人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律分層作業(yè)21原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)含答案

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分層作業(yè)21原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練題組1.堿金屬性質(zhì)的相似性與遞變性1.(2024·天津市東麗區(qū)高一檢測(cè))鋰(Li)是世界上最輕的金屬,它屬于堿金屬的一種。下列關(guān)于堿金屬的說(shuō)法正確的是()A.和鋰在同一主族的都是金屬元素B.Na+比Li多一個(gè)電子層C.Li、Na、K、Rb+的最外層都只有一個(gè)電子D.Li原子是堿金屬中半徑最小的原子2.(2024·廣東肇慶高一檢測(cè))下列關(guān)于Li、Na、K、Rb、Cs的比較,錯(cuò)誤的是()A.它們的原子半徑隨核電荷數(shù)的增加而增大B.它們單質(zhì)的密度隨核電荷數(shù)的增加而增大C.它們單質(zhì)的還原性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)D.它們最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)3.(2024·吉林長(zhǎng)春高一檢測(cè))下列預(yù)測(cè)某些堿金屬元素及其單質(zhì)的性質(zhì)的結(jié)論錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)已知某些堿金屬元素及其單質(zhì)的性質(zhì)預(yù)測(cè)某些堿金屬元素及其單質(zhì)的性質(zhì)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(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng)比鈉單質(zhì)更劇烈,甚至能燃燒銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更容易與氧氣反應(yīng),遇到空氣就會(huì)立即燃燒C鉀單質(zhì)與水反應(yīng)比鈉單質(zhì)更劇烈,甚至爆炸銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更容易與水反應(yīng),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(jià)都是+1價(jià),鈉單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成的氧化物有Na2O和Na2O2鋰單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成的氧化物有Li2O和Li2O2題組2.鹵族元素性質(zhì)的相似性與遞變性4.(2024·上海浦東新區(qū)高一期中)下列鹵素性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是()A.Cl2、Br2、I2的單質(zhì)顏色逐漸變深B.氯氣易液化,碘單質(zhì)易升華C.Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)依次升高D.HCl、HBr、HI的還原性逐漸減弱5.1940年,意大利化學(xué)家西格雷發(fā)現(xiàn)了第85號(hào)元素,它被命名為砹(At)。砹(At)是鹵族元素中位于碘后面的元素。下列有關(guān)砹和砹的化合物的敘述正確的是()A.與H2化合的能力:At2>I2B.砹在常溫下是白色固體C.砹原子的最外層上有7個(gè)電子D.砹不能與氫氣反應(yīng)6.(2024·廣東汕頭高一檢測(cè))如圖是鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.單質(zhì)①是最活潑的非金屬單質(zhì)B.通入單質(zhì)②能使品紅溶液褪色C.保存單質(zhì)③時(shí)加少量水進(jìn)行液封D.單質(zhì)的氧化性:④>③>②>①題組3.同主族元素性質(zhì)的相似性、遞變性及應(yīng)用7.(2024·山東棗莊高一檢測(cè))根據(jù)元素周期律推測(cè)物質(zhì)的性質(zhì),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)事實(shí)推測(cè)AMg與冷水反應(yīng)緩慢Be與冷水更難反應(yīng)BCO2與水反應(yīng)生成H2CO3SiO2與水反應(yīng)生成H2SiO3CPH3不穩(wěn)定AsH3更不穩(wěn)定DCl2與氫氣在點(diǎn)燃條件下能反應(yīng)F2與氫氣在常溫下可能反應(yīng)8.(2024·上海徐匯區(qū)高一檢測(cè))淡藍(lán)色的金屬鎵與鋁同族,金屬鎵放在手心就能熔化,沸點(diǎn)為2403℃,常溫下在干燥的空氣中穩(wěn)定,但能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,與其他金屬熔合可改善性能。下列有關(guān)鎵的性質(zhì)敘述正確的是()A.鎵的熔點(diǎn)高B.鎵不與氧氣反應(yīng)C.鎵能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣D.鎵形成合金的熔點(diǎn)比鎵高B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.(2024·云南昆明高一期末)下列關(guān)于堿金屬和鹵族元素的說(shuō)法不正確的是()A.鹵族元素的單質(zhì)的氧化性隨核電荷數(shù)的增加而減弱B.鹵族元素的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:LiOH<KOHD.堿金屬元素的單質(zhì)在氧氣中燃燒均生成過(guò)氧化物10.(2024·吉林延邊高一檢測(cè))嫦娥四號(hào)使用的月背探測(cè)器發(fā)動(dòng)機(jī),是利用

