1、课时作业2元素的性质与原子结构时间:45分钟一、选择题1碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是(B)A在碱金属元素中它具有最大的原子半径B钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物C它的氢氧化物化学式为FrOH,这是一种极强的碱D它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸解析:根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物等。2
2、下列各性质中不符合如图所示关系的是(B)A还原性 B熔点C与水反应的剧烈程度 D原子半径解析:碱金属元素随着核电荷数增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,故单质的还原性增强、与水反应的剧烈程度增强,A、C、D项不符合题意;碱金属熔点随核电荷数增大而降低,B项符合题意。3关于Li原子结构和性质的判断如下:与H2O反应比Na剧烈;它的原子半径比Na小;它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2;它的阳离子最外层电子数和钠离子的最外层电子数相同;它是还原剂;Li应保存在煤油中,以隔绝空气;Li在空气中燃烧生成Li2O2。其中错误的组合是(A)A BC D解析:错误,与水反应比钠缓和。正确。正确,Li2OC
3、O2=Li2CO3。错误,Li只有一个电子层,2个电子,而Na有两个电子层,最外层是8个电子。正确,金属原子只能作还原剂。错误,Li不能保存在煤油中(浮在上面),应保存在石蜡中。错误,4LiO22Li2O。4以下各项叙述中错误的是(D)A原子半径由小到大的顺序是LiNaKRbCsB同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小C碱金属单质的密度比较为LiKNaRbD碱金属离子的氧化性比较为LiNaKRb解析:同族元素核电荷数越大,原子半径越大,A正确;金属原子失去电子后,半径减小,B正确;K的性质出现反常现象,其密度比钠小,C正确;随核电荷数的增大,碱金属原子的还原性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减
4、弱,D错误。5从实验的安全方面考虑,下列四种演示金属钾与水反应的实验装置或操作较为科学的是(B)解析:金属钾比金属钠的活动性强,钾与水反应比钠与水反应更剧烈,因此钾与水在烧杯中反应时需要用玻璃片盖住。6一定质量的钠、钾投入一定量的稀盐酸中,产生的气体随时间变化的曲线如图所示,则下列说法中正确的是 (B)A投入的钠、钾一定等质量B投入的钠的质量小于钾的质量C曲线a为钠,b为钾D稀盐酸的量一定是足量的解析:由于生成的氢气的量相等,所以消耗钠、钾的物质的量相等,因而质量不等,且钠小于钾。由于钾与酸反应快,先反应完;稀盐酸的量无法判断,因为钠、钾均跟水反应。7下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是(
5、C)A卤素单质与水反应均可用X2H2OHXOHX表示BHX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强C卤素单质的颜色从F2I2按相对分子质量的增大而加深DX的还原性强弱依次为:FClBrHClHBrHI,故B不正确。选项D中表述不全面,F2与盐溶液中的H2O反应放出O2,不能置换出卤素单质。8部分卤族元素的某种性质A随核电荷数的变化趋势如图所示,则A可能表示(B)A原子半径 B氢化物的稳定性C原子的电子层数 D单质的密度解析:A项,从氯到碘,原子半径逐渐增大,A项不符合题意;B项,从HCl到HI,稳定性逐渐减弱,B项符合题意;C项,从Cl到I,原子的电子层数逐渐增多,C项不符合题意;D
6、项,从Cl2到I2,单质的密度逐渐增大,D项不符合题意。9.如图在盛有溴水的三支试管中分别加入少量的苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是(提示:苯是一种有机溶剂,不溶于水,密度比水小)(C)A加入的是CCl4,加入的是苯,加入的是酒精B加入的是酒精,加入的是CCl4,加入的是苯C加入的是苯,加入的是CCl4,加入的是酒精D加入的是苯,加入的是酒精,加入的是CCl4解析:苯和四氯化碳都能萃取溴,苯的密度比水小,在水的上层,而四氯化碳在水的下层,酒精与溴水互溶,故不分层。10向NaBr和KI的混合溶液中,通入足量的Cl2后,将溶液蒸干并灼烧,最后得到的物质是(C)ANaBr和
7、KI BNaBr和KClCNaCl和KCl DNaCl、KCl和I2解析:NaBr、KI与足量的Cl2反应,得到NaCl、KCl、Br2、I2,蒸干灼烧时生成的Br2易挥发、I2易升华,最后只有NaCl、KCl。11下列关于卤族元素的递变规律不正确的是(D)AF2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱CF、Cl、Br、I的还原性逐渐增强DF2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大,熔沸点逐渐减小解析:从FI,原子半径依次增大,单质氧化性逐渐减弱,则阴离子的还原性逐渐增强,氢化物稳定性逐渐减弱,卤素单质按F2I2的顺序密度逐渐增大,熔沸点逐渐升高。12
