1、第四课时原子结构与元素的性质1下列不属于碱金属单质通性的是()A硬度小、密度小、熔点低B导热、导电性能强C焰色反应的颜色相近D强还原性答案 C答案 解析 碱金属单质的硬度小、密度小、熔点低,是热和电的良导体,A、B 不符合题意;碱金属元素焰色反应的颜色各不相同,如钠为黄色、钾为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)等,C 符合题意;碱金属元素原子都易失去 1 个电子,故单质具有强还原性,D 不符合题意。解析 2下列关于碱金属元素的说法正确的是()原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为 1 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 具有相似的化学性质,都是活泼金属 都具有强还原性,在
2、化合物中显1 价 化学性质有差别,从 Li 到 Cs,失电子能力逐渐增强ABCD全部答案 D答案 解析 碱金属元素原子的最外层都有一个电子,都易失去一个电子,具有强还原性,在化合物中显1 价,正确;碱金属元素从 Li 到 Cs,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的束缚力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强,正确。解析 碱金属的相似性(用 R 表示碱金属元素)3下列关于碱金属元素的叙述中,错误的是()A碱金属元素原子最外层都只有 1 个电子B按 Li、Na、K、Rb、Cs 顺序,单质的熔、沸点升高,密度增大C随核电荷数增加,对应氢氧化物的碱性增强D随电子层数增加,原子半径增大,金属性增强答案 B答案 解
3、析 碱金属元素原子最外层都只有 1 个电子,A 正确;按 Li、Na、K、Rb、Cs 顺序,单质的熔、沸点逐渐降低,密度呈逐渐增大的趋势,但钾的密度比钠小,B 错误;随核电荷数增加,碱金属元素的金属性逐渐增强,对应氢氧化物的碱性逐渐增强,C、D 正确。解析 碱金属的递变性(1)与 O2 反应从 LiCs,与 O2 反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如 Li 与 O2 反应只能生成 Li2O,Na 与 O2 反应还可以生成 Na2O2,而 K 与 O2 反应能够生成KO2 等。(2)与 H2O(或酸)的反应从 LiCs,与 H2O(或酸)反应越来越剧烈,如 K 与 H2O 反应可能会发生轻微爆炸,
4、Rb 和 Cs 遇水发生剧烈爆炸。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性碱性:LiOHNaOHKOHRbOHKNa,CsCsABCD答案 D答案 解析 同主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,即 Cs 的金属性最强,故错误;单质的还原性越强,则其离子的氧化性越弱,同主族从上到下,元素的金属性增强,则 Li的氧化性最强,故正确;碱金属都是活泼的金属,自然界中均以化合态形式存在,故正确;从上到下碱金属元素单质的密度呈增大的趋势,Cs 的密度最大,故错误;Cs 的金属性非常强,与水反应十分剧烈,故正确;电子层数越多,半径越大,则粒子半径:RbKNa,CsCs,故正确,故叙述正确的是。解析 5下列关于卤族元
5、素的说法正确的是()AF、Cl、Br、I 的最高化合价都为7 价B卤族元素的单质只有氧化性C从 F 到 I,原子的得电子能力依次减弱D卤素单质与 H2 化合的难易程度按 F2、Cl2、Br2、I2 的顺序由难变易答案 C答案 解析 F 元素没有正价,A 错误;氯气、溴和碘等均既有氧化性又有还原性,B 错误;从 F 到 I,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱,原子得电子能力逐渐减弱,C 正确;元素的非金属性越强,对应的单质越容易与氢气化合,卤素单质与 H2 化合由易到难的顺序为 F2、Cl2、Br2、I2,D 错误。解析 卤族元素的相似性和递变性(X 表示卤族元素)(1)相似性与 H2 反应:
6、X2H2 一定条件2HX与活泼金属(如 Na)反应:2NaX2=点燃 2NaX与 H2O 反应X2H2O=HXHXO(X=Cl、Br、I)2F22H2O=4HFO2(2)递变性与 H2 反应越来越难,生成的氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。氢化物中 HCl、HBr、HI 的熔、沸点依次升高。6下列关于卤族元素的叙述正确的是(用 X 表示卤素原子)()A随核电荷数的增加,X的半径逐渐增大,还原性逐渐减弱B随核电荷数的增加,氢化物的稳定性逐渐增强C单质与水反应均可表示为 X2H2O=HXHXOD随核电荷数的增加,单质的颜色逐渐加深答案 D答案 解析 随核电荷数的增加,X的电子层数逐渐增多,离
7、子半径逐渐增大,离子的还原性逐渐增强,A 错误;卤族元素由上到下,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,B 错误;氯、溴、碘单质与水反应可表示为X2H2O=HXHXO,氟单质和水反应生成的是 HF 和 O2,C 错误;卤族元素由上到下,单质的颜色逐渐加深,由 F2I2,单质的颜色依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,D 正确。解析 卤素单质的特殊性(1)溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。(2)卤素单质都有毒,溴有很强的腐蚀性,液溴易挥发,保存时要加一些水进行“水封”,碘可升华,遇淀粉溶液变蓝(检验 I2)。(3)Cl2、Br2、I2 易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。(4)F
8、2 是唯一从水中置换出 O2 的非金属单质。(5)卤素单质与变价金属(如 Fe)反应2Fe3X2=2FeX3(X=F、Cl、Br)FeI2=FeI272016 年 6 月 8 日,总部位于瑞士苏黎世的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。下列叙述中正确的是()ATs 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
