高中化学必修一 4.1.2 原子结构与元素的性质练习 解析版）

第四章　元素周期律

4.1.2  原子结构与元素的性质

一、碱金属元素

1.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是(　　)

①氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③单质都是热和电的良导体　④单质的密度依次增大，且都比水轻　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应阳离子的氧化性依次增强

A.①③  B.②⑤  C.②④⑥  D.①③⑤

【答案】　C

【解析】　单质熔点最高的应是Li，密度呈增大趋势，K出现反常，Rb、Cs的密度比水大，对应阳离子的氧化性应依次减弱。

2.下列各组比较不正确的是(　　)

A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B.还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C.金属性：K>Na>Li

D.碱金属元素原子最外层电子数相同

【答案】　B

【解析】　锂的活动性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；虽然钾的还原性大于钠，但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先和水反应，故B错误；碱金属元素从Li到Cs，金属性逐渐增强，故C正确；碱金属元素原子最外层电子数均为1，故D正确。

3.下列对碱金属性质的叙述中，正确的是(　　)

A.碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质

B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物

C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气

D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高

【答案】　C

【解析】　A项中碱金属元素的单质具有强还原性，但活泼的金属易与H2O反应，故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属，A项错；锂在空气中燃烧生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，B项错；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，D项错；碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只是反应越来越剧烈，C项正确。

4.右图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是(　　)

A.还原性

B.与水反应的剧烈程度

C.熔点

D.原子半径

【答案】　C

【解析】　由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈递增趋势，而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。

5.已知金属钾有如下性质：

①钾的密度比水小　②钾的熔点低　③钾与水反应时放出热量　④钾与水反应后溶液呈碱性

某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，这一实验能证明上述四点性质中的(　　)

A.①④  B.①②④  C.①③④  D.①②③④

【答案】　D

【解析】　类比钠与钾性质的相似性与递变性。钾、钠与水反应的现象相似，但钾比钠活泼，与水反应更剧烈。

6.铯是一种碱金属元素，下列关于铯的叙述中，正确的是(　　)

A.CsOH是一种可溶于水的强碱

B.Cs在空气中燃烧，生成一种氧化物Cs2O

C.Cs与水反应，能发生爆炸，并放出O2

D.加热Cs2CO3，可生成氧化铯和二氧化碳

【答案】　A

【解析】　由钠及其化合物的性质可推测Cs及其化合物的性质。

7.金属元素钫(Fr)在自然界中含量极少，它的21种已知同位素都有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据钫在周期表中的位置预测其性质，其中不正确的是(　　)

A.在已知碱金属元素中具有最大的原子半径

B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O

C.最高价氧化物对应的水化物是极强的碱

D.其单质的熔点比金属钠的熔点低

【答案】　B

【解析】　根据“Fr是碱金属元素中最重的元素”，可以得到两个结论：一是它属于碱金属元素；二是它在周期表中处于碱金属元素的最下方。根据同主族元素性质的递变性规律可以知道它的金属性非常强，所以与氧气反应时得到的是复杂的氧化物。

8.已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下列有关锂及其化合物的叙述不正确的是(　　)

A.碳酸锂受强热很难分解

B.碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小

C.锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂

D.锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3N)

【答案】　A

【解析】　解题时充分利用题目信息，锂及其化合物的性质与镁的相似，MgCO3煅烧分解成MgO和CO2，由此可知，Li2CO3也易分解。

9.钠和锂有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是(　　)

A.都是金属元素   B.原子半径相差不大

C.最外层电子数相同   D.化合价相同

【答案】　C

【解析】　钠和锂是同主族元素，在结构上都具有相同的最外层电子数，结构的相似性导致了它们性质的相似性。

10.甲元素的原子序数是19；乙元素原子核外有两个电子层，最外电子层上有6个电子；丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断：

(1)甲元素在周期表中位于第________周期；乙元素在周期表中位于第______族；丙元素的名称为________。

(2)甲的单质与水反应的离子方程式为_______________________________________；

乙单质与丙单质反应的化学方程式为__________________________________________。

【答案】　(1)四　ⅥA　锂

(2)2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑

4Li＋O22Li2O

【解析】　甲的原子序数是19，甲是钾元素，乙是氧元素，丙是锂元素。

二、卤族元素

1.卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是(　　)

A.卤素单质的最外层电子数都是7

B.从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小

C.从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱

D.卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2<Cl2<Br2<I2

【答案】　C

【解析】　卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2>Cl2>Br2>I2，D项错误。

2.下列各组物质性质比较的表示中，正确的是(　　)

