高中化学人教版课时练习第四章第一节第3课时原子结构与元素的性质碱金属元素

二十五原子结构与元素的性质——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“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势，判断下列有关“类钫”的预测说法不正确的是()A．“类钫”元素位于元素周期表的第八周期，在化合物中显＋1价B．“类钫”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．“类钫”单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸D．“类钫”单质的密度大于钫单质，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，“类钫”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，活泼性比钫还强，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，“类钫”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．KHCO3受热易分解产生CO2C．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。已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·cm－3，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．②⑥ B．①③C．②③⑤ D．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＜Rb＜Cs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：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，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＜Cs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__________________。(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＋2H2O=2K＋＋2OH－＋H2↑4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(△))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D。Li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()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D。锂、钠、钾单质都很活泼，自然界中都以化合态存在，铷和铯单质更活泼，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，铷、铯单质比钾单质还活泼，B正确；从钠到铯与H2O反应依次加快，C正确；锂单质与氧气反应只生成Li2O，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铯受到光照射时能形成电流这一光电效应的性质制成的。①完成铯的原子结构示意图：②下列有关铯的说法正确的是________。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】(1)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)主族元素铯的L层应排8个电子，铯属于碱金属元素，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(OH)3溶解；Na2CO3、K2CO3都易溶于水，所以Cs2CO3易溶于水。(3)①设钠、钾的物质的量分别为a、b，反应的方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O=2KOH＋H2↑，根据电子守恒可得：a＋b＝0.075mol×2＝0.15mol，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，