高中化学第一节 原子结构与元素周期表精品同步训练题

4.1  原子结构与元素周期表

分层解读

题型一  碱金属元素的原子结构与性质

1．(1)碱金属元素原子最外层的电子都是_______个，在化学反应中它们容易失去_______个电子；卤族原子最外层的电子都是_______个，在化学反应中它们得到_______个电子。

(2)①钠有多种化合物，其中俗称“纯碱”的是_______(填“”或“”)

②铁有多种氧化物，其中为黑色且具有磁性的是_______(填“”或“”)。

③日常生活中，活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了_______[填“”或“”]，保护内层金属。

【答案】1    1    7    1               

【解析】(1)碱金属元素都位于第ⅠA族，原子最外层的电子都是1个；在化学反应中它们容易失去1个电子；卤族即第ⅦA族，原子最外层的电子都是7个；在化学反应中它们得到1个电子；

(2)①钠有多种化合物，其中俗称“纯碱”的；

②铁有多种氧化物，其中为黑色且具有磁性的是；

③日常生活中，活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了，保护内层金。

2．下列说法中，正确的是

A．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其它金属。

B．碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物。

C．随核电荷数增加，碱金属单质溶、沸点降低。

D．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱。

【答案】C

【解析】A．K、Na等过于活泼的碱金属先和水反应，生成强碱，而不是与盐溶液发生置换反应，故A错误；

B．金属Li在空气中燃烧生成氧化锂，金属钾在空气中燃烧生成超氧化钾，只有金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠，故B错误；

C．随核电荷数增加，其阳离子半径越来越大，与自由电子的作用力越来越弱，所以碱金属单质溶、沸点降低，故C正确；

D．碱金属的原子半径越大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，则越易失电子，其还原性越强，故D错误。

答案选C。

3．下列化学用语表达正确的是

A．10B的原子结构示意图为：

B．氮气的电子式：

C．熔融状态下硫酸氢钾的电离方程式：KHSO4K++H++SO

D．在空气中加热金属锂的化学方程式：4Li+O22Li2O

【答案】D

【解析】A．B的原子序数为5，10B的原子结构示意图为，故A错误；

B．氮气分子中两个氮原子之间共用三对电子，其电子式为，故B错误；

C．熔融状态下硫酸氢钾电离出钾离子和硫酸氢根离子，电离方程式为：KHSO4K++HSO，故C错误；

D．锂在加热条件下和空气中的氧气反应生成氧化锂，化学方程式为：4Li+O22Li2O，故D正确；

故选D。

4．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是

A．Rb与H2O反应最剧烈

B．K比Na活泼，故K可以从NaCl溶液中置换出Na

C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性

D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强

【答案】D

【解析】A．Fr的金属性最强，与H2O反应最剧烈，A错误；

B．K比Na活泼，与水剧烈反应，不能置换出NaCl溶液中的Na，B错误；

C．碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但不强，C错误；

D．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，D正确；

答案选D。

5．据报道、德国科学家实现了铷(Rb)原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷在元素周期表中位于第五周期IA族。下列说法不正确的是

A．铷的原子序数为37

B．铷放到水中会比钠跟水反应更剧烈

C．铷的氧化物暴露在空气中易与CO2反应

D．铷的氢氧化物是弱碱

【答案】D

【解析】A．铷的原子核内有37个质子，则原子序数为37，A说法正确；

B．铷的原子半径大于Na，则失电子能力大于Na，故放到水中会比钠跟水反应更剧烈，B说法正确；

C．铷的氧化物为碱性氧化物，则暴露在空气中易与CO2反应，C说法正确；

D．铷的失电子能力大于Na，则铷的氢氧化物是强碱，D说法错误；

答案为D。

6．下列有关物质的性质与应用对应关系不正确的是(　　)

A．锂质量轻、比能量大，可用作电池负极材料

B．某地雨水经过一段时间，其pH由4.68降为4.28，因为水中溶解了较多的CO2

C．酒精是良好的有机溶剂，可洗去皮肤表面沾有的苯酚

D．漂白粉在水溶液中能够生成次氯酸，可用于漂白纸张

【答案】B

【解析】A.锂是一种银白色的金属元素，质软，是密度最小的金属，化学性质较活泼，常用于原子反应堆、制轻合金及电池等，如手机电池，A项正确；

B.正常的雨水溶解二氧化碳，其pH为5.6，pH值小于5.6为酸雨，pH由4.68变为4.28，主要是雨水中溶解的二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸被氧化为硫酸，由弱酸转化为强酸，酸性增强，B项错误；

