第2课时　原子结构与元素的性质

[A级　新教材落实与巩固]

1．主族元素碲(Te)的原子序数为52，原子核外有5层电子，最外层电子数为6。下列说法正确的是(　D　)

A．该元素原子核外M层电子数为28

B．该元素单质极易与氢气化合

C．该元素最高价氧化物对应水化物的酸性在同主族中最强

D．该元素的其中一种氧化物的化学式可表示为TeO3

【解析】由题意可知，Te是第五周期第ⅥA族元素，其M层电子数为18，A项错误；Te的非金属性较弱，和氢气反应较难，其最高价氧化物对应的水化物的酸性较弱，B、C项错误；Te的最高价为＋6价，其最高价氧化物的化学式为TeO3，D项正确。

2．下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是(　C　)

A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多

B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱

C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强

D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深

【解析】F、Cl、Br、I同主族，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，C项错误。

3．不能证明非金属性Cl大于I的事实是(　C　)

A．ICl中I是＋1价，Cl是－1价

B．稳定性：HCl>HI

C．酸性：HCl<HI

D．Fe3＋可以氧化I－，但不能氧化Cl－

【解析】ICl中I是＋1价，Cl是－1价，说明氯的非金属性强于碘，A正确；元素非金属性越强，对应氢化物稳定性越强，B正确；元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，不能根据氢化物的酸性强弱比较，C错误；Fe3＋可以氧化I－，但不能氧化Cl－，说明I－的还原性强于Cl－，简单离子的还原性越强，对应单质的氧化性越弱，则元素的非金属性越弱，D正确。

4．碱金属在电池、催化剂等领域有着广泛的用途，关于碱金属单质的性质叙述错误的是(　D　)

A．都是电和热的良导体

B．从Li至Cs，熔点逐渐降低

C．都是柔软的银白色金属(铯略带金色)

D．都可以保存在煤油中

【解析】 碱金属是活泼金属，均为电和热的良导体，A正确；碱金属随核电荷数的递增，单质熔点递减，B正确；碱金属硬度较小，为银白色金属(铯略带金色)，C正确； Li的密度小于煤油，Li不能保存在煤油中，其他的碱金属可以保存在煤油中，D错误。

5．第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，原子核外有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是(　C　)

A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定

B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2

C．其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂

D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物

【解析】 因为X原子的最外层有7个电子，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比碘弱，不能与KI发生置换反应，B错误；由Br2、I2易溶于有机溶剂可知，X单质也易溶于有机溶剂，C正确；由AgCl、AgBr难溶于水可知，AgX也难溶于水，D错误。

6． 下列叙述正确的是(　B　)

A．使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的气体必为氯气

B．氟气与熔融状态下的氯化钠反应可产生氯气

C．可用加热的方法分离碘和NH4Cl

D．溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中

【解析】能使KI中碘离子氧化为I2的气体均能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，如溴蒸气、臭氧(O3)等，A错误；氟气与熔融状态下的NaCl反应可置换出氯气：F2＋2NaCl(熔融)===2NaF＋Cl2，B正确；碘受热易升华，而NH4Cl受热易分解，得到NH3和HCl，故用加热的方法不能分离二者，C错误；溴会腐蚀橡胶，不能用胶头滴瓶存放，D错误。

7．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是(　B　)

A．Cl2与H2S溶液发生置换反应

B．HCl是强酸，H2S是弱酸

C．单质S与Fe反应生成FeS，而Cl2与Fe反应生成FeCl3

D．HCl比H2S更稳定

【解析】Cl2与H2S溶液发生置换反应生成单质硫，说明氯元素的非金属性比硫元素强，A项不符合题意；非金属性强弱与氢化物的稳定性有关，与酸性强弱没有关系，即HCl是强酸，H2S是弱酸不能说明氯元素的非金属性比硫元素强，B项符合题意；单质S与Fe反应生成FeS，而Cl2与Fe反应生成FeCl3，这说明氯气更易得到电子，氧化性：Cl2>S，因此能说明氯元素的非金属性比硫元素强，C项不符合题意；非金属性越强，氢化物越稳定，则HCl比H2S更稳定能说明氯元素的非金属性比硫元素强，D项不符合题意。

8． 下列有关性质的比较，不正确的是(　C　)

