第四章+第一節(jié)+第4課時(shí)+原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（講義及解析）高一化學(xué)必修第一冊（人教版2019）

必修第一冊第4課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)一堿金屬元素1.元素化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)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)定金屬元素一般少于4易失去不穩(wěn)定非金屬元素多于4易得到不穩(wěn)定2.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LiNaKRbCs核電荷數(shù)311193755原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.1520.1860.2270.2480.265相同點(diǎn)最外層均有1個(gè)電子，均有較強(qiáng)還原性遞變性從Li到Cs隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大(2)堿金屬化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究①鈉、鉀與氧氣反應(yīng)a.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈。b.反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na+O2Na2O2、K+O2KO2。c.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬的活潑性：K>Na。②鈉、鉀與水反應(yīng)a.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。b.化學(xué)方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；2K+2H2O=2KOH+H2↑。c.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與水反應(yīng)劇烈程度：K>Na；金屬的活潑性：K>Na。(3)堿金屬單質(zhì)性質(zhì)規(guī)律①物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度/g·cm-3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鋰銀白色，柔軟0.534180.51347鈉銀白色，柔軟0.9797.81882.9鉀銀白色，柔軟0.8663.65774銣銀白色，柔軟1.53238.89688銫略帶金色光澤，柔軟1.87928.40678.4a.相似性：堿金屬單質(zhì)都有銀白色的金屬光澤(銫略帶金色光澤)、硬度小、密度小、熔沸點(diǎn)較低，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，有延展性，鈉鉀合金為液態(tài)，可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；b.遞變性：在堿金屬內(nèi)，隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低，密度呈增大趨勢(但ρNa>ρK)，且Li、Na、K的密度小于1；Rb、Cs的密度大于1。②化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性a.相似性b.遞變性元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號LiNaKRbCs與O2反應(yīng)Li2ONa2O、Na2O2KO2復(fù)雜氧化物從Li→Cs，與氧氣反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜。如Li在氧氣中燃燒只生成Li2O，Na在氧氣中燃燒生成Na2O2，K在氧氣中燃燒生成更復(fù)雜的氧化物：KO2與H2O(或酸)反應(yīng)從Li→Cs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈。如K與H2O反應(yīng)能發(fā)生輕微爆炸，則Rb、Cs遇水會(huì)發(fā)生劇烈爆炸還原性及對應(yīng)離子氧化性化合物最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性逐漸增強(qiáng)③堿金屬性質(zhì)遞變的原因從Li→Cs，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失電子的能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)。3.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn)金屬性比較本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①在金屬活動(dòng)性順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)⑤若Xn++Y→X+Ym+，則Y比X的金屬性強(qiáng)【情境問題思考】1．某年，瑞典的化學(xué)家阿爾費(fèi)德森在分析一種礦物時(shí)發(fā)現(xiàn)，得出的已知成分只有96%，那么其余的4%到哪兒去了呢？他經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，確信一定是礦物中含有一種至今還不知道的元素。因這種元素是在名叫透鋰長石的礦物中發(fā)現(xiàn)的，他就取名為“鋰”(希臘文“巖石”之意)。不久，阿爾費(fèi)德森又在其它礦物中發(fā)現(xiàn)了這種元素。另一名瑞典化學(xué)家貝采尼烏斯也在卡爾斯溫泉和捷克的馬里安溫泉的礦泉水中發(fā)生了鋰。(1)問題一：在元素周期表中，鋰處于什么位置？(2)問題二：由Na的性質(zhì)預(yù)測Li可能的化學(xué)性質(zhì)？學(xué)習(xí)任務(wù)二鹵族元素1.鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)元素名稱氟氯溴碘砹—元素符號FClBrIAtTs核電荷數(shù)917355385117原子結(jié)構(gòu)示意圖相似性最外層電子數(shù)都是7.