8、砹(At)是位于第六周期的卤族元素,根据卤族元素性质的递变性,下列对砹及其化合物的叙述中,正确的是(C)A与H2化合的能力:At2I2B砹在常温下为白色固体C砹原子的最外电子层上有7个电子D砹易溶于水,难溶于四氯化碳解析:A项,从F到At,元素的非金属性逐渐减弱,单质与H2化合的能力逐渐减弱,错误;B项,从F到At,单质的颜色逐渐加深,常温下,I2是紫黑色固体,砹不可能为白色固体,错误;C项,卤族元素的原子,最外电子层上都有7个电子,正确;D项,由I2微溶于水,易溶于四氯化碳,可推知砹微溶于水,易溶于四氯化碳,错误。二、非选择题13某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为234。(1)要使溶液中
9、的Cl、Br、I的物质的量之比变为432,则通入Cl2的物质的量与原溶液中I的物质的量之比为14;(2)通入Cl2要使溶液中只有Cl和Br,而没有I,则此时Cl和Br的物质的量之比为21;(3)若要使溶液中只有Cl,则通入Cl2的物质的量和原溶液中Br的物质的量之比为76。解析:本题主要考查Cl、Br、I的还原性强弱,通入Cl2时,Cl2先氧化还原性较强的I,I被氧化完后,再氧化Br。(1)设原Cl、Br、I的物质的量为2 mol、3 mol、4 mol,当变为4 mol、3 mol、2 mol时,Br没减少,I减少2 mol,消耗Cl2 1 mol,故通入Cl2的物质的量是原溶液中I物质的量
10、的。(2)当I被氧化完时,消耗2 mol Cl2,生成4 mol Cl,此时Cl和Br的物质的量之比为63,即21。(3)当Br和I被全部氧化时,3 mol Br消耗Cl2 1.5 mol、4 mol I消耗Cl2 2 mol,则通入Cl2的物质的量与原溶液中Br的物质的量之比为3.53,即76。14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)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F接G、H接D、C接B、A接E。(2)实验开始后装置5中反应的化学方程
11、式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)装置3的作用是吸收未反应完的Cl2,以免污染空气,反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。(4)装置1中产生的现象是溶液显蓝色,反应的化学方程式为Cl22KI=I22KCl。(5)通过本实验可得到的结论是同主族元素随着核电荷数的增加,元素的非金属性和单质的氧化性逐渐减弱。15某同学为测定一定量的钠与水反应产生氢气的体积,设计了如图所示的装置(固定装置已省略)进行实验。图中的量气装置由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装有适量的水,甲管有刻度,供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。(1)实验开始,欲使钠与水接触反应,
12、应进行什么操作?按着橡皮塞,将大头针向上拔出。(2)反应开始后,大试管中观察到的现象是钠在煤油与水的接触面之间上下沉浮,并不断减少至消失,同时有气泡产生。(3)已知有关物质的密度(K)0.86 g/cm3,(Na)0.97 g/cm3,(煤油)0.80 g/cm3。如果将钠换成相同大小的钾进行上述实验,结果钾反应所用的时间比钠反应所用的时间要长(填“长”或“短”),其原因是钾的密度比钠小,产生少量的气体就可使钾上浮进入煤油中(每次反应的量少),且钾的密度与煤油的密度接近,在煤油中滞留的时间较长。(4)为了较准确地测量氢气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数,
13、求其差值的过程中,应注意A和C。(填字母编号)A视线与凹液面最低处相平B等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数C读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平D读数时不一定要使甲、乙两管液面相平(5)在标准状况下,相同质量的钠、钾与足量的水反应产生氢气的体积之比为3923。解析:(1)要使反应开始,应使钠与水接触,故应该按着橡皮塞,将大头针向上拔出。(2)由于钠的密度小于水,但又大于煤油,所以钠落入试管后,在水与煤油的交界处与水反应,生成氢气,氢气将钠托起脱离水面,待氢气放出后,又落到水与煤油的交界面继续与水反应,再次浮起,如此反复进行,直至反应完全。(3)由于钾的密度比钠小,且与煤油的密度接近,这样产生少量的气体就可使钾上浮进入煤油中(每次反应的量少),且钾在煤油中滞留的时间长,因此钾的反应时间比钠长。(4)在测量气体的体积时,为了使测量更准确,要注意上下移动量气装置中可以活动的乙管,使甲、乙两管液面相平,以使甲管中的气压与大气压相等,同时视线应与甲管内凹液面最低处相平,以减小观察误差。(5)由反应方程式2Na2H2O=2NaOHH2,2K2H2O=2KOHH2知:2Na H246 g 22.4 Lm g V1(H2) V1(H2)2K H278 g 22.4 Lm g V2(H2) V2(H2)则有V1(H2)V2(H2)3923。