高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第三课时精练

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第3课时 原子结构与元素的性质
基础过关练
题组一 碱金属元素的原子结构与性质
1.(2024北京育才学校月考)下列关于碱金属元素的说法中,不正确的是( )
A.原子核外最外层电子数都是1
B.单质与水反应的剧烈程度:K>Na
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOHBr2,下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是( )
A.溴单质只具有氧化性
B.溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
C.Br-还原性比Cl-弱
D.溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO
6.(2024广东深圳福田中学月考)类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是( )
A.由反应“Cl2+H2O HCl+HClO”可推出反应“F2+H2O HF+HFO”也能发生
B.HCl的水溶液酸性很强,推出HF的水溶液酸性也很强
C.由反应“2Fe+3Cl2 2FeCl3”可推出反应“2Fe+3I2 2FeI3”也能发生
D.Cl的核电荷数比F的核电荷数大,推出Cl的原子半径比F的原子半径大
7.(经典题)(2023吉林长春东北师大附中期末)如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法不正确的是( )
A.卤素单质中,①最活泼
B.单质④形成的简单氢化物在卤素氢化物中热稳定性最强
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.将单质②通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液先变红后褪色
能力提升练
题组一 同主族元素性质的递变规律
1.(经典题)(2024辽宁锦州期末)前四周期同主族元素的某种性质X随核电荷数的变化趋势如图所示。下列说法正确的是( )
A.若a、b、c表示碱金属元素,则X可表示对应单质与水反应的剧烈程度
B.若a、b、c表示第ⅡA族元素,则X可表示最高价氧化物对应水化物的碱性
C.若a、b、c表示第ⅥA族元素,则X可表示对应原子的得电子能力
D.若a、b、c表示卤族元素,则X可表示对应简单阴离子的还原性
2.(2024山东临沂月考)某同学进行如下实验:
下列分析错误的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ为对照组
B.Ⅰ中CCl4层显橙色,说明CCl4层含Br2
C.Ⅲ中CCl4层显紫色,说明I2的氧化性强于Br2
D.Ⅲ中CCl4层变为橙色,说明水层不含I-
题组二 利用同主族元素性质的递变规律推测物质的性质
3.(2024黑龙江牡丹江二中月考)含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期第ⅥA族元素,下列关于硒的叙述正确的是( )
A.非金属性比硫强
B.气态氢化物的化学式为H2Se
C.稳定性:H2Se>H2O
D.最高价氧化物的化学式是SeO2
4.(2023湖南长沙月考)借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是( )
A.Ca是第四周期第ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.As是第四周期第ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.S的原子半径比O的原子半径大,O2与H2反应不如S与H2反应剧烈
D.Mg、Ca、Sr都是第ⅡA族元素,由MgCO3、CaCO3难溶于水,可推断SrCO3也难溶于水
5.(经典题)为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.打开活塞b,将C中溶液滴入试管中并振荡、静置。
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ中试管中的现象是 。
(4)试管B管口处塞有浸有NaOH溶液的棉花,目的是 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 碱金属元素位于第ⅠA族,原子核外最外层电子数都是1,A正确;同主族元素从上到下,金属性增强,单质与水反应的剧烈程度:K>Na,最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOHNa,故相同条件下,K与水反应更剧烈,C错误;随核电荷数增大,碱金属单质熔点逐渐降低(易错点),D错误。
