4.1.2原子结构与元素的性质-高一化学讲义习题

4.1.2原子结构与元素的性质1.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律，形成“结构决定性质”的观念，强化“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；2.能设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性，提升“科学探究与创新意识”的学科核心素养。一、元素化学性质与原子结构的关系原子最外层电子数特点得失电子情况化学性质稀有气体元素都为8(氦为2)不易得失稳定金属元素一般＜4易失去不稳定非金属元素一般≥4易得到不稳定由上表可知，原子结构决定元素的化学性质。二、碱金属元素1．碱金属元素的原子结构元素名称锂钠钾铷铯元素符号LiNaKRbCs原子结构示意图原子半径/nm0.1520.1860.2270.2480.265递变性从Li到Cs随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大相同点最外层均有1个电子，均易失电子，有较强还原性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性2.实验探究——碱金属化学性质的比较问题和预测结合锂、钠、钾的原子特点和钠的化学性质，预测锂和钾可以与O2、H2O反应。实验和观察(1)钠、钾与氧气的反应实验现象在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈化学方程式2Na＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))Na2O2K＋O2eq\o(――→,\s\up7(△))多种氧化物(产物中金属均为＋1价)实验结论钾原子半径比钠原子大，对最外层电子的引力弱，钾比钠更活泼，同理，锂可以与O2反应，但不如钠剧烈。4Li＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))2Li2O(2)钠、钾与水的反应实验现象相同点：金属浮在水面上，金属熔成闪亮的小球，小球四处游动，发出嘶嘶的响声，反应后的溶液呈红色；不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑实验结论金属性强弱顺序：K>Na，同理，Li与H2O反应不如Na剧烈结论(1)碱金属元素化学性质的相似性：碱金属元素的原子最外层都有1个电子，且易失去，可与氧气、水等物质反应，产物均为＋1价。(2)碱金属元素化学性质的递变性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。3．碱金属元素单质物理性质的相似性和递变性【例1】下列说法不正确的是()A.碱金属元素在自然界中以化合态形式存在B.金属铷投入水中会发生爆炸式反应，生成氢氧化物和氢气C.碱金属与氧气反应，生成物都不随反应条件或反应物的用量变化而变化D.金属铯的密度大于钠，而钠的熔点高于铯答案C解析A.碱金属元素在自然界中均以化合态形式存在，A正确；B.金属铷的金属性很强，因此金属铷投入水中会发生爆炸式反应，生成氢氧化物和氢气，B正确；C.除锂之外的碱金属与氧气反应，生成物都随反应条件的变化而变化，C错误；D.碱金属从锂到铯，密度呈增大趋势，熔沸点依次降低，故金属铯的密度大于钠，而钠的熔点高于铯，D正确。【例2】已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85.5，与钠同主族，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______________________，铷与水反应比钠与水反应____________________(填“剧烈”或“缓慢”)。遇水后在水________________(填“底”或“上”)，铷的密度比水的密度______(填“大”或“小”)。(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：______________________________________________________________________________。答案(1)五大(2)2Rb＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(△))2RbCl2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑剧烈底大(3)2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2解析(2)Rb的密度比水的密度大，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)可根据钠的相应化合物与CO2发生的反应进行类推。三、卤族元素1．卤素单质的物理性质卤素单质颜色(常态)密度熔点/℃沸点/℃F2淡黄绿色(气体)1.69g·L－1(15℃)－219.6－188.1Cl2黄绿色(气体)3.214g·L－1(0℃)－101－34.6Br2深红棕色(液体)3.119g·cm－3(20℃)－7.258.78I2紫黑色(固体)4.93g·cm－3113.5184.4分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。2．卤族元素的原子结构元素名称氟氯溴碘元素符号FClBrI原子结构示意图原子半径/nm0.0710.0991.121.32根据上表分析卤族元素原子结构的相似性和递变性：(1)相似性：最外层电子数都是7，易得到电子而具有较强的非金属性。(2)递变性：F→I，核电荷数依次增加，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。3．卤素单质的化学性质(1)卤素单质与氢气反应卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性F2在暗处剧烈化合并发生爆炸H2＋F2===2HF很稳定Cl2光照或点燃H2＋Cl2eq\o(=======,\s\up7(光照或点燃))2HCl较稳定Br2加热H2＋Br2eq\o(=====,\s\up7(△))2HBr不如氯化氢稳定I2不断加热H2＋I2eq\o(,\s\up7(△))2HI不稳定，同一条件下同时分解结论从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱(2)卤素单质间的置换反应的实验探究实验操作实验现象离子方程式结论振荡静置后，溶液由无色变为橙黄色2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－氧化性：Cl2>Br2>I2振荡静置后，溶液由无色变为褐色2I－＋Cl2===I2＋2Cl－振荡静置后，溶液由无色变为褐色2I－＋Br2===I2＋2Br－【归纳总结】1.