遞變性F→I，核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增大，原子半徑逐漸增大2.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2Cl2Br2I2顏色、狀態(tài)淡黃綠色氣體黃綠色氣體深紅棕色液體紫黑色固體顏色逐漸加深密度逐漸增大熔、沸點(diǎn)逐漸升高溶解性在水中溶解度小(F2與H2O反應(yīng))，在有機(jī)溶劑中溶解度大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暗處H2+F2=2HF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2+Cl22HCl較穩(wěn)定Br2加熱H2+Br22HBr不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱H2+I22HI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)樽攸S色2I-+Cl2=I2+2Cl-振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)樽攸S色2I-+Br2=I2+2Br-(3)鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性①相似性：主要化合價(jià)為-1價(jià)，最高正價(jià)為+7價(jià)(氟無正價(jià))，具有強(qiáng)氧化性②遞變性：隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減小，鹵素原子得電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱a.單質(zhì)的氧化性逐漸減弱：F2>Cl2>Br2>I2b.鹵離子還原性逐漸增強(qiáng)：F-＜Cl-＜Br-＜I-c.元素的非金屬性逐漸減弱：F>Cl>Br>Id.與H2化合或水反應(yīng)由易到難e.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱：HF>HCl>HBr>HIf.氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)：HF＜HCl＜HBr＜HIg．最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸減弱：HClO4>HBrO4>HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸h．前面元素的單質(zhì)能把后面的元素置換出來③鹵族元素性質(zhì)遞變的原因從F→I，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。4.元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn)非金屬性比較本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))判斷方法①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)5.同主族元素的相似性與遞變性同主族元素從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱?！厩榫硢栴}思考】2．1824年，法國化學(xué)家巴拉爾(1802—1876)在研究鹽湖中植物的時(shí)候，將從大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰，然后用浸泡的方法得到一種灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液即分為兩層：下層顯藍(lán)色(這是由于淀粉與溶液中的碘生成了化合物)；上層顯棕黃色。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？經(jīng)巴拉爾的研究，認(rèn)為可能有兩種情況：一是氯與溶液中的碘形成新的氯化碘，這種化合物使溶液呈棕黃色；二是氯把溶液中的新元素置換出來了，因而使上層溶液呈棕黃色。于是巴拉爾想了些辦法，試圖把新的化合物分開，但都沒有成功。所以他斷定這是一種與氯、碘相似的新元素。1825年，德國海德堡大學(xué)學(xué)生羅威把家鄉(xiāng)克羅次納的一種礦泉水通入氯氣，產(chǎn)生一種紅棕色的物質(zhì)。這種物質(zhì)用乙醚提取后，再將乙醚蒸發(fā)，則得到紅棕色的液溴。所以羅威也是獨(dú)立發(fā)現(xiàn)溴的化學(xué)家。(1)問題一：巴拉爾向浸取液中加入氯水和淀粉，溶液分為兩層，下層呈藍(lán)色，寫出反應(yīng)的離子方程式，并分析由此得出的結(jié)論。(2)問題二：羅威的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，并分析由此得出的結(jié)論。1．下列關(guān)于堿金屬元素的敘述錯(cuò)誤的是A．隨核電荷數(shù)遞增，堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)依次降低B．隨核電荷數(shù)遞增，堿金屬單質(zhì)的密度依次增大C．堿金屬單質(zhì)都是密度較小的有色金屬D．堿金屬元素的原子最外層都只有一個(gè)電子2．砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素，對砹及其化合物的敘述，不正確的是A．與H2化合的能力：At2<I2 B．砹在常溫下為白色固體C．砹難溶于水，易于四氯化碳 D．砹原子的最外層有7個(gè)電子3．下列關(guān)于同主族元素的說法錯(cuò)誤的是A．同主族元素隨原子序數(shù)遞增,元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng)B．同主族元素隨原子序數(shù)遞增,單質(zhì)氧化能力逐漸減弱C．同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同D．同主族元素的原子半徑,隨原子序數(shù)增大而逐漸增大4．下列關(guān)于元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱比較的說法不正確的是A．將大理石加入稀鹽酸中，能產(chǎn)生氣體，說明Cl的非金屬性強(qiáng)于CB．Si與化合所需溫度遠(yuǎn)高于S與化合所需溫度，說明S的非金屬性強(qiáng)于SiC．Na與冷水反應(yīng)劇烈，而Mg與冷水反應(yīng)緩慢，說明Na的金屬性強(qiáng)于MgD．Fe投入溶液中，能置換出Cu，說明Fe的金屬性比Cu的強(qiáng)5．某?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)來探究元素周期律。該組同學(xué)為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強(qiáng)弱，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象：Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸；Ⅱ．當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾；Ⅲ．當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)，關(guān)閉活塞a；Ⅳ．打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩，靜置后層溶液變?yōu)樽霞t色。請回答下列有關(guān)問題。（1）B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（2）驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（3）B和C儀器口放置浸有溶液的棉花的作用是。（4）由此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：同主族元素從上到下，原子的得電子能力逐漸（填“減弱”或“增強(qiáng)”）。1．氯、溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相似，主要原因是A．單質(zhì)均有顏色 B．均為雙原子分子C．原子最外層電子數(shù)均為7 D．均為非金屬元素2．下列關(guān)于堿金屬元素的說法中，正確的是A．IA族元素都是堿金屬元素B．在常溫下Cs與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸C．金屬鉀具有強(qiáng)還原性，K+具有強(qiáng)氧化性D．堿金屬單質(zhì)可將銅從其鹽溶液中置換出來3．向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯氣后，將溶液蒸干并充分灼燒，得到的固體物質(zhì)是A．NaCl B．NaCl、NaBr C．NaCl、I2、Br2 D．NaCl、NaI4．下列關(guān)于堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是A．堿金屬元素原子的最外層都只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去B．堿金屬單質(zhì)都是強(qiáng)還原劑C．堿金屬單質(zhì)都能在氧氣中燃燒生成過氧化物D．堿金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成堿5．關(guān)于鹵素單質(zhì)(X2)的下列敘述中正確的是A．都能與氫氣因劇烈化合而爆炸B．都能與鐵反應(yīng)生成FeX3C．都能與鈉反應(yīng)生成NaXD．都能與水反應(yīng)生成氫鹵酸HX和次鹵酸HXO6．下列關(guān)于鹵素的說法正確的是A．將少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振蕩，靜置，可觀察到上層液體呈紫色B．液溴有強(qiáng)揮發(fā)性，保存時(shí)應(yīng)加少量水液封C．Cl2可以從NaBr水溶液中置換出溴單質(zhì)，可類推F2可以從NaCl水溶液中置換出氯單質(zhì)D．HX的還原性順序?yàn)椋篐F>HCl>HBr>HI7．元素X、Y的原子在化學(xué)反應(yīng)中都易失2個(gè)電子而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，若X原子半徑小于Y原子的半徑，則下列說法中正確的是A．金屬性：X>YB．它們可能是非金屬元素C．兩種原子都有相同的電子層數(shù)D．堿性：Y(OH)2大于X(OH)28．鋰是第2周期ⅠA族元素，下列有關(guān)鋰元素性質(zhì)推測正確的是A．最高化合價(jià)為+2 B．原子半徑比鈉的大C．單質(zhì)與水的反應(yīng)比鈉更劇烈 D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性比鈉的弱9．下列有關(guān)敘述：①非金屬單質(zhì)M能從N的化合物中置換出非金屬單質(zhì)N；②M原子比N原子容易得到電子；③單質(zhì)M跟H2反應(yīng)比N跟H2反應(yīng)容易得多；④氣態(tài)氫化物水溶液的酸性HmM＞HnN；⑤氧化物對應(yīng)水化物的酸性HmMOx＞HnNOy；⑥熔點(diǎn)M＞N，能說明M比N的非金屬性強(qiáng)的是A．①②③ B．②⑤C．①②③④⑤ D．全部10．下列說法正確的是a．同主族元素從上至下，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，熔點(diǎn)逐漸降低b．在周期表中，同周期第IIA族和第IIIA元素質(zhì)子數(shù)相差可能是1、11或25c．鹵族元素由上至下，陰離子的還原性增強(qiáng)，單質(zhì)的顏色加深d．堿金屬單質(zhì)物理通性是硬度小，密度小，熔點(diǎn)低e．鹵素單質(zhì)越活潑，其熔沸點(diǎn)越低f．可以利用非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易程度來證明其元素非金屬性的強(qiáng)弱g．堿性：LiOH>NaOH>KOH>RbOHh．酸性：HClO4<HBrO4<HIO4A．4個(gè) B．5個(gè) C．6個(gè) D．7個(gè)11．已知氟、氯、溴、碘在元素周期表中位于同一縱行，都是典型的非金屬元素，都能與大多數(shù)金屬化合生成鹽，故統(tǒng)稱為鹵素。鹵素單質(zhì)都具有氧化性，其氧化性強(qiáng)弱順序是F2>Cl2>Br2>I2，它們都能與H2、H2O等反應(yīng)。（1）若用X2表示鹵素單質(zhì)，則X2與H2化合的化學(xué)方程式是，其反應(yīng)條件難易規(guī)律是。（2）氧化性強(qiáng)的鹵素單質(zhì)(如Cl2)能把氧化性弱的鹵素從其鹵化物(如NaBr或KI)中置換出來。請寫出將氯氣通入碘化鉀溶液中的化學(xué)方程式：，離子方程式：。12．最近，德國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將在量子計(jì)算機(jī)研究方面帶來重大突破。已知銣?zhǔn)?7號元素，相對原子質(zhì)量是85。根據(jù)材料回答下列問題：(1)銣位于元素周期表的第周期族。(2)關(guān)于銣的下列說法中不正確的是(填數(shù)字序號)。①與水反應(yīng)比鈉更劇烈