3890Sr(鍶)等放射性同位素衰變產(chǎn)生的能量發(fā)電;已知38Sr(鍶)在元素周期表中與37Rb(銣)、A.堿性:Sr(OH)2<Ca(OH)2B.常溫下,Sr能與水反應(yīng)C.SrCO3難溶于水D.Sr在純氧中點(diǎn)燃可燃燒11.(2024·山東濟(jì)南高一檢測(cè))為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn))。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.裝置E中現(xiàn)象可證明氧化性Cl2>I2B.裝置中NaOH溶液的作用是吸收尾氣,防止污染空氣C.裝置C中溶液變黃說(shuō)明氧化性Cl2>Br2D.當(dāng)檢驗(yàn)氧化性Br2>I2時(shí),需要采用控制變量的思想12.科學(xué)家已實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換,該成果將給量子計(jì)算機(jī)的研究帶來(lái)重大突破。已知銣?zhǔn)?7號(hào)元素,相對(duì)原子質(zhì)量為85。根據(jù)相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)推測(cè)銣(Rb)在元素周期表的第周期第族。

(2)關(guān)于銣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)判斷正確的是。

①與水反應(yīng)比鈉劇烈②原子半徑比鈉小③銣的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2④它的陽(yáng)離子最外層電子數(shù)和鎂原子最外層電子數(shù)相同⑤它是還原劑A.①③④ B.①③⑤C.②③⑤ D.②④(3)氫化銣與水反應(yīng)可放出氫氣,則下列敘述正確的是。

A.氫化銣溶于水顯酸性B.氫化銣中的氫離子被還原為氫氣C.氫化銣與水反應(yīng)時(shí),水是還原劑D.氫化銣中氫離子最外層有兩個(gè)電子(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50g,當(dāng)它與足量水反應(yīng)時(shí),放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4L,這種堿金屬可能是(填字母)。

A.Li B.Na C.K D.CsC級(jí)學(xué)科素養(yǎng)拔高練13.(2024·湖南郴州高一檢測(cè))為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,可在實(shí)驗(yàn)室先制取Cl2,并將Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉KI溶液中,有如圖所示的儀器(橡膠塞均為雙孔)及藥品,試回答下列問(wèn)題:(1)若所制氣體從左向右流向時(shí),上述儀器接口的連接順序?yàn)镠接、接、接。

(2)裝置3的作用是,

反應(yīng)的離子方程式為。

(3)裝置1中產(chǎn)生的現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可證明Br2通入KI溶液中可置換出I2,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是

