高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第3课时课时训练

第3课时　原子结构与元素的性质

课后·训练提升

合格考过关检验

1.下列与碱金属元素有关的比较中不正确的是(　　)。

A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B.还原性:K>Na,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C.熔、沸点:Li>Na>K

D.碱性:LiOH<NaOH<KOH

答案:B

解析:锂的金属活动性比钠的金属活动性弱,锂与水反应不如钠剧烈,A项正确。还原性K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的Na,而是与H2O反应,B项不正确。碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,即Li>Na>K>Rb>Cs,C项正确。从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,即碱性LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,D项正确。

2.下列有关卤素单质的说法正确的是(　　)。

A.从F2到I2,单质密度逐渐减小

B.从F2到I2,单质氧化性增强

C.H2与F2不能共存

D.碘与铁反应生成FeI3

答案:C

解析:从F2到I2,单质密度逐渐增大,氧化性逐渐减弱,A、B项错误。H2与F2混合后在暗处就可以发生剧烈的化合反应并爆炸,故两者不能共存,C项正确。碘与铁反应生成FeI2,D项错误。

3.下列预测某些碱金属元素及其化合物性质的结论错误的是(　　)。

答案:D

解析:A项,锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在,原因是它们的单质都很活泼,易与氧等结合为化合物,铷和铯的单质更活泼,故该预测结论正确。B项,钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更剧烈,原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正确。C项,钾单质与水反应比钠单质更剧烈,原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正确。D项,锂单质与氧气反应生成的氧化物只有Li2O,故该预测结论不正确。

4.砹是卤族元素,位于第六周期,根据卤素性质的递变规律,对砹及其化合物的叙述,正确的是(　　)。

A.与H2化合的能力:At2>I2

B.砹在常温下为白色固体

C.砹原子的最外电子层上有7个电子

D.砹化氢很稳定,不易分解

答案:C

解析:从F到At,元素的非金属性逐渐减弱,与H2化合的能力逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,A、D两项不正确;由F2到At2,单质的颜色逐渐加深,状态由气态到液态再到固态,I2是紫黑色固体,则砹为比I2颜色更深的固体,B项不正确;卤族元素的原子,最外层上都有7个电子,C项正确。

5.下列操作能达到实验目的的是(　　)。

A.鉴别钠和钾:分别取小粒金属投入含酚酞溶液的水中,观察溶液颜色变化

B.鉴别氯化钠、溴化钾、碘化钾溶液:分别滴加溴水,振荡,观察颜色

C.除去氯化钾中的少量碘化钾:溶于水,并通入足量氯气,加热蒸干

D.证明钾比钠活泼:向氯化钠水溶液中加入一小粒钾,观察现象

答案:C

解析:钠、钾与水反应都生成强碱,使溶液呈红色,A项错误;NaCl、KBr与溴水均不反应,故无法区别,B项错误;钾与NaCl溶液中的H2O反应,而不可能置换出钠,D项错误。

6.同主族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似。化合物PH4I是一种无色晶体,下列对它的描述中不正确的是(　　)。

A.在加热时此化合物可以分解

B.易溶于水

C.该化合物不能与强碱发生化学反应

D.该化合物在一定条件下由PH3与HI化合而成

答案:C

解析:同主族元素所形成的同一类型的化合物,其结构和性质往往相似,则PH4I与NH4Cl性质相似,则PH4I不稳定,加热易分解,且易溶于水,A、B项正确。该化合物可与强碱发生反应生成PH3,C项错误。根据NH4Cl的性质判断,PH3与HI化合可生成PH4I,D项正确。

7.据报道,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题:

(1)铷(Rb)位于元素周期表的第　　　周期第　　　族。 

(2)下列关于铷的结构和性质判断正确的是　　　(填序号)。 

①与水反应比钠剧烈

②它的原子半径比钠小

③它的氧化物露置在空气中易吸收CO2

④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同

⑤它是还原剂

(3)现有铷和另一种碱金属单质形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属单质可能是　　　　。 

A.Li

B.Na

C.K

D.Cs

答案:(1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)AB

解析:(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。

(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确;又因Na和Rb同主族,根据同主族元素性质的递变规律知,Rb的金属性比Na的金属性强,故①③⑤正确。

(3)利用摩尔电子质量(Me)求解。50g合金与水反应生成1molH2,转移2mol电子,即Me(合金)=25g·mol-1,而Me(Rb)>25g·mol-1,故另一碱金属单质的Me<25g·mol-1,可能为Li或Na。