A.还原性：HF>HCl>HBr>HI

B.稳定性：HF<HCl<HBr<HI

C.与水反应由易到难：Cl2>Br2>I2>F2

D.密度：F2<Cl2<Br2<I2

【答案】　D

【解析】　A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。

3.下列关于卤族元素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是(　　)

①单质的氧化性增强　②单质的颜色加深　③气态氢化物的稳定性增强　④单质的沸点升高　⑤阴离子的还原性增强

A.①②③  B.②③④  C.②④⑤  D.①③⑤

【答案】　C

【解析】　F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①叙述错误，⑤叙述正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②叙述正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③叙述错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，则沸点逐渐升高，④叙述正确，C正确。

4.往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈(　　)

A.橙红色  B.紫红色  C.无色  D.深褐色

【答案】　B

【解析】　碘化钾中加入氯水发生反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4层(下层)呈现紫红色。

5.若能发现第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是(　　)

A.此X元素的气态氢化物的化学式为HX，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I2

C.其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂

D.AgX是一种有色的易溶于水的化合物

【答案】　C

【解析】　因为此X显－1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比碘弱，不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。

6.①溴水　②氯水　③碘酒　④氯化钾　⑤酸性高锰酸钾溶液。其中能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的是(　　)

A.①②③   B.①⑤

C.①②③⑤   D.③④⑤

【答案】　C

【解析】　单质碘可使淀粉变蓝，故加入物质中如含有单质碘或能与KI反应生成单质碘的，均可使湿润的淀粉­KI试纸变蓝。溴水和氯水中分别存在Br2、Cl2，可与KI反应置换出碘单质；碘酒是碘的酒精溶液，碘以I2分子形式溶解在酒精中；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可将I－氧化生成碘单质；氯化钾不与KI反应，没有碘单质生成。

7.下列叙述正确的是(　　)

A.使湿润淀粉­KI试纸变蓝色的气体必为氯气

B.氟气与熔融状态下的氯化钠反应可产生氯气

C.可用加热的方法分离碘和NH4Cl

D.溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中

【答案】　B

【解析】　凡能使KI中碘离子较快氧化为I2的气体均能使淀粉变蓝，如Br2蒸气、臭氧(O3)等，碘蒸气当然也能使该试纸中的淀粉变蓝；氟气与NaCl溶液相遇时，F2先与水反应生成HF和O2，不能置换出氯气，但题述的不是水溶液而是熔融状态下的NaCl，可置换出氯气：F2＋2NaCl(熔融)===2NaF＋Cl2；碘受热易升华，而NH4Cl分解后得到的NH3和HCl会重新化合，故用加热的方法不能分离二者；用棕色瓶正确，但滴瓶有胶头，溴会严重腐蚀橡胶，所以不能用胶头滴瓶，D不正确。

8.溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是(　　)

A.在很多反应中IBr是强氧化剂

B.IBr与水反应时既作氧化剂，又作还原剂

C.IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀

D.IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO

【答案】　B

【解析】　此题是一道信息题，题中给出了三点信息：①溴化碘(IBr)暗示Br呈－1价，I呈＋1价；②IBr性质与卤素相似；③IBr与水反应生成HIO和HBr。由②可知，IBr是一种强氧化剂。分析IBr中各元素的化合价，确定碘为＋1价，溴为－1价。再结合③，可知IBr与水的反应不是氧化还原反应，而是复分解反应。因此，A、C、D正确，B不正确。

9.下列有关性质的比较，不正确的是(　　)

A.酸性强弱：HI>HBr>HCl

B.非金属性：O>S>Se

C.还原性强弱：F－>Cl－>I－

D.碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH

【答案】　C

【解析】　非金属元素原子得电子能力越强，其相应离子还原性越弱，故还原性强弱应为F－<Cl－<I。

10.已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子结构示意图分别为

请回答下列问题：

(1)属于同周期的元素是__________(填元素符号，下同)，属于同主族的元素是__________。

(2)金属性最强的元素是__________，非金属性最强的元素是__________。

(3)上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是__________。

【答案】　(1)Na、Al、Cl　F、Cl、Br　(2)Na　F　(3)NaOH

【解析】　(1)弄清原子结构示意图与元素在周期表中的位置关系，即电子层数与周期数相等，所以A、B、C同周期。主族的族序数与最外层电子数相等，所以B、D、E同主族。(2)同周期从左到右金属性减弱，非金属性增强；同主族从上到下金属性增强，非金属性减弱。所以Na的金属性最强，F的非金属性最强。(3)金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强。