人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表当堂达标检测题

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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

1．某课外小组同学通过实验发现钾和钠的化学性质相似。下列解释最合理的是

A．都属于金属元素 B．原子的最外层电子数相同

C．元素的最高正化合价相同 D．原子半径相差不大

【答案】B

【详解】

决定元素化学性质的主要因素是最外层电子数，钠和钾都位于元素周期表IA族，最外层电子数相同，所以化学性质相似，故选B。

2．下列关于碱金属的性质叙述正确的是（    ）

A．单质均为银白色，密度均小于水 

B．单质与水反应时都能生成碱和氢气

C．单质在空气中燃烧的生成物都是过氧化物 

D．单质的还原性逐渐减弱

【答案】B

【详解】

A．Cs略带金色光泽，Li、Na、K的密度小于水的密度，Rb、Cs的密度大于水的密度，故A错误；

B．碱金属单质都能与水反应，生成相应的碱和，故B正确；

C．随着核电荷数的增大，碱金属越来越活泼，碱金属单质在空气中燃烧的产物越来越复杂，Li在空气中燃烧的主要产物为，且为氧化物，故C错误；

D．从Li到Cs，单质的还原性逐渐增强，故D错误。

故选B。

3．随着原子序数的增加，碱金属元素有关性质的递变规律错误的是

A．最高正化合价增大 B．原子半径增大

C．熔沸点降低 D．氢氧化物碱性增强

【答案】A

【详解】

A．碱金属是同一主族ⅠA的元素，最外层电子数均为1个，故最高正化合价均为+1价，A错误；

B．同一主族从上往下，原子序数的增加，原子半径增大，B正确；

C．碱金属元素从Li到Cs的熔沸点依次降低，C正确；   

D．碱金属从上往下，金属性增强，氢氧化物碱性增强，D正确；

故答案为：A。

4．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。

5．下列有关钾及钾的化合物叙述错误的是

A．钾及钾的化合物灼烧时均会发出紫色的火焰

B．受热易分解产生

C．金属钾燃烧时生成氧化钾

D．金属钾可保存在煤油中

【答案】C

【详解】

A．焰色反应是金属元素的性质，钾元素的焰色为紫色，故钾及钾的化合物灼烧均为紫色火焰，故A正确；

B．碳酸氢钾不稳定，受热成碳酸钾和二氧化碳，故B正确；

C．由金属钠燃烧产生过氧化钠，钾比钠活泼，则钾单质燃烧时产物更复杂，可能有过氧化钾、超氧化钾等，但不是氧化钾，故C错误；

D．钾的密度比煤油大，且与煤油不反应，可将钾保存在煤油中，故D正确；

故选：C。

6．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。

7．有关卤素的说法正确的是

A．卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变淡

B．卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高

C．卤素是典型的非金属元素，其单质只具有氧化性

D．卤素阴离子的半径比其相应的原子半径小

【答案】B

【详解】

A．F2是浅黄绿色气体，Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，I2是紫黑色固体，可见：卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变深，A错误；

B．卤素单质都是由分子构成的物质，分子间以分子间作用力结合。分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越多，物质的熔沸点就越高。分子间作用力随物质的相对分子质量的增大而增大，故卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高，B正确；

C．卤素是典型的非金属元素，其单质中只有F没有正化合价，F2只有氧化性；其余卤素单质中元素化合价0价介于最低-1价和最高+7价之间，因此既具有氧化性，也具有还原剂，C错误；

D．卤素阴离子是原子获得1个电子后形成的，由于核电荷数不变，核外电子数增多，电子受到的吸引力减弱，因此卤素离子的半径比其相应的原子半径大，D错误；

故合理选项是B。

8．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物最可能具有的性质是

A．HAt很稳定 B．AgAt不溶于水 C．砹是白色固体 D．HAt有弱还原性

【答案】B

【详解】

A．在卤族元素中，砹的非金属性最弱，氢化物的稳定性较差，易分解，A不符合；

B．卤族元素对应的AgX，除AgF溶于水外，其他AgX都不溶于水，因此AgAt不溶于水，B符合；

C．卤族元素从上到下，单质的颜色逐渐加深，熔沸点逐渐增大，则砹是有色固体，C不符合；

D．卤素离子从上到下还原性增强，因此HAt有强还原性，D不符合；

答案选B。

9．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。

10．下列有关同主族元素从上到下原子结构和性质的说法正确的是（    ）

A．电子层数递增，最外层电子数递增

B．原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐增强

C．单质的密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高

D．最高价氧化物的水化物酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强

【答案】D

【解析】A．同主族元素从上到下，原子的最外层电子数相同，故A错误；

B．原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，因此原子的得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故B错误；