卤素的特殊性(1)在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。(2)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。(3)氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2。2．同主族元素的递变规律【例1】下列有关第ⅦA族元素说法中不正确的是()A.原子最外层电子数都是7B.从F2到I2，氧化性逐渐增强C.从F2到I2，颜色逐渐加深D.熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2答案B解析A.第ⅦA族原子最外层电子数都是7，故A正确；B.从F2到I2，得到电子的能力减小，氧化性逐渐减弱，故B错误；C.从上到下对应单质的颜色加深，则从F2到I2，颜色逐渐加深，故C正确；D.卤素单质从上到下熔、沸点升高，则熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，故D正确。【例2】为比较卤素单质的氧化性进行了如下实验：①将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄；②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色。下列有关分析不合理的是()A.实验①中反应：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2B.向实验②所得溶液中再加入CCl4，振荡、静置，下层溶液为紫红色C.根据实验①②得出结论，氧化性：Cl2＞Br2＞I2D.将实验②中的氯水换成溴水即可达到实验目的答案C解析将氯水滴入溴化钠溶液中，溶液变黄，说明有单质溴生成，则实验①中反应为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，A正确；实验②将氯水滴入碘化钾溶液中，溶液变褐色，说明有单质碘生成，则所得溶液中再加入CCl4，振荡、静置，下层溶液为紫红色，B正确；根据实验①可以得出氧化性：Cl2＞Br2，根据实验②可以得出氧化性：Cl2＞I2，但通过实验①②无法得出氧化性：Br2＞I2，C错误；要想达到比较卤素单质氧化性的目的，只需要将②中氯水换成溴水即可，D正确。四、元素金属性、非金属性强弱的判断1.判断元素金属性强弱的五种依据判断元素金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子能力的强弱，越易失去电子，金属性越强。判断依据规律实例原子结构(元素在周期表中的位置)同周期元素从左到右，核电荷数越多，越难失去电子，金属性越弱金属性：Na>Mg>Al同主族元素从上到下，原子半径越大，越易失去电子，金属性越强金属性：K>Na>Li单质与水或酸反应金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强如Na与冷水反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，则金属性：Na>Mg金属活动性顺序除第ⅠA族、第ⅡA族的金属单质外，前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来如2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg，则金属性：Al>Hg金属阳离子氧化性的强弱金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱如氧化性Na＋<Mg2＋，则金属性：Na>Mg最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强如碱性NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg2.判断元素非金属性强弱的五种依据判断元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子能力的强弱，越易得到电子，非金属性越强。判断依据规律实例原子结构(元素在周期表中的位置)同周期元素从左到右，核电荷数越多，越易得到电子，非金属性越强非金属性：F>O>N同主族元素从上到下，原子半径越大，越不易得到电子，非金属性越弱非金属性：F>Cl>I单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性单质越易与H2化合，生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强H2＋F2===2HF，H2＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(光照或点燃))2HCl，则非金属性：F>Cl；稳定性：HF>HCl>HBr>HI，则非金属性：F>Cl>Br>I非金属单质间的置换反应较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，则非金属性：Cl>Br单质的氧化性或阴离子的还原性非金属元素的简单阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱还原性S2－>Cl－，则非金属性：Cl>S最高价氧化物对应水化物的酸性最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强酸性HClO4(高氯酸)>H2SO4，则非金属性：Cl>S【特别提醒】不能用来判断元素金属性或非金属性强弱的依据：①原子失去或得到电子数目的多少；②单质的熔点(状态)或氢化物的沸点等物理性质；③非最高价含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性；④气态氢化物水溶液(无氧酸)的酸性。【例1】下列事实与推论相符的是()选项实验事实推论AH2O的沸点比H2S的沸点高非金属性：O>SB盐酸的酸性比H2SO3的酸性强非金属性：Cl>SC钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈金属性：Na>KDHF的热稳定性比HCl的强非金属性：F>Cl答案D解析A项，H2O常温下是液体，H2S常温下是气体，沸点H2O>H2S，但沸点高低是物理性质，与元素的非金属性强弱无关，错误；B项，盐酸是无氧酸，H2SO3不是最高价含氧酸，即两者都不属于最高价氧化物的水化物，虽然盐酸比H2SO3酸性强，也不能证明非金属性：Cl>S，错误；C项，元素的金属性越强，其单质与水或酸发生反应产生氢气就越容易，则钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，则金属性：K>Na，错误；D项，元素的非金属性越强，其相应氢化物的稳定性越强，热稳定性：HF>HCl，则非金属性：F>Cl，正确。