等级考素养提升

1.下列有关碱金属元素的说法中,正确的是(　　)。

A.在实验室里,碱金属元素的单质均保存在煤油中

B.在自然界中碱金属元素均以化合态形式存在

C.碱金属元素的单质在空气中燃烧生成的物质的化学式均可表示为R2O

D.随着核电荷数的递增,碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱

答案:B

解析:Li的密度比煤油的小,会浮在煤油上,一般Li要保存在固体石蜡中,A项错误。碱金属元素的金属性都很强,在自然界中均以化合态形式存在,B项正确。Na、K等在空气中燃烧会生成更复杂的产物Na2O2、KO2等,C项错误。随着核电荷数的递增,碱金属元素的单质的还原性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,D项错误。

2.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述不能说明X的非金属性比Y强的是(　　)。

A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多

B.X的单质能将Y从NaY的溶液中置换出来

C.X的单质比Y的单质更容易与氢气反应

D.同浓度下X的最高价氧化物对应的水化物比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强

答案:A

解析:因X、Y是元素周期表第ⅦA族中的元素,若X的电子层数比Y的电子层数多,则说明X比Y的非金属性弱,A项符合题意。

3.如图表示碱金属单质的某些性质与核电荷数的变化关系,则下列各性质中不符合图示关系的是(　　)。

A.还原性

B.与水反应的剧烈程度

C.熔点

D.原子半径

答案:C

解析:由图可知,随碱金属元素的核电荷数的增大,碱金属单质的性质呈增大的趋势。随核电荷数的增大,碱金属单质的还原性增强,与水反应的剧烈程度增大,原子半径增大,A、B、D项正确。随核电荷数的增大,碱金属单质的熔点逐渐降低,C项与图不符,故选C项。

4.溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质,它与水反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO。下列有关IBr的叙述不正确的是(　　)。

A.IBr与水的反应是非氧化还原反应

B.在很多反应中,IBr是强氧化剂

C.IBr的密度介于I2和Br2的密度之间

D.IBr与NaOH稀溶液反应生成NaI、NaBrO和H2O

答案:D

解析:分析反应IBr+H2OHBr+HIO中元素价态变化可知,该反应为非氧化还原反应。IBr与Cl2等单质性质相似,是强氧化剂。由卤素单质的密度变化规律知IBr的密度应在I2和Br2之间。IBr与NaOH稀溶液反应生成NaBr、NaIO和H2O。

5.已知下列转化关系:

请回答下列问题。

(1)写出M、N的化学式:　　　　、　　　　。 

(2)写出下列反应的化学方程式。

①X+Y:　　　　　　　　　　　　。 

②M+Y:　　　　　　　　　　　　。 

(3)X的一种含氧化合物常作潜水艇中人员的供氧剂,写出由X制取该含氧化合物的化学方程式并标出氧元素的化合价:　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)NaOH　NaClO

(2)①2Na+Cl22NaCl

②2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O

(3)2Na+Na2

解析:由图示中“X+YNaCl”和“X+H2OH2↑+M”可确定X为Na,Y为Cl2,M为NaOH,则N为NaClO。

6.为了比较卤素单质的氧化性强弱,可在实验室先制取Cl2,并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉KI溶液中,有如图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品,试回答下列问题:

(1)若所制气体从左向右流向时,上述仪器接口的连接顺序为H接　　　　、　　　　接　　　　、　　　　接　　　　。 

(2)装置3的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)装置1中产生的现象是　　　　　　,反应的化学方程式为　。 

(4)通过本实验可得到的结论是 　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)D　C　B　A　F

(2)吸收未反应完的Cl2,防止污染空气

Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

(3)溶液变蓝　Cl2+2KII2+2KCl

(4)同主族元素随着原子序数递增,元素非金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱

解析:(1)根据实验目的可知,先制取氯气,然后将氯气通入NaBr溶液,再通入KI溶液检验氯气的强氧化性,氯气有毒不能直接排入空气,否则会污染空气,所以最后连接尾气处理装置,检验装置中导气管遵循“长进短出”原则,所以连接顺序是H→D→C→B→A→F。

(2)装置3的作用是吸收未反应完的Cl2,防止污染空气,离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。

(3)氯气能氧化碘离子生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,看到的现象是溶液变蓝色,化学方程式为Cl2+2KII2+2KCl。

(4)氯气与NaBr、KI的反应中,Cl元素化合价由0价降低为-1价、Br或I元素化合价由-1价升高为0价,所以氯气是氧化剂,溴或碘是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由此得出同主族元素随着原子序数的递增,元素非金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱。