2021新编习题 新教材人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律 课时练习题含答案解析

第四章物质结构元素周期律

4.1原子结构与元素周期表...............................................-1-

-原子结构........................................................-1-

二元素周期表核素...............................................-6-

三原子结构与元素的性质一一碱金属元素............................-14-

四原子结构与元素的性质一一卤族元素..............................-19-

4.2元素周期律........................................................-23-

一元素性质的周期性变化规律......................................-23-

二元素周期表和元素周期律的应用.................................-33-

三元素"位一构一性"三者之间的关系（提升课时）......................-43-

4.3化学键............................................................-54-

4.1原子结构与元素周期表

一原子结构

【学习理解】共30分

一、选择题（本题共4小题,每小题5分，共20分）

1.（2021•淄博高一检测）俄罗斯科学家成功合成第114号元素的原子,该原子的质

量数为289,存在时间达到30秒,具有很强的放射性,这项成果具有重要意义。该原

子的中子数与电子数之差是（）

A.61B.114C.175D.289

【解析】选A。114号元素的原子序数是114,所以该元素的核内质子数是114,中

子数=质量数-质子数=289-114=175,该原子的中子数与电子数之差=175-114=61。

【补偿训练】

（2021•温州高一检测）带有2个单位正电荷的粒子X：它的质量数等于137,中子

数是81,则其核外电子数为（）

A.56B.54C.58D.137

【解析】选Bo/的质子数=质量数-中子数=137-81=56,则X"的核外电子数

=56-2=54o

2.（2021•天津河北区高一检测）人类对原子及其结构的认识是一个由浅入深，由现

象到本质，由不全面到比较全面的不断深化，不断完善的过程,这种过程将继续下

去,而不会停止。下列说法不正确的是（）

A.原子结构模型的演变：希腊哲学家提出原子概念一道尔顿原子学说一汤姆孙葡

萄干布丁模型一卢瑟福带核原子模型一玻尔电子轨道理论f电子云模型

B.人类对原子结构的认识过程，启示了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很

大心血

C.在原子结构分层排布中,M层（第三层）容纳电子数最多为18,最少为8

D.在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化

【解析】选C»在原子结构分层排布中,M层（第三层）容纳电子数最多为18,最少为

0个,C错误。

3.某元素原子的核外有2个电子层,最外层有6个电子,该元素原子核内质子数为

（）

A.6B.8C.14D.16

【解析】选Bo该元素的原子结构示意图为卷故x=2+6=8,即该元素原子核内

质子数为8。

【补偿训练】

已知A的原子序数是x,B?与A"具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为

（）

A.x+5B.x-5

C.x+1D.x-l

【解析】选B。设B的原子序数为y,则x-3=y+2,y=x-5,B项正确。

4.（2021•东莞高一检测）下列关于：X"T说法正确的是（）

A.：X-的质子数为b

B.：X“T中含有的电子数为a-n

C.X原子的质量数为a+b+n

D.一个X原子的质量约为$02110"g

【解析】选D。X离子的质子数为a,A错误;X离子的电子数为a+l-n,B错误;X原

子的质量数为b,C错误;该核素的摩尔质量为bg-一个X原子的质量约为

6.02X1023D正确。

二、非选择题（本题共1小题，共10分）

5.I.一同学在画某种元素的一种单核微粒的原子结构示意图时,忘记在圆圈内标

出其质子数,请你根据下面的提示做出判断。

（1）若该粒子为中性微粒,则这种微粒的符号是o

⑵若该粒子得到一个电子后变为中性原子，其原子很容易失去电子，则这种微粒

的符号是。

⑶若该微粒失去1个电子后，变为中性原子,其原子很容易得到1个电子,则这种

微粒的符号是o

II.已知某粒子的结构示意图为〃0

（4）当x-y=10时，该粒子为（填“原子”“阳离子”或“阴离子”）。

⑸当y=8时，粒子可能为（填名称）

【解析】I.（1）若为中性微粒，说明核外电子数等于质子数,即该微粒质子数为10,

为Ne原子。（2）若该微粒得到1个电子后变为中性原子,则该微粒带一个单位正电

荷，为Na*。（3）若该微粒失去1个电子后变为中性原子，则该微粒带一个单位负电

荷，为F。II.（4）当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子

应为原子；（5）当y=8时,应为有18个电子的粒子，所以可能为氮原子、氯离子、硫

离子、钾离子、钙离子。

答案：1.（1）Ne（2）Na⑶F

11.（4）原子（5）氨原子氯离子硫离子钾离子钙离子

【应用实践】共20分

一、选择题（本题共2小题,每小题5分，共10分）

6.(2021•深圳高一检测)X元素原子的质量数为叫核内中子数为n,则wgX.含有

电子的物质的量是()

(m—n—1)w(m-n)w

A.------------molB.--------mol

mm

(m-n+1)w(m+n)w

C.-----------molD.--------mol

mm

【解析】选A。质子数=质量数-中子数，阳离子含有的电子数=质子数-所带电子数，

则X，含有电子数初-n-l,n(X-)=----W-12一wmol,故含有电子的物质的量为一W

mg*molmm

(m-n-1)molo

7.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+l)。

下列有关元素X的说法中，不正确的是()

A.元素X的原子核内质子数为(2a2-l)

B.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂

C.元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)

D.由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用

【解析】选Co因电子层数不可能为小数,只能为整数，根据题意，lWaW3,又因最

外层电子数小于或等于8,即2a+lW8,得lWaW3。当a=l时，不成立；当a=2时，

最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为C1。当X为

N元素时,质子数=2a?-1=2X2?-1=7,当X为Cl元素时,质子数=2a2-l=2X32-l=17,A

正确；由X的单质为C1,或距根据氧化还原规律可知中间价态的物质既具有氧化性,

@)2^88

又具有还原性,B正确;C1的核外电子排布为最外层电子数达不到2n2,C错

误;如果X为C1,则可形成HC10,具有杀菌、消毒作用，D正确。

【补偿训练】

核电荷数小于18的两种元素X、Y,核电荷数:Y>X,两种元素原子的核外电子层数不

同,X元素原子的最外层与最内层电子数之比为3：1,Y元素原子的最外层只有1个

电子。下列有关这两种元素形成的化合物的说法不正确的是()

A.X、Y可以形成的两种常见化合物

B.X、Y形成的化合物均具有较强的氧化性

C.X、Y形成的两种常见化合物溶解于水所形成的溶液均具有碱性

D.X、Y形成的两种常见化合物中，Y的化合价相同

【解析】选Bo根据题目提供的信息可知X为0,Y为Na,形成的两种常见化合物为

Na?0、Na。,A项正确;NaQ无强氧化性;B项错误;二者溶解于水均能生成NaOH,C项

正确;Na?。、Na202中Na的化合价均为+1,D项正确。

二、非选择题(本题共1小题，共10分)

8.(2021•孝感高一检测)A、B、C、D是四种元素的原子,质子数都小于20。A原子

与B原子的最外层电子数相同,B原子与C原子的核外电子层数相同,0.2moic单

质与足量稀硫酸反应时放出乩6.72L(标准状况)，A原子最外层上的电子数比次外

层上的电子数多5个,C原子与D原子的质子数之和为32o

(DA、B、C、D的元素符号分别为__、、、0

(2)A的离子结构示意图为,C的原子结构示意图为

(3)C的硫酸盐的化学式为,

C单质与稀硫酸反应的化学方程式为o

【解析】由A原子最外层上的电子数比次外层电子数多5个,可推知A元素为F;

