4.1.2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)-高一化學(xué)講義習(xí)題

4.1.2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1.知道堿金屬元素、鹵族元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，能從原子結(jié)構(gòu)角度解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，強(qiáng)化“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)；2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究同主族元素性質(zhì)的遞變性，提升“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的學(xué)科核心素養(yǎng)。一、元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易得失穩(wěn)定金屬元素一般＜4易失去不穩(wěn)定非金屬元素一般≥4易得到不穩(wěn)定由上表可知，原子結(jié)構(gòu)決定元素的化學(xué)性質(zhì)。二、堿金屬元素1．堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號(hào)LiNaKRbCs原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.1520.1860.2270.2480.265遞變性從Li到Cs隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大相同點(diǎn)最外層均有1個(gè)電子，均易失電子，有較強(qiáng)還原性，因此堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)具有相似性2.實(shí)驗(yàn)探究——堿金屬化學(xué)性質(zhì)的比較問題和預(yù)測(cè)結(jié)合鋰、鈉、鉀的原子特點(diǎn)和鈉的化學(xué)性質(zhì)，預(yù)測(cè)鋰和鉀可以與O2、H2O反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)和觀察(1)鈉、鉀與氧氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈化學(xué)方程式2Na＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))Na2O2K＋O2eq\o(――→,\s\up7(△))多種氧化物(產(chǎn)物中金屬均為＋1價(jià))實(shí)驗(yàn)結(jié)論鉀原子半徑比鈉原子大，對(duì)最外層電子的引力弱，鉀比鈉更活潑，同理，鋰可以與O2反應(yīng)，但不如鈉劇烈。4Li＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))2Li2O(2)鈉、鉀與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同點(diǎn)：金屬浮在水面上，金屬熔成閃亮的小球，小球四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的響聲，反應(yīng)后的溶液呈紅色；不同點(diǎn)：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒化學(xué)方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論金屬性強(qiáng)弱順序：K>Na，同理，Li與H2O反應(yīng)不如Na劇烈結(jié)論(1)堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性：堿金屬元素的原子最外層都有1個(gè)電子，且易失去，可與氧氣、水等物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物均為＋1價(jià)。(2)堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強(qiáng)，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。3．堿金屬元素單質(zhì)物理性質(zhì)的相似性和遞變性【例1】下列說法不正確的是()A.堿金屬元素在自然界中以化合態(tài)形式存在B.金屬銣投入水中會(huì)發(fā)生爆炸式反應(yīng)，生成氫氧化物和氫氣C.堿金屬與氧氣反應(yīng)，生成物都不隨反應(yīng)條件或反應(yīng)物的用量變化而變化D.金屬銫的密度大于鈉，而鈉的熔點(diǎn)高于銫答案C解析A.堿金屬元素在自然界中均以化合態(tài)形式存在，A正確；B.金屬銣的金屬性很強(qiáng)，因此金屬銣投入水中會(huì)發(fā)生爆炸式反應(yīng)，生成氫氧化物和氫氣，B正確；C.除鋰之外的堿金屬與氧氣反應(yīng)，生成物都隨反應(yīng)條件的變化而變化，C錯(cuò)誤；D.堿金屬從鋰到銫，密度呈增大趨勢(shì)，熔沸點(diǎn)依次降低，故金屬銫的密度大于鈉，而鈉的熔點(diǎn)高于銫，D正確?！纠?】已知銣(Rb)是37號(hào)元素，其相對(duì)原子質(zhì)量是85.5，與鈉同主族，回答下列問題：(1)銣位于第________周期，其原子半徑比鈉元素的原子半徑__________(填“大”或“小”)。(2)銣單質(zhì)性質(zhì)活潑，寫出它與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。