中②隨核電荷數(shù)增加,單質熔、沸點降低③隨核電荷數(shù)增加,單質氧化性增強④隨核電荷數(shù)增加,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強⑤易形成-1價離子⑥從上到下原子半徑逐漸減小⑦從上到下非金屬性逐漸減弱A.①③⑤ B.①⑤⑦C.②⑥⑦ D.①②④能力提升練題組一同主族元素性質遞變規(guī)律及應用1.()下列預測某些堿金屬元素及其化合物性質的結論錯誤的是()選項已知某些堿金屬元素及其單質的性質預測某些堿金屬元素及其單質的性質A鋰、鈉、鉀三種元素在自然界中都以化合態(tài)存在銣元素和銫元素在自然界中都以化合態(tài)存在B鉀單質與空氣中的氧氣反應比鈉單質更劇烈,甚至能燃燒銣單質和銫單質比鉀單質更容易與氧氣反應,遇到空氣就會立即燃燒C鉀單質與水反應比鈉單質更劇烈,甚至爆炸銣和銫比鉀更容易與水反應,遇水立即燃燒,甚至爆炸D鋰元素和鈉元素在化合物中的化合價都是+1價,鈉單質與氧氣反應生成的氧化物有Na2O和Na2O2鋰單質與氧氣反應生成的氧化物有Li2O和Li2O22.(雙選)()單片銫鉀防火玻璃,是通過特殊化學處理在高溫狀態(tài)下進行二十多個小時離子交換,替換玻璃表面的金屬鈉后形成的低膨脹硅酸鹽玻璃,具備高效的抗熱性能,同時通過物理處理后,玻璃表面形成很強的壓應力,大大提高了抗沖擊強度,當玻璃破碎時呈現(xiàn)微小顆粒狀態(tài),減少對人體的傷害。單片銫鉀防火玻璃的強度是普通玻璃的6~12倍,是鋼化玻璃的1.5~3倍。下列有關敘述中,正確的是()A.CsOH是一種可溶于水的強堿B.Cs在空氣中燃燒,生成一種氧化物Cs2OC.單片銫鉀防火玻璃可用于制作商場的防火窗D.加熱Cs2CO3,可生成氧化銫和二氧化碳題組二實驗探究同主族元素性質遞變規(guī)律3.()證明鹵族元素的非金屬性強弱,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,裝置氣密性已檢查)。提示:2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。實驗過程:Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a。Ⅳ.……(1)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是。

(2)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是。

(3)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是

。

(4)過程Ⅲ實驗的目的是。

(5)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下,原子半徑逐漸,得電子能力逐漸。

4.(2020安徽池州高一期末,)微型實驗具有裝置小巧、節(jié)約藥品、操作簡便、現(xiàn)象明顯、安全可靠、污染小等優(yōu)點,下圖是某同學設計的實驗室制取Cl2并探究其化學性質的微型裝置(圖中夾持裝置均已略去)。查閱資料:氯氣的氧化性強于HIO3。回答下列問題:(1)實驗室中可代替圖中添加濃鹽酸的儀器名稱是。

(2)加入濃鹽酸后試管內發(fā)生反應的化學方程式是。

(3)探究氯氣的化學性質,將實驗現(xiàn)象填寫在下表對應的空格里。操作步驟實驗現(xiàn)象緩慢加入濃鹽酸,打開c、d、e,使產生的氯氣緩慢充入上方Y型管關閉c,打開b,使氯氣緩慢進入右側Y型管中(4)實驗中發(fā)現(xiàn)若氯氣的通入量過多,淀粉-KI試紙會逐漸變?yōu)闊o色,可能的原因是。

(5)此裝置(填“能”或“不能”)證明氧化性順序Cl2>Br2>I2,原因是;