又由A原子与B原子的最外层电子数相同，则B元素为C1;根据0.2molC单质与

足量稀硫酸反应放出0.3mol也可判断C单质与酸反应时生成了+3价的化合物,C

元素为A1;再由C原子与D原子的质子数之和为32,可得D元素为Ko

答案：⑴FClAlK(2),)))(3)A12(SO4)3

2Al+3H2S04=Al2(S04)3+3H21

【补偿训练】

观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答下列有关

问题。

(1)与离子相对应的元素的符号是一

与原子相对应的离子的结构示意图是

（2）电子层结构相同的是（填写字母，下同），性质最稳定的是

最容易失去电子的是最容易得到电子的是

（3）可直接相互结合形成的化合物的化学式是（写一个即可，下同）,

可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是。

【解析】⑴在A〜E这五种粒子中,A是C1,B是O?、C是Ne,D是Na,E是Mg。Ne

的特殊稳定结构决定了它不能形成离子。⑵电子层结构相同，即电子层数和各个

电子层上的电子数目都相同，但与原子核内质子数无关。0"、Ne和Mg?-都具有稳定

的电子层结构，但最稳定的是Ne。（3）阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物；

活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可相互结合形成化

合物;在化合物里,Na显+1价,Mg显+2价、C1显T价、0显-2价。

答案:⑴。、Mg硝）、码

⑵B、C、ECDA（3）MgONaCl

二元素周期表核素

【学习理解】共45分

一、选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分）

1.（2021•深圳高一检测）2。8年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。

关于元素周期表的下列说法中，不正确的是（）

A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系

B.在元素周期表中，主族所表示的是由长周期元素和短周期元素共同组成的纵列

C.元素周期表中周期数等于该周期内原子的电子层数

D.元素周期表有18个纵列，共16个族

【解析】选B。A.元素周期表中存在元素性质的周期性变化，揭示了化学元素间的

内在联系，故A正确；B.长周期元素和短周期元素共同组成的纵列含0族元素，

其他为主族元素，故B错误；C.由原子结构可确定元素的位置，则元素周期表中

周期数等于该周期内原子的电子层数，故C正确；D.元素周期表中有18歹I」，共16

个族，故D正确。

2.（2020•昆明高一检测）笆是一种人工合成元素，元素符号为Md,原子序数为

101o仍是钢系元素中具有放射性的超铀金属元素。下列关于Md的叙述正确的

是（）

A.；：：Md原子所含中子数与质子数之差为58

B.：：：Md和黑Md互称为同素异形体

C.。Md的核外电子数为260

D.；：：Md和鬻Md的核外电子数之差为2

【解析】选A。煞Md原子所含质子数为101,中子数为260—101=159,中子数与

质子数之差为58,A项正确；雷Md和雷Md互称为同位素，B项错误；然Md的核

外电子数为101，C项错误；：:；Md和;:：Md的核外电子数均为101,核外电子数之

差为0,D项错误。

3.（2021•台山高一检测）“玉兔”号月球车用2；：Pu作为热源材料。下列关于鲁Pu

的说法不正确的是（）

A.2：Pu与I：Pu互为同位素

B.2：Pu与普Pu具有相同的最外层电子数

C.2：Pu与鲁Pu具有相同的中子数

D.2：Pu与I；U质子数不同

【解析】选C。2：Pu与舞Pu是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故

A正确；鸳Pu与胃Pu核外电子数都是94,具有相同的最外层电子数，故B正确;

*Pu中子数是238—94=144,*PuS中子数是239—94=145,中子数不同，故

C错误；鬻Pu质子数是94,2；；U质子数是92,故D正确。

4.（2021•长治高一检测）原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期;

③第WA族；④第VA族；⑤第HB族，其中正确的组合是（）

A.①④B.②③C.②④D.①⑤

【解析】选C。根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号

元素最邻近的0族元素为86号元素氨，83号元素比氨的原子序数小3,那么它在

元素周期表中的位置应该是氢左移3个格，即第六周期第VA族。

5.(2021•北京市石景山区高一检测)“天宫一号”的燃料是氢化锂三兄弟：LiH、

LiD、LiTo其中Li的质量数为7,下列对这三种物质的说法中正确的是()

A.质子数之比为1：2：3

B.中子数之比为1：1：1

C.摩尔质量之比为8：9：10

D.化学性质不相同

【解析】选C。锂原子质子数为3,质量数为7,其中子数为4；H、D、T质子数均

为1，中子数分别为0、1、2,所以LiH、LiD、LiT的质子数之比为(3+1)：(3+

1)：(3+1)=1：1：1,A项错误；中子数之比为(4+0)：(4+1)：(4+2)=4：5：

6,B项错误；摩尔质量之比为(7+1)：(7+2)：(7+3)=8：9：10,C项正确；

化学性质与核外电子数有关，LiH、LiD、LiT的核外电子数均相同，故化学性质相

同，D项错误。

【补偿训练】

1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想一一人工转变元素。这个核反应如

下：N+；He-'；0+；Ho下列叙述正确的是()

A.二0原子核内有9个质子

B.:H原子核内有1个中子

C.0?和互为同位素

D.通常情况下，He和风化学性质都很稳定

【解析】选D。：0原子核内质子数是8,A错误；：H原子核内中子数是1-1=0,

B错误；0?和互为同素异形体，C错误；通常情况下，He最外层电子已达到稳定

结构而N2分子的氮原子之间结合牢固，He和反化学性质都很稳定，D正确。

6.(2021•揭阳高一检测)下列关于元素周期表的说法正确的是()

A.元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的

B.元素周期表有7个横行，也是7个周期；有18个纵列，即18个族

C.凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电

子数由1递增到8

D.凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐

增多

【解析】选D。元素周期表是按照元素的原子序数的大小排列而成的，故A错误；

元素周期表有7个周期，16个族，故B错误；凡是位于元素周期表中同一周期的

元素，电子层数均相同，第一周期最外层电子数从1递增到2,第二、三周期的元

素从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8,但长周期元素无此结论，故C

错误；凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数

逐渐增多，故D正确。

【补偿训练】

已知某简单阴离子X?一的M层上有8个电子，则X在周期表中的位置是（）

A.第三周期第VIA族B.第三周期第IIA族

C.第二周期第VIA族D.第三周期第IVA族

【解析】选A。X得到2个电子后，M层（第三电子层）达8电子稳定结构，说明X

原子的M层有6个电子，即M层为最外层，所以X位于周期表中第三周期，第VIA

族。

二、非选择题（本题共1小题，共15分）

7.（2021•鸡西高一检测）近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获

得了6个非常罕见的;：Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这

6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有

一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：

⑴；：Fe原子的核内中子数为,该原子的核外电子数为o

⑵以下关于;：Fe的叙述正确的是（填字母）。

A.::Fe与;；Fe是两种核素

B.科学家获得了一种新元素

C.Fe的衰变不是化学变化

D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成;：Fe

（3）某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是

【解析】（1）；：Fe的中子数=质量数一质子数=45—26=19,电子数=质子数=26。

（2）；：Fe与;：Fe的质子数相同，都属于Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核

素；Fe元素不是一种新元素；；：Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发

生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的。

⑶；：Fe与;:Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同，::Fe可与氧气反应,

Fe在一定条件下也可与氧气反应。

答案：（1）1926（2）A、C（3）；：Fe与:：Fe的核外电子数相同，化学性质几乎

完全相同

【应用实践】共30分

一、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分）

8.重水①0）是重要的核工业原料，下列说法错误的是（）

A.笊（D）原子核外有1个电子

B.'H与D互为同位素

C.H?0与D2互为同素异形体

D.凡阳与灰十的相对分子质量相同

【解析】选C。笊（D）原子的质子数为1,核外有1个电子，A正确；甘与D的质子

数相同而中子数不同，互为同位素，B正确；与DQ均表示水分子，是化合物,

不互为同素异形体，C错误；H叼与包曾的相对分子质量都是20,D正确。

9.（2021•萍乡高一检测）0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12L

乩（标准状况），并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周

期表中的位置是（）

A.第三周期第IA族B.第三周期第HA族

C.第四周期第IA族D.第四周期第HA族

119

【解析】选D。设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为+x,则0.05X=R

乙乙.JL

X2,x=2o根据题意，该金属单质为Ca,位于第四周期第IIA族。

10.（2021•长春高一检测）元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。下

列有关叙述不正确的是（）

A.元素C比元素B的原子序数大1

B.原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期

C.B的原子与D的原子最外层电子数相等

原子结构示意图为逊的元素，与B位于同一主族

D.

【解析】选D。根据题图分析可知，它的更具体的内容如图所示。

B是第一周期的最后一种元素，C是第二周期的第一种元素，则C比B的原子序数

CD3"

大1,A正确；原子结构示意图为"的元素，其原子序数是8,第二周期元素

从左到右原子序数为3〜10,则原子序数为8的元素与C(原子序数为3)位于同一

周期，B正确；B是2号元素，原子核外有1个电子层，该电子层上有2个电子，

@282

D是12号元素，原子结构示意图为，),C正确；原子结构示意图为“的

元素是10号元素，是第二周期的最后一种元素，与B位于同一族，但该族是0族

而不是主族，D不正确。

二、非选择题(本题共1小题，共15分)

11.(2021•武汉高一检测)在自然界中许多元素有多种核素，如氧元素存在0、

[0、'；0三种核素，氢元素有：H、；H、：H三种核素。

(1)1：0、10、：H、；H四种核素最多可以组成种水分子；

(2)9.03X10”个Ha0分子含mol水分子，mol氢原子；

(3)1mol।8。分子中含有mol中子。

⑷科学研究发现H+在水中实际以水合氢离子(RQ+)的形式存在，在0.5mol乩0+

中含有个质子（用N.表示）。

【解析】（1）水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成，因此0、I0、；H、；H

四种核素形成的水分子为；联8。、1H；2、；8。、1H；3。、；H；『；0、：H,

0,最多可以组成6种水分子；

,、23人八〉人N9.03X102

1=1,5

（2）9.03X10,个H?0分子含n=£=602X10^moKmol水分子，3mol

氢原子；（3）1mol:H；Q分子中含有1molX[（2-1）X2+18-8]=12mol中

子；（4）科学研究发现「在水中实际以水合氢离子（乩0+）的形式存在，在0.5molH30

+中含有0.5molX（1X3+8）XNA=5.5N,、个质子。

答案：（1）6（2）1.53（3）12（4）5.5N,、

【迁移创新】共25分

非选择题（本题共1小题，共25分）

12.（2021•东莞高一检测）碘-131是元素碘（元素周期表中第53号元素）的一种放

射性同位素，为人工放射性核素（核裂变产物），符号为⑶I,半衰期为8.02天。

正常情况下自然界是不会存在的。在核医学中，碘-131除了以Nai溶液的形式直

接用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病治疗外，还可用来标记许多化合物，供体内

或体外诊断疾病用。如⑶I标记的玫瑰红钠盐和马尿酸钠就是常用的肝、胆和肾等

的扫描显像剂。

（1）⑶I原子的质量数、质子数、中子数各是多少？

提示：⑶I原子的质量数是131,碘元素是元素周期表中第53号元素，故质子数是

53,中子数为131—53=78。

（2）⑶I和⑵I互为同位素，这两种原子的中子数差值是多少。

提示：⑶I和叩互为同位素，质子数相等，两种原子的中子数差值=131—127=4。

⑶碘元素在元素周期表中位于第几周期？第几族？

提示：元素周期表中第54号元素为0族元素，碘元素是元素周期表中第53号元

素，故碘元素在元素周期表中为第5周期，第VDA族。

（4）表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边

界。

TTY牛."一"_一"4号_评

一十卜已"叶十卜上十注十十上

提示:

根据元素周期表的结构可知，第一周期有2种元素，第二、三周期分别有8种元

素，都位于第1、2、13〜18歹U，第四、五、六、七周期为长周期，包括1〜18歹!],

由此可画出周期表的边界。

⑸表中所列元素，属于短周期元素的有哪些？属于主族元素的有哪些？

提示：abcdefgabcdef0

(6)元素f是第几周期第几族元素？请在给出的方框中按氢元素的式样写出该元素

的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。

2He

匆

4

提不：三o第三周期第VIA族元素为硫，原子序数为16,相对原

子质量为32o

(7)写出一个由原子序数1、7、17三种元素组成的化合物的化学式。

提示：H、N、Cl三种元素组成的常见化合物为NHC1。

三原子结构与元素的性质一一碱金属元素

【学习理解】共30分

一、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分）

1.（2021•肇庆高一检测）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的比较，错误的是（）

A.它们的原子半径随核电荷数的增加而增大

B.它们单质的密度随核电荷数的增加而增大

C.它们单质的还原性随核电荷数的增加而增强

D.它们最高价氧化物对应水化物的碱性随核电荷数的增加而增强

【解析】选B。第一主族元素Li、Na、K、Rb、Cs的原子半径随核电荷数的增加而

增大，A正确；它们单质的密度随核电荷数的增加而增大，但Na的密度大于K,B

错误；单质的还原性随核电荷数的增加而增强，C正确；最高价氧化物对应水化物

的碱性随核电荷数的增加而增强，D正确。

2.（2021•天津滨海新区高一检测）对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类

钻”。根据周期表结构及元素性质变化趋势，判断下列有关“类钮”的预测说法

不正确的是（）

A.“类钻”元素位于元素周期表的第八周期，在化合物中显+1价

B.“类钻”元素的非金属性极强，其最高价氧化物对应的水化物为强酸

C.“类鲂”单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸

D.“类钻”单质的密度大于钻单质，且大于1g•cm-3

【解析】选B。由碱金属最外层电子数都为1可知，“类钻”在化合物中呈+1价，

A正确；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物为

强碱，B错误；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，活泼性比钻还强，单质遇

水剧烈反应，可能发生爆炸，C正确；碱金属从上到下，单质的密度逐渐增大，“类

钻”的密度应是碱金属中最大，D正确。

3.（2021•梅州高一检测）下列有关钾及钾的化合物叙述错误的是（）

A.钾及钾的化合物灼烧时均会发出紫色的火焰

B.KHCQ,受热易分解产生CO?