銣單質(zhì)易與水反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為______________________，銣與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)____________________(填“劇烈”或“緩慢”)。遇水后在水________________(填“底”或“上”)，銣的密度比水的密度______(填“大”或“小”)。(3)同主族元素的同類化合物的化學(xué)性質(zhì)相似，寫出過氧化銣與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________。答案(1)五大(2)2Rb＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(△))2RbCl2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑劇烈底大(3)2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2解析(2)Rb的密度比水的密度大，遇水后沉在水底與水反應(yīng)，銣的還原性比鈉強(qiáng)，與水反應(yīng)比鈉劇烈。(3)可根據(jù)鈉的相應(yīng)化合物與CO2發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行類推。三、鹵族元素1．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)顏色(常態(tài))密度熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2淡黃綠色(氣體)1.69g·L－1(15℃)－219.6－188.1Cl2黃綠色(氣體)3.214g·L－1(0℃)－101－34.6Br2深紅棕色(液體)3.119g·cm－3(20℃)－7.258.78I2紫黑色(固體)4.93g·cm－3113.5184.4分析上表可知，從F2到I2，顏色逐漸加深，熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大。2．鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱氟氯溴碘元素符號(hào)FClBrI原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.0710.0991.121.32根據(jù)上表分析鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性：(1)相似性：最外層電子數(shù)都是7，易得到電子而具有較強(qiáng)的非金屬性。(2)遞變性：F→I，核電荷數(shù)依次增加，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大。3．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸H2＋F2===2HF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2＋Cl2eq\o(=======,\s\up7(光照或點(diǎn)燃))2HCl較穩(wěn)定Br2加熱H2＋Br2eq\o(=====,\s\up7(△))2HBr不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱H2＋I(xiàn)2eq\o(,\s\up7(△))2HI不穩(wěn)定，同一條件下同時(shí)分解結(jié)論從F2到I2，與H2化合越來越難，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式結(jié)論振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)槌赛S色2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－氧化性：Cl2>Br2>I2振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)楹稚?I－＋Cl2===I2＋2Cl－振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)楹稚?I－＋Br2===I2＋2Br－【歸納總結(jié)】1.鹵素的特殊性(1)在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)。(2)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。(3)氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2。2．同主族元素的遞變規(guī)律【例1】下列有關(guān)第ⅦA族元素說法中不正確的是()A.原子最外層電子數(shù)都是7B.從F2到I2，氧化性逐漸增強(qiáng)C.從F2到I2，顏色逐漸加深D.熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2答案B解析A.第ⅦA族原子最外層電子數(shù)都是7，故A正確；B.從F2到I2，得到電子的能力減小，氧化性逐漸減弱，故B錯(cuò)誤；C.從上到下對(duì)應(yīng)單質(zhì)的顏色加深，則從F2到I2，顏色逐漸加深，故C正確；D.鹵素單質(zhì)從上到下熔、沸點(diǎn)升高，則熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2，故D正確。【例2】為比較鹵素單質(zhì)的氧化性進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①將氯水滴入溴化鈉溶液中，溶液變黃；②將氯水滴入碘化鉀溶液中，溶液變褐色。