【例2】(2021·哈尔滨高一检测)为说明氯比硫的非金属性强，下列事实可作依据的是()A.HCl的溶解性强于H2SB.氯的最高价为＋7价C.H2S中的S2－能被Cl2氧化D.HClO的氧化性强于H2SO4答案C解析比较元素的非金属性强弱可根据：元素最高价氧化物对应水化物的酸性，氢化物的还原性和稳定性强弱，非金属单质与H2化合的难易，单质的氧化性强弱等，只有C项符合要求。【例3】下列不能说明钠的金属性比镁强的事实是()A.钠的最高化合价为＋1价，镁的最高化合价为＋2价B.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强C.钠与冷水反应剧烈，镁与冷水反应缓慢D.在熔融状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁答案A解析金属性是指元素原子失去电子的能力，与失电子数的多少无关，A项不能说明钠的金属性比镁的强；金属性强弱的证明方法常有：最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(B项)、单质与水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度(C项)、单质之间的置换反应(D项)等，所以B、C、D三项均能说明钠的金属性比镁的强。1．下列有关碱金属元素和卤素的说法错误的是()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．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，碱金属元素单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低答案D解析溴的非金属性强于碘，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A项正确；碱金属元素中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；随核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D项不正确。2．含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期第ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述正确的是()A．非金属性比硫强B．气态氢化物的化学式为H2SeC．稳定性：H2Se>H2OD．最高价氧化物的化学式是SeO2答案B解析同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，Se和S同一主族，原子序数：Se>S，则非金属性：S>Se，故A项错误；同一主族非金属元素其最低负化合价相同，Se元素最低负化合价为－2价，则氢化物的化学式为H2Se，故B项正确；元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O>Se，则稳定性：H2O＞H2Se，故C项错误；主族元素最高正化合价与其族序数相等(O、F元素除外)，所以Se的最高正化合价为＋6价，则最高价氧化物的化学式是SeO3，故D项错误。3．2019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答案A解析由题述信息可知，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；锂元素的焰色为紫红色，锂与水反应不会产生紫红色火焰。综上所述，②⑥正确。4．下列叙述中，能肯定A金属比B金属活泼性强的是()A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多C.1molA从酸中置换出的氢气比1molB从酸中置换出的氢气多D.常温时，A能从水中置换出氢气而B不能答案D解析只指出A、B两种元素原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数的多少，因而不能确定A、B金属的活泼性强弱，如Li的最外层电子数比Ca的少，但不如Ca活泼，A项错误；比较金属的活泼性强弱不能只根据电子层数的多少，如Na的电子层数比Cu的少，但Na比Cu活泼，B项错误；1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多，只能说明1molA失去电子数比1molB多，而金属的活泼性强弱与原子失电子数目的多少无关，C项错误；常温时，A能从水中置换出氢气而B不能，说明A易失去电子，则A金属的活泼性肯定比B金属的活泼性强，D项正确。5.据报道，我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：(1)铯的原子核外共有______个电子层，最外层电子数为______，铯的原子序数为________。(2)铯单质与水剧烈反应，放出______色气体，同时使紫色石蕊溶液显______色，原因是__________________________________________(写出化学方程式)。(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)6155(2)无蓝2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑(3)强解析根据原子核外电子排布规律，结合铯在元素周期表中的位置知，铯原子核外电子分六层排布，分别是2、8、18、18、8、1，原子序数是55，最外层只有1个电子；铯与钠同主族，具有极强的金属性，与水反应生成氢气和氢氧化铯：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，氢氧化铯是强碱，使紫色石蕊溶液变蓝色。1．下列说法错误的是()A．化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价B．碱金属元素原子的次外层电子数都是8C．碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大D．