高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表精品ppt课件
展开高中化学新教材特点分析及教学策略
(一)化学基本概念和化学基本理论:全套教材的知识安排,注意各年级内及各年级间的联系,在保证知识结构的系统性和完整性的同时,对内容的安排采用了将各部分知识分散处理,相对集中的方法。
(二)元素化合物知识:关于元素化合物知识,高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。
(三)化工基础知识:高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业,删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。
第20讲 原子结构与元素的性质
考点导航
知识精讲
知识点一:
一、碱金属元素
1.元素的性质——金属性与非金属性
2.碱金属元素
碱金属元素包括(填名称及元素符号): 等。
(1)碱金属的原子结构(Li→Cs)
①相似性:最外层均有 个电子。
②递变性:电子层数逐渐增多,原子半径逐渐 。
(2)碱金属的化学性质
①钠、钾与氧气反应比较实验
a.实验现象:都能在空气中燃烧,钠产生 色火焰,钾产生 色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),钾燃烧更剧烈。
b.反应方程式 、 。
②钾与水反应的实验
a.现象:浮于水面上,并熔化为闪亮的小球四处游动,发出嘶嘶的响声,并伴有燃烧,溶液呈红色。
b.化学方程式: 。
c.与Na和水反应相比现象不同的有 ,结论:活泼性K比Na 。
③锂与氧气(加热)、H2O反应的化学方程式分别为 。
(3)碱金属性质的递变规律及原因
从Li→Cs,电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 ,原子核对最外层电子的引力逐渐 ,原子失去电子的能力逐渐 ,金属性逐渐 。
(4)碱金属单质的物理性质
元素
Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点
除铯外,其余都呈 色,它们都比较软,有延展性,密度较 ,熔点较 ,导电、导热性强
递变
规律
密度
逐渐 (钠、钾反常)
熔、沸点
逐渐
个性特点
①铯略带金属光泽;②锂的密度比煤油的小;③钠的密度比钾大
元素
Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点
除铯外,其余都呈 色,它们都比较软,有延展性,密度较 ,熔点较 ,导电、导热性强
递变
规律
密度
逐渐 (钠、钾反常)
熔、沸点
逐渐
个性特点
①铯略带金属光泽;②锂的密度比煤油的小;③钠的密度比钾大
【答案】2.锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等。(1)①1。②增大。(2)①a.黄,紫。b.2Na+O2Na2O2、K+O2KO2。②b.2K+2H2O===2KOH+H2↑。c.反应比钠和水剧烈,并伴有燃烧,③4Li+O22Li2O、2Li+2H2O===2LiOH+H2↑。(3)增多,增大,减弱,增强,增强。(4)银白 小 低 增大( 降低
【即学即练1】
1.锂、钠、钾的化学性质相似的根本原因是
A.都能与水反应生成碱 B.原子半径相近
C.都能与酸反应产生氢气 D.最外层电子数相同
【答案】D
【解析】金属的化学性质由核外电子数决定,所以锂、钠、钾化学性质相似的根本原因在于原子的最外层都只有一个电子,即最外层电子数相同,故选D。
2.钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是
A.因为K的活泼性强,所以钾应该保存在煤油中
B.K可以被氧气所氧化,且产物不只有K2O一种
C.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气
D.K可以与水剧烈反应,生成氢气
【答案】C
【解析】A.钾同钠一样,钾的活泼性很强,与水反应时比钠与水反应更剧烈,由于其密度比煤油大,与煤油不能发生反应,所以金属钾也应该保存在煤油中,A正确;
B.金属K与空气中的氧气反应,产物可能是K2O,也可能是K2O2,或KO2,因此氧化产物比只有K2O一种,B正确;
C.K、Na是同一主族元素,由于K原子半径比Na大,所以K与水反应比Na剧烈,但但产物都有氢气,C错误;
D.金属K活动性比Na强,因此K可以与水剧烈反应,产生KOH,同时生成氢气,D正确;
故合理选项是C。
3.碱金属铷()广泛应用于能源、电子、医学等领域,下列说法错误的是
A.的最外层电子数为1 B.能以游离态存在于自然界中
C.碱性: D.原子半径:
【答案】B
【解析】A.Rb为第IA族元素,最外层1个电子,A正确;
B.Rb为第IA族元素,化学性质特别活泼,不能以离态存在于自然界中,B错误;
C.同主族故元素从上往下金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,故碱性:RbOH>NaOH,C正确;
D.同主族故元素从上往下原子半径逐渐增大,故原子半径:Rb>K,D正确;
故选B。
4.下列有关碱金属结构和性质的描述,正确的是