下列有關(guān)分析不合理的是()A.實(shí)驗(yàn)①中反應(yīng)：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2B.向?qū)嶒?yàn)②所得溶液中再加入CCl4，振蕩、靜置，下層溶液為紫紅色C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②得出結(jié)論，氧化性：Cl2＞Br2＞I2D.將實(shí)驗(yàn)②中的氯水換成溴水即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇鸢窩解析將氯水滴入溴化鈉溶液中，溶液變黃，說明有單質(zhì)溴生成，則實(shí)驗(yàn)①中反應(yīng)為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，A正確；實(shí)驗(yàn)②將氯水滴入碘化鉀溶液中，溶液變褐色，說明有單質(zhì)碘生成，則所得溶液中再加入CCl4，振蕩、靜置，下層溶液為紫紅色，B正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可以得出氧化性：Cl2＞Br2，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可以得出氧化性：Cl2＞I2，但通過實(shí)驗(yàn)①②無法得出氧化性：Br2＞I2，C錯(cuò)誤；要想達(dá)到比較鹵素單質(zhì)氧化性的目的，只需要將②中氯水換成溴水即可，D正確。四、元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷1.判斷元素金屬性強(qiáng)弱的五種依據(jù)判斷元素金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子能力的強(qiáng)弱，越易失去電子，金屬性越強(qiáng)。判斷依據(jù)規(guī)律實(shí)例原子結(jié)構(gòu)(元素在周期表中的位置)同周期元素從左到右，核電荷數(shù)越多，越難失去電子，金屬性越弱金屬性：Na>Mg>Al同主族元素從上到下，原子半徑越大，越易失去電子，金屬性越強(qiáng)金屬性：K>Na>Li單質(zhì)與水或酸反應(yīng)金屬單質(zhì)與水或酸(非氧化性酸)反應(yīng)越劇烈，元素的金屬性越強(qiáng)如Na與冷水反應(yīng)劇烈，Mg與冷水反應(yīng)緩慢，則金屬性：Na>Mg金屬活動(dòng)性順序除第ⅠA族、第ⅡA族的金屬單質(zhì)外，前面的金屬單質(zhì)可以把后面的金屬單質(zhì)從其鹽溶液中置換出來如2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg，則金屬性：Al>Hg金屬陽離子氧化性的強(qiáng)弱金屬(非變價(jià)金屬)陽離子的氧化性越強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越弱如氧化性Na＋<Mg2＋，則金屬性：Na>Mg最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)如堿性NaOH>Mg(OH)2，則金屬性：Na>Mg2.判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的五種依據(jù)判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子得到電子能力的強(qiáng)弱，越易得到電子，非金屬性越強(qiáng)。判斷依據(jù)規(guī)律實(shí)例原子結(jié)構(gòu)(元素在周期表中的位置)同周期元素從左到右，核電荷數(shù)越多，越易得到電子，非金屬性越強(qiáng)非金屬性：F>O>N同主族元素從上到下，原子半徑越大，越不易得到電子，非金屬性越弱非金屬性：F>Cl>I單質(zhì)與氫氣化合的難易及氫化物的穩(wěn)定性單質(zhì)越易與H2化合，生成的氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強(qiáng)H2＋F2===2HF，H2＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(光照或點(diǎn)燃))2HCl，則非金屬性：F>Cl；穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI，則非金屬性：F>Cl>Br>I非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)較活潑的非金屬單質(zhì)可以把較不活潑的非金屬單質(zhì)從其鹽溶液中置換出來如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，則非金屬性：Cl>Br單質(zhì)的氧化性或陰離子的還原性非金屬元素的簡(jiǎn)單陰離子的還原性越強(qiáng)，則其單質(zhì)的氧化性越弱，元素的非金屬性越弱還原性S2－>Cl－，則非金屬性：Cl>S最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)酸性HClO4(高氯酸)>H2SO4，則非金屬性：Cl>S【特別提醒】不能用來判斷元素金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：①原子失去或得到電子數(shù)目的多少；②單質(zhì)的熔點(diǎn)(狀態(tài))或氫化物的沸點(diǎn)等物理性質(zhì)；③非最高價(jià)含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性；④氣態(tài)氫化物水溶液(無氧酸)的酸性?！纠?】下列事實(shí)與推論相符的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)推論AH2O的沸點(diǎn)比H2S的沸點(diǎn)高非金屬性：O>SB鹽酸的酸性比H2SO3的酸性強(qiáng)非金屬性：Cl>SC鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈金屬性：Na>KDHF的熱穩(wěn)定性比HCl的強(qiáng)非金屬性：F>Cl答案D解析A項(xiàng)，H2O常溫下是液體，H2S常溫下是氣體，沸點(diǎn)H2O>H2S，但沸點(diǎn)高低是物理性質(zhì)，與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鹽酸是無氧酸，H2SO3不是最高價(jià)含氧酸，即兩者都不屬于最高價(jià)氧化物的水化物，雖然鹽酸比H2SO3酸性強(qiáng)，也不能證明非金屬性：Cl>S，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水或酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣就越容易，則鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈，則金屬性：K>Na，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其相應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，熱穩(wěn)定性：HF>HCl，則非金屬性：F>Cl，正確?！纠?】(2021·哈爾濱高一檢測(cè))為說明氯比硫的非金屬性強(qiáng)，下列事實(shí)可作依據(jù)的是()A.HCl的溶解性強(qiáng)于H2SB.氯的最高價(jià)為＋7價(jià)C.H2S中的S2－能被Cl2氧化D.HClO的氧化性強(qiáng)于H2SO4答案C解析比較元素的非金屬性強(qiáng)弱可根據(jù)：元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性，氫化物的還原性和穩(wěn)定性強(qiáng)弱，非金屬單質(zhì)與H2化合的難易，單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱等，只有C項(xiàng)符合要求?！纠?】下列不能說明鈉的金屬性比鎂強(qiáng)的事實(shí)是()A.鈉的最高化合價(jià)為＋1價(jià)，鎂的最高化合價(jià)為＋2價(jià)B.NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)C.鈉與冷水反應(yīng)劇烈，鎂與冷水反應(yīng)緩慢D.在熔融狀態(tài)下，鈉可以從MgCl2中置換出鎂答案A解析金屬性是指元素原子失去電子的能力，與失電子數(shù)的多少無關(guān)，A項(xiàng)不能說明鈉的金屬性比鎂的強(qiáng)；金屬性強(qiáng)弱的證明方法常有：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱(B項(xiàng))、單質(zhì)與水(或非氧化性酸)反應(yīng)的劇烈程度(C項(xiàng))、單質(zhì)之間的置換反應(yīng)(D項(xiàng))等，所以B、C、D三項(xiàng)均能說明鈉的金屬性比鎂的強(qiáng)。1．下列有關(guān)堿金屬元素和鹵素的說法錯(cuò)誤的是()A．溴單質(zhì)與H2的反應(yīng)比碘單質(zhì)與H2的反應(yīng)更劇烈B．堿金屬元素中，鋰原子失去最外層電子的能力最弱；鹵素中，氟原子得電子的能力最強(qiáng)C．鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈D．隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素單質(zhì)和鹵素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)都逐漸降低答案D解析溴的非金屬性強(qiáng)于碘，故溴單質(zhì)與H2的反應(yīng)比碘單質(zhì)與H2的反應(yīng)更劇烈，A項(xiàng)正確；堿金屬元素中，鋰的金屬性最弱，故鋰原子失去最外層電子的能力最弱；鹵素中，氟的非金屬性最強(qiáng)，故氟原子得電子的能力最強(qiáng)，B項(xiàng)正確；鉀的金屬性比鈉強(qiáng)，故鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈，C項(xiàng)正確；隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低，鹵素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高，D項(xiàng)不正確。2．含有元素硒(Se)的保健品已開始進(jìn)入市場(chǎng)。已知它是第四周期第ⅥA族元素。則下列關(guān)于硒的敘述正確的是()A．非金屬性比硫強(qiáng)B．氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2SeC．穩(wěn)定性：H2Se>H2OD．最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SeO2答案B解析同一主族元素，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而減弱，Se和S同一主族，原子序數(shù)：Se>S，則非金屬性：S>Se，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一主族非金屬元素其最低負(fù)化合價(jià)相同，Se元素最低負(fù)化合價(jià)為－2價(jià)，則氫化物的化學(xué)式為H2Se，故B項(xiàng)正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：O>Se，則穩(wěn)定性：H2O＞H2Se，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；主族元素最高正化合價(jià)與其族序數(shù)相等(O、F元素除外)，所以Se的最高正化合價(jià)為＋6價(jià)，則最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SeO3，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給幾位在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。已知鋰單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與鈉類似，但活潑性比鈉略差，其密度為0.534g·cm－3，鋰元素的焰色反應(yīng)呈紫紅色。將綠豆大的鋰投入水中，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象合理的有()①鋰沉入水中②鋰浮在水面上③水中沒有氣泡產(chǎn)生④在反應(yīng)后的溶液中加入幾滴石蕊試液，溶液變紅色⑤反應(yīng)劇烈，發(fā)出紫紅色火焰⑥鋰四處游動(dòng)A.②⑥ B.①③C.②③⑤ D.②④⑤⑥答案A解析由題述信息可知，將綠豆大的鋰投入水中時(shí)，鋰會(huì)浮在水面上，與水反應(yīng)生成LiOH和氫氣，溶液呈堿性，產(chǎn)生的氫氣使鋰四處游動(dòng)，向反應(yīng)后的溶液中加入石蕊試液時(shí)溶液會(huì)變藍(lán)色；鋰元素的焰色為紫紅色，鋰與水反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生紫紅色火焰。綜上所述，②⑥正確。4．下列敘述中，能肯定A金屬比B金屬活潑性強(qiáng)的是()A.A原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少B.A原子的電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多C.1molA從酸中置換出的氫氣比1molB從酸中置換出的氫氣多D.常溫時(shí)，A能從水中置換出氫氣而B不能答案D解析只指出A、B兩種元素原子的最外層電子數(shù)的多少，而沒有指明它們的電子層數(shù)的多少，因而不能確定A、B金屬的活潑性強(qiáng)弱，如Li的最外層電子數(shù)比Ca的少，但不如Ca活潑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；比較金屬的活潑性強(qiáng)弱不能只根據(jù)電子層數(shù)的多少，如Na的電子層數(shù)比Cu的少，但Na比Cu活潑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1molA從酸中置換出的H2比1molB從酸中置換出的H2多，只能說明1molA失去電子數(shù)比1molB多，而金屬的活潑性強(qiáng)弱與原子失電子數(shù)目的多少無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫時(shí)，A能從水中置換出氫氣而B不能，說明A易失去電子，則A金屬的活潑性肯定比B金屬的活潑性強(qiáng)，D項(xiàng)正確。5.據(jù)報(bào)道，我國科學(xué)家通過與多個(gè)國家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘，標(biāo)志著我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第ⅠA族，根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷下列內(nèi)容：(1)銫的原子核外共有______個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為______，銫的原子序數(shù)為________。(2)銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出______色氣體，同時(shí)使紫色石蕊溶液顯______色，原因是__________________________________________(寫出化學(xué)方程式)。(3)預(yù)測(cè)銫單質(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性__________(填“弱”或“強(qiáng)”)。答案(1)6155(2)無藍(lán)2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑(3)強(qiáng)解析根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合銫在元素周期表中的位置知，銫原子核外電子分六層排布，分別是2、8、18、18、8、1，原子序數(shù)是55，最外層只有1個(gè)電子；銫與鈉同主族，具有極強(qiáng)的金屬性，與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，氫氧化銫是強(qiáng)堿，使紫色石蕊溶液變藍(lán)色。1．下列說法錯(cuò)誤的是()A．化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為＋1價(jià)B．堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8C．堿金屬元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大D．