第3课时原子结构与元素的性质 课后训练提升 合格考基础巩固 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NaCI溶液中置换出金属钠 C.熔、沸点L>Na>K D.碱性：LiOHNa>Li,但K不能置换出NaCI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L>N>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Fel3 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Fl2,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()。 预测某些碱金属元素及其单质 选项 已知某些碱金属元素及其单质的性质 的性质 锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化 铷元素和铯元素在自然界中都 合态存在 以化合态存在 铷单质和铯单质比钾单质更容 钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更 易与氧气反应，遇到空气就会立 剧烈，甚至能燃烧 即燃烧 钾单质与水反应比钠单质更剧烈，甚至爆 铷和铯比钾更容易与水反应，遇 炸 水立即燃烧，甚至爆炸
第 3 课时 原子结构与元素的性质 课后· 合格考基础巩固 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:LiOHNa>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( )。 选项 已知某些碱金属元素及其单质的性质 预测某些碱金属元素及其单质 的性质 A 锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化 合态存在 铷元素和铯元素在自然界中都 以化合态存在 B 钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更 剧烈,甚至能燃烧 铷单质和铯单质比钾单质更容 易与氧气反应,遇到空气就会立 即燃烧 C 钾单质与水反应比钠单质更剧烈,甚至爆 炸 铷和铯比钾更容易与水反应,遇 水立即燃烧,甚至爆炸
锂元素和钠元素在化合物中的化合价都 锂单质与氧气反应生成的氧化 是+1价，钠单质与氧气反应生成的氧化 物有Li20和Li2O2 物有Na2O和Na2O2 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，铷和绝的单质更活泼，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，蜘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L2O,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>2 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A2,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NaCI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
D 锂元素和钠元素在化合物中的化合价都 是+1 价,钠单质与氧气反应生成的氧化 物有 Na2O 和 Na2O2 锂单质与氧气反应生成的氧化 物有 Li2O 和 Li2O2 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 NH4CI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NH4C1的性质判断，PH3与HⅢ化 合可生成PH4I,D项正确。 7.据报道，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。己知铷是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50g,当它与足量水反应时，放出标准 状况下的氢气22.4L,这种碱金属单质可能是 A.Li B.Na C.K D.Cs 答案：1)五IA2)①③⑤(3)AB 解析：(I)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(M)求解。50g合金与水反应生成1molH2,转移2mol电 子，即Me(合金=25gmol,而M(Rb)）>25gmol,故另一碱金属单质的M<25 g'mol-1,可能为Li或Na。 等级考拓展提高 1.(双选)下列有关碱金属元素的说法中，正确的是( )o 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增强 答案BD
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,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。50 g 合金与水反应生成 1 mol H2,转移 2 mol 电 子,即 Me(合金)=25 g·mol-1 ,而 Me(Rb)>25 g·mol-1 ,故另一碱金属单质的 Me<25 g·mol-1 ,可能为 Li 或 Na。 等级考拓展提高 1.(双选)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增强 答案:BD
解析L的密度比煤油的小，会浮在煤油上，一般Lⅵ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项正确。 2.(双选)X、Y是元素周期表第VⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明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.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来 CX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：CD 解析：因X、Y是元素周期表第VⅦA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项错误。B项事实说明Y比X更活泼，错 误。根据单质与H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性：X2>Y2,则 非金属性：X>Y,C项正确。D项，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属 性越强，正确。 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( 十碱金属单质的性质 O碱金属的核电荷数 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.(双选)溴化碘(IB)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+H2O一HBr+HIO。下列有关Br的叙述不正确的是()。 AIBr与水的反应是氧化还原反应 B.在很多反应中，IBr是强氧化剂
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 项正确。 2.(双选)X、Y 是元素周期表第ⅦA 族中的两种元素。下列叙述能说明 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.Y 的单质能将 X 从 NaX 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:CD 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 项错误。B 项事实说明 Y 比 X 更活泼,错 误。根据单质与 H2 化合的难易判断,X2 与 H2化合更容易,说明氧化性:X2>Y2,则 非金属性:X>Y,C 项正确。D 项,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其非金属 性越强,正确。 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.(双选)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+H2O HBr+HIO。下列有关 IBr 的叙述不正确的是( )。 A.IBr 与水的反应是氧化还原反应 B.在很多反应中,IBr 是强氧化剂
C.IBr的密度介于I2和B2的密度之间 DIBr与NaOH稀溶液反应生成Nal、NaBrO和HO 答案：AD 解析：分析反应IB+HO一HB+HIO中元素价态变化可知，该反应为非氧化还原 反应。B与Ch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、NalO和 H20。 5.已知下列转化关系： M Nacl △ NaCl N H2O 请回答下列问题。 (I)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)①2 Na+Cl2-△2NaCl 22NaOH+Cl2-NaCl+NaClO+H2O (62Na+0,△Nad2 0 -1 解析：由图示中“X+Y--NaCI和X+H20→H2↑+M可确定X为Na,Y为C2,M 为NaOH,则N为NaClo。 挑战创新 为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取C2,并将Ch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）及试剂，试回答下列 问题： 淀粉KI溶液NaBr溶液 NaOH溶液
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:AD 解析:分析反应 IBr+H2O HBr+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+Cl2 2NaCl ②2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O (3)2Na+O 0 2 Na2O -1 2 解析:由图示中“X+Y NaCl”和“X+H2O H2↑+M”可确定 X 为 Na,Y 为 Cl2,M 为 NaOH,则 N 为 NaClO。 挑战创新 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)及试剂,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：(I)D C B A F (2)吸收未反应完的C2,防止污染空气 Cl2+20H-CI+C1O+H2O (3)溶液变蓝C2+2K一I2+2KCI (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(I)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C12,防止污染空气，离子方程式为C2+20H —C+C1O+H20. (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C2+2KI一I2+2KCI。 (4)氯气与NaBr、KI的反应中，CI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
(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+2KI I2+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+2OHCl-+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+2KI I2+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