高中化學必修第一冊習題第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律第3課時　原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)

第3課時原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)基礎(chǔ)過關(guān)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(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)變化趨勢,判斷下列有關(guān)“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(zhì)遇水劇烈反應,可能發(fā)生爆炸D.“類鈁”單質(zhì)的密度大于鈁單質(zhì),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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系,則下列各性質(zhì)中不符合圖示關(guān)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(nèi)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(zhì)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(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性(填“弱”或“強”)。

題組二鹵族元素7.下列有關(guān)鹵素單質(zhì)的說法正確的是()A.從F2到I2,單質(zhì)密度逐漸減小B.從F2到I2,單質(zhì)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(jīng)常采用,但類推出的結(jié)論是否正確最終要經(jīng)過實驗的驗證。以下類推的結(jié)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(zhì)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(guān)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(zhì)熔、沸點降低③隨核電荷數(shù)增加,單質(zhì)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(zhì)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(zhì)的結(jié)論錯誤的是()選項已知某些堿金屬元素及其單質(zhì)的性質(zhì)預測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,遇到空氣就會立即燃燒C鉀單質(zhì)與水反應比鈉單質(zhì)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(zhì)與氧氣反應生成的氧化物有Na2O和Na2O2鋰單質(zhì)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(guān)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(zhì)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(guān)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(zhì)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(shè)計的實驗室制取Cl2并探究其化學性質(zhì)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?；卮鹣铝袉栴}:(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(nèi)發(fā)生反應的化學方程式是。

(3)探究氯氣的化學性質(zhì),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(chǎn)生的氯氣緩慢充入上方Y(jié)型管關(guān)閉c,打開b,使氯氣緩慢進入右側(cè)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(guān)閉止水夾b,打開a、c,擠壓氣球,目的是。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)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(zhì)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(zhì)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(jié)構(gòu)決定性質(zhì),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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(jié)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(zhì)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(jié)構(gòu),所以鹵素單質(zhì)性質(zhì)很活潑,極易和其他物質(zhì)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(zhì)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),單質(zhì)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(zhì)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(jié)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(jié)構(gòu),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(zhì)都很活潑,銣和銫的單質(zhì)更活潑,故該預測結(jié)論正確。B項,鉀單質(zhì)與空氣中的氧氣反應比鈉單質(zhì)更劇烈,原因是鉀單質(zhì)比鈉單質(zhì)活潑性強,銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更活潑,故該預測結(jié)論正確。C項,鉀單質(zhì)與水反應比鈉單質(zhì)更劇烈,原因是鉀單質(zhì)比鈉單質(zhì)活潑性強,銣單質(zhì)和銫單質(zhì)比鉀單質(zhì)更活潑,故該預測結(jié)論正確。D項,鋰單質(zhì)與氧氣反應生成的氧化物只有Li2O,故該預測結(jié)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(chǎn)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(zhì)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(guān)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(chǎn)生干擾,具體操作:打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)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(guān)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(zhì)的氧化性:Cl2>Br2>I2,從原子結(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)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(nèi)的氯氣趕入圖中上方Y(jié)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