堿金屬元素都位于元素周期表的第ⅠA族答案B解析A項(xiàng)，堿金屬元素的原子最外層只有1個(gè)電子，因此在化合物中的化合價(jià)均為＋1價(jià)，正確；B項(xiàng)，Li原子的次外層電子數(shù)為2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，核電荷數(shù)越大，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，正確；D項(xiàng)，堿金屬元素都位于元素周期表的第ⅠA族，正確。2．第ⅠA族金屬元素習(xí)慣上又稱為堿金屬元素，下列關(guān)于堿金屬元素某些性質(zhì)的排列中，正確的是()A.原子半徑：Li＜Na＜K＜Rb＜CsB.單質(zhì)的密度：Li＜Na＜K＜Rb＜CsC.單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)：Li＜Na＜K＜Rb＜CsD.單質(zhì)的還原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs答案A解析A.Li、Na、K、Rb、Cs是同主族元素，且原子序數(shù)依次增大，原子半徑：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，A正確；B.堿金屬元素單質(zhì)的密度從上到下呈遞增趨勢(shì)，但Na的密度大于K，B錯(cuò)誤；C.堿金屬元素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，即熔、沸點(diǎn)：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，C錯(cuò)誤；D.同主族元素從上到下，單質(zhì)的還原性依次增強(qiáng)，即還原性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，D錯(cuò)誤。3．下列關(guān)于銫及其化合物的說法中不正確的是()A.氫氧化銫是一種強(qiáng)堿，比KOH的堿性強(qiáng)B.銫與水或酸溶液反應(yīng)劇烈，都生成氫氣C.Cs的還原性比Na強(qiáng)，故Na＋的氧化性大于Cs＋D.Cs與氧氣反應(yīng)只能生成Cs2O答案D解析A項(xiàng)，Cs的最外層電子數(shù)也是1，電子層數(shù)比K的多，故Cs的金屬性比K強(qiáng)，CsOH的堿性比KOH強(qiáng)，正確；B項(xiàng)，銫與Na性質(zhì)相似，與水或酸反應(yīng)更劇烈，都生成H2，正確；C項(xiàng)，Cs的還原性比Na強(qiáng)，所以Na＋的得電子能力比Cs＋強(qiáng)，正確；D項(xiàng)，因?yàn)镃s的金屬性強(qiáng)于Na，堿金屬元素只有Li與O2反應(yīng)的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O一種，其他與O2反應(yīng)的產(chǎn)物至少有兩種，錯(cuò)誤。4.如圖表示第ⅠA族金屬(又稱為堿金屬)的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系，則下列各性質(zhì)不符合圖示關(guān)系的是()A．金屬性B．與水反應(yīng)的劇烈程度C．陽離子的氧化性D．原子半徑答案C解析由圖可知隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬的性質(zhì)呈增強(qiáng)趨勢(shì)，其金屬性逐漸增強(qiáng)，其單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度增大，隨核電荷數(shù)增大，其原子半徑逐漸增大，A、B、D三項(xiàng)正確；隨堿金屬的核電荷數(shù)遞增，其陽離子的氧化性逐漸減弱，C項(xiàng)與圖不符。5．對(duì)于可能存在的第119號(hào)元素，有人稱之為“類鈁”。根據(jù)周期表結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)變化趨勢(shì)，判斷下列有關(guān)“類鈁”的預(yù)測(cè)說法不正確的是()A．“類鈁”元素位于元素周期表的第八周期，在化合物中顯＋1價(jià)B．“類鈁”元素的非金屬性極強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸C．“類鈁”單質(zhì)遇水劇烈反應(yīng)，可能發(fā)生爆炸D．“類鈁”單質(zhì)的密度大于鈁單質(zhì)，且大于1g·cm－3答案B解析由堿金屬最外層電子數(shù)都為1可知，“類鈁”在化合物中呈＋1價(jià)，A正確；堿金屬從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)堿，B錯(cuò)誤；堿金屬從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，“類鈁”的金屬性比鈁還強(qiáng)，單質(zhì)遇水劇烈反應(yīng)，可能發(fā)生爆炸，C正確；堿金屬從上到下，單質(zhì)的密度逐漸增大，“類鈁”的密度應(yīng)是堿金屬中最大的，D正確。6．向含有NaBr、KI的溶液中通入過量的Cl2，然后將溶液蒸干，并灼燒固體，最后得到的物質(zhì)是()A.KCl B.NaCl、KClC.NaCl、KBr D.NaCl、KCl、I2答案B解析氯氣依次氧化KI和NaBr，Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2；且溴、碘在蒸干、灼燒的過程中揮發(fā)或升華，最終得到固體NaCl和KCl。7.下列說法正確的是()A.還原性：HF＞HCl＞HBr＞HIB.熱穩(wěn)定性：HF＜HCl＜HBr＜HIC.向少量KI溶液中滴入足量溴水，振蕩后再加入CCl4，則靜置后有機(jī)層呈橙紅色D.密度：F2＜Cl2＜Br2＜I2答案D解析A.