A.随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
B.碱金属单质的金属性很强,加热时与氧气发生反应生成的氧化物形式为
C.碱金属都应保存在煤油中
D.碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
【答案】D
【解析】A.随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔、沸点逐渐降低,密度随着原子序数的递增呈增大趋势,故A错误;
B.碱金属单质的金属性很强,锂与氧气加热时发生反应生成Li2O,钠与氧气加热时发生反应生成Na2O2,故B错误;
C.碱金属锂的密度比煤油小,应该保存在石蜡油中,故C错误;
D.氧化铯是活泼金属氧化物易与二氧化碳反应,所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳,故D正确;
故答案为:D
5.下列关于铯(Cs)的叙述正确的是
A.Cs 是一种活泼的金属,在自然界中有少量游离态的铯存在
B.铯位于第五周期第IA族,原子序数55
C. 氢氧化铯是一种强碱,碱性小于氢氧化钾
D.硫酸铯是一种离子化合物
【答案】D
【解析】A.Cs 是一种活泼的金属,在自然界中以化合态形式存在,故A错误;
B.铯位于第六周期第IA族,原子序数55,故B错误;
C. 根据同主族从上到下金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物碱性增强,氢氧化铯是一种强碱,碱性大于氢氧化钾,故C错误;
D.硫酸铯含有铯离子和硫酸根离子,是一种离子化合物,故D正确;
综上所述,答案为D。
知识点二:
二、卤族元素
卤族元素简称卤素,包括(填名称及符号) 和砹(At)、(Ts)。
【答案】氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)
1.卤素单质的物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色、
状态
色(气体)
色(气体)
色(液体)
色(固体)
密度
逐渐
熔、沸点
逐渐
【答案】淡黄绿 黄绿 深红棕 紫黑 增大 升高
2.原子结构特点(F→I)
(1)相似性:最外层电子数均为 。
(2)递变性:电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 。
【答案】7 增多 增大
3.卤素单质的化学性质
(1)卤素单质与氢气的反应
卤素
单质
反应
条件
化学方程式
产物稳
定性
F2
暗处
很稳定
Cl2
光照或
点燃
较稳定
Br2
加热
不如氯
化氢稳定
I2
不断
加热
不稳定
结论
从F2到I2,与H2反应所需要的条件逐渐 ,反应剧烈程度依次 ,生成气态氢化物的稳定性依次
【答案】H2+F2===2HF H2+Cl22HCl H2+Br22HBr H2+I22HI 升高 减弱 减弱
(2)卤素单质间的置换反应——比较卤素单质氧化性
实验操作
实验现象
化学方程式
静置后,液体呈橙色
静置后,液体呈红棕色
静置后,液体呈褐色
结论
Cl2→I2氧化性逐渐 ,相应卤素离子还原性逐渐
【答案】2KBr+Cl2===2KCl+Br2 Cl2+2KI=== 2KCl+I2 Br2+2KI=== 2KBr+I2 减弱 增强
4.卤素性质的递变规律及原因
从F→I,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐 ,原子得电子能力逐渐 ,非金属性逐渐 。
【答案】减小 减弱 减弱
注意:因为F2能与H2O发生反应(2F2+2H2O===4HF+O2),所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
5.周期表中同主族元素的相似性与递变性
在周期表中,同主族元素从上到下,电子层数增多,原子半径逐渐 ,失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ,所以金属性逐渐 ,非金属性逐渐 。
【答案】增大 增强 减弱 增强 减弱
【即学即练2】
1.下列卤素氢化物中,稳定性最弱的是
A.HCl B.HF C.HBr D.HI
【答案】D
【解析】元素的非金属性越弱,简单氢化物的稳定性越弱。同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,对核外电子的束缚力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱,所以非金属性逐渐减弱,即非金属性:F>Cl>Br>I,所以它们的氢化物的稳定性从F到I逐渐减弱,则稳定性最弱的是HI;
故选D。
2.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是
A.HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱
B.单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢气化合最容易的是F2
C.HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF
D.、、、的还原性依次增大
【答案】C
【解析】A.非金属性越弱,气态氢化物的稳定性越小,HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱,A正确;
B.非金属性越强,越容易和氢气化合,单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢气化合最容易的是F2,B正确;
C.氟、氯、溴、碘离子结合氢离子的能力逐渐减弱,HF、HCl、HBr、HI中电离出氢离子最容易的是碘化氢,酸性最强的是HI,C错误;
D.简单离子的还原性与其非金属性成反比,非金属性从F到I依次减弱,则简单离子的还原性:F-<Cl-<Br-<I-,D正确,
答案选C。
3.砹元素是原子序数为85的卤族元素,推测砹元素的单质及其化合物不可能具有的性质是
A.砹单质易溶于某些有机溶剂
B.砹化氢的热稳定性比碘化氢强
C.砹化银不溶于水
D.砹单质是有色固体
【答案】B
【解析】A.碘易溶于有机溶剂,同主族元素单质的性质相似,则砹易溶于某些有机溶剂,A正确;
B.F、Cl、Br、I、At同主族从上而下非金属性减弱,其气态氢化物稳定性减小,砹化氢稳定性弱于碘化氢,B错误;
C.氯化银、溴化银、碘化银不溶于水,则砹化银不溶于水,C正确;
D.卤族元素从上到下,单质从气态到液态再到固态,且颜色加深,则砹单质是有色固体,D正确;
故选B。
4.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是
①AgF、AgCl、AgBr、AgI均为不溶于水的沉淀
②按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色逐渐加深
③单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2
④HF、HCI、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是I2
⑥按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的密度逐渐减小
A.①⑥ B.⑤⑥ C.①⑤⑥ D.③④
【答案】C
【解析】①AgF为不溶于水的固体,①错误;
②按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色依次为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,则颜色逐渐加深,②正确;
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2,③正确;
④F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以HF、HCI、HBr、HI还原性最强的是HI,④正确;
⑤F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是F2,⑤错误;
⑥按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的状态为气态、气态、液态、固态,所以单质的密度逐渐增大,⑥错误;
综合以上分析,①⑤⑥错误,故选C。
易错精析
1.根据碱金属性质分析K能否从NaCl溶液中置换出Na?
【细剖精析】
不能。K的活泼性大于Na,但由于K与水反应,故K不会与NaCl溶液中的Na+反应,不能置换出Na。
2.思考碱金属在自然界中能否以游离态存在?
【细剖精析】
不能。因为碱金属元素的单质能与空气中的O2、水发生剧烈反应,故碱金属在自然界中不能以游离态存在。
3.实验室能否用煤油保存少量的金属锂?
【细剖精析】
不能。锂的密度小于煤油的密度,锂会浮在煤油液面上,无法与空气隔绝,会被空气中的氧气氧化,故不能将锂保存在煤油中。少量的锂应密封在石蜡油中。
4.结合钠的性质分析,实验室中应如何保存单质钾?
【细剖精析】
钾的性质比钠的活泼,与O2、H2O等反应更为剧烈,虽然钾的密度比钠的略小,但钾的密度仍比煤油的大,实验室中通常将少量的钾保存在煤油中。
5.根据卤族元素的性质分析,将F2通入NaCl溶液中得到什么气体?
【细剖精析】
F2的氧化性大于Cl2,但由于F2与水发生反应:2F2+2H2O===4HF+O2,F2不与溶液中的Cl-反应,故F2通入NaCl溶液中得到的是O2而不是Cl2。
6.已知还原性I->Br->Cl->F-,试从原子结构的角度分析原因。
【细剖精析】
还原性即微粒失去电子的能力。按I-→Br-→Cl-→F-
的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大,失去电子的能力逐渐减弱,故还原性逐渐减弱。
7.判断金属性强弱的依据有哪些?
【细剖精析】
①与O2、H2O反应的难易,②与酸反应的难易,③氢氧化物的碱性强弱等
(1)铯与O2的产物是Cs2O吗?反应剧烈程度比Na、K与O2反应程度大吗?
【细剖精析】
产物不是Cs2O。剧烈程度很大。
(2)铯与H2O反应吗?若反应写出离子方程式。
【细剖精析】
反应,2Cs+2H2O===2Cs++2OH-+H2↑。
(3)铯与H2O反应现象和Na、K与H2O反应现象的主要区别可能是什么?