。

參考答案分層作業(yè)21原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1.D解析Li元素位于元素周期表第ⅠA族,非金屬元素H元素也位于第ⅠA族,故A錯(cuò)誤;Na+和Li都只有兩個(gè)電子層,故B錯(cuò)誤;Rb原子最外層是1個(gè)電子,而Rb+最外層是8個(gè)電子,故C錯(cuò)誤;同主族元素,從上到下原子半徑依次增大,則Li原子是堿金屬中半徑最小的原子,故D正確。2.B解析第一主族元素Li、Na、K、Rb、Cs的原子半徑隨核電荷數(shù)的增加而增大,A正確;它們單質(zhì)的密度隨核電荷數(shù)的增加而呈增大趨勢(shì),但Na的密度大于K,B錯(cuò)誤;單質(zhì)的還原性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng),C正確;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng),D正確。3.D解析A項(xiàng),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(zhì)都很活潑,易與氧等結(jié)合為化合物,銣和銫的單質(zhì)更活潑,故該預(yù)測(cè)結(jié)論正確。B項(xiàng),鉀單質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng)比鈉單質(zhì)更劇烈,原因是鉀單質(zhì)比鈉單質(zhì)活潑性強(qiáng),銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更活潑,故該預(yù)測(cè)結(jié)論正確。C項(xiàng),鉀單質(zhì)與水反應(yīng)比鈉單質(zhì)更劇烈,原因是鉀單質(zhì)比鈉單質(zhì)活潑性強(qiáng),銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更活潑,故該預(yù)測(cè)結(jié)論正確。D項(xiàng),鋰單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成的氧化物只有Li2O,故該預(yù)測(cè)結(jié)論不正確。4.D解析鹵素單質(zhì)Cl2、Br2、I2的顏色分別為黃綠色、紅棕色、紫黑色,逐漸加深,A正確;氯氣常溫下為氣體,易液化,碘單質(zhì)為固體,其熔點(diǎn)與沸點(diǎn)相接近,易升華,B正確;單質(zhì)Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)依次升高,C正確;同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)陰離子的還原性逐漸增強(qiáng),所以HCl、HBr、HI的還原性逐漸增強(qiáng),D錯(cuò)誤。5.C解析從F到At元素的非金屬性依次減弱,與H2的化合能力依次減弱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從F2到At2單質(zhì)顏色逐漸加深,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鹵族元素的原子最外層都有7個(gè)電子,C項(xiàng)正確;鹵素單質(zhì)都可以與氫氣反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D解析F2、Cl2、Br2、I2的沸點(diǎn)依次升高,故①為F2,②為Cl2,③為Br2,④為I2。鹵族元素中,元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而減弱,元素非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)越活潑,所以最活潑的非金屬單質(zhì)是F2,故A正確;氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以通入單質(zhì)②能使品紅溶液褪色,故B正確;溴易揮發(fā),在水中的溶解度較小,且溴的密度大于水,所以為防止溴揮發(fā),可以用水液封,故C正確;鹵族元素單質(zhì)的氧化性隨著原子序數(shù)的增大而減小,所以氧化性從弱到強(qiáng)的順序是④<③<②<①,故D錯(cuò)誤。7.B解析題中4個(gè)選項(xiàng)中的元素分別屬于同一主族元素。金屬性Mg>Be,所以根據(jù)Mg與冷水反應(yīng)緩慢可判斷Be與冷水更難反應(yīng),A正確;二氧化硅不溶于水,與水不反應(yīng),B錯(cuò)誤;非金屬性P>As,所以根據(jù)PH3不穩(wěn)定可推測(cè)AsH3更不穩(wěn)定,C正確;非金屬性F>Cl,所以根據(jù)Cl2與氫氣在點(diǎn)燃條件下能反應(yīng)可推測(cè)F2與氫氣在常溫下可能反應(yīng),D正確。8.C解析由信息可知,金屬鎵放在手心里就能熔化,則鎵的熔點(diǎn)低,故A錯(cuò)誤;鎵與鋁同族,鎵與鋁性質(zhì)相似,能與氧氣、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng),故B錯(cuò)誤;鎵與鋁性質(zhì)相似,鎵能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣,故C正確;鎵可形成合金,合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的熔點(diǎn)低,故D錯(cuò)誤。9.D解析F、Cl、Br、I原子半徑依次增大,原子核對(duì)電子的引力逐漸減小,單質(zhì)的氧化性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,故A正確;元素的非金屬性越強(qiáng),其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性F>Cl>Br>I,F、Cl、Br、I原子半徑增大,與氫原子的作用力逐漸減小,它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,故B正確;同主族元素從上到下,金屬性增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:LiOH<KOH,故C正確;金屬Li在氧氣中燃燒生成Li2O,故D錯(cuò)誤。10.A解析38Sr(鍶)在元素周期表中與37Rb(銣)、20Ca(鈣)相鄰,則Sr位于第五周期第ⅡA族。金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),Sr位于第五周期第ⅡA族,金屬性Sr>Ca,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:Sr(OH)2>Ca(OH)2,故A錯(cuò)誤;Sr的性質(zhì)與Ca相似,Sr比Ca金屬性更強(qiáng),Sr能與水快速反應(yīng),故B正確;CaCO3難溶于水,SrCO3也難溶于水,故C正確;Sr位于第ⅡA族,性質(zhì)與Ca相似,在純氧中點(diǎn)燃可燃燒,故D正確。11.C解析打開K1,關(guān)閉K2、K3,打開活塞a,滴加濃鹽酸在A中與KMnO4反應(yīng)生成Cl2,Cl2進(jìn)入E中與KI反應(yīng),驗(yàn)證Cl2與I2的氧化性強(qiáng)弱;關(guān)閉K1,打開K2、K3,氯氣進(jìn)入B和C中與NaBr反應(yīng),當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),證明B、C中的NaBr溶液中均有少量氯氣進(jìn)入,關(guān)閉K3,繼續(xù)向B中通入Cl2,當(dāng)B、C中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí),證明氯氣的氧化性強(qiáng)于溴,打開活塞b,使C中反應(yīng)生成的溴進(jìn)入D中,驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘。Cl2進(jìn)入E中后溶液變藍(lán),說(shuō)明Cl2與KI反應(yīng)生成I2,則氧化性Cl2>I2,A正確;裝置E和B上方浸有氫氧化鈉溶液的棉花可吸收多余尾氣,防止污染環(huán)境,B正確;B中溶液先變黃,最后又變?yōu)樽丶t色,說(shuō)明氧化性Cl2>Br2,C錯(cuò)誤;結(jié)合分析可知,驗(yàn)證氧化性Br2>I2時(shí),需要采用控制單一變量的思想,要排除氯氣的干擾,D正確。12.答案(1)五ⅠA(2)B(3)D(4)AB解析(1)由Rb的原子序數(shù)為37可推知Rb位于元素周期表中第五周期第ⅠA族。(2)根據(jù)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性可知①③⑤正確。(3)氫化銣與水的反應(yīng)為RbH+H2ORbOH+H2↑,生成RbOH使溶液顯堿性,A錯(cuò)誤;水中氫元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低為0價(jià),水做氧化劑,而RbH中的氫元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià),RbH做還原劑,B、C錯(cuò)誤;H-核外有兩個(gè)電子,D正確。(4)設(shè)該合金的平均摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,則根據(jù)得失電子守恒得50gMg·mol-1×1=22.4L22.4L·mol-1×2,M=25,13.答案(1)DCBAF(2)吸收未反應(yīng)完的Cl2,防止污染空氣Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)溶液變藍(lán)Cl2+2KII2+2KCl(4)同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)氧化性逐漸減弱解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?先制取氯氣,然后將氯氣通入NaBr溶液,再通入KI溶液檢驗(yàn)氯氣的強(qiáng)氧化性,氯氣有毒不能直接排入空氣,否則會(huì)污染空氣,所以最后連接尾氣處理裝置,檢驗(yàn)裝置中導(dǎo)氣管遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原則,所