2025版高一化学必修第一册 二十七 原子结构与元素的性质

二十七原子结构与元素的性质(30分钟55分)题组过关·夯基础题组一:碱金属元素原子结构和性质1.(3分)下列有关第ⅠA族元素性质的递变规律不正确的是()A.Na、K、Rb、Cs单质的失电子能力依次增强B.Na、K、Rb、Cs的原子半径依次增大C.NaOH、KOH、RbOH、CsOH碱性依次增强D.Na、K、Rb、Cs最外层电子数依次增多【解析】选D。第ⅠA族元素由Na到Cs原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,最外层电子数都是1,A、B、C正确,D不正确。2.(3分)下列关于碱金属元素的说法正确的是()①原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为1②原子结构的不同点是随核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大③具有相似的化学性质,都是活泼金属④都具有强还原性,在化合物中显+1价⑤化学性质有差别,从Li到Cs,与水反应剧烈程度增强A.①③④ B.①③⑤C.②④⑤ D.①②③④⑤【解析】选D。碱金属原子结构的相同点是最外层电子数都为1,故①正确;碱金属原子结构的不同点,例如半径逐渐增大,是随核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,故②正确;最外层电子数相等,具有相似的化学性质,都是活泼金属,故③正确;最外层的1个电子都容易失去,具有强还原性,在化合物中显+1价,故④正确;从Li到Cs由于半径增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,金属性增强,与水反应剧烈程度增强,故⑤正确。3.(3分)(2024·天津静安区高一检测)下列实验依据可判断某元素的金属性强弱的是()A.导电性的强弱B.1mol该金属跟酸反应放出氢气的多少C.反应中失去电子的数目D.最高价氧化物对应水化物碱性的强弱【解析】选D。A.金属的导电性属于物理性质,导电性的强弱与金属性强弱无关,故A错误;B.金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易,则失电子能力越强,金属性越强,与生成氢气多少无关,故B错误;C.金属单质在反应中失去电子的能力越强则金属性越强,与失去电子的多少无关,故C错误;D.金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则失电子能力越强,金属性越强,故D正确。【补偿训练】下列关于碱金属元素的说法,正确的是()A.ⅠA族元素都是碱金属元素B.在常温下Cs与水反应会发生爆炸C.金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性D.碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来【解析】选B。ⅠA族元素中的H不属于碱金属元素,A错误;根据碱金属元素性质的递变规律,从上至下,随着原子序数的递增,金属性越来越强,与水反应越来越剧烈,铯的金属性最强,在常温下与水反应会发生爆炸,B正确;金属钾具有强还原性,但K+具有弱氧化性,C错误;由于碱金属单质性质太活泼,遇到水溶液时优先和水反应生成碱和氢气,因此不能将铜从其盐溶液中置换出来,D错误。题组二:卤族元素原子结构和性质4.(3分)(2024·长沙高一检测)下列关于卤素的比较,下列说法正确的是()A.随核电荷数增加,简单阴离子的还原性逐渐减弱B.随核电荷数增加,卤素单质的熔、沸点逐渐升高C.随核电荷数增加,气态氢化物稳定性逐渐增强D.F2与水反应可用F2+H2O===HFO+HF表示【解析】选B。随核电荷数增加,非金属性逐渐减弱,则其简单离子的还原性逐渐增强,即F-<Cl-<Br-<I-,故A错误;卤素单质随着核电荷数的增大,由气态→液态→固态,单质的熔、沸点升高,故B正确;随核电荷数增加,卤族元素的非金属性逐渐减弱,其气态氢化物稳定性逐渐减弱,即HF>HCl>HBr>HI,故C错误;F2与H2O反应为2F2+2H2O===4HF+O2,故D错误。5.(3分)下列递变规律正确的是()A.氧化性F2>Cl2>Br2>I2B.热稳定性HI>HBr>HCl>HFC.酸性HF>HCl>HBr>HID.还原性F->Cl->Br->I-【解析】选A。非金属性F>Cl>Br>I,则单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,故A正确;非金属性F>Cl>Br>I,热稳定性HI<HBr<HCl<HF,故B错误;原子序数越大卤化氢的酸性越强,则酸性HF<HCl<HBr<HI,故C错误;非金属性F>Cl>Br>I,则简单离子的还原性F-<Cl-<Br-<I-,故D错误。6.(3分)甲、乙两种非金属:①甲比乙容易与H2化合;②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应水化物酸性比乙的最高价氧化物对应水化物酸性强;④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。其中能说明甲比乙的非金属性强的是()A.④ B.⑤C.①②③ D.①②③④【解析】选C。非金属性越强,其单质越容易与氢气化合,甲比乙容易与H2化合,说明甲比乙的非金属性强,故①正确;非金属性越强,其单质氧化性越强,甲单质能与乙的阴离子发生置换反应,说明甲单质的氧化性比乙强,则甲比乙的非金属性强,故②正确;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,甲的最高价氧化物对应水化物酸性比乙的最高价氧化物对应水化物酸性强,说明甲比乙的非金属性强,故③正确;与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多,得电子数目多少与其氧化性强弱无关,不能说明非金属性强弱,故④错误;单质熔、沸点与其元素非金属性强弱无关,甲的单质熔、沸点比乙的低不能说明非金属性强弱,故⑤错误。题组三:同主族元素性质的递变规律7.(3分)下列关于同主族非金属元素的说法错误的是()A.同主族元素随原子序数递增,元素原子的得电子能力逐渐增强B.同主族元素随原子序数递增,单质氧化能力逐渐减弱C.同主族元素原子最外层电子数都相同D.同主族元素的原子半径,随原子序数增大而逐渐增大【解析】选A。同主族元素随原子序数递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,则元素原子的得电子能力逐渐减弱,故A错误;同主族元素随原子序数递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,则元素原子的得电子能力逐渐减弱,导致单质氧化能力逐渐减弱,故B正确;同主族元素原子最外层电子数都相同,与其族序数相等,其化学性质相似,故C正确;同主族元素随原子序数递增,电子层数递增,导致原子半径增大,故D正确。8.(3分)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,锂元素的焰色试验呈紫红色。