原子结构与元素的性质(精准练习)(人教版2019必修第一册)(解析版)

2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（精准练习）第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第4课时原子结构与元素的性质1．（2021·贵州铜仁·高一期末）下列关于碱金属和卤族元素的说法正确的是A．第IA族都是碱金属元素B．碱金属单质可以将铜从它的盐溶液中置换出来C．卤族元素单质只有氧化性D．从上到下，卤族元素单质颜色逐渐加深【答案】D【详解】A．第IA族元素包括氢、锂、钠、钾、铷、铯、钫等，所以第IA族除氢外，其余的都是碱金属元素，故A错误；B．碱金属属于活泼金属，与水剧烈反应，生成碱和氢气，生成的碱再与铜的盐溶液反应，生成氢氧化铜蓝色沉淀，不能置换出铜，故B错误；C．氟元素的非金属性最强，氟气只有氧化性，而氯、溴、碘等元素，非金属性弱于氟，所以氯气、溴、碘既具有氧化性，又具有还原性，比如氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气即做氧化剂又做还原剂，故C错误；D．氟气为浅黄绿色，氯气为黄绿色、溴为深红棕色，碘为紫黑色，所以从上到下，卤族元素单质颜色逐渐加深，故D正确；故选D。2．（2021·陕西蓝田·高一期末）下列关于碱金属元素的单质及其化合物说法不正确的是A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈B．在氧气中燃烧生成C．熔、沸点：D．碱性：氢氧化铯>氢氧化钠【答案】B【详解】A．锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；B．锂没有过氧化物，只有氧化锂(Li2O)，故B错误；C．碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点Li>Na>K，故C正确；D．从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性：CsOH>NaOH，故D正确；故答案为B。3．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，对砹及其化合物的叙述，不正确的是A．与H2化合的能力：At2<I2 B．砹在常温下为白色固体C．砹难溶于水，易于四氯化碳 D．砹原子的最外层有7个电子【答案】B【详解】A．同主族从上到下，单质和氢气化合越来越不容易，所以与H2化合的能力：At2＜I2，故A正确；B．同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化，且颜色加深，碘为紫黑色固体，则砹是黑色固体，故B错误；C．由碘易溶于有机溶剂，则砹易溶于某些有机溶剂，也是不易溶于水的，故C正确；D．同主族元素原子具有相等的最外层电子数，即砹原子的最外层有7个电子，故D正确；故选B。4．（2021·河北张家口·高一期末）下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的比较，错误的是A．熔点逐渐降低 B．密度逐渐增大C．还原性逐渐增强 D．原子核外电子层数逐渐增多【答案】B【分析】Li、Na、K、Rb、Cs均为元素周期表第ⅠA元素，且按从上到下的顺序排列。【详解】A．Li、Na、K、Rb、Cs从上到下，熔点逐渐降低，A项正确；B．Li、Na、K、Rb、Cs从上到下，密度有增大的趋势，但Na的密度大于K，B项错误；C．Li、Na、K、Rb、Cs从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的束缚力逐渐减弱，单质的还原性逐渐增强，C项正确；D．Li、Na、K、Rb、Cs从上到下核外电子层数逐渐增多，D项正确；故选B。5．下列关于铷的叙述中，不正确的是A．原子半径比钾的大，与水反应比钾更剧烈B．铷的最高价氧化物的水化物是强碱，碱性比NaOH强C．Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2D．Rb的活泼性非常强，与氧气反应只能生成更复杂的氧化物而不能生成Rb2O2【答案】D【详解】A．铷的金属性比钾的强，因此与水反应比钾更剧烈，故A正确；B．Rb的金属性比钠的强，因此RbOH的碱性比NaOH的强，故B正确；C．由过氧化钠与水反应生成氧气可知，Rb2O2也能与水剧烈反应并释放出O2，故C正确；D．Rb燃烧时生成更复杂的氧化物，但在常温下与氧气反应也能生成Rb2O，故D错误；故选D。6．（2021·广东惠州·高一期末）下列有关锂和钠元素的说法正确的是A．二者原子半径大小：Li>NaB．二者单质加热条件下都能与氧气反应生成过氧化物C．二者单质与水反应时都浮在水面上，并且钠比锂反应剧烈D．氢氧化物碱性：LiOH>NaOH【答案】C【详解】A．锂和钠元素同一主族，锂的电子层数较少，半径较小，A错误；B．锂加热条件下与氧气反应生成氧化锂，钠加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，B错误；C．锂和钠的密度都比水小，与水反应时都浮在水面上，钠比锂更活泼，反应更剧烈，C正确；D．钠的金属性比锂更强，氢氧化物碱性更强：NaOH>LiOH，D错误；故选C。7．（2021·贵州遵义·高一期末）铯元素原子序数是55，关于铯元素叙述不正确的是A．铯位于第六周期第ⅠA族B．铯单质加热时易与氧气反应生成氧化铯C．铯元素原子结构电子排布中，倒数第二层有8个电子D．铯的最高价氧化物对应水化物碱性比NaOH强【答案】B【详解】A．