A．酸性强弱：HI>HBr>HCl

B．非金属性：F>Cl>Br

C．还原性强弱：F－>Cl－>I－

D．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH

【解析】非金属元素原子得电子能力越强，其相应离子还原性越弱，故还原性强弱应为F－<Cl－<I－，C项错误。

9． 在a、b、c、d四个集气瓶中分别盛有H2、Cl2、HCl、HBr中的某一种气体，若将a和d两瓶气体混合后见光爆炸；若将a和b两瓶气体混合后，瓶壁上出现暗红色液滴。则a、b、c、d四个集气瓶中分别盛放的气体是(　D　)

A．Cl2、H2、HCl、HBr

B．Cl2、HCl、HBr、H2

C．Cl2、HBr、H2、HCl

D．Cl2、HBr、HCl、H2

【解析】由题意可知，a瓶中的气体和d瓶中的气体混合见光爆炸，与b瓶中的气体混合后瓶壁上出现暗红色液滴，则可推出a瓶中的气体是Cl2，b瓶中的气体是HBr，d瓶中的气体是H2，则c瓶中的气体是HCl。D项正确。

10．下列有关碱金属元素和卤素的说法中，错误的是(　D　)

A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应剧烈

B．碱金属元素中，锂的还原性最弱；卤素中，氟的氧化性最强

C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈

D．随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的单质熔沸点都逐渐降低

【解析】同一主族元素，非金属性随着原子序数的增大而减弱，和氢气的化合越来越难，所以溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应剧烈，A项正确；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，所以卤素中，氟的氧化性最强，碱金属元素中，锂的还原性最弱，B项正确；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；碱金属元素从上到下单质的熔沸点逐渐降低，卤素从上到下单质的熔沸点逐渐升高，D项错误。

11．下列事实可以说明M的非金属性强于N的是　　　(　A　)

A．单质与氢气化合的难易程度：M易于N

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：M弱于N

C．简单阴离子的还原性：M强于N

D．N的单质能从含M的简单阴离子的溶液中置换出M单质

【解析】元素非金属性强弱比较可由单质和氢气化合的难易程度判断：越容易化合，非金属性越强，A正确；由其最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强(除氟元素之外)，非金属性越强，B错误；由其对应阴离子的还原性判断：还原性越强，对应非金属性越弱，C错误；由置换反应判断：强置换弱，D错误。

12．在F、C、S、Fe这几种元素中，每种元素都有些性质区别于其他三种元素，若我们从中选出F(氟元素)，那么选择的理由是(　D　)

A．单质的沸点最高

B．最高正价氧化物对应的水化物的酸性最强

C．单质的导电性最强

D．单质能与冷水反应

【解析】只有F2能与冷水反应，2F2＋2H2O===4HF＋O2，D正确。

13．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是(　A　)

①第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性　②砹(At)单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸　③Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱　④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体　⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体

A． ②④    B． ①②③④

C． ①③⑤    D． ②④⑤

【解析】①N元素为第二周期非金属元素，其气态氢化物溶于水显碱性，故错误；②卤族元素单质从上到下，单质由气体过渡为固体，颜色逐渐加深，AgAt和AgCl具有相似的性质，不溶于水也不溶于稀硝酸，故正确；③Li燃烧只能生成Li2O，故错误；④同主族元素化合物的性质具有相似性和递变性，Ca与Sr同主族，且Sr在Ca下方，硫酸钙(CaSO4)是微溶于水的白色固体，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故正确；⑤非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：S＞Se，则氢化物稳定性：H2S＞H2Se，故错误。

14．现有部分元素的性质或结构如表所示：

(1)X的原子结构示意图为____。

(2)Z在周期表中的位置为__第五周期第ⅦA族__。

(3)判断非金属性：X__<__(填“>”“<”或“＝”)Y。

(4)判断非金属性：Y__>__(填“>”“<”或“＝”)Z，从结构上解释原因：__二者最外层电子数相同，但I的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱__。

【解析】 由表中信息推断出X为S，Y为Cl，Z为I，根据非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律可解决本题。

[B级　素养养成与评价]

15．下列排列顺序不正确的是(　C　)

A．LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4

C．最高正化合价：Cl>O>P

D．热稳定性：HCl>HBr>HI

【解析】金属性：K>Na>Li，元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强，A项正确；非金属性：Cl>S>P，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，B项正确；Cl、O、P的最外层电子数分别为7、6、5，Cl、P最高正化合价分别为＋7、＋5，氧元素没有最高正价，则最高正价：Cl>P>O，C项错误；非金属性：Cl>Br>I，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则热稳定性：HCl>HBr>HI，D项正确。

16．已知金属锂的化学性质与金属钠相似，金属锂的密度是0.534 g·cm－3，金属钠的密度是0.97 g·cm－3，煤油的密度约为0.80 g·cm－3。下列有关金属锂的说法不正确的是(　A　)