【细剖精析】
不在水面上四处游动而在水中上下浮动,放出大量气体,可能发生爆炸。
(4)铯投入CuCl2溶液中,能置换出Cu吗?为什么?
【细剖精析】
不能,Cs在溶液中先与H2O反应生成CsOH,2CsOH+CuCl2===2CsCl+Cu(OH)2↓。
能力拓展
一、碱金属性质的相似性和递变性
1.相似性(R表示碱金属元素)
原子都容易失去最外层的一个电子,化学性质活泼,它们的单质都具有较强的还原性,它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属元素与水反应的通式为2R+2H2O===2ROH+H2↑。
2.递变性
随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
(1)
(2)与O2的反应越来越剧烈,产物更加复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成 Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。
(3)与H2O的反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
(4)最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,CsOH的碱性最强。
二、卤族元素性质的相似性和递变性
1.从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
2.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体表现如下:
①与H2反应越来越难,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,其水溶液的酸性逐渐增强,即:
稳定性:HF>HCl>HBr>HI;
还原性:HF
(3)特殊性
①溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。
②卤素单质都有毒,溴有很强的腐蚀性,保存液溴时要加一些水进行“水封”,碘单质遇淀粉溶液变蓝色(检验I2)。
③Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。
④F无正化合价。
三、同主族元素性质的相似性和递变性
1.相似性
同主族,最外层电子数相同,得失电子的能力相似,具有相似的金属性和非金属性。
2.递变性
3.金属性和非金属性的强弱判断
(1)金属性强弱
(2)非金属性强弱
四、元素的金属性与非金属性强弱的判断依据
金属性的比较
①在金属活动性顺序表中位置越靠前,金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
④最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性越强
⑤若Xn++Y―→X+Ym+,则Y的金属性比X的金属性强
非金属性的比较
①与H2越易化合或气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性越强
④若An-+B―→Bm-+A,则B的非金属性比A的非金属性强
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列推理得到的结论正确的是
A.由钠与氧气反应可得到和,推知锂与氧气反应可得到和
B.由可从NaBr溶液中置换出,推知可从NaCl溶液中置换出
C.由F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,推知其简单氢化物的还原性逐渐增强
D.由Li、Na、K、Rb、Cs的相对原子质量逐渐增大,推知其单质的熔沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】A.Li和氧气只生成氧化锂,得不到过氧化理,A错误;
B.F2与水剧烈反应生成氧气,不能从NaCl溶液中置换出Cl2,B错误;
C.同一主族从上到下,半径逐渐增大,半径越大越容易失电子,则HCl、HBr、HI的还原性依次增强,C正确;
D.碱金属单质都是金属晶体,从上到下原子半径依次增大,金属键依次减弱,熔沸点依次降低,D错误;
故选C。
2.下列有关各元素的性质递变规律错误的是
A.Li、Na、K单质的熔点依次降低
B.N、O、F的简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.HF、HCl、HBr、HI水溶液酸性依次增强
D.Si、P、S、Cl的氧化物对应的水化物的酸性依次增强
【答案】D
【解析】A.同主族的碱金属单质的熔点从上往下依次降低,A正确;
B.N、O、F同周期元素从左往右非金属性依次增强,其简单气态氢化物的稳定性依次增强,B正确;
C.F、Cl、Br、I原子的非金属性逐渐减弱,对氢原子的吸引能力依次减弱,所以电离出氢离子的能力依次增强,所以HF、HCl、HBr、HI的水溶液的酸性依次加强,C正确;
D.Si 、P、S、Cl为同周期元素,从左往右非金属性依次增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强,而非最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,溶液H2SO3的酸性强于HClO,D错误;
故选D。
3.下列有关物质性质的比较中,正确的是
A.还原性:Al>Na B.碱性:KOH>NaOH
C.酸性: D.稳定性:HI>HCl
【答案】B
【解析】A. 同周期元素从左至右金属性逐渐减弱,金属元素的金属性越强,金属单质的还原性越强,故还原性:Al<Na,故A错误;