根据信息可知，Cs的原子序数为55，位于第六周期第ⅠA族，A正确；B．铯位于周期表的第六周期第IA，是最活泼的金属元素，在氧气中燃烧的产物不是氧化铯，而是复杂的氧化物，故B错误；C．Cs的原子序数为55，铯元素原子结构电子排布中，倒数第二层有8个电子，故C正确；D．铯与钠同主族，铯比钠的金属性强，铯的最高价氧化物对应水化物碱性比NaOH强，故D正确；故选B。8．下列说法不符合递变规律的是A．F2、Cl2、Br2、I2和H2反应剧烈程度递减 B．HF、HCl、HBr、HI热稳定性递减C．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性递增 D．F-、Cl-、Br-、I-失去电子能力递增【答案】C【详解】A．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2和H2反应剧烈程度递减，A正确；B．从F到I，非金属性减弱，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性递减，B正确；C．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2的氧化性减弱，C错误；D．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2的得电子能力减弱，F-、Cl-、Br-、I-失去电子能力递增，D正确；选C。9．（2021·福建·泉州现代中学高一期中）已知溴的原子结构示意图如图，则下列对溴的结构及性质的说法不正确的是A．溴元素的原子序数是35B．溴元素在周期表的位置是第4周期，第ⅦA族C．溴的最高价为+7价D．溴的气态氢化物比HCl稳定【答案】D【详解】A．根据图示，溴原子核外有35个电子，所以溴元素的原子序数是35，故A正确；B．溴原子有4个电子层、最外层有7个电子，所以溴元素在周期表的位置是第4周期ⅦA族，故B正确；C．溴原子最外层有7个电子，溴的最高价为+7价，故C正确；D．同主族元素从上到下非金属性减弱，对应气态氢化物的稳定性依次降低，即HCl比HBr稳定，故D错误；选D。10．（2021·辽宁·清原满族自治县第二高级中学高一期中）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As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强【答案】B【详解】A．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，则氢氧化钙的碱性比氢氧化镁强，故A正确；B．同主族元素，从上到下元素的核电荷数依次增大，原子半径依次增大，则氯原子的原子半径大于氟原子，故B正确；C．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，金属单质与水反应的剧烈程度增大，则铯与水反应的剧烈程度大于钠，故C错误；D．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，则砷化氢的稳定性弱于氨气，故D错误；故选B。11．（2021·北京·中国农业大学附属中学高一期中）下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多B．单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深【答案】C【详解】A．F、Cl、Br、I的原子核外电子层数分别为2、3、4、5，随核电荷数的增加而增多，故A正确；B．F、Cl、Br、I原子半径增大，原子核对电子的引力逐渐减小，单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱，故B正确；C．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性F＞Cl＞Br＞I，F、Cl、Br、I原子半径增大，与氢原子的作用力逐渐减小，它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱，故C错误；D．单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色，单质的颜色随核电荷数的增加而加深，故D正确；故选C。12．（2020·河北·石家庄市第二十二中学高一月考）下列有关碱金属的说法正确的有①碱金属形成的各种氧化物都是碱性氧化物；②钾、钠的各种化合物绝大多数易溶于水；③钾钠合金通常情况下是固体；④碱金属的盐有焰色反应，而其他盐没有；⑤随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大；⑥碱金属具有强还原性，它们的离子有强氧化性；⑦碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而升高；⑧碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的；⑨随着核电荷数的增多，金属性增强；⑩随着核电荷数的增多，其单质越易被氧化；⑪随着核电荷数的增多，与水反应越难A．4个 B．5个 C．6个 D．7个【答案】C【详解】①碱金属形成的各种氧化物如Na2O2，与水反应生成NaOH还有氧气，不属于碱性氧化物，故错误；②钾、钠盐易溶于水，其氧化物难溶于水，故错误；③钾钠合金通常情况下是固体，故正确；④焰色反应是金属单质或含金属元素的物质燃烧时的物理现象，除了碱金属的盐有焰色反应，其他金属盐也有，故错误；⑤随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大，故正确；⑥碱金属最外层只有一个电子，具有强还原性，它们的离子处于高价，有氧化性，故正确；⑦碱金属熔点随原子序数增加熔点降低，故错误；⑧碱金属元素较活泼，在自然界中都是以化合态存在，故正确；⑨随着核电荷数的增多，即同主族从上到下，元素的金属性增强，故正确；⑩随着核电荷数的增多，元素的金属性增强，其单质越易被氧化，故正确；⑪随着核电荷数的增多，元素的金属性增强，活泼性也越强，与水反应越容易，故错误；正确的有6个，故选：C。13．（2020·上海市徐汇中学高一期中）下列不属于氟、氯、溴、碘的共性的是(氟、氯、溴、碘用X表示)A．单质都是双原子分子X2 B．都能形成X-C．和氢元素都能形成气态氢化物HX D．单质和水反应都生成HXO和HX【答案】D【详解】A．卤素单质都是双原子分子X2，选项A不符合；B．都能得到1个电子形成X-离子，选项B不符合；C．其单质和氢元素都能形成气态氢化物HX，选项C不符合；D．氟单质和水反应生成HF和氧气，氯、溴、碘单质和水反应都生成HXO和HX，选项D符合；答案选D。14．（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期末）我国政府为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾，检验食盐中是否加碘，可利用如下反应：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O(1)用双线桥标出电子的转移方向和数目___________。(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。(3)如果反应中转移0.5mol电子，则生成I2的物质的量为___________；(4)若要检查是否有碘生成，所用的试剂可以是___________(填序号)。①水②酒精③淀粉溶液④氯化钠溶液。【答案】1:50.3mol③【详解】(1)氧化还原反应KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O中，电子转移情况如下：答案为：；(2)KIO3为氧化剂，KI为还原剂，由方程式可以知道氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5，故答案为：1:5；(3)在上述反应中，转移5mol电子生成碘单质的量是3mol，所以如果反应中转移0.5mol电子，则生成I2的物质的量为0.3mol，答案为：0.3mol(4)碘遇淀粉会变蓝色，常用淀粉溶液检验碘单质，故答案为：③；15．已知溴原子的原子结构示意图为(1)溴元素在元素周期表中位置是___________。(2)溴元素的最低化合价为___________，溴元素的最高价氧化物的水化物的化学式为___________。(3)溴元素的非金属性比氯元素的非金属性___________(选填“强”或“弱”)。(4)向溶液中滴加少量溴水，反应的离子方程式为___________。继续加入少量苯，充分振荡，静置后观察到实验现象为___________。【答案】第4周期第族-1高溴酸弱溶液从无色变为紫色，并且分层，上层为紫色，下层无色【详解】(1)根据溴原子的结构示意图，结合核内质子数=核外电子数，则，主族元素周期数=电子层数，主族族序数=最外层电子数，根据其原子结构示意图知，该元素位于第4周期第族。故答案为：第4周期第族；(2)最外层电子数=最高化合价数=+7，最低化合价=最高化合价数，最高价为+7价，最高价氧化物的水化物为，名称为高溴酸。故答案为：+7；；(3)同主族，原子序数大的非金属性弱，则溴元素的非金属性比氯元素的非金属性弱。故答案为：弱；(4)向溶液中滴加少量溴水，溴能置换出碘，反应的离子方程式为：，在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，所以发生萃取，苯的密度小于水，其现象是：溶液从无色变为紫色，并且分层，上层为紫色，下层无色。故答案为：；溶液从无色变为紫色，并且分层，上层为紫色，下层无色；16．（2021·内蒙古·科尔沁左翼后旗甘旗卡第二高级中学高一期中）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：_______。实验表明，铷与水反应比钠与水反应_______(填“剧烈”或“缓慢”)，反应的离子方程式为_______。【答案】五大2Rb+Cl2=2RbCl剧烈2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑【详解】(1)铷是37号元素，核外电子排布为2、8、18、8、1，位于第五周期IA族，铷与钠是同主族元素，原子半径从上到下递增，故铷的半径大于钠，故答案为：五；大；(2)铷与氯气反应与钠与氯气反应相似，生成对应的氯化物，反应方程式为：2Rb+Cl2=2RbCl，同主族元素从上到下金属性增强，其对应的单质与水反应的剧烈程度增强，故铷与水反应要比钠与水反应剧烈，反应的离子方程式为：2Rb+Cl2=2RbCl；2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑，故答案为：剧烈；2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑；17．（2021·广西·贵港市覃塘区覃塘高级中学高一月考）为验证ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，设计了如图所示装置进行实验，请回答：(1)实验室制取X单质的化学反应方程式___________。