-新教材高中化学课时检测20原子结构与元素的性质含解析新人教版必修第一册

PAGEPAGE7原子结构与元素的性质1．砹是原子序数最大的卤族元素，推测砹的化合物不可能具有的性质是()A．砹是有色固体B．砹化氢很不稳定C．砹常温下就可以与氢气发生化合反应D．砹化银不溶于水解析：选C依据卤素元素性质的递变性：从氟到碘，其单质的颜色逐渐加深，可知砹是有色固体，A正确；同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，越来越不容易与氢气化合，砹化氢很不稳定，B正确，C错误；AgCl不溶于水，故砹化银不溶于水，D正确。2．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是()①氢氧化物中碱性最强的是CsOH②单质熔点最高的是铯③它们的密度依次增大④其单质的还原性依次增强⑤它们对应离子的氧化性依次增强⑥单质与水反应的剧烈程度依次增加⑦单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加A．①⑤⑦ B．②⑥C．②③⑤ D．②③④解析：选C锂、钠、钾、铷、铯属于第ⅠA族元素，其中铯的金属性最强，金属性越强，形成的氢氧化物碱性越强，则CsOH的碱性最强，故①正确；碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低，故②错误；钾的密度反常，比钠的小，故③错误；碱金属元素从Li到Cs金属性逐渐增强，还原性依次增强，故④正确；碱金属单质从Li到Cs还原性逐渐增强，对应离子的氧化性应依次减弱，故⑤错误；金属性越强，与水反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与水反应的剧烈程度依次增加，故⑥正确；金属性越强，与酸反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加，故⑦正确；综上所述，不正确的是②③⑤。3．下列氢氧化物中碱性最强的是()A．CsOH B．NaOHC．LiOH D．KOH解析：选A第ⅠA族中按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序金属性依次增强，对应的氢氧化物的碱性依次增强。4．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是()A．和Li同一主族的都是金属元素B．Na＋比Li多一个电子层C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子D．Li是碱金属元素中原子半径最小的元素解析：选D锂在第ⅠA族，该族中还有非金属元素——氢，A错误；Li、Na＋的结构示意图分别为、，B错误；K＋的结构示意图为，其最外层有8个电子，C错误；Li在碱金属元素中核电荷数最小，核外电子层数最少，因此其原子半径最小，D正确。5．下列说法中，不符合第ⅦA族元素性质特征的是()A．从上到下元素的非金属性逐渐增强B．易形成－1价离子C．最高价氧化物对应的水化物显酸性D．从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱解析：选AA项，第ⅦA族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，错误；B项，最外层均是7个电子，均易得到1个电子达到8电子的稳定结构，易形成－1价离子，正确；C项，最高价氧化物对应的水化物显酸性，正确；D项，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，正确。6．下列说法正确的是()A．碱性：LiOH>NaOH>KOH>RbOHB．金属性：Rb>K>Na>LiC．和酸反应时Fe能失2个电子，Na失1个电子，所以Fe的金属性强于NaD．Rb不易与水反应放出H2解析：选B因为金属性Li<Na<K<Rb，所以碱性LiOH<NaOH<KOH<RbOH，Rb比K更易与水反应，B对，A、D错；反应时失电子数目多，金属性不一定强，在金属活动性顺序中，Na在Fe的前面，Na比Fe更易失电子，所以Na的金属性强于Fe的，C错。7．下列有关碱金属元素和卤素的说法中不正确的是()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．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，碱金属单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低解析：选D溴元素的非金属性强于碘元素，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A正确；碱金属元素中，锂元素的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟元素的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B正确；钾元素的金属性比钠元素强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C正确；随核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D错误。8．下列预测某些碱金属元素及其化合物的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解析：选DA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。9．下列说法正确的是()A．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3B．ⅠA、ⅡA族元素都是金属元素C．非金属性：F＞Cl＞Br＞I，则酸性：HF＞HCl＞HBr＞HID．氟元素为非金属性最强的元素，氟无正价解析：选D由于金属性：Na＞Mg＞Al，故碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A错误；ⅠA族中的氢元素为非金属元素，B错误；元素非金属性越强，则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C错误。10．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素，下列叙述中能说明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的气态氢化物比X的气态氢化物稳定C．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来D．X的单质在暗处可与H2反应，Y的单质在加热条件下才能与H2反应解析：选DX原子比Y原子的电子层数多，X在Y的下方，则非金属性X比Y弱，A不正确；卤族元素氢化物越稳定，其非金属性越强，B不正确；Y的单质能置换NaX溶液中的X，则非金属性X比Y弱，C不正确；非金属元素的单质与H2化合越容易，其非金属性越强，D正确。11．1826年，法国的一位青年科学家波拉德，研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通进氯气，就得到紫黑色的固体——碘。在提取后的母液底部，沉着一层深褐色的液体，这液体就是溴。但实际上德国著名的化学家利比希早在几年以前，也做过和波拉德相似的实验。当时，他认为这深褐色的液体只不过是氯化碘(ICl)——通氯气时，氯和碘形成的化合物。(1)请你写出波拉德分别获得溴、碘单质的离子方程式：________________________________、________________________________。