B. 金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:K>Na,故碱性:KOH>NaOH,故B正确;
C. 非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:P<Cl,故酸性:,故C错误;
D. 非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:I<Cl,故稳定性:HI<HCl,故D错误;
故选B。
4.下列各组物质性质的比较中,正确的是
A.还原性:HF>HCl>HBr>HI B.与氢气反应的难易:F2
【解析】A.元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱,非金属性:F>Cl>Br>I,则还原性:HF<HCl<HBr<HI,A项错误;
B.元素的非金属性越强,对应单质的活泼性越强,越易与氢气反应,则与氢气反应由易到难:F2>Cl2>Br2>I2,B项错误;
C.元素的非金属性越强,对应单质的活泼性越强,越易与水反应,则与水反应由易到难:F2>Cl2>Br2>I2,C项错误;
D.卤族元素的单质从上到下密度逐渐增大,D项正确;
答案选D。
5.下列有说法不正确的是
A.因为的还原性比强,所以非金属性
B.和位于ⅦA,的原子半径小,原子核对最外层电子吸引力强,所以非金属性强
C.因为非金属性,所以盐酸的酸性比氢碘酸酸性强
D.比稳定,所以非金属性
【答案】C
【解析】A.元素的非金属越强,其对应氢化物的还原性越弱,氯元素的非金属性强于碘元素,则的还原性比强,故A正确;
B.位于第三周期第ⅦA,I位于第五周期第ⅦA,电子层数越少半径越小,原子核对最外层电子吸引力强,所以非金属性强,故B正确;
C.非金属性的强弱不能推知氢化物水溶液的酸性,故C错误;
D.非金属元素对应的简单氢化物越稳定,其非金属性越强,故D正确;
故选C。
6.下列关于碱金属和卤素的说法正确的是
A.在氧气中燃烧的主要产物为
B.可以敞口放置保存
C.在水中溶解度比中大
D.向溶液中加入碘水,无明显黄绿色气体产生
【答案】D
【解析】A.在氧气中燃烧的主要产物为,不存在,A错误;
B.是的金属性比钠还强,不能敞口放置保存,B错误;
C.单质溴易溶在有机溶剂中,在中溶解度比水中大,C错误;
D.氯气的氧化性强于单质碘,向溶液中加入碘水不可能产生氯气,因此无明显黄绿色气体产生,D正确;
答案选D。
7.下列各组元素的性质递变情况错误的是
A.Li、Na、K的熔点依次升高 B.Mg、Al、Si的原子半径依次减小
C.Cl、S、P三种元素的最高正价依次降低 D.Cl、Br、I三种元素的单质颜色依次加深
【答案】A
【解析】A.同主族的碱金属单质的熔点从上往下依次降低,故A错误;
B.同周期元素从左往右原子半径逐渐减小,故B正确;
C.Cl、S、P的最高正价依次是+7,+6,+5,依次降低,故C正确;
D.Cl2为黄绿色、Br2为深橙红色、I2为紫黑色, 故它们的颜色依次加深,故D正确;
答案选A。
8.下列有关碱金属元素和卤素的说法中,错误的是
A.溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈
B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中,氟原子得电子的能力最强
C.随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素的熔沸点都逐渐降低
D.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
【答案】C
【解析】A.Br元素比I元素非金属性强,因此溴单质与H2反应更剧烈,A正确;
B.碱金属元素中,从上到下元素的金属性(失去电子能力)逐渐增强,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素从上到下,元素的非金属性(得电子能力)逐渐减弱,氟原子得电子的能力最强,B正确;
C.随核电荷数的增加,碱金属元素形成的单质属于金属晶体,半径越小熔沸点越高,从上到下半径增大则熔沸点呈降低趋势,卤素单质属于分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越大,熔点逐渐增加,C错误;
D.钾比钠更容易失去最外层电子,则钾的金属性比钠的金属性强,所以钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,D正确;
答案为C。
题组B 能力提升练
1.关于氯、溴、碘单质及其化合物的性质叙述错误的是
A.氯、溴、碘单质的颜色依次加深
B.三种元素对应的气态氢化物还原性最强的是HCl
C.最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4
D.氯气和溴单质都能从NaI溶液中置换出碘单质
【答案】B
【解析】A.卤素单质Cl2、Br2、I2的颜色分别为黄绿色、红棕色、紫黑色,逐渐加深,故A正确;
B.元素非金属性越弱,其气态氢化物还原性越强,非金属性:Cl>Br>I,则三种元素对应的气态氢化物还原性最强的是HI,故B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl>Br>I,则最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,故C正确;
D.元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,氧化性:Cl2>Br2>I2,因此氯气和溴单质都能从NaI溶液中置换出碘单质,故D正确;
答案选B。
2.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是