非金屬性：F＞Cl＞Br＞I，元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的還原性越弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.非金屬性：F＞Cl＞Br＞I，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.向少量KI溶液中滴入足量溴水，發(fā)生反應(yīng)2KI＋Br2=2KBr＋I(xiàn)2，I2被置換出來，有機(jī)層呈紫紅色，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.鹵素單質(zhì)從上到下密度逐漸增大，F(xiàn)2＜Cl2＜Br2＜I2，選項(xiàng)D正確。8．類推的思維方式在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中經(jīng)常采用，但類推出的結(jié)論是否正確最終要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。以下類推的結(jié)論正確的是()A．由“Cl2＋H2O===HCl＋HClO”反應(yīng)可推出“F2＋H2O===HF＋HFO”反應(yīng)也能發(fā)生B．HCl的水溶液酸性很強(qiáng)，推出HF的水溶液酸性也很強(qiáng)C．由“2Fe＋3Cl2===2FeCl3”反應(yīng)可推出“2Fe＋3I2===2FeI3”反應(yīng)也能發(fā)生D．Na、K在周期表中屬于同一主族，化學(xué)性質(zhì)相似，Na常溫下與水劇烈反應(yīng)，故K常溫下也能與水劇烈反應(yīng)答案D解析A項(xiàng)，F(xiàn)2與水反應(yīng)生成HF和O2；B項(xiàng)，氫氟酸為弱酸；C項(xiàng)，I2的氧化性比Cl2弱，不能將鐵單質(zhì)氧化到＋3價(jià)；D項(xiàng)，K比Na金屬性強(qiáng)，故正確。9．(2022·北京石景山高一上期末)X、Y、Z、W為短周期元素，X2－和Y＋核外電子排布相同，X、Z位于同一主族，Y、Z、W位于同一周期，W的最外層電子數(shù)是X、Y最外層電子數(shù)之和。下列說法不正確的是()A．X、Y、Z、W核電荷數(shù)逐漸增大B．對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性：X>ZC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：W>ZD．離子半徑：X<Y答案D解析X、Y、Z、W為短周期元素，X2－和Y＋核外電子排布相同，則X為O，Y為Na，X、Z位于同一主族，則Z為S；Y、Z、W位于同一周期，W的最外層電子數(shù)是X、Y最外層電子數(shù)之和，則W為Cl。根據(jù)上述分析可知，X、Y、Z、W核電荷數(shù)逐漸增大，故A正確；氧的非金屬性比硫強(qiáng)，所以對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性：X>Z，故B正確；非金屬性：Cl>S，所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：W>Z，故C正確；X為O、Y為Na，兩者對(duì)應(yīng)離子的核外電子排布相同，原子序數(shù)越大，半徑越小，所以離子半徑：X>Y，故D錯(cuò)誤。10.下列有關(guān)堿金屬元素、鹵素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述正確的有?(

)①鹵素按F、Cl、Br、I的順序,其非金屬性逐漸減弱的主要原因是隨著核電荷

數(shù)增加,電子層數(shù)增多,原子半徑增大②F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7,次外層電子數(shù)都是8③堿金屬單質(zhì)均易與氧氣發(fā)生反應(yīng),加熱時(shí)生成的氧化物為R2O④根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測(cè),At2與H2化合較難,砹化銀也難溶于水⑤根據(jù)Cl、Br、I的非金屬性遞減,可推出HCl、HBr、HI的酸性依次增強(qiáng),而熱

穩(wěn)定性依次減弱⑥堿金屬都應(yīng)保存在煤油中A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)答案B解析鹵素按F、Cl、Br、I的順序,其非金屬性逐漸減弱的主要原因是隨著核電荷數(shù)增加,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,①正確;F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7,次外層電子數(shù)分別是2、8、18、18,②錯(cuò)誤;鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成過氧化鈉,③錯(cuò)誤;根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可以推測(cè),At2與H2化合較難,砹化銀也難溶于水,④正確;元素的非金屬性強(qiáng)弱與其對(duì)應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱有關(guān),與氫化物的酸性強(qiáng)弱無關(guān),⑤錯(cuò)誤;Li的密度比煤油的小,不能保存在煤油中,應(yīng)該用石蠟固封,⑥錯(cuò)誤;故選B。11.根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律分析下列推斷正確的是?(