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试验的颜色,锂与水反应不会产生紫红色火焰。综上所述,②⑥正确。9.(3分)(2024·黄冈高一检测)国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述正确的是()A.Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很稳定B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2C.其单质的分子式为Ts2,常温下和溴状态不同D.Ts2的沸点低于I2【解析】选C。117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子,该元素处于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,117号元素的非金属性比At的弱,元素的非金属性越强,对应氢化物越稳定,该元素氢化物稳定性比HAt差,则HTs常温下不稳定,故A错误;同主族元素,从上往下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,所以其单质带有金属光泽,但其单质的氧化性比I2弱,不能与KI发生置换反应生成I2,故B错误;与Cl2、Br2、I2的结构、性质相似,所以其单质的分子式为Ts2,根据卤族元素性质的递变性,I2在常温下为固体,Ts2在常温下也为固体,而溴在常温下为液体,故C正确;卤素单质的沸点从上到下逐渐增大,故D错误。[借题发挥](1)本题中的Ts2能从氯化钠溶液中置换出Cl2吗?提示:不能。氧化性Ts2小于Cl2,所以Ts2不能从氯化钠溶液中置换出Cl2。(2)Ts2的颜色有可能为白色吗?提示:不可能。卤素单质从F2到I2的颜色为淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,颜色逐渐加深,Ts2的颜色不可能为白色。综合应用·拓思维10.(3分)(2024·广州高一检测)下列关于同主族元素及其化合物性质变化错误的是()A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4B.碱性:LiOH>NaOH>KOHC.热稳定性:H2O>H2SD.原子半径:C<Si【解析】选B。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性:Cl>Br>I,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故A正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,金属性:K>Na>Li,则碱性:LiOH<NaOH<KOH,故B错误;元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S,则热稳定性:H2O>H2S,故C正确;同一主族元素,原子半径随着原子序数增大而增大,二者位于同一主族且原子序数:C<Si,则原子半径:C<Si,故D正确。11.(3分)借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是()A.已知Ca是第四周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多,故Cl的原子半径比F的原子半径大【解析】选D。金属性越强,对应最高价氧化物水化物碱性越强,则Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,故A错误;非金属性越强,对应氢化物越稳定,则AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱,故B错误;金属性越强,与水反应越剧烈,则Cs与水反应比Na与水反应剧烈,故C错误;同主族元素,原子序数大的原子半径大,则已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大,故D正确。12.(3分)(2024·昆明五华区高一检测)硒(Se)是人体必需的微量元素,在元素周期表中的位置如图所示。下列关于硒元素的叙述,正确的是()OSSeBrA.硒的非金属性比S弱B.硒最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO3C.硒元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族D.H2Se比HBr更稳定【解析】选A。同主族元素从上到下非金属性依次减弱,所以硒的非金属性比S弱,A正确;Se最外层电子数为6,Se的最高正价为+6价,硒最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4,B错误;Se最外层有6个电子,硒元素位于元素周期表第四周期第ⅥA族,C错误;同周期元素从左到右氢化合物的稳定性依次增强,所以H2Se比HBr稳定性差,D错误。13.(10分)(2024·合肥高一检测)为了比较卤素单质的氧化性强弱,可在实验室先制取Cl2(利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2),并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI-淀粉溶液中。如图所示仪器及药品,试回答:(1)装置4中仪器名称为____________,若所制取气体从左向右流向时,上述仪器接口的连接顺序为________________。

【解析】(1)装置4中仪器名称为分液漏斗;为了比较卤素单质的氧化性强弱,可在实验室先制取Cl2,然后将氯气通入NaBr溶液、再通入KI-淀粉溶液检验氯气的强氧化性,氯气有毒不能排到空气中,否则会污染大气,所以最后连接尾气处理装置,检验装置中导气管是否遵循“长进短出”原则,所以连接顺序是F接G、H接D、C接B、A接E。(2)装置5中反应的化学方程式为____________,

反应中HCl的作用为__________。

【解析】(2)实验开始后装置5中反应是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;反应中部分HCl被氧化得到氯气,体现还原性,部分生成氯化锰,体现酸性,故其作用为作还原剂和体现酸性。(3)装置3的作用是__________,

反应的离子方程式为__________。

【解析】(3)氯气有毒,不能直接排到空气中,且氯气能和碱反应生成盐和水,所以装置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+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)装置1中产生的现象是______________,反应的化学方程式为________。

【解析】(4)氯气能氧化碘离子生成碘单质,