A.卤素单质与水反应均可用X2+ H2O=HXO+HX表示
B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色从F2 →I2逐渐加深
D.HX的还原性依次为: HF>HCl>HBr>HI
【答案】C
【解析】A.F2与水反应的化学方程式为:2F2+2H2O=O2↑+4HF,不能用X2+H2O=HXO+HX表示,故A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,随卤素核电荷数增加,卤素的非金属性逐渐减弱,则HX的热稳定性随卤素核电荷数增加而减弱,故B错误;
C.氟单质浅黄绿色,氯气黄绿色,溴单质红棕色液体,碘单质紫黑色固体,颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深,故C正确;
D.卤素元素的原子序数越大,卤素单质的活泼性越弱,氢化物的还原性越强,则HX的还原性依次为:HF<HCl<HBr<HI,故D错误;
故选C。
3.关于卤素的下列叙述正确的是
A.卤素只能以化合态存在于自然界中
B.卤素单质都能与水剧烈反应,生成氢卤酸和次卤酸
C.卤素单质越活泼,其熔点、沸点就越高
D.卤素是典型的非金属元素,它们不能与其他非金属元素化合
【答案】A
【解析】A.卤素原子最外层有7个电子,极易得到电子生成8电子稳定结构,单质性质很活泼,极易和其它物质反应,所以卤素只能以化合态存在于自然界中,故A正确;
B.氟元素的非金属性强于氧元素,氟气与水反应生成氢氟酸和氧气,故B错误;
C.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,单质的氧化性依次减弱,卤素单质的活泼性依次减弱,卤素单质都是结构相似的双原子分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大, 熔点、沸点就越高,所以卤素单质越不活泼,其熔点、沸点就越高,故C错误;
D.卤素是典型的非金属元素,都能与氢元素化合形成气态卤化氢,故D错误;
故选A。
4.下列有关元素周期表中元素性质的叙述中不正确的是
A.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱
B.主族元素的最高正化合价均等于它所在的族序数
C.同周期的主族元素失电子难的得电子不一定容易
D.第VA族元素的气态氢化物的稳定性,从上到下依次逐渐减弱
【答案】B
【解析】A.同主族元素从上到下,原子半径递增,核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,A正确;
B. 绝大多数主族元素的最高正化合价等于它所在的族序数、氧没有最高正价、氟没有正价,B不正确;
C. 同周期的主族元素失电子难的得电子不一定容易,例如C原子,最外层4个电子,失电子难、得电子也难,C正确;
D.非金属性越强,简单氢化物越稳定,第VA族元素的气态氢化物的稳定性,从上到下依次逐渐减弱,D正确;
答案选B。
5.下列物质性质的变化与化学键强弱无关的是
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
C.Li、Na、K、Rb 的熔点逐渐降低
D.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
【答案】D
【解析】
A.F、Cl、Br、I属于同主族元素,从上而下,非金属性依次减弱,原子序数F<Cl<Br<I,则非金属性F>Cl>Br>I,元素的非金属性越强,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,与化学键强弱有关,故A不符合题意;
B.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,影响熔点高低的因素是离子键的强弱,与化学键强弱有关,故B不符合题意;
C.碱金属元素对应的单质为金属单质,原子半径Li<Na<K<Rb,原子半径越大,金属键越弱,金属晶体的熔点越低,与化学键强弱有关,故C不符合题意;
D.F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体,它们的相对分子质量逐渐增大,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点、沸点越高,与化学键强弱无关,故D符合题意;
答案为D。
6.运用元素周期律进行分析,下列预测中正确的是
A.砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
B.Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱
C.碳酸锶(SrCO3)是难溶于水的白色固体,受热不容易发生分解反应
D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
【答案】A
【解析】A.与碘类比,砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸,故正确;
B.Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O,其溶液是一种强碱,故错误;
C.与钡类比,碳酸锶(SrCO3)是难溶于水的白色固体,受热易分解,故错误;
D.硫元素的非金属性大于硒元素,硫化氢较稳定,因此硒化氢(H2Se)是无色、有毒、没有H2S稳定的气体,故错误;
故选A。
7.下列关于的叙述错误的是
A.金属性最强的是
B.在自然界中均以化合态形式存在
C.它们的氧化物都只有和两种形式
D.形成的离子中氧化性最强的是锂离子
【答案】C