C.苯酚易溶于酒精，洗去皮肤表面沾有的苯酚，可以使用酒精做溶剂，C项正确；

D.漂白粉在空气中与水、二氧化碳反应生成具有漂白性的次氯酸，可以漂白纸张，D项正确；

答案选B。

7．2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。三人的获奖，再次让锂电池及其原料成为了世界的焦点。一种锂电池其原理为4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。已知：锂是最轻的金属(锂密度：0.534g/cm3)，化学性质与钠相似，下列说法错误的是

A．该反应中Li失电子，被氧化，是还原剂

B．不经处理的锂电池不能防水，发生反应：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑

C．实验室中金属锂不能保存在煤油中(煤油密度：0.8g/cm3)

D．该反应中SOCl2是氧化剂，1molSOCl2参与反应时转移的电子数为4NA

【答案】D

【解析】A．该反应中Li元素由0价变为+1价，失电子被氧化，是还原剂，故A不符合题意；

B．金属锂与钠性质相似，根据Na与水的反应可知Li会与水发生反应：2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，故B不符合题意；

C．锂的密度比煤油小，保存在煤油中会浮在液面上，无法隔绝空气和水，所以锂不能保存在煤油中，故C不符合题意；

D．根据分析，SOCl2中硫元素的化合价从+4价降低到0价，被还原，作氧化剂，根据电池总反应4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S可知，2molSOCl2参与反应时转移的电子为4mol，1molSOCl2参与反应时转移的电子的物质的量为2mol，转移的电子数为2NA，故D符合题意；

答案选D。

题型二  卤族元素的原子结构与性质

8．随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（    ）

A．单质的熔沸点逐渐降低 B．卤素离子的还原性逐渐增强

C．气态氢化物的稳定性逐渐增强 D．单质与氢气化合的能力逐渐增强

【答案】B

【解析】A．卤素从上到下对应的单质的状态：气→气→液→固，故卤素单质的熔点逐渐升高，A错误；

B．卤素单质从上到下，氧化性逐渐减弱，卤素离子还原性逐渐增强，B正确；

C．卤素原子从上到下，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，C错误；

D．卤素单质从上到下，与氢气反应的条件越来越高，故与氢气化合的能力逐渐减弱，D错误；

故答案为：B。

9．在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是

A．KBr B．KCl C．KBr、KCl D．KCl、Br2、I2

【答案】B

【解析】还原性：I->Br->Cl-，在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，依次发生Cl2+2KI=2KCl+I2，Cl2+2KBr=2KCl+Br2，反应后得到I2、KCl、Br2和水的混合物，然后将溶液蒸干、灼烧，水蒸发，Br2挥发，I2升华，最后得到KCl固体，B符合题意；

选B。

10．在碘化钾溶液中加入溴水和四氯化碳，用力振荡后出现的现象是

A．液体呈紫色

B．液体呈棕黄色

C．液体分上下两层，上层呈紫红色，下层接近无色

D．液体分上下两层，上层接近无色，下层呈紫红色

【答案】D

【解析】溴和碘化钾反应生成碘单质和溴化钾，碘易溶于四氯化碳，难溶于水，四氯化碳不溶于水，因此震荡后得到碘的四氯化碳溶液和水层，由于四氯化碳密度比水大，碘的四氯化碳溶液在下层，因此现象为液体分上下两层，上层接近无色，下层呈紫红色，D符合题意；

选D。

11．把少量溴水加入KI溶液中，再加CCl4振荡后静置，现象是

A．产生紫黑色沉淀 B．下层显紫色 C．上层呈紫色 D．无明显现象

【答案】B

【解析】把少量溴水加入KI溶液中，发生置换反应：2KI+Br2=2KBr+I2，I2在有机溶剂CCl4容易溶解，而在水中溶解度较小，水与四氯化碳是互不相溶的液体，因此经充分反应并发生萃取作用，得到的下层液体是紫色的碘的四氯化碳溶液，上层为几乎无色的水层，故合理选项是B。

12．溴化碘(IBr)的化学性质跟Cl2、Br2和I2相似，下列有关溴化碘的叙述中，错误的是

A．溴化碘通常作氧化剂

B．溴化碘跟水的反应属于氧化还原反应

C．溴化碘跟NaOH溶液反应后生成NaBr、NaIO和水

D．溴化碘能跟多数金属反应生成溴化物及碘化物

【答案】B

【解析】A．由题给信息可知，溴化碘(IBr)的化学性质跟Cl2、Br2和I2相似，而Cl2、Br2和I2在反应中通常作氧化剂，所以溴化碘通常作氧化剂，A正确；

B．溴化碘跟水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO，元素的化合价没有发生改变，属于非氧化还原反应，B错误；

C．溴化碘跟NaOH溶液反应，可认为溴化碘先跟水反应，反应的产物HBr、HIO再跟NaOH反应，所以最终生成NaBr、NaIO和水，C正确；

D．溴化碘(IBr)的化学性质跟Cl2、Br2和I2相似，所以溴化碘能跟多数金属反应，生成溴化物、碘化物等，D正确；

故选B。

题型三  同主族元素性质递变规律

13．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

【解析】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。

14．下列说法中正确的是

A．Cl-的半径比Cl的半径大

B．HF、HCl、HBr、HI还原性依次减弱

C．Cl-和Cl2都是黄绿色气体

D．氯水显黄绿色是因为氯水中有Cl-

【答案】A

【解析】A．Cl-是Cl原子获得1个电子形成的，由于核电荷数不变，原子核外电子数增加，所以Cl-的半径比Cl的半径大，A正确；

B．元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I，所以HX中共价键结合的稳定性逐渐减弱，共价键越弱，其还原性就越强，因此HF、HCl、HBr、HI还原性依次增强，B错误；

C．Cl-呈无色，而Cl2是黄绿色气体，C错误；

D．氯水显黄绿色是因为氯水中含有Cl2，D错误；

故合理选项是A。

15．某主族元素原子第六电子层上只有1个电子，其不可能具有的性质

A．该元素的单质极易被氧化

B．该元素可形成共价化合物

C．该元素存在的氧化物不止一种

D．该元素的碳酸盐溶液具有明显的碱性

【答案】B

【解析】A．第一主族元素元素从上到下金属性增强，该物质有较强的还原性，A正确；

B．该元素只能形成离子化合物，B错误；

C．可以形成多种复杂的氧化物，例如Na可以形成氧化钠和过氧化钠，C正确；

D．氢氧化铯为强碱，因此其碳酸盐水解后水溶液显碱性，D正确；

答案选B。

16．下列各组顺序的排列不正确的是

A．原子半径：Na>Mg>Al>F

B．热稳定性：H2O>H2S>PH3>AsH3

C．碱性强弱：NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH

D．熔点：KOH>SiO2>I2>CO2

【答案】D

【解析】A．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径在减小，则原子半径为Na＞Mg＞Al＞F，故A正确；
B．同主族从上到下非金属性减弱，非金属性O＞S＞P＞As，则气态氢化物的稳定性为H2O＞H2S＞PH3＞AsH3，故B正确；
C．同主族从上到下金属性增强，金属性Cs＞Rb＞K＞Na，则对应最高价氧化物的水化物的碱性为NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，故C正确；
D．一般来说，熔点为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，分子晶体中相对分子质量越大、熔点越高，则熔点为SiO2＞KOH＞I2＞CO2，故D错误；
故选：D。

17．参考下表中物质的熔点回答有关问题：

（1）上述物质中，可能属于分子晶体的是____________；

（2）卤离子的半径大小顺序是_________；

（3）上述金属卤化钠随着___________的增大，熔点依次降低；

（4）根据(3)中得出的结论和有关数据，判断Rb+的半径____________Cs+的半径。(填“大于”或“小于”)。

【答案】

（1）SiCl4

（2）I－＞Br－＞Cl－＞F－

（3）离子半径

（4）小于

18．下表是元素周期表的一部分：

（1）最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是_______，酸性最强的是_______。

（2）f、g和h的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_______。

（3）研究发现，在元素周期表中左上方与右下方相邻元素也存在某些性质的相似性，这一规律通常称对角线规则或对角线相似，则与c呈对角线相似的元素是铍，元素符号是“Be”，如：Be与Al一样，也能与NaOH溶液反应，反应的化学方程式是：Be+2NaOH→Na2BeO2+H2↑。请根据以上信息，结合已学知识，尝试写出Be的最高价氧化物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：_______。

【答案】

（1）    NaOH    HClO4   

（2）HF >HCl>PH3

（3）Be(OH)2+2OH-=+2H2O