②Rb2O在空氣中易吸收水和二氧化碳③Rb2O2與水能劇烈反應(yīng)并釋放出O2④它是極強(qiáng)的還原劑⑤RbOH的堿性比同濃度的NaOH弱(3)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金5g，與足量水反應(yīng)時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體2.24L，則另一堿金屬可能是(填元素符號)。(4)銣久置于空氣中，最終變成產(chǎn)物是。A、Rb2O

B、Rb2O2

C、Rb2CO3

D、RbHCO313．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測其性質(zhì)，其中不正確的是A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑B．鈁在空氣中燃燒時(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物C．它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，這是一種極強(qiáng)的堿D．它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸14．下表是周期表中5種元素的相關(guān)信息，其中Q、W、X位于同一周期。元素信息元素信息Q位于周期表的第3周期第ⅢA族Y焰色反應(yīng)為紫色W最高正化合價(jià)為+7價(jià)Z原子結(jié)構(gòu)示意圖為X本周期中原子半徑最大下列說法正確的是A．Q在地殼中含量最高B．元素的金屬性：C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：D．Q的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物既能與NaOH反應(yīng)，又能與HCl反應(yīng)15．某同學(xué)做同主族元素性質(zhì)的相似性、遞變性實(shí)驗(yàn)時(shí)，自己設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案，并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(表中的“實(shí)驗(yàn)方案”與“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”前后不一定是對應(yīng)關(guān)系)。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①將新制氯水滴入溴化鈉溶液中，振蕩，再加入適量CCl4，振蕩后靜置A.浮在水面上，熔成小球，快速游動(dòng)，最后消失②將一小塊金屬鈉放入冷水中B.分層，上層無色，下層紫紅色③將溴水滴入NaI溶液中，振蕩，再加入適量CCl4，振蕩后靜置C.浮在水面上，熔成小球，快速游動(dòng)，并伴有輕微的爆炸聲，很快消失④將一小塊金屬鉀放入冷水中D.分層，上層無色，下層橙紅色請你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客髯逶匦再|(zhì)的相似性和遞變性。實(shí)驗(yàn)用品：①儀器：、、鑷子、小刀、玻璃片等。②試劑：金屬鈉、金屬鉀、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1NaBr溶液、0.1mol·L-1NaI溶液、CCl4等。(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(填寫與實(shí)驗(yàn)方案對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的字母和化學(xué)方程式)：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式①②③④(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：。16．1869年俄國化學(xué)家門捷列夫制出第一張?jiān)刂芷诒?，到現(xiàn)在形成的周期表經(jīng)過了眾多化學(xué)家的艱辛努力。元素周期表體現(xiàn)了元素位構(gòu)性的關(guān)系，揭示了元素間的內(nèi)在聯(lián)系，下圖是元素周期表的一部分，回答下列問題：

(1)元素Ga在元素周期表中的位置為：；(2)Sn的最高正價(jià)為，Cl的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為；(3)根據(jù)元素周期律，推斷①陰影部分元素形成的氫化物中熱穩(wěn)定性最高的是；(寫化學(xué)式)②H3AsO4、H2SeO4的酸性強(qiáng)弱為：H3AsO4H2SeO4(填“>”、“＜”、“=”或“無法比較”)；③氫化物的還原性：H2OH2S(填“>”、“＜”、“=”或“無法比較”)；④原子半徑比較：NSi(填“>”、“＜”、“=”或“無法比較”)。答案及解析1．(1)第2周期第IA族(2)Li具有還原性，能與O2、水、酸等反應(yīng)【解析】(1)由元素周期表知鋰是3號元素，位于第2周期第IA族。正確答案：第2周期第IA族(2)由Na的性質(zhì)知鈉具有還原性，可以與水反應(yīng)，與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，與酸反應(yīng)，故可預(yù)測Li具有還原性，能與O2、水、酸等反應(yīng)。正確答案：Li具有還原性，能與O2、水、酸等反應(yīng)。2．