碱金属元素都位于元素周期表的第ⅠA族答案B解析A项，碱金属元素的原子最外层只有1个电子，因此在化合物中的化合价均为＋1价，正确；B项，Li原子的次外层电子数为2，错误；C项，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大，正确；D项，碱金属元素都位于元素周期表的第ⅠA族，正确。2．第ⅠA族金属元素习惯上又称为碱金属元素，下列关于碱金属元素某些性质的排列中，正确的是()A.原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜CsB.单质的密度：Li＜Na＜K＜Rb＜CsC.单质的熔、沸点：Li＜Na＜K＜Rb＜CsD.单质的还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs答案A解析A.Li、Na、K、Rb、Cs是同主族元素，且原子序数依次增大，原子半径：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，A正确；B.碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势，但Na的密度大于K，B错误；C.碱金属元素单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，即熔、沸点：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，C错误；D.同主族元素从上到下，单质的还原性依次增强，即还原性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，D错误。3．下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是()A.氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强B.铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气C.Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性大于Cs＋D.Cs与氧气反应只能生成Cs2O答案D解析A项，Cs的最外层电子数也是1，电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，正确；B项，铯与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成H2，正确；C项，Cs的还原性比Na强，所以Na＋的得电子能力比Cs＋强，正确；D项，因为Cs的金属性强于Na，碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种，其他与O2反应的产物至少有两种，错误。4.如图表示第ⅠA族金属(又称为碱金属)的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质不符合图示关系的是()A．金属性B．与水反应的剧烈程度C．阳离子的氧化性D．原子半径答案C解析由图可知随着核电荷数的增加，碱金属的性质呈增强趋势，其金属性逐渐增强，其单质与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数增大，其原子半径逐渐增大，A、B、D三项正确；随碱金属的核电荷数递增，其阳离子的氧化性逐渐减弱，C项与图不符。5．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答案B解析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，“类钫”的金属性比钫还强，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的，D正确。6．向含有NaBr、KI的溶液中通入过量的Cl2，然后将溶液蒸干，并灼烧固体，最后得到的物质是()A.KCl B.NaCl、KClC.NaCl、KBr D.NaCl、KCl、I2答案B解析氯气依次氧化KI和NaBr，Cl2＋2KI=2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2；且溴、碘在蒸干、灼烧的过程中挥发或升华，最终得到固体NaCl和KCl。7.下列说法正确的是()A.还原性：HF＞HCl＞HBr＞HIB.热稳定性：HF＜HCl＜HBr＜HIC.向少量KI溶液中滴入足量溴水，振荡后再加入CCl4，则静置后有机层呈橙红色D.密度：F2＜Cl2＜Br2＜I2答案D解析A.非金属性：F＞Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，气态氢化物的还原性越弱，选项A错误；B.非金属性：F＞Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，选项B错误；C.向少量KI溶液中滴入足量溴水，发生反应2KI＋Br2=2KBr＋I2，I2被置换出来，有机层呈紫红色，选项C错误；D.卤素单质从上到下密度逐渐增大，F2＜Cl2＜Br2＜I2，选项D正确。8．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是()A．由“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”反应可推出“F2＋H2O===HF＋HFO”反应也能发生B．HCl的水溶液酸性很强，推出HF的水溶液酸性也很强C．由“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”反应可推出“2Fe＋3I2===2FeI3”反应也能发生D．Na、K在周期表中属于同一主族，化学性质相似，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应答案D解析A项，F2与水反应生成HF和O2；B项，氢氟酸为弱酸；C项，I2的氧化性比Cl2弱，不能将铁单质氧化到＋3价；D项，K比Na金属性强，故正确。9．(2022·北京石景山高一上期末)X、Y、Z、W为短周期元素，X2－和Y＋核外电子排布相同，X、Z位于同一主族，Y、Z、W位于同一周期，W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和。下列说法不正确的是()A．X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大B．对应单质的氧化性：X>ZC．最高价氧化物对应水化物的酸性：W>ZD．离子半径：X<Y答案D解析X、Y、Z、W为短周期元素，X2－和Y＋核外电子排布相同，则X为O，Y为Na，X、Z位于同一主族，则Z为S；Y、Z、W位于同一周期，W的最外层电子数是X、Y最外层电子数之和，则W为Cl。根据上述分析可知，X、Y、Z、W核电荷数逐渐增大，故A正确；氧的非金属性比硫强，所以对应单质的氧化性：X>Z，故B正确；非金属性：Cl>S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：W>Z，故C正确；X为O、Y为Na，两者对应离子的核外电子排布相同，原子序数越大，半径越小，所以离子半径：X>Y，故D错误。10.下列有关碱金属元素、卤素结构和性质的描述正确的有 (