3.B 同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则Fr在已知主族元素中原子半径最大,A正确;Na在空气中燃烧生成Na2O2,Fr金属性强于Na,其生成的氧化物更复杂,B错误;Fr的金属性强于Na,其氧化物对应的水化物是强碱,C正确;碱金属元素从上到下,其单质的熔点逐渐降低,故Fr的熔点比金属钠的熔点低,D正确。
4.C 卤族元素由F到I,单质的颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,单质的氧化性逐渐减弱,①④正确,②错误;由F到I,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强,③错误,⑤正确;由HF到HI的稳定性逐渐减弱,⑥错误。
5.B 溴单质在化学反应中化合价既可升高,又可降低,故溴单质既有氧化性又有还原性,A错误;Cl2与H2在点燃条件下反应生成HCl,溴蒸气与H2在加热时生成HBr,B正确;由氧化性Cl2>Br2可知,Br-还原性比Cl-强,C错误;Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和水,D错误。
6.D F2与H2O反应生成HF和O2:2F2+2H2O 4HF+O2,A错误;HF是弱酸,B错误;Fe与I2反应生成FeI2,C错误;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,D正确。
7.B 相对分子质量F2I,则卤素氢化物中热稳定性最强的是HF,B错误;溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,保存少量的液溴时可以加少量水进行水封,C正确;氯气和水反应生成HCl和HClO,HCl使溶液显酸性,HClO具有漂白性,所以将单质②通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液先变红后褪色,D正确。
能力提升练
1.C 碱金属元素,核电荷数越大金属性越强,与水反应越剧烈,与图中纵坐标不对应,A错误;第ⅡA族元素,核电荷数越大金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,与图中纵坐标不对应,B错误;第ⅥA族元素,随核电荷数增大非金属性减弱,得电子的能力减弱,即X可表示其得电子能力,C正确;卤族元素核电荷数越大,非金属性越弱,对应简单阴离子还原性越强,与图中纵坐标不对应,D错误。
2.C Ⅰ和Ⅱ分别向溴水、碘水中滴加CCl4,振荡,观察到溴、碘溶于CCl4的颜色,为Ⅲ提供颜色对照,故Ⅰ和Ⅱ为对照组,A正确;Br2在CCl4中显橙色,Ⅰ中CCl4层显橙色,说明CCl4层含Br2,B正确;Ⅲ中CCl4层显紫色,是氯水中的Cl2和KI发生置换反应生成I2,即氧化性Cl2>I2,Br-、I-同时存在时,Cl2先和I-反应,说明还原性I->Br-,则Br2的氧化性强于I2,C错误;Ⅲ中继续滴加氯水,振荡后CCl4层变为橙色,则Cl2和Br-发生反应生成Br2,说明水层不含I-,D正确。
3.B Se和S均为第ⅥA族元素,随核电荷数增大,非金属性减弱,即非金属性S>Se,A错误;S和Se与H2反应均生成-2价的氢化物,即Se的气态氢化物为H2Se,B正确;元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性越强,根据非金属性O>Se,可知稳定性H2O>H2Se,C错误;Se和S元素最高价均为+6价,其最高价氧化物的化学式是SeO3,D错误。
4.D Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,A错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,其简单氢化物稳定性逐渐减弱,B错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,O2与H2反应比S与H2反应剧烈,C错误;由MgCO3、CaCO3难溶于水,可推断SrCO3也难溶于水,D正确。
5.答案 (1)湿润的淀粉-KI试纸变蓝 (2)Cl2+2Br- 2Cl-+Br2 (3)溶液变为褐色 (4)吸收多余氯气,防止污染空气
解析 (1)A中产生的气体是Cl2,Cl2具有氧化性,能把KI氧化,生成I2,淀粉遇碘显蓝色,故当看到湿润的淀粉-KI试纸变蓝时,可验证Cl2的氧化性强于I2。(2)A中生成的Cl2,与试管B中的NaBr发生置换反应,其离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。(3)C中有单质溴生成,要验证溴的氧化性强于碘,操作为打开活塞b,将C中溶液滴入试管中并振荡、静置,可看到溶液变为褐色。(4)Cl2为有毒气体,试管B管口处浸有NaOH溶液的棉花能吸收多余的Cl2,防止污染空气。
实验
操作和现象
Ⅰ
向溴水中滴加少量CCl4,振荡,CCl4层显橙色
Ⅱ
向碘水中滴加少量CCl4,振荡,CCl4层显紫色
Ⅲ
向KBr、KI的混合液中加入CCl4,然后滴加氯水,振荡后CCl4层显紫色;再滴加氯水,振荡后紫色褪去;继续滴加氯水,振荡后CCl4层变为橙色
1.D
2.B
3.B
4.C
5.B
6.D
7.B
1.C
2.C
3.B
4.D