C．单质的密度逐渐增大，但有特例，而熔沸点变化不一致，如碱金属单质的熔沸点逐渐降低，卤素单质的熔沸点逐渐升高，故C错误；

D．从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，故D正确。

综上所述，答案为D。

11．我国新报道的高温超导材料中，铊()是其中重要的组成成分之一。已知铊与铝同主族，且位于元素周期表的第六周期，则下列关于铊的叙述错误的是(    )

A．铊元素的原子半径大于铝元素的原子半径

B．铊单质的固体硬度较小

C．铊的最高价氧化物对应的水化物为

D．铊在空气中表面不易被氧化

【答案】D

【解析】A. 由铊与铝同主族且位于元素周期表的第六周期可知，铊的电子层数较多，原子半径较大，A项正确；

B. 铊与铝是同主族元素，其单质都是质软的金属，B项正确；

C. 第Ⅲ族元素的最高化合价为+3，则铊的最高价氧化物对应的水化物为，C项正确；

D. 同主族金属，从上到下金属性递增，铊的金属性比铝强，在空气中会被氧化，D项错误；

答案选D。

12．遵义凤冈出产的茶叶中富含元素硒(Se)，已知硒元素与氧元素同主族，与K元素同周期，下列说法正确的是

A．单质的氧化性：

B．简单氢化物热稳定性：

C．氢化物的沸点：

D．Se单质在常温下为气态

【答案】C

【详解】

A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则单质的氧化性：，A错误；

B．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，则简单氢化物热稳定性：，B错误；

C．水分子间能形成氢键，则氢化物的沸点：，C正确；

D．氧气是气体，单质硫是固态，因此Se单质在常温下为固态，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．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。

15．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。

16．某同学为验证同主族元素原子得电子能力强弱进行如下实验：

Ⅰ.向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置；

Ⅱ.向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置；

Ⅲ.在淀粉碘化钾试纸上滴加几滴溴水。

回答下列问题：

(1)实验Ⅰ的现象_______。

(2)根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验现象可得实验结论为_______，请用原子结构的知识解释其原因：_______。

(3)实验Ⅰ、Ⅱ得到的层中含有卤素单质，可用浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收的操作过程：

①向装有的溶液的_______(填仪器名称)中加入少量浓溶液；

②振荡至溶液的_______色消失，振荡过程中仪器内压强会增大，需要打开_______(填“上口玻璃塞”或“下口活塞”)放气；

③静置、分层，先将层从仪器的下口放出，再将含碘的碱溶液从仪器的_______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中；

④边搅拌边加入几滴45%的溶液，溶液立即转为棕黄色，并析出碘晶体，写出该反应的离子方程式_______。

【答案】溶液分层，下层呈橙色    元素原子得电子能力：    氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱    分液漏斗    紫红    下口活塞    上       

【分析】

元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；氯气能氧化溴离子生成溴单质，能氧化碘离子生成碘单质，溴能氧化碘离子生成碘单质，据此判断非金属性强弱。

【详解】

(1) 根据分析，向溶液中滴加少量氯水，充分反应后，加1mL四氯化碳振荡，静置，发生置换反应，生成的溴单质溶于四氯化碳，四氯化碳不溶于水，密度比水大，则现象为溶液分层，下层呈橙色，故答案为：溶液分层，下层呈橙色；

(2) Ⅰ中氧化剂是Cl2，氧化产物是Br2，Ⅱ中氧化剂是Cl2，氧化产物是I2，Ⅲ中氧化剂是Br2，氧化产物是I2，所以氧化性强弱顺序是Cl2> Br2> I2，则元素原子得电子能力：。用原子结构的知识解释为：氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱，故答案为：元素原子得电子能力：；氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族，三种元素原子的最外层电子数相同，因此随着核外电子层数的依次增加，原子半径依次增加，元素原子吸引电子的能力依次减弱；

(3)①用浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离和，向装有的溶液的分液漏斗中加入少量浓溶液进行反萃取，故答案为：分液漏斗；

②碘单质溶于四氯化碳时呈紫红色，加入氢氧化钠浓溶液后振荡，碘单质与氢氧化钠反应，至溶液的紫红色消失。萃取时振荡过程中分液漏斗内压强会增大，要将分液漏斗倒置让漏斗颈向上，慢慢打开下口活塞放气，故答案为：紫红；下口活塞；

③充分反应后NaI、NaIO3溶于水，密度小于四氯化碳，分层后水溶液位于上层，因此含碘的碱溶液从分液漏斗的上口倒出，故答案为：上；

④由题给信息可知，NaI、NaIO3在酸性条件下发生归中反应生成碘，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，写出该反应的离子方程式为：，故答案为：。

17．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 。