【解析】都是碱金属元素,位于同一主族,位置从上到下,依据同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,密度呈增大趋势,阳离子半径逐渐增大,结合元素周期律解析。
A.同主族元素金属性从上到下依次增强,所以金属性最强的是铯,故正确;
B.碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故正确;
C.锂只有Li2O一种氧化物,而活泼性更强的碱金属除了氧化物、过氧化物外,还有超氧化物,如KO2,故错误;
D.同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;
故选C。
8.我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源,开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是
A.锂是密度较小的金属 B.等浓度的LiOH溶液的碱性比NaOH溶液强
C.锂的化学性质不如钠活泼 D.是离子化合物
【答案】B
【解析】A.Li的密度小,为较轻的金属,故A正确;
B.金属性:Na>Li,可知等浓度的LiOH的碱性比NaOH弱,故B错误;
C.金属性:Na>Li,则锂的化学性质不如钠活泼,故C正确;
D.是由锂离子和氧离子组成的,是离子化合物,故D正确;
故选B。
题组C 培优拔尖练
1.碱金属元素是指ⅠA族中除H以外的金属元素,完成下列问题:
(1)下列有关比较不正确的是__________(填序号)。
①原子半径:
②单质还原性:
③离子氧化性:
④碱性:
(2)铯位于元素周期表第六周期ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:
①铯原子核外共有__________个电子层,最外层电子数为__________。
②铯单质与水剧烈反应,放出_________色气体,生成的溶液可使紫色石蕊溶液显_________色。
③预测铯单质的还原性比钠单质的还原性__________(填“弱”或“强”)。
【答案】 (1) ③
(2) 6 1 无 蓝 强
【解析】(1)①同主族元素从上往下,原子半径逐渐增大,①正确;
②同主族元素从上往下,原子失电子能力逐渐增强,则单质还原性逐渐增强,②正确;
③同主族元素从上往下,单质还原性逐渐增强,则相应阳离子的氧化性逐渐减弱,则氧化性,③错误;
④金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:,故碱性:,④正确;故选③;
(2)①由“铯位于元素周期表第6周期ⅠA族”,可知铯原子核外有6个电子层,最外层电子数为1;
②铯与钠化学性质相似,铯单质与水剧烈反应,,生成,为无色气体,CsOH是强碱,能使紫色石蕊溶液变蓝;
③根据同主族元素性质递变规律,同主族元素从上往下,原子失电子能力逐渐增强,则单质还原性逐渐增强,则铯单质的还原性比钠单质的强。
2.元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为___。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是___(填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式:¨NaCl+¨H2O电解¨NaClO3+ 。___。
②II中转化的基本反应类型是___,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是___。
(4)一定条件,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D是___(填离子符号)。
②B→A+C反应的离子方程式为___。
【答案】 (1)
(2) bc
(3) NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑ 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体
(4) ClO4- 3ClO-=ClO3-+2Cl-
【解析】(1)与氯元素同族的短周期元素是氟元素,其原子结构示意图为:,故答案为:;
(2)元素非金属性强弱判断方法:①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强,②单质的氧化性越强或阴离子的还原性越弱,非金属性越强,③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关,则bc符合题意,故答案为:bc;
(3)①电解时,阳极上Cl-放电生成ClO3-,阴极上H+放电生成H2,故反应方程式为NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑,故答案:NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑;
②NaClO3转化为KClO3,说明该反应中两种物质互相交换离子生成盐,为复分解反应;相同温度下,溶解度小的物质先析出。室温下,KClO3在水中的溶解度小于其他晶体,所以先析出KClO3,故答案为:复分解反应;室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体;
(4)①根据图象可知,D中Cl元素的化合价为+7价,所以ClOx-中的x为4,则D为ClO4-,故答案为:ClO4-;
②B→A+C,根据图像可知为:ClO-→Cl-+ClO3˗,根据电子守恒可知该反应方程式为:3ClO ˗=2Cl˗ +ClO3˗,故答案为:3ClO-=ClO3-+2Cl-。
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