4.1.3 原子结构与元素的性质（综合提优B练）-2022-2023学年高一化学课时过关提优AB练（人教版2019必修第一册）

      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

 课时3  原子结构与元素的性质

（建议时间：30分钟）

1．下列有关碱金属的叙述正确的是 

A．碱金属单质和氧气反应时都会生成同类产物

B．碱金属单质的硬度都较大

C．液态的钠可用作核反应堆的传热介质

D．碱金属单质都是银白色的固体

【答案】C

【详解】

A. 碱金属大多数金属性很强，在空气中燃烧产物较复杂，只有Li在空气中燃烧生成氧化物，其它的在空气中燃烧生成过氧化物或其他更复杂的氧化物，故A错误；

B. 碱金属单质的硬度都较小，可以用小刀切割，故B错误；

C. 金属具有良好的热传导效率，液态钠可用作核反应堆的传热介质，故C正确；

D. 碱金属单质中多数是银白色的固体，铯略带金色光泽，故D错误；

故选C。

2．下列说法不正确的是（）

A．碱金属元素在自然界中以化合态形式存在

B．金属铷投入水中会发生爆炸式反应，生成氢氧化物和氢气

C．碱金属与氧气反应，生成物都不随反应条件或反应物的用量变化而变化

D．金属铯的密度大于钠，而钠的熔点高于铯

【答案】C

【详解】

A．碱金属元素在自然界中均以化合态形式存在，A正确；

B．金属铷的金属性很强，因此金属铷投入水中会发生爆炸式反应，生成氢氧化物和氢气，B正确；

C．除锂之外的碱金属与氧气反应，生成物都随反应条件的变化而变化，C错误；

D．碱金属从锂到铯，密度呈增大趋势，熔沸点依次降低，故金属铯的密度大于钠，而钠的熔点高于铯，D正确；

故答案为：C。

3．下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是

A．碱金属原子最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去最外层这个电子

B．都是强还原剂

C．都能在O2中燃烧生成过氧化物

D．都能与水反应生成强碱

【答案】C

【详解】

碱金属元素原子最外层均只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子，表现强还原性，都能与H2O反应生成强碱；在O2中点燃时4Li+O22Li2O；2Na+O2Na2O2，K、Rb、Cs与氧气点燃时生成的氧化物更复杂；综上所述，仅C错误，故选C。

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

【分析】

从Li到Fr，金属性逐渐增强。

【详解】

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

【详解】

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．下列有关锂及其化合物的叙述中，不正确的是

A．LiHCO3受热能分解

B．Li可以与N2化合生成LiN3

C．Li2CO3与盐酸反应生成无色气体

D．Li在氧气中燃烧产物Li2O中含有离子键

【答案】B

【详解】

A．锂与钠位于第IA族，性质具有相似性，均能失去最外层的一个电子，体现还原性，但由于原子核外电子层有差异，使得原子核对核外电子引力有差异，因此化学性质上具有差异性。NaHCO3受热易分解，生成碳酸钠、二氧化碳和水，则LiHCO3受热也能分解，故A正确；

B．Na与N2化合生成Na3N(氮化钠)，则Li与N2化合生成Li3N(氮化锂)，故B错误；

C．Na2CO3与盐酸反应生成无色气体CO2，则Li2CO3与盐酸反应也能生成无色气体CO2，故C正确；

D．Na与氧气反应，常温下生成Na2O，点燃条件下产物是Na2O2，而Li的金属性弱于Na，Li在氧气中燃烧产物是Li2O，它是离子化合物，含有离子键，故D正确。

故选B。

7．2019年诺贝尔化学奖授予John Goodenough教授、Stanley Whittingham教授以及吉野彰博士，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金属锂的密度是0.534 g/cm3、煤油的密度是0.80 g/cm3，下列有关金属锂的说法不正确的是

A．自然界中不存在锂单质

B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应

C．金属锂可能与氧气、氯气、盐酸发生反应

D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同，体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用

【答案】B

【详解】

A．由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界不存在锂单质，A说法正确；

B．由金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会和水发生反应，B说法错误；

C．根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C说法正确；

D．金属锂与钠的性质有相似又有不同，可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同，D说法正确；

答案选B。

8．下列关于卤族元素(X)及其化合物叙述错误的是

A．单质均有颜色，随原子序数递增颜色加深

B．HX随原子序数递增稳定性逐渐减弱

C．单质均能与水反应形成HX和HXO

D．HX中除HF分子间存在氢键，其余HX分子均不存在氢键

【答案】C

【详解】

A．卤族元素的单质的颜色从上到下为浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，颜色逐渐加深，A正确；

B．非金属性越强，其氢化物越稳定，同主族从上到下非金属性减弱，即HX随着原子序数递增，稳定性逐渐减弱，B正确；

C．F2与水反应生成HF和O2，C错误；

D．F的非金属性极强，HF分子间存在氢键，其余HX不存在分子间氢键，D正确；

综上所述答案为C。

9．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。

10．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是

A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示

B．还原性：Cl->Br-

C．卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大

D．F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2

【答案】C

【详解】

A．F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O=4HF＋O2，A错误；

B．因为单质的氧化性：Cl2>Br2，故还原性：Cl-<Br-，B错误；

C．从F2→I2，单质由气态→液态→固态，单质密度越来越大，C正确；

D．F2的活泼性太强，遇盐溶液首先与水反应，故不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D错误。

