人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第3课时课时训练

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第四章 第一节 第3课时





请同学们认真完成 [练案20]


基 础 达 标


一、选择题(每小题只有1个或2个选项符合题意)


1．三种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示，下列说法正确的是( B )





A．无法确定X、Y、Z各为何种元素


B．均为非金属元素


C．Y为氯元素


D．X元素形成的单质有很强的氧化性


解析：由于第一周期只有两种元素，故X为He，Y为F，Z为S，均为非金属元素。


2．单片铯钾防火玻璃，是通过特殊化学处理在高温状态下进行二十多小时离子交换，替换了玻璃表面的金属钠，形成的低膨胀硅酸盐玻璃，具备高效的抗热性能，同时通过物理处理后，玻璃表面形成高强的压力，大大提高了抗冲击强度，当玻璃破碎时呈现微小颗粒状态，减少对人体的伤害。单片铯钾防火玻璃的强度是普通玻璃的6～12倍，是钢化玻璃的1.5～3倍！下列关于铯的叙述中，正确的是( A )


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


解析：同主族元素性质相似，NaOH、KOH、CsOH均易溶于水，A正确；碱金属由Li到Cs活泼性增强，Na与O2加热生成Na2O2，钾在O2中燃烧生成超氧化钾，Cs在空气中燃烧一定不生成Cs2O，B错；Cs与H2O反应生成H2，C错；Na2CO3、K2CO3、Cs2CO3性质稳定，受热不分解，D错。


3．下列预测某些碱金属元素及其化合物性质的结论错误的是( D )





解析：锂、钠、钾单质都很活泼，自然界中都以化合态存在，铷和铯单质更活泼，在自然界中都以化合态存在，A正确；钾比钠活泼，钾与氧气反应更剧烈，铷、铯单质比钾单质还活泼，B正确；从钠到铯与H2O反应依次加快，C正确；锂单质与氧气反应只生成Li2O，D错。


4．已知钡的金属活动性处于钾和钠之间。则下列变化中可能实现的是( B )


A．钡可从氯化钠溶液中置换出金属钠


B．钡可从冷水中置换出氢气


C．钡可从硫酸铜溶液中置换出铜


D．在溶液中Ba2＋可氧化金属锌，生成Zn2＋


解析：由于钡可以与水反应，所以钡和钠一样并不能置换出水溶液中的金属离子。


5．下列关于主族元素的说法错误的是( B )


A．同主族元素随着原子序数的递增，元素的金属性增强


B．同主族元素随着原子序数的递增，元素单质的熔、沸点逐渐升高


C．同主族元素原子最外层电子数都相同


D．同主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强


解析：同主族元素随着原子序数的递增，电子层数逐渐增多，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，即元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱，A、D项都正确；对于同主族的金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，对于同主族的非金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐升高，B项错误；同主族元素原子最外层电子数都相同，C项正确。


二、非选择题


6．某同学为验证同主族元素性质的递变规律，准备了如下药品：①氯化钠溶液 ②氢氧化钠溶液 ③硝酸 ④水 ⑤钠 ⑥镁条 ⑦铝条 ⑧钾


(1)准备选用的药品是__④⑤⑧__。


(2)所做的实验是__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O===2KOH＋H2↑__(用化学方程式表示)，判断依据__钾与水反应比钠与水反应剧烈，推断钾比钠活泼__。


解析：钠、钾与水反应的共同点：①都浮在水面上，②四处游动，③熔化为一个闪亮的小球，④有“嘶嘶”的响声；不同点：钾与水反应比钠与水反应更剧烈，反应可产生火焰，并发出轻微的爆炸声。


7．已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子的结构示意图分别为





请回答下列问题：


(1)属于同周期的元素是__Na、Cl__(填元素符号，下同)。


(2)金属性最强的元素是__Rb__，非金属性最强的元素是__F__。


(3)上述元素中单质氧化性最强的是__F2__(填化学式)。


解析：由原子结构示意图可知A为Rb、B为Cl、C为Na、D为F。(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B、C同周期。(2)Rb的金属性最强，F的非金属性最强。(3)非金属性越强，单质的氧化性越强。


8．据报道，德国科学家实现了铷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。





已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：


(1)请推测铷(Rb)在元素周期表中的位置。


__第五周期第ⅠA族__


(2)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是__a、b__(填字母)。


a．Li b．Na


c．K d．Cs


解析：(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期ⅠA族。(2)设该合金的平均相对原子质量为M，则根据得失电子守恒得eq \f(50 g,M g·ml－1)×1＝eq \f(22.4 L,22.4 L·ml－1)×2，M＝25，因Mr(Rb)>25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。


能 力 提 升


一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)


1．人体液的渗透压平衡主要通过钠离子和氯离子进行调节，钠离子的另一个重要作用是调节神经元轴突膜内外的电荷，钠离子与钾离子的浓度差变化是神经冲动传递的物质基础，世界卫生组织建议每人每日摄入1～2克钠盐，钾离子也参与调节渗透压与轴突膜内外的电荷，人体中心脏、肝脏、脾脏等器官中钾比较富集。





下列与碱金属元素有关的比较中不正确的是( AB )


A．锂与水反应比钠与水反应剧烈


B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠


C．熔、沸点：Li>Na>K


D．碱性：LiOHK，C正确；从Li到Cs，金属性增强，对应碱的碱性增强，D正确。


2．1940年，意大利化学家西格雷发现了第85号元素，它被命名为“砹(At)”。在希腊文里，砹的意思是“不稳定”。他和美国科学家科里森、麦肯齐用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核，轰击金属铋－209，由此制得了85号元素——“亚碘”，即是砹。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，推测砹和砹的化合物正确的是( CD )





A．与H2化合的能力：At2>I2B．砹在常温下是白色固体


C．砹原子的最外层上有7个电子D．砹难溶于水，易溶于四氯化碳


解析：从F到At元素的非金属性减弱，与H2的化合能力减弱，A项错；从F2到At2单质颜色逐渐加深，B项错；卤族元素的原子最外层都有7个电子，C正确；卤素单质都易溶于四氯化碳等有机物，D项正确。


3．2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是( BC )


A．第35号元素的单质在常温常压下是液体


B．位于第四周期第ⅤA族的元素为金属元素


C．第84号元素的最高化合价是＋7


D．第七周期0族元素的原子序数为118


解析：A项，第35号元素位于第四周期ⅦA族，为溴元素，溴单质在常温常压下为液态，所以正确，不符合题意；B项，位于第四周期ⅤA族元素为As，属于非金属元素，所以正确，符合题意；C项，第84号元素为第六周期ⅥA族，最高正价为＋6价，所以错误，符合题意；D项，第一到第七周期的元素种类分别为2、8、8、18、18、32、32，因此第七周期0族元素的原子序数为118，所以正确，不符合题意。


4．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙中，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( B )


A．Br－、Cl－、I－B．Br－、I－、Cl－


C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－


解析：熟知有关卤素的知识：①单质氧化性为Cl2>Br2>I2，而对应阴离子的还原性为I－>Br－>Cl－；②碘单质可使淀粉变蓝色，溴水颜色为橙色。由此可推出甲中加淀粉溶液和新制的氯水后变为橙色，说明甲中含有Br－，再加入丙溶液中无明显变化，则说明丙中无I－。


二、非选择题


5．已知H元素有多种同位素。


(1)有H、D(eq \\al(2,1)H)、T(eq \\al(3,1)H)三种原子，各自可形成双原子分子H2、D2、T2。


①标准状况下，它们的密度之比为__1∶2∶3__。


②相同物质的量的三种单质中，质子数之比为__1∶1∶1__。


③同温同压下，1 L各单质气体中所含电子数之比为__1∶1∶1__。


(2)36 g H2O与80 g D2O的物质的量之比是__1∶2__，它们分别与足量Na反应时，所放出气体体积之比(同条件)是__1∶2__，质量之比是__1∶4__。


解析：(1)①ρ＝m/V＝nM/nVm＝M/Vm，相同条件下，Vm相同，所以其密度之比等于其摩尔质量之比，为1∶2∶3。②每个H2、D2、T2分子中含有的电子数都是2，物质的量相同的三种单质含有的分子数相同，含有的质子数相同，所以为1∶1∶1。③每个H2、D2、T2分子中含有的电子数都是2，同温同压下，1 L的三种单质中含有的电子数相等，所以比为1∶1∶1。


(2)36 g H2O与80 g D2O的物质的量之比为eq \f(36 g,18 g·ml－1)∶eq \f(80 g,20 g·ml－1)＝1∶2，它们分别与Na反应时，所放出气体体积之比(同条件)是1∶2，质量之比是(1 ml×2 g·ml－1)∶(2 ml×4 g·ml－1)＝1∶4。


6．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表中的“实验方案”与“实验现象”，前后不一定是对应关系)。





请你帮助该同学整理并完成实验报告。


(1)实验目的：__探究同主族元素性质的相似性和递变性__。


(2)实验用品：


①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 ml·L－1 NaBr溶液、0.1 ml·L－1 NaI溶液、CCl4等。


②仪器：__试管__、__胶头滴管__、烧杯、镊子、小刀、玻璃片等。


(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：





(4)实验结论：__同主族元素性质相似，自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱(或其他合理答案)__。选项
已知某些碱金属元素及其单质的性质
预测某些碱金属元素及其单质的性质
A
锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在
铷元素和铯元素在自然界中都以化合态存在
B
钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更剧烈，甚至能燃烧
铷单质和铯单质比钾单质更容易与氧气反应，遇到空气就会立即燃烧
C
钾单质与水反应比钠单质更剧烈，甚至爆炸
铷和铯比钾更容易与水反应，遇水立即燃烧，甚至爆炸
D
锂元素和钠元素在化合物中的化合价都是＋1价，钠单质与氧气反应生成的氧化物有Na2O和Na2O2
锂单质与氧气反应生成的氧化物有Li2O和Li2O2
实验方案
实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4振荡，静置
A．浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置
C．浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D．分层，上层无色，下层橙红色
实验方案
实验现象
化学方程式
①
__D__
__Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2__
②
__A__
__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__
③
__B__
__Br2＋2NaI===2NaBr＋I2__
④
__C__
__2K＋2H2O===2KOH＋H2↑__