實驗完畢后,關閉止水夾b,打開a、c,擠壓氣球,目的是。

答案全解全析基礎過關練1.B2.C3.D4.C5.B7.C8.D9.B1.B由堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)都為1可知,“類鈁”在化合物中顯+1價,A正確;堿金屬元素從上到下金屬性逐漸增強,其最高價氧化物對應的水化物為強堿,B錯誤;堿金屬元素從上到下金屬性逐漸增強,“類鈁”的活潑性比鈁還強,單質遇水劇烈反應,可能發(fā)生爆炸,C正確;堿金屬從上到下,單質的密度逐漸增大(K除外),“類鈁”的密度應是堿金屬中最大的,D正確。2.C結構決定性質,堿金屬原子最外電子層上都只有1個電子,容易失去,故堿金屬是典型的活潑金屬。3.D鋰比其他堿金屬活潑性差,在空氣中燃燒只生成氧化鋰,A不符合題意;堿金屬的質地都很軟,可用小刀切割,B不符合題意;堿金屬從Li到Cs,熔點逐漸降低,C不符合題意;金屬鋰的密度比煤油小,所以不能保存在煤油中,D符合題意。4.C由題圖可知,隨堿金屬的核電荷數(shù)的增大,堿金屬的性質呈增大的趨勢。隨堿金屬的核電荷數(shù)的增大,堿金屬的還原性逐漸增強,堿金屬與水反應的劇烈程度逐漸增大,原子半徑逐漸增大,A、B、D項正確;隨核電荷數(shù)的增大,堿金屬單質的熔點逐漸減小,C項與圖不符。5.B鋰的活潑性比鈉的弱,與水反應不如鈉劇烈,故A正確;還原性:K>Na>Li,但K不能從NaCl溶液中置換出Na,故B錯誤;堿金屬元素從Li到Cs,熔、沸點逐漸降低,即熔、沸點:Li>Na>K>Rb>Cs,故C正確;從Li到Cs,堿金屬元素的金屬性逐漸增強,最高價氧化物對應的水化物的堿性依次增強,即堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故D正確。6.答案(1)6155(2)無藍2Cs+2H2O2CsOH+H2↑(3)強解析(1)根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,結合銫在元素周期表中的位置知:銫原子核外電子分六層排布,個數(shù)分別是2、8、18、18、8、1,原子序數(shù)是55,最外層只有1個電子。(2)銫與鈉同主族,具有極強的金屬性,與水反應生成氫氣和氫氧化銫:2Cs+2H2O2CsOH+H2↑,氫氧化銫是強堿,使紫色石蕊溶液變藍色。7.C從F2到I2,單質密度逐漸增大,氧化性逐漸減弱,A、B項錯誤;H2與F2混合后在暗處就可以發(fā)生劇烈的化合反應并爆炸,故二者不能共存,C項正確;碘與鐵反應生成FeI2,D項錯誤。8.DF2與H2O反應生成HF和O2:2F2+2H2O4HF+O2,A錯誤;HF是弱酸,B錯誤;Fe與I2反應生成FeI2,C錯誤;同一主族從上到下,元素的金屬性逐漸增強,故K常溫下與水反應比Na常溫下與水反應更劇烈,D正確。9.B①鹵素原子最外層有7個電子,極易得到1個電子形成8電子穩(wěn)定結構,所以鹵素單質性質很活潑,極易和其他物質反應,因此鹵素只以化合態(tài)存在于自然界中,正確;②隨著核電荷數(shù)的增大,鹵素單質由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),單質的熔、沸點升高,錯誤;③從上到下原子半徑逐漸增大,原子獲得電子的能力逐漸減弱,所以隨核電荷數(shù)增加,單質氧化性逐漸減弱,錯誤;④從上到下原子半徑逐漸增大,原子獲得電子的能力逐漸減弱,因此與氫原子結合能力逐漸減弱,故隨核電荷數(shù)增加,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,錯誤;⑤鹵素原子最外層有7個電子,極易得到1個電子形成8電子穩(wěn)定結構,因此易形成-1價離子,正確;⑥從上到下原子核外電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,錯誤;⑦由于從上到下原子核外電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子失去電子的能力逐漸增強,獲得電子的能力逐漸減弱,所以從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,正確。能力提升練1.D2.AC1.DA項,鋰、鈉、鉀三種元素在自然界中都以化合態(tài)存在,原因是它們的單質都很活潑,銣和銫的單質更活潑,故該預測結論正確。B項,鉀單質與空氣中的氧氣反應比鈉單質更劇烈,原因是鉀單質比鈉單質活潑性強,銣單質和銫單質比鉀單質更活潑,故該預測結論正確。C項,鉀單質與水反應比鈉單質更劇烈,原因是鉀單質比鈉單質活潑性強,銣單質和銫單質比鉀單質更活潑,故該預測結論正確。D項,鋰單質與氧氣反應生成的氧化物只有Li2O,故該預測結論不正確。2.ACA項,Cs的金屬性比Na、K強,氫氧化鈉、氫氧化鉀均是強堿,所以CsOH是一種可溶于水的強堿,正確;B項,金屬鈉、鉀的燃燒產物分別是過氧化鈉、超氧化鉀等,所以Cs在空氣中燃燒,生成的氧化物一定不是Cs2O,錯誤;C項,單片銫鉀防火玻璃具有良好的抗熱性能,可用于制造防火窗,正確;D項,碳酸鈉、碳酸鉀的性質穩(wěn)定,受熱不會分解,所以加熱Cs2CO3也不會發(fā)生分解,錯誤。3.答案(1)淀粉-KI試紙變藍(2)Cl2+2Br-Br2+2Cl-(3)打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色(4)確認C的黃色溶液中無氯氣,排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾(5)增大減弱解析(1)裝置A中KMnO4固體與濃鹽酸反應生成Cl2,Cl2與KI發(fā)生反應:Cl2+2KI2KCl+I2,則淀粉-KI試紙變藍色。(2)裝置B盛有NaBr溶液,Cl將Br-氧化生成Br2,離子方程式為Cl2+2Br-Br2+2Cl-。(3)由于Cl2的氧化性強于I2,驗證Br2的氧化性強于I2,要除去Cl2,防止產生干擾,具體操作:打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色。(4)過程Ⅲ中“當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a”,其目的是確認C的黃色溶液中無氯氣,同時排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾。(5)由題述實驗得出鹵素單質的氧化性:Cl2>Br2>I2,從原子結構角度分析,同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引能力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故對應單質的氧化性逐漸減弱。4.答案(1)分液漏斗(2)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O(3)潮濕的紅布條褪色、浸有Na2S溶液的棉花出現(xiàn)淡黃色、浸有氯化亞鐵和KSCN溶液的棉花變?yōu)榧t色濕潤的淀粉-KI試紙變?yōu)樗{色、浸有NaBr溶液的濾紙變?yōu)槌壬?、濕潤的藍色石蕊試紙先變?yōu)榧t色最終褪色(4)氯氣可能將碘單質進一步氧化(5)不能該裝置不能證明Br2的氧化性強于I2將裝置內的氯氣趕入圖中上方Y型管,使其完全被濃NaOH溶液吸收,減少污染解析(1)實驗室中可代替