答案选C。

11．要除去碘水中少量的溴，可向碘水中

A．加入适量AgNO3溶液 B．加入适量KI溶液 

C．加入适量KBr溶液  D．加入适量NaOH溶液

【答案】B

【详解】

A．AgNO3不与溴单质或者碘单质反应，离子之间反应也是Ag+与I-先反应，试剂选择错误，不符题意；

B．溴单质可以氧化I-，适量I-的投入可以消耗少量溴单质，实现除杂，试剂选择正确，符合题意；

C．KBr不能与溴单质或者碘单质反应，试剂选择错误，不符题意；

D．NaOH与溴单质及碘单质均能发生反应生成易溶于水的几种钠盐，试剂选择错误，不符题意；

综上，本题选B。

12．已知常温下，浓盐酸与高锰酸钾反应可以生成氯气。如图甲、乙、丙三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、润湿的淀粉－KI试纸、润湿的品红试纸，下列说法正确的是

A．该实验通过现象可以证明氧化性：

B．沾有品红溶液的试纸会褪色，若再对丙微热则恢复红色

C．甲的现象也可以证明的还原性强于

D．与NaBr溶液反应的实质与与NaBr溶液反应类似

【答案】C

【详解】

A．该实验现象不能证明氧化性，因为过量的和KI反应也能置换出，选项A错误；

B．使润湿的品红试纸褪色主要是因为次氯酸的强氧化性漂白品红，生成稳定的无色物质，加热不会恢复原色，选项B错误；

C．甲中发生的反应是，利用还原剂的还原性强于还原产物，也可以证明的还原性强于，选项C正确；

D．通入NaBr溶液中，优先与水反应；通入溶液中，优先与NaBr反应，二者反应实质不同，选项D错误；

答案选C。

13．2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“”，tián)，Ts的最外层电子数是7。下列说法中，不正确的是

A．Ts是第七周期第VIIA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的电子数

C．中子数为176的Ts，其核素符号是  D．Ts在同族元素中非金属性最弱

【答案】C

【详解】

A．Ts是117号元素，在元素周期表第七周期第VIIA族元素，故A正确；   

B．Ts的同位素原子都有117个电子，故B正确；

C．中子数为176的Ts，其核素符号是     ，故C错误；

D．同主族元素从上到下，非金属性减弱，Ts在同族元素中非金属性最弱，故D正确；

选C。

14．下列叙述正确的有（    ）

①卤素原子的最外层均有7个电子，次外层均有8个电子

②Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大

③碱金属元素和卤素在自然界中都只以化合态形式存在

④液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水液封

⑤如图所示，若a、b、c中分别盛放浓盐酸、固体、淀粉KI溶液，则通过实验可证明氧化性：

A．5句 B．4句 C．3句 D．2句

【答案】C

【详解】

①F原子次外层是2个电子，故①错误；②K单质的密度反常，比Na的小，故②错误；③碱金属元素和卤素分别是活泼的金属元素和非金属元素，易与多种物质发生反应，在自然界中没有游离态，故③正确；④液溴易挥发，存放液溴需加水液封，故④正确；⑤和，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，氧化性：，故⑤正确，因此共有3句正确，故C正确。

综上所述，答案为C。

15．可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（    ）

①锂与水反应比钠剧烈    ②金属单质都可以密封保存在煤油中

③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳    ④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同

⑤“类钫”单质是强还原剂    ⑥“类钫”在化合物中显+1价

⑦推测“类钫”单质的密度应该大于    ⑧“类钫”单质有较高的熔点

A．①②④⑧ B．①②③⑦ C．③④⑤⑧ D．①③④⑥

【答案】A

【详解】

①金属性：，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；

②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；

③锂的氧化物（）是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，③正确；

④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；

⑤“类钫”属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；

⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显+1价，⑥正确；

⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大（K反常），推测“类钫”单质的密度应该大于钫的，密度大于，⑦正确；

⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以“类钫”单质的熔点很低，⑧错误。

故选A。

16．下列推断正确的是

A．由稳定性，推断稳定性

B．由同周期主族元素最高正价依次升高，推断最高正价F>O

C．由Na在中燃烧生成，推断Li在中燃烧生成

D．由同主族单质、、、熔沸点依次升高，推断Li、Na、K、Rb、Cs熔沸点依次升高

【答案】A

【详解】

A．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性O>S，N>P，则由稳定性，推断稳定性，故A正确；

B．同周期主族元素最高正价依次升高，但F、O元素无最高正价，故B错误；

C．Li在中燃烧只能生成，故C错误；

D．、、、为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则、、、的熔沸点依次升高；Li、Na、K、Rb、Cs为金属晶体，原子半径越大，金属键越弱，熔沸点越低，则Li、Na、K、Rb、Cs的熔沸点依次降低，故D错误；