(2)A中发生反应的离子方程式是___________。(3)棉花中浸有的NaOH溶液的作用是(用离子方程式表示)___________。(4)为验证溴与碘非金属性强弱：通入一定量X的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到___________。(5)通过此实验，某同学得到结论：“溴比碘非金属性强”，这一说法是否正确_______，请说明理由___________【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2Br-+Cl2=Br2+2Cl-Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色否不能确定氯气是否过量【详解】(1)为验证ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，单质X应为Cl2，实验室常用二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2，反应的化学反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；(2)由图可知，分液漏斗A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，反应的离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；(3)棉花中浸有的NaOH溶液可以吸收氯气，防止氯气扩散到空气中，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；(4)溴单质与KI反应生成碘单质，碘易溶于四氯化碳，取下试管，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，上层几乎无色，下层呈紫红色；(5)该现象不能说明溴比碘非金属性强，氯气和溴单质的氧化性都比碘单质强，过量的氯气也可以氧化I-生成碘单质，不能确定氯气是否过量。18．（2020·山西·怀仁市大地学校高中部高一月考）(1)卤素氢化物中最不稳定的是___________(写化学式，放射性元素除外，下同)。碱金属中最高价氧化物对应水化物碱性最强的是___________，(2)下列两个元素族，单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是___________(填序号)。A．碱金属B．卤素(3)下列反应中，更剧烈的是___________(填序号)。A．钠与水反应B．钾与水反应(4)取下列溶液分装两试管，再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是___________(填序号)。A．溴化钠溶液B．碘化钾溶液【答案】HICsOHBBB【分析】根据元素周期律及萃取原理分析解答。【详解】(1)卤素中碘元素的非金属性最弱，氢化物最不稳定的是HI，碱金属中金属性最强的为Cs，则其最高价氧化物对应水化物为CsOH，故答案为：HI；CsOH；(2)卤素单质都是分子晶体，氟气的相对分子量最小，而碘单质的相对分子量最大，所以卤素单质的熔、沸点随原子序数递增而升高，故答案为：B；(3)金属性越强与水反应越剧烈，金属性钾>钠，所以钾与水反应剧烈，故答案为：B；(4)氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分别为橙色、紫红色，故答案为：B。19．碱金属元素是指ⅠA族中除H以外的金属元素，完成下列问题：(1)下列有关比较不正确的是__________(填序号)。①原子半径：②单质还原性：③离子氧化性：④碱性：(2)铯位于元素周期表第六周期ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：①铯原子核外共有__________个电子层，最外层电子数为__________。②铯单质与水剧烈反应，放出_________色气体，生成的溶液可使紫色石蕊溶液显_________色。③预测铯单质的还原性比钠单质的还原性__________(填“弱”或“强”)。【答案】③61无蓝强【详解】(1)①同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，①正确；②同主族元素从上往下，原子失电子能力逐渐增强，则单质还原性逐渐增强，②正确；③同主族元素从上往下，单质还原性逐渐增强，则相应阳离子的氧化性逐渐减弱，则氧化性，③错误；④金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：，故碱性：，④正确；故选③；(2)①由“铯位于元素周期表第6周期ⅠA族”，可知铯原子核外有6个电子层，最外层电子数为1；②铯与钠化学性质相似，铯单质与水剧烈反应，，生成，为无色气体，CsOH是强碱，能使紫色石蕊溶液变蓝；③根据同主族元素性质递变规律，同主族元素从上往下，原子失电子能力逐渐增强，则单质还原性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的强。20．（2021·江西省吉水县第二中学高一期中）元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。(1)第VIIA族原子半径最小的元素的原子结构示意图为_______。(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_______(填序号)。a.Cl2、