)①卤素按F、Cl、Br、I的顺序,其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷

数增加,电子层数增多,原子半径增大②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8③碱金属单质均易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物为R2O④根据同主族元素性质的递变规律推测,At2与H2化合较难,砹化银也难溶于水⑤根据Cl、Br、I的非金属性递减,可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增强,而热

稳定性依次减弱⑥碱金属都应保存在煤油中A.1个B.2个C.3个D.4个答案B解析卤素按F、Cl、Br、I的顺序,其非金属性逐渐减弱的主要原因是随着核电荷数增加,电子层数增多,原子半径增大,①正确;F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,次外层电子数分别是2、8、18、18,②错误;钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,③错误;根据同主族元素性质的递变规律可以推测,At2与H2化合较难,砹化银也难溶于水,④正确;元素的非金属性强弱与其对应的氢化物的稳定性强弱有关,与氢化物的酸性强弱无关,⑤错误;Li的密度比煤油的小,不能保存在煤油中,应该用石蜡固封,⑥错误;故选B。11.根据同主族元素性质的递变规律分析下列推断正确的是 (

)①K的金属性比Na强,因此钾可以从氯化钠溶液中置换出钠②卤素单质与水的反应均可用化学方程式X2+H2O HX+HXO表示③氟化氢比溴化氢稳定④氢氧化钾比氢氧化铷的碱性强⑤钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高⑥已知同主族元素中,Cl的核电荷数大于F,故原子半径Cl大于FA.①②④B.②③⑤⑥C.①④⑤D.③⑥答案D解析K的金属性比Na强,但将钾加入氯化钠溶液中时,钾会先与水反应生成氢氧化钾,无法将钠置换出来,①不正确;F2遇水会生成HF和O2,②不正确;F的非金属性比Br强,则HF比HBr稳定,③正确;Rb与K同主族,且Rb位于K的下一周期,Rb的金属性比K强,故氢氧化铷比氢氧化钾的碱性强,④不正确;碱金属单质

从上到下,熔、沸点逐渐降低,⑤不正确;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,⑥正确;故选D。12.已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85，与钠同主族，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_________________________________________________________，实验证明，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，分别写出①过氧化铷与CO2反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________；②过量的RbOH与AlCl3反应的离子方程式：_______________________________________________________。(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g，当它与足量水反应时，可得到22.4L(标准状况下)氢气，则这种碱金属可能是________(填字母)。a.Lib.Nac.Kd.Cs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)①2Rb2O2＋2CO2=2Rb2CO3＋O2②4OH－＋Al3＋=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)ab解析(2)Rb的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，铷的还原性或金属性比钠强，与水反应比钠剧烈。(3)可根据钠的相应化合物发生的反应进行类推。(4)由生成氢气的量可知，50g合金共失去2mol电子，50g纯铷失去的电子少于2mol，故50g的另一种碱金属与水反应失去的电子应多于2mol，结合各碱金属元素的相对原子质量可知Li、Na符合要求。13.为探究同主族元素非金属性的递变规律，某研究性学习小组的同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成Cl2。请回答下列问题。(1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论是同主族元素从上到下非金属性减弱。①B处发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。②甲同学的结论________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________________________________________。(2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置，用氯气先置换出溴，然后溴再与KI接触，以判断Br2与KI能否发生反应。该设想________(填“合理”或“不合理”)，原因是______________________________________。(3)丙同学在甲同学的实验结束后，取出C处的棉花，将其与另一个蘸有淀粉－KI溶液的棉花(E)接触，发现E慢慢出现蓝色，结合甲的实验现象，他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律，你同意此观点吗？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________________。答案(