9、分子式为 Ts2,易溶于有机溶剂DAgTs 是一种有色的易溶于水的化合物答案 C答案 解析 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A 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,该氢化物在常温下不稳定,A 错误;同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,其单质带有金属光泽,该元素单质的氧化性比碘单质的弱,不能与 KI发生置换反应生成 I2,B 错误;与氯气、溴单质、碘单质的结构、性质相似,其单质的分子式为
10、 Ts2,易溶于有机溶剂,C 正确;AgCl、AgBr、AgI 在水中的溶解度依次减小,颜色逐渐加深,故 AgTs 是一种有色、难溶于水的化合物,故 D 错误。解析 8含 KBr 和 KI 的混合溶液中通入过量的 Cl2,然后把溶液蒸干并灼烧,最后留下的固体是()AKCl BKCl 和 KBr 的混合物CBr2DI2 和 KCl答案 A答案 解析 KBr 和 KI 的混合溶液中通入过量的 Cl2,生成 KCl、Br2和 I2,将溶液蒸干、灼烧后,其中的碘升华、溴挥发,留下的固体是氯化钾。解析 9下列有关卤素单质的说法正确的是()A从 F2 到 I2,单质颜色变浅B从 F2 到 I2,单质氧化性
11、增强CH2 与 F2 不能共存D碘与铁反应时生成 FeI3答案 C答案 解析 从 F2 到 I2,单质颜色加深,氧化性减弱,A、B 错误;H2 与 F2混合后就可以反应,故二者不能共存,C 正确;碘与铁反应生成 FeI2,D 错误。解析 10已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现进行氯气的性质实验(如图)。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是()选项A黄绿色 橙色 蓝色 无色B无色橙色 紫色 白色C黄绿色 橙色 蓝色 白色D黄绿色 无色 紫色 白色答案 C答案 解析 常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出 Cl2,Cl2 的颜色是黄绿色,处充满黄绿色的
12、 Cl2;Cl2进入玻璃管后与处 NaBr溶液发生置换反应生成 Br2,溴的水溶液颜色为橙色,所以处的白色棉球变为橙色;Cl2 和处 KI 溶液反应置换出 I2,淀粉溶液遇 I2 变蓝,处棉球变为蓝色;处 Cl2 与 NaOH溶液反应生成 NaCl、NaClO 的水溶液,用来进行 Cl2 的尾气吸收,尽管反应生成的物质均为无色,但棉球本身是白色的,所以处的颜色为白色。解析 11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,
13、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:_,实验表明,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,分别写出过氧化铷与CO2 反应的化学方程式:_;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 50 g,当该合金与足量水反应时,可得到 22.4 L(标准状况下)氢气,则另一种碱金属可能是_(填序号)。aLi bNa cKdCs解析 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
14、7 个电子,该元素处于第A 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,该氢化物在常温下不稳定,A 错误;同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,其单质带有金属光泽,该元素单质的氧化性比碘单质的弱,不能与 KI发生置换反应生成 I2,B 错误;与氯气、溴单质、碘单质的结构、性质相似,其单质的分子式为 Ts2,易溶于有机溶剂,C 正确;AgCl、AgBr、AgI 在水中的溶解度依次减小,颜色逐渐加深,故 AgTs 是一种有色、难溶于水的化合物,故 D 错误。解析 答案(1)
15、五 大(2)2RbCl2=点燃 2RbCl 2Rb2H2O=2Rb2OHH2 剧烈 底 铷的密度比水的密度大(3)2Rb2O22CO2=2Rb2CO3O2 4OHAl3=AlO2 2H2O(4)ab答案 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,50 g 合金共失去 2 mol 电子,50 g 纯铷失去的电子少于 2 mol,故 50 g 的另一种碱金属与水反应失去的电子应多于 2 mol,结合各碱金属元素的相对原子质量可知 Li、Na 符合要求。解析 12某学生在做元素性质
16、与原子结构关系的实验时,设计了一套实验方案,并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。(1)实验目的探究同一主族元素性质的递变规律。(2)实验用品仪器:试管、胶头滴管药品:新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容)序号实验方案实验现象向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水,振荡,再加入少量四氯化碳,振荡后静置液体分为两层,下层呈_色向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水,振荡,再加入少量四氯化碳,振荡后静置液体分为两层,下层呈_色(4)实验结论:_。(5)问题和讨论上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为_、_。由于
17、氟单质过于活泼,所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强:_、_。答案(3)橙红 紫红(4)同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱(5)Cl22Br=Br22Cl 2IBr2=2BrI2HF 的稳定性比 HCl 的强 F2 能置换出水中的氧,而 Cl2 不能置换出水中的氧(其他合理答案也可)答案 解析 向溴化钠溶液中加入新制氯水,发生反应:Cl22Br=Br22Cl,证明氧化性:Cl2Br2;再加入四氯化碳后,振荡静置,溶液分层,上层近无色,下层呈橙红色。向碘化钠溶液中加入新制溴水,发生反应:Br22I=I22Br,证明氧化性:Br2I2;再加入四氯化碳后,振荡静置,溶液分层,上层近无色,下层呈紫红色。两个实验说明:同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱。解析 本课结束