)①K的金屬性比Na強(qiáng),因此鉀可以從氯化鈉溶液中置換出鈉②鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)均可用化學(xué)方程式X2+H2O?HX+HXO表示③氟化氫比溴化氫穩(wěn)定④氫氧化鉀比氫氧化銣的堿性強(qiáng)⑤鈉、鉀、銣三種單質(zhì)中,銣的熔點(diǎn)最高⑥已知同主族元素中,Cl的核電荷數(shù)大于F,故原子半徑Cl大于FA.①②④B.②③⑤⑥C.①④⑤D.③⑥答案D解析K的金屬性比Na強(qiáng),但將鉀加入氯化鈉溶液中時(shí),鉀會(huì)先與水反應(yīng)生成氫氧化鉀,無法將鈉置換出來,①不正確;F2遇水會(huì)生成HF和O2,②不正確;F的非金屬性比Br強(qiáng),則HF比HBr穩(wěn)定,③正確;Rb與K同主族,且Rb位于K的下一周期,Rb的金屬性比K強(qiáng),故氫氧化銣比氫氧化鉀的堿性強(qiáng),④不正確;堿金屬單質(zhì)

從上到下,熔、沸點(diǎn)逐漸降低,⑤不正確;同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,⑥正確;故選D。12.已知銣(Rb)是37號(hào)元素，其相對(duì)原子質(zhì)量是85，與鈉同主族，回答下列問題：(1)銣位于第________周期，其原子半徑比鈉元素的原子半徑________(填“大”或“小”)。(2)銣單質(zhì)性質(zhì)活潑，寫出它與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。銣單質(zhì)易與水反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________，實(shí)驗(yàn)證明，銣與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)________(填“劇烈”或“緩慢”)；反應(yīng)過程中銣在水________(填“面”或“底”)與水反應(yīng)，原因是____________________________________________________________________。(3)同主族元素的同類化合物的化學(xué)性質(zhì)相似，分別寫出①過氧化銣與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________；②過量的RbOH與AlCl3反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________。(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50g，當(dāng)它與足量水反應(yīng)時(shí)，可得到22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣，則這種堿金屬可能是________(填字母)。a.Lib.Nac.Kd.Cs答案(1)五大(2)2Rb＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2RbCl2Rb＋2H2O=2Rb＋＋2OH－＋H2↑劇烈底銣的密度比水的密度大(3)①2Rb2O2＋2CO2=2Rb2CO3＋O2②4OH－＋Al3＋=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)ab解析(2)Rb的密度比水大，遇水后沉在水底與水反應(yīng)，銣的還原性或金屬性比鈉強(qiáng)，與水反應(yīng)比鈉劇烈。(3)可根據(jù)鈉的相應(yīng)化合物發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行類推。(4)由生成氫氣的量可知，50g合金共失去2mol電子，50g純銣?zhǔn)サ碾娮由儆?mol，故50g的另一種堿金屬與水反應(yīng)失去的電子應(yīng)多于2mol，結(jié)合各堿金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量可知Li、Na符合要求。13.為探究同主族元素非金屬性的遞變規(guī)律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中A裝置內(nèi)可生成Cl2。請(qǐng)回答下列問題。(1)甲同學(xué)的部分實(shí)驗(yàn)記錄如下：B處棉花變成藍(lán)色；C處棉花變成橙紅色。甲同學(xué)由此現(xiàn)象得出的結(jié)論是同主族元素從上到下非金屬性減弱。①B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。②甲同學(xué)的結(jié)論________(填“正確”或“不正確”)，理由是___________________________________________。(2)乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中B、C兩處的棉花調(diào)換位置，用氯氣先置換出溴，然后溴再與KI接觸，以判斷Br2與KI能否發(fā)生反應(yīng)。該設(shè)想________(填“合理”或“不合理”)，原因是______________________________________。(3)丙同學(xué)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出C處的棉花，將其與另一個(gè)蘸有淀粉－KI溶液的棉花(E)接觸，發(fā)現(xiàn)E慢慢出現(xiàn)藍(lán)色，結(jié)合甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，他認(rèn)為可以確定同主族元素非金屬性的遞變規(guī)律，你同意此觀點(diǎn)嗎？________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________________________________________________________。答案(