(2)由上述反应可知，Cl－、Br－、I－还原性大小顺序为________________，请你从原子结构角度解释其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)ICl被称为卤素互化物，能与水发生非氧化还原反应，结合氯气与水反应的产物，请你写出它与水发生反应的化学方程式：________________________。若将ICl加入AgNO3溶液中，可观察到有________________生成。解析：(1)根据氧化还原反应和离子反应即可写出正确答案：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。(2)Cl－、Br－、I－的还原性：Cl－＜Br－＜I－。按Cl－、Br－、I－顺序，离子的电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，失去电子的能力逐渐增强，故Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强。(3)ICl与水发生非氧化还原反应，ICl中碘的化合价是＋1价，Cl是－1价，结合氯气与水反应的产物，可知产物应是HCl和HIO，所以反应的化学方程式为ICl＋H2O=HCl＋HIO。将ICl加入AgNO3溶液中，可观察到有白色沉淀AgCl生成。答案：(1)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Cl2＋2I－=I2＋2Cl－(2)Cl－＜Br－＜I－按Cl－、Br－、I－顺序，离子的电子层数逐渐增多，离子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，失去电子的能力逐渐增强，故Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强(3)ICl＋H2O=HCl＋HIO白色沉淀12．根据下表回答问题。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA一①二②⑤三③⑥四④⑦(1)表中________(填元素符号)的非金属性最强；________(填元素符号)的金属性最强，写出该元素的单质与水反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(2)表中元素③的原子结构示意图是________。(3)表中元素⑤⑦的氢化物的稳定性顺序为______>________(填化学式)。(4)表中元素最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。解析：根据元素在周期表中的位置可知①～⑦分别是H、Li、Na、K、F、Cl、Br。(1)根据同主族元素性质的递变规律可判断表中氟元素的非金属性最强；钾元素的金属性最强，单质钾与水反应的离子方程式为2K＋2H2O=2K＋＋2OH－＋H2↑。(2)表中元素③是Na，原子结构示意图是。(3)同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以氟化氢的稳定性大于溴化氢。(4)表中非金属性最强的元素为F，氟无正化合价，无最高价含氧酸，故元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的为HClO4。答案：(1)FK2K＋2H2O=2K＋＋2OH－＋H2↑(2)(3)HFHBr(4)HClO413．将KIO3、H2SO4、H2O2、MnSO4、CH2(COOH)2及可溶性淀粉(指示剂)混合进行碘钟实验，通过光线传感器绘制出的碘钟振荡反应曲线如下图所示。下列说法正确的是()已知：碘钟周期性振荡的反应如下，除I2与Mn3＋外，其他物质在此溶液中为无色或浅色。12H＋＋2IOeq\o\al(－,3)＋10Mn2＋=I2＋6H2O＋10Mn3＋(琥珀色)IOeq\o\al(－,3)＋3H2O2=I－＋3O2↑＋3H2O5I－＋6H＋＋IOeq\o\al(－,3)=3I2＋3H2OI2＋CH2(COOH)2=ICH(COOH)2＋I－＋H＋4Mn3＋＋ICH(COOH)2＋2H2O=I－＋4Mn2＋＋HCOOH＋2CO2↑＋5H＋A．A→B→C过程中，颜色变化为：蓝色→琥珀色→无色B．D→E过程放出的气体为O2C．F→G持续时间变长，是因为CH2(COOH)2逐渐被消耗D．H点透光率减弱是因为I2浓度下降解析：选C在淀粉作指示剂的情况下混合反应，混合液在特定的时间内保持无色，而后突然转变为蓝色。由于混合液由无色到蓝色这段时间可以精确计时，因此这一反应被称为碘钟反应。根据已知信息可知，A点生成单质碘：12H＋＋2IOeq\o\al(－,3)＋10Mn2＋=I2＋6H2O＋10Mn3＋(琥珀色)，则A→B→C过程中，颜色变化为：蓝色→琥珀色，A错误；D→E反应为5I－＋6H＋＋IOeq\o\al(－,3)=3I2＋3H2O，B错误；根据I2＋CH2(COOH)2=ICH(COOH)2＋I－＋H＋可判断F→G持续时间变长，是因为CH2(COOH)2逐渐被消耗，C正确；H点生成单质碘，由于生成单质碘需要消耗碘酸根离子，因此透光率减弱是因为碘酸根离子浓度下降，D错误。14．可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是()A．“类钫”在化合物中呈＋1价B．“类钫”属于过渡元素，具有放射性C．“类钫”单质的密度小于1g·cm－3D．“类钫”单质有较高的熔点解析：选A119号元素应位于第八周期ⅠA族，属于碱金属元素，类比碱金属的性质，可知A正确。15．已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85.5，与钠位于同一主族，回答下列问题：(1)铷位于第________周期，其原子半径比钠元素的原子半径________(填“大”或“小”)。(2)铷单质性质活泼，写出在点燃条件下它与氯气反应的化学方程式：____________________________；铷单质易与水反应，反应的离子方程式为______________，实验表明铷与水反应比钠与水反应________(填“剧烈”或“缓慢”)；反应过程中铷在水________(填“面”或“底”)与水反应，原因是________________。(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，写出过氧化铷与CO2反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)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________(填字母)。a．Li b．Nac．K d．Cs解析：(2)Rb的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，铷的还原性比钠强，与水反应比钠剧烈。(3)可由钠的相应化合物的性质进行类推。(4)找对应关系2R～H221xeq\f(22.4L,22.4L·mol－1)＝1mol解得x＝2mol，则合金中碱金属单质的平均摩尔质量＝eq\f(50g,2mol)＝25g·mol－1，即混合物的平均相对原子质量是25，铷的相对原子质量为85.5，则必须与另一个相对原子质量小于25的碱金属单质混合，题给选项中Li和Na的相对原子质量小于25，故选a、b。答案：(1)五大(2)2Rb＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2RbCl2Rb＋2H2O=2Rb＋＋2OH－＋H2↑剧烈底铷的密度比水的密度大(3)2Rb2O2＋2CO2=2Rb2CO3＋O2(4)ab16．某校化学学习小组设计了相关实验来探究元素性质的变化规律。该组同学为验证卤素单质氧化性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程及现象：Ⅰ.打开弹