A．金属锂也可保存在煤油中

B．7 g Li中所含质子的物质的量为3 mol

C．金属锂能与氧气、氯气、水发生反应

D．金属锂与金属钠的性质有相似性又有不同点，体现了分类法和比较法

【解析】金属锂的密度比煤油小，不能保存在煤油中，A项错误；1个Li原子中含有3个质子， 7 g Li中所含质子的物质的量为×3＝3 mol，B项正确； 金属锂是活泼金属，化学性质与金属钠相似，能与氧气、氯气、水发生反应，C项正确；锂与钠都是活泼金属，金属锂与金属钠的性质有相似性体现了分类法，锂与钠的金属性不同，体现比较法，D项正确。

17．已知As的原子结构示意图为，下列关于As的描述不正确的是(　C　)

A．位于第四周期第ⅤA族

B．原子半径：As>P

C．酸性：H3AsO4>H3PO4

D．稳定性：AsH3<PH3

【解析】从原子结构看，As为第四周期第ⅤA族元素，A项正确；根据同主族元素递变规律，原子半径：As>P，B项正确；非金属性：As<P，则酸性：H3AsO4<H3PO4，稳定性：AsH3<PH3，C项错误、D项正确。

18．门捷列夫研究元素周期表时，科学地预测了铝的下方有一种与铝类似的“类铝”元素，1875年法国化学家布瓦德朗发现了这种元素，命名为“镓(Ga)”，它的性质和门捷列夫的预测相吻合。镓与铝是同主族元素，下列叙述不正确的是(　B　)

A．镓的金属性比铝的强

B．镓的原子半径比铝的小

C．镓原子的最外层有3个电子

D．氧化镓的化学式是Ga2O3

【解析】镓与铝是同主族元素，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，故金属性增强，A项正确，B项错误；镓与铝是同主族元素，最外层有3个电子，C项正确；镓原子的最外层电子数为3，在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子，该元素的化合价为＋3价，氧元素显－2价，镓的氧化物的化学式为Ga2O3，D项正确。

19． 溴化碘(IBr)的化学性质与卤素的单质相似，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是(　B　)

A．在很多反应中IBr是强氧化剂

B．IBr与水反应时既做氧化剂，又做还原剂

C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀

D．IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO

【解析】 题中给出了三方面信息：①溴化碘(IBr)中Br呈－1价，I呈＋1价；②IBr的化学性质与卤素单质相似；③IBr与水反应生成HIO和HBr。由②可知，IBr是一种强氧化剂。由①和③可知，IBr与水的反应不是氧化还原反应，IBr在反应中既不做氧化剂也不做还原剂。因此，A、C、D正确，B不正确。

20．某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下：

资料：稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。

(1)i中反应的离子方程式是__Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2__。

(2)实验Ⅰ中i和ii可以得出的结论是__氧化性：Cl2＞Br2、Cl2＞I2__。

(3)①甲同学认为：实验Ⅱ观察到__溶液变蓝__现象，得出氧化性：Br2＞I2。

②乙同学对上述实验进行反思，认为实验Ⅱ不能充分证明氧化性：Br2＞I2，他补做了实验Ⅲ。

补做实验Ⅲ的目的是__排除可能存在的Cl2对Br2置换出I2的干扰__。

(4)综合实验Ⅰ和Ⅲ，得出氧化性：Cl2＞Br2＞I2。

【解析】(1)实验Ⅰ中，在i中向溴化钠溶液中加入氯水，溶液变为黄色，说明生成溴单质，形成溴水溶液，反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(2)由实验Ⅰ中i可知Cl2的氧化性强于Br2；ii氯水中含有的Cl2将碘化钾中的碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，说明Cl2的氧化性强于I2。(3)①取i中的黄色溶液即含溴水溶液，加入KI溶液，再加入淀粉溶液，若淀粉溶液变蓝，说明反应生成碘单质，反应的离子方程式为Br2＋2I－===2Br－＋I2，说明溴水中的Br2将碘离子氧化为碘单质，则氧化性：Br2＞I2。②实验Ⅱ取i中反应后的黄色溶液进行实验，i中的黄色溶液中可能含有过量的氯水，过量氯水能将碘化钾中的碘离子氧化为碘单质，则不能证明一定是溴水将碘离子氧化为碘单质，故需要向i中的黄色溶液中加入足量的溴化钠，确保反应后的溶液i中不含氯水，因此补做实验Ⅲ的目的是排除可能存在的Cl2对Br2置换出I2的干扰。