C.金属钾燃烧时生成氧化钾

D.金属钾可保存在煤油中

【解析】选C。焰色是金属元素的性质，钾元素的焰色为紫色，故钾及钾的化合物

灼烧均为紫色火焰，故A正确；碳酸氢钾不稳定，受热生成碳酸钾、二氧化碳和

水，故B正确；由金属钠燃烧产生过氧化钠，钾比钠活泼，则钾单质燃烧时产物

更复杂，可能有过氧化钾、超氧化钾等，但不是氧化钾，故C错误；钾的密度比

煤油大，且与煤油不反应，可将钾保存在煤油中，故D正确。

【补偿训练】

2019年诺贝尔化学奖颁给几位在锂离子电池研发领域作出突出贡献的科学家。己

知锂单质的化学性质与钠类似，但活泼性比钠略差，其密度为0.534g•cnT,锂

元素的焰色反应呈紫红色。将绿豆大的锂投入水中，下列实验现象合理的有（）

①锂沉入水中②锂浮在水面上③水中没有气泡产生④在反应后的溶液中加

入几滴石蕊试液，溶液变红色⑤反应剧烈，发出紫红色火焰⑥锂四处游动

A.②⑥B.①③

C.②③⑤D.②④⑤⑥

【解析】选A。由题述信息可知，将绿豆大的锂投入水中时，锂会浮在水面上，与

水反应生成LiOH和氢气，溶液呈碱性，产生的氢气使锂四处游动，向反应后的溶

液中加入石蕊试液时溶液会变蓝色；紫红色为锂元素的焰色反应的颜色，锂与水

反应不会产生紫红色火焰。综上所述，②⑥正确。

4.与Li<Na<K<RbVCs的变化规律不符合的是（）

A.与水或酸反应置换氢气越来越剧烈

B.对应元素的金属性由弱到强

C.对应金属阳离子氧化性由弱到强

D.原子半径由小到大

【解析】选C。A.第IA族元素的金属单质和水或酸反应置换氢气越来越容易，即

Li<Na<K<Rb<Cs,故A不选；B.第IA族元素从上到下金属的金属性逐渐增强,

即金属性：LiVNaVKVRbVCs,故B不选；C.第IA族元素从上到下阳离子的氧

化性逐渐减弱，即阳离子的氧化性：Li+>Na+>K">Rb">Cs+,与Li<Na<K<Rb

VCs的变化规律不符合，故C选；D.第IA族元素从上到下原子半径逐渐增大，

即Li<Na<K<Rb<Cs,故不选。

二、非选择题(本题共1小题，共10分)

5.甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有两个电子层，最外电子层上有6个

电子；丙是元素周期表第IA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断：

(1)甲元素在周期表中位于第周期；乙元素在周期表中位于第族；

丙元素的名称为o

(2)甲的单质与水反应的离子方程式为

乙单质与丙单质反应的化学方程式为

【解析】甲的原子序数是19,甲是钾元素，乙是氧元素，丙是锂元素。

答案：(1)4VIA锂

(2)2K+2HQ=2K++2OH-+H"

4巾+02金=2Li2O

【应用实践】共20分

一、选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分)

6.(2021•天津市东丽区高一检测)锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的

一种。下列关于碱金属的说法正确的是()

A.和锂在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、Rb*的最外层都只有一个电子

D.Li是碱金属原子中半径最小的原子

【解析】选DoLi元素位于元素周期表第IA族，非金属元素H元素也位于第IA

族，故A错误；Na+和Li都只有两个电子层，故B错误；Rb原子最外层是1个电

子，而Rb+离子最外层是8个电子，故C错误；同主族元素，从上到下原子半径依

次增大，则Li原子是碱金属原子中半径最小的原子，故D正确。

7.（2021•营口高一检测）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（）

已知某些碱金属元素及其单质的性预测某些碱金属元素及其单质的性

选项

质质

锂、钠、钾三种元素在自然界中都枷元素和钠元素在自然界中都以化

A

以化合态存在合态存在

钾单质与空气中的氧气反应比钠单锄单质和销单质比钾单质更容易与

B

质更剧烈，甚至能燃烧氧气反应，遇到空气就会立即燃烧

钾单质与水反应比钠单质更剧烈，锄和钠比钾更容易与水反应，遇水

C

甚至爆炸立即燃烧，甚至爆炸

锂元素和钠元素在化合物中的化合

锂单质与氧气反应生成的氧化物有

D价都是+1价，钠单质与氧气反应生

Li20和LiA

成的氧化物有Na20和Na202

【解析】选D。锂、钠、钾单质都很活泼，自然界中都以化合态存在，枷和钠单质

更活泼，在自然界中都以化合态存在，A正确；钾比钠活泼，钾与氧气反应更剧烈,

珈、饱单质比钾单质还活泼，B正确；从钠到钠与HQ反应依次加快，C正确；锂

单质与氧气反应只生成LizO,D错误。

二、非选择题（本题共1小题，共10分）

8.（2021•烟台高一检测）碱金属元素在科学研究和生产生活中有着广泛用途。

（1）锂是最轻的金属，如果用锂做一架飞机，两个人就可以抬起来。锂在元素周期

表中的表示如图所示，填写以下空格。

①Li在元素周期表中的位置:

②6.941的意义:

（2）光电管是利用碱金属能受到光照射时能形成电流这一光电效应的性质制成的。

①完成铀的原子结构示意图：

②下列有关艳的说法正确的是o

A.其单质在常温下与水反应不如钠剧烈

B.其原子半径比钾原子半径小

C.其氢氧化物的水溶液不能使氢氧化铝溶解

D.其碳酸盐易溶于水

（3）①钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05g钠-钾合金溶于200mL水

生成0.075mol氢气。计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度（忽略溶液体积变化）

②计算并确定该钠■■钾合金的化学式

【解析】（l）Li原子序数为3,位于第2周期第IA族，图中6.941的意义是锂元

素的相对原子质量。（2）主族元素钠的L层应排8个电子，葩属于碱金属元素，最

外层电子数为1,将所有电子数相加和为55,所以核电荷数为55。由Na-K-Cs,

原子序数依次增大，原子半径依次增大，同主族元素性质相似，NaOH、CsOH均易

溶于水且为强碱，可使Al（0H）3溶解；Na2c。3、K2c都易溶于水，所以Cs2c易溶

于水。⑶①设钠、钾的物质的量分别为a、b,反应的方程式为2Na+2HzO=2NaOH

+H2t、2K+2H,0=2K0H+H21,根据电子守恒可得:a+b=0.075molX2=0.15

mol,该溶液中氢氧根离子的物质的量与转移的电子的物质的量相等，则c（0『）

=,-7777-7—=0.75mol•「'；②根据①有23g,moP'a+39g,molb=5.05g,

a+b=0.15mol,解得：a=0.050mol,b=0.10mol,n(Na)：n(K)=1：2,该

钠-钾合金化学式为NaK”

28181881

答案：（1）①第2周期第IA族②锂元素的相对原子质量（2）①②

D

(3)①0.75mol•②Na"

四原子结构与元素的性质一一卤族元素

【学习理解】共30分

一、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分）

1.（2021•大同高一检测）卤族元素在社会上各个方面都有着广泛应用。下列说法

正确的是（）

A.卤族元素都有正化合价

B.卤族元素的单质都只具有氧化性

C.卤族元素的最低化合价都是一1价

D.卤族元素氢化物都不稳定

【解析】选C。氟是最活泼的非金属，没有正价，所以卤族元素并不是都有正化合

价，故A错误；卤素在反应中可以失去电子，具有还原性，如氯气与水反应生成

盐酸和次氯酸，既表现氧化性，也表现还原性，故B错误；卤族元素的最外层电

子数都是7个，所以易得1个电子达8电子的稳定结构，即卤族元素的最低化合

价都是一1价，故C正确；HF非常稳定，故D错误。

2.卤素大灯是目前汽车大灯中最常见的一种灯。有关卤素性质的叙述错误的是

（）

A.随核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点升高

B.随核电荷数的增加，卤素单质的密度增大

C.随核电荷数的增加，卤素单质的颜色逐渐加深

D.核电荷数大的卤素单质可以把核电荷数小的卤素单质从卤化物中置换出来

【解析】选D。卤素单质随着相对分子质量的增大，单质的熔、沸点随核电荷数的

增加逐渐升高，故A正确；Fz、Cl?、Bn、I?常温下分别为气体、气体、液体和固

体，单质的密度随核电荷数的增加逐渐增大，故B正确；卤族元素单质从艮到必

其颜色分别为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，所以卤族元素单质的颜色

随着核电荷数增大而加深，故c正确；元素非金属性越强，其单质的氧化性越强,

卤族元素中，从F到I,其非金属性随着核电荷数增大而减弱，所以其单质的氧化

性逐渐减弱，核电荷数大的卤素单质可被其他核电荷数小的卤素单质从其卤化物

中置换出来，故D错误。

3.(2021•天津河东区高一检测)A、B、C、D四个集气瓶中分别装有Ck、比、HCK

HBr中的一种气体，若A、D两气体混合见光爆炸，A、B两瓶气体混合瓶壁出现暗

红色小液滴，则C瓶装的气体是()

A.HBrB.HC1C.Cl2D.H2

【解析】选B。A、D两气体混合见光爆炸可知两气体为Ch和H2,又A、B两气体

混合有暗红色小液滴可知A、B为CL和HBr。所以A为Cb，B为HBr,D为H”则

C为HC1。

二、非选择题(本题共1小题，共15分)

4.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CL依次通入NaBr

溶液和KI-淀粉溶液中。如图所示仪器和药品，试完成下列问题：

(1)若所制取气体从左到右流向时，上述仪器接口的连接顺序为接

，接，接，

接0

(2)实验开始后装置5中反应的化学方程式为

(3)装置3的作用是一

反应的离子方程式为________________________________________________

⑷装置1中产生的现象是一

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9

反应的化学方程式为________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

【解析】首先弄清实验原理及目的：通过卤素单质之间的置换反应证明它们之间

氧化性强弱。为此通过装置4和装置5来制取Ck，再通过Ch与NaBr和KI淀粉

溶液反应，并通过现象来证明反应情况，实验过程中要注意尾气处理，以防止污

染空气。

答案：（1）FGHDCBAE

（2）MnO?+4HCl（浓）=至MnCL+CLt+2Ha（3）吸收未反应完的Ck，防止污染

-_

空气C12+2OH-=C1+C1O+H2O（4）溶液显蓝色C12+2KI=2KC1+I2

【应用实践】共20分

一、选择题（本题共1小题，共5分）

5.（2021•北京昌平区高一检测）如图是卤素单质（F?、Ck、BR、的沸点与相对

分子质量的关系图，下列说法错误的是（）

100

50100750

-0-50^/200250"

-50：/②相对分子质量

-100

-150

-200

-250

A.单质①是最活泼的非金属单质

B.单质②能使品红溶液褪色

C.保存少量的单质③时加少量水进行水封

D.单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定

【解析1选D。卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、

②、③、④分别是Fz、Ck、Be、I2O卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数

增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是Fz，选项A

正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②（Cb）能使品红

溶液褪色，选项B正确；澳易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以

为防止澳挥发，可以用水液封，选项c正确；元素的非金属性越强，则其气态氢

化物的稳定性越强，卤素的非金属性：F>Cl>Br>I,则I的氢化物稳定性在卤素氢

化物中最差，选项D错误。

二、非选择题(本题共1小题，共15分)

6.(2021•揭阳高一检测)实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下

面是某同学完成的探究实验报告的一部分：

实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较

实验步骤实验结论

①氯水+1mLCC1„振荡，静置，观察四氯

化碳层颜色

②KBr溶液+氯水+1mLCC1.,,振荡，静置，氧化性从强到弱的顺序：氯、漠、

观察四氯化碳层颜色碘

③KI溶液+氯水+1mLCCl.t,振荡，静置，

观察四氯化碳层颜色

实验药品：KBr溶液、KI溶液、氯水、滨水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸

实验设计如下，请回答：

(1)完成该实验需用到的实验仪器是、o

(2)②中反应的化学方程式为一

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

③中反应的离子方程式为_________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)CCL在实验中所起的作用是___________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)该同学的实验设计不足之处是__________________________________________

_________________________________________________________________________,

改进的办法是___________________________________________________________

【解析】实验目的是通过氯、澳、碘单质之间的置换来比较卤素单质的氧化性强

弱。（1）根据实验步骤可知，完成该实验需用到的实验仪器是试管、胶头滴管；（2）

②中的反应为氯水与澳化钾反应生成单质澳和氯化钾，化学方程式为2KBr+

C12=2KC1+Br2；③中的反应为氯水与碘化钾反应生成单质碘和氯化钾，离子方程

式为Ch+2I.=2Cl-+l2；（3）CCL在实验中所起的作用是作萃取剂；（4）该同学

的实验设计不足之处是没能比较出澳和碘单质的氧化性强弱，改进的办法是将第

③改为KI溶液+溟水+1mLCClt,振荡，静置，观察四氯化碳层的颜色。

答案：（1）试管胶头滴管（2）2KBr+Ck=2KCl+BnCl,+2r=2Cr+l2

⑶作萃取剂（4）没能比较出澳和碘单质的氧化性强弱将第③改为KI溶液+澳

水+1mLCC1„振荡，静置，观察四氯化碳层的颜色

4.2元素周期律

一元素性质的周期性变化规律

【学习理解】共45分

一、选择题（本题共6小题,每小题5分，共30分）

1.（2021•福州高一检测）下列关于元素周期律的叙述正确的是（）

A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现

B.元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化

C.随着元素原子序数的递增，元素的最高化合价从+1至U+7,最低化合价从-7到-1重

复出现

D.元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布的周期性变化、原子半径的周期

性变化及元素主要化合价的周期性变化

【解析】选B。A项中，只有一层电子时最外层电子数是从1到2;C项中,0没有最

高正价,F没有正价,最低负价也不是从-7开始出现;D项中，不包括核外电子排布的

周期性变化。

【补偿训练】

下列说法正确的是（）

A.原子序数越大,原子半径一定越大

B.电子层数多的原子半径一定比电子层数少的原子半径大

C.元素性质的周期性变化不是元素性质的简单重复

D.按C、N、0、F的顺序，元素的最高正化合价依次升高

【解析】选C。原子半径随原子序数的递增呈周期性变化，故A项错误。氯原子比

锂原子多一个电子层，但原子半径r（Li）＞r（Cl）,故B项错误。元素性质的周期性变

化不是简单的重复变化,变化的程度不同,变化的起点和终点也不同，故C项正确。

氟是最活泼的非金属元素,它只有负价,没有正价;氧的非金属性也很强,没有最高

正价,一般表现负价,故D项错误。

2.（2021•广州高一检测）铭可用于制造不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带

等。格的金属性位于锌和铁之间，根据元素周期律的知识，下列有关铭的性质说法

不正确的是（）

A.铭能与硫酸铜溶液发生置换反应

B.Cr（0H）3属于强碱

C.高温条件下,A1能与CQOS反应置换出Cr

D.格能与稀盐酸发生反应

【解析】选B。在金属活动性顺序表中，金属的活动性靠前的金属（K、Ca、Na等特

别活泼的元素除外）可以置换活动性靠后的金属，铭的金属性位于锌和铁之间，故

格能与硫酸铜溶液发生置换反应,A正确;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的

碱性越强,铭的金属性位于锌和铁之间，Zn（OH）,为弱碱,故Cr（OH）；,也是一种弱碱,B

错误;A1的金属活动性比Cr强，故高温条件下,Al能与Cr。,发生铝热反应置换出

Cr,C正确;在金属活动性顺序表中排在氢之前的金属能和稀盐酸反应生成盐和氢

气,铭的金属性位于锌和铁之间，故格排在氢之前,能与稀盐酸发生反应,D