(1)Cl2+2I-=2Cl-+I2該反應(yīng)說明氧化性：Cl2>I2(2)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2該反應(yīng)說明氧化性：Cl2>Br2【分析】該題是一道以化學(xué)史料為載體的試題，讓同學(xué)們通過認(rèn)識科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的高貴品質(zhì)以及科學(xué)研究的一般方法。（1）巴拉爾向浸取液中加入氯水和淀粉，溶液分為兩層，下層呈藍(lán)色，碘單質(zhì)能使淀粉變藍(lán)，說明生成了碘單質(zhì)，故由題意知氯水與碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，所以反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2I-=2Cl-+I2，由氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物知氧化性：Cl2>I2。正確答案：Cl2+2I-=2Cl-+I2；該反應(yīng)說明氧化性：Cl2>I2（2）由題意知德國海德堡大學(xué)學(xué)生羅威把家鄉(xiāng)克羅次納的一種礦泉水通入氯氣，產(chǎn)生一種紅棕色的物質(zhì)，這種物質(zhì)用乙醚提取后，再將乙醚蒸發(fā)，則得到紅棕色的液溴，則是氯氣與溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)；故離子反應(yīng)方程式為：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，故該反應(yīng)說明氧化性：Cl2>Br2。正確答案：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；該反應(yīng)說明氧化性：Cl2>Br21．B【詳解】A.堿金屬都屬于金屬晶體，金屬陽離子半徑逐漸增大，對外層電子束縛能力減弱，金屬鍵減弱，所以熔沸點(diǎn)降低，故A正確;B.隨核電荷數(shù)遞增，堿金屬單質(zhì)的密度逐漸增大，但Na、K反常，故B錯(cuò)誤;C.堿金屬元素包含Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，屬于輕金屬元素，所以堿金屬單質(zhì)的密度都較小，堿金屬單質(zhì)多為具金屬光澤的銀白色金屬，銫帶金黃色,但暴露在空氣中會(huì)因氧氣的氧化作用生成氧化物膜使光澤度下降,呈現(xiàn)灰色的有色金屬，故C正確D.堿金屬元素都在IA族，原子最外層都只有一個(gè)電子，故D正確;答案：B?！军c(diǎn)睛】（1）堿金屬都屬于金屬晶體，其單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨著核電荷數(shù)的增大而減小，堿金屬單質(zhì)的密度逐漸增大;堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增多，其單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次降低，密度依次增大(但鉀反常)。2．B【詳解】A．同主族從上到下，單質(zhì)和氫氣化合越來越不容易，所以與H2化合的能力：At2＜I2，故A正確；B．同主族從上到下元素的單質(zhì)從氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)變化，且顏色加深，碘為紫黑色固體，則砹是黑色固體，故B錯(cuò)誤；C．由碘易溶于有機(jī)溶劑，則砹易溶于某些有機(jī)溶劑，也是不易溶于水的，故C正確；D．同主族元素原子具有相等的最外層電子數(shù)，即砹原子的最外層有7個(gè)電子，故D正確；故選B。3．A【詳解】A．同主族元素隨原子序數(shù)遞增，原子半徑會(huì)逐漸的增大，原子核對最外層電子的吸引能力減弱，所以得電子的能力逐漸減弱，故A錯(cuò)誤；B．同主族元素隨原子序數(shù)的遞增，金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱，所以單質(zhì)的氧化能力減弱，故B正確；C．最外層電子數(shù)相同的元素排成一縱行，稱為一族，因此同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同，故C正確；D．同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，故D正確；故選A。4．A【詳解】A．鹽酸中的溶質(zhì)HCl不是氯元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，雖然HCl的酸性比碳酸的強(qiáng)，但不能作為Cl、C非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，A錯(cuò)誤；B．單質(zhì)與越易化合，元素的非金屬性越強(qiáng)，B正確；C．單質(zhì)與水越易反應(yīng)生成堿和，其金屬性越強(qiáng)，C正確；D．較活潑的金屬單質(zhì)可將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，D正確；故選A。5．濕潤的淀粉試紙變藍(lán)吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣減弱【分析】濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，氯氣使?jié)駶櫟矸?KI試紙變藍(lán)，氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)和氯化鈉。將C中生成的單質(zhì)溴加入到D中，把碘化鉀氧化為單質(zhì)碘，由于氯氣會(huì)向外擴(kuò)散，因此在試管口要用浸有溶液的棉花，主要是除掉氯氣，防止污染環(huán)境?！驹斀狻浚?）與溶液反應(yīng)生成和，反應(yīng)的離子方程式為；故答案為：。（2）濕潤的淀粉試紙變藍(lán)色，說明有單質(zhì)碘生成，即說明氯氣的氧化性強(qiáng)于碘；故答案為：濕潤的淀粉試紙變藍(lán)。（3）B和C儀器口放置浸有溶液的棉花的作用是吸收未反應(yīng)的氯氣，防止其對空氣造成污染；故答案為：吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣。（4）由實(shí)驗(yàn)可知氯氣的氧化性強(qiáng)于溴，而溴的氧化性強(qiáng)于