答案选A。

17．如图是某主族元素的离子结构示意图，下列关于该元素的判断错误的是

A．属于第六周期元素 B．属于第IA族元素

C．该元素的化合价只有+1价 D．该元素的单质具有强氧化性

【答案】D

【详解】

A．根据示意图可判断质子数是55，核外电子数是54，说明带1个正电荷，因此是第六周期第IA族的Cs元素，A正确；

B．根据选项A分析属于第IA族元素，B正确；

C．属于第IA族元素，因此该元素的化合价只有+1价，C正确；

D．Cs的金属性很强，因此该元素的单质具有强还原性，D错误；

答案选D。

18．居里夫人因发现了镭元素(ⅡA族)获得1911年诺贝尔化学奖，距今百年，这也是居里夫人第二次获得诺贝尔奖，广为世人称道。下列关于镭的性质的描述中不正确的是

A．在化合物中呈+2价 B．氢氧化物呈两性

C．单质与水反应，放出氢气 D．碳酸盐难溶于水

【答案】B

【分析】

镭是周期表第七周期ⅡA族的元素，与Mg、Ca等金属同主族，根据同主族元素对应单质、化合物的性质的相似性和递变性分析判断。

【详解】

A．镭是周期表第七周期ⅡA族的元素，最外层有2个电子，则在化合物中呈现+2价，故A正确；

B．Ca、Ba为金属性很强的元素，同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，则镭对应的氢氧化物具有强碱性，故B错误；

C．镭的金属性比Ca、Ba等强，能与水发生剧烈反应，放出氢气，故C正确；

D．碳酸镁、碳酸钙难溶于水，根据同主族元素对应单质、化合物的性质的相似性可知，镭的碳酸盐难溶于水，故D正确；

故选B。

19．钾、钠及其化合物的性质都类似。回答下列问题:

（1）单质钾与钠相比，熔沸点:K ____(填“>”“<” 或“=”，下同) Na；密度:K____Na。

（2）超氧化钾(KO2)与过氧化钠都能吸收CO2生成碳酸盐和氧气,因此均可用作急救供氧剂。写出超氧化钾与CO2反应的化学方程式:________

（3）若KO2和Na2O2分别与CO2反应时,欲得到等量的氧气,则所需KO2与Na2O2的物质的量之比为________,此时两反应转移的电子数之比为_________。

【答案】<    <    4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2    2:3    1:2   

【详解】

（1）钠、钾都是金属单质，由于从上到下原子半径逐渐增大，原子之间的作用力逐渐减弱，所以单质的熔点逐渐降低，故熔沸点:K< Na；碱金属的密度随核电荷数的递增逐渐增大,但钾反常，故密度:K <Na；（2）超氧化钾与CO2反应生成碳酸钾和氧气，反应的化学方程式为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2；（3）若KO2和Na2O2分别与CO2反应的化学方程式分别为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2、2Na2O2+2CO2=2 Na2CO3+O2，欲得到等量的氧气，则所需KO2与Na2O2的物质的量之比为：2=2：3；此时两反应转移的电子数之比为×：1×1×2=1：2。

20．如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图。

请回答下列问题

(1)硫元素在周期表中的位置为____。

(2)氧元素比硫元素的非金属性___(填“强”或“弱”)，不能说明该非金属性强弱的事实是___。

A．热稳定性H2O比H2S强

B．H2S水溶液在空气中变浑浊

C．H2O比H2S的沸点高

D．在一定条件下，O2与Cu反应生成CuO，S与Cu反应生成Cu2S

(3)写出b与j混合，发生反应的化学方程式为_______。

(4)已知硒(Se)与硫是相邻周期同主族元素，画出硒原子结构示意图_______。

【答案】第三周期VIA族    强    C    2H2S+SO2=3S↓+2H2O       

【分析】

由价类二维图可知a为S单质，b为SO2，c为SO3，d为H2SO4，e为H2SO3，f为硫酸盐，g为亚硫酸盐，j为H2S。

【详解】

(1)硫是16号元素，在周期表中的位置为第三周期ⅥA族；

(2)同主族自上而下非金属性减弱，氧元素比硫元素的非金属性强；

A．简单氢化物越稳定，非金属性越强，热稳定性H2O比H2S强能说明O的非金属性比S强，A不符题意；

B．单质的氧化性越强，元素非金属性越强，H2S水溶液在空气中变浑浊说明氧气能置换出H2S中的S，即氧气的氧化性强于S单质，能说明O的非金属性比S强，B不符题意；

C．氢化物沸点与非金属性强弱无关，H2O比H2S的沸点高无法说明O的非金属性比S强，C符题意；

D．在一定条件下，O2与Cu反应生成CuO，S与Cu反应生成Cu2S，说明氧气的氧化性强于硫单质，单质的氧化性越强，元素非金属性越强，因此能说明O的非金属性比S强，D不符题意；

选C。

(3)j为H2S，b为SO2，二者混合发生归中反应生成S和水，因此b与j混合发生反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O

(4)已知硒(Se)与硫是相邻周期同主族元素，则硒(Se)有4个电子层，最外层为6，其核外电子排布应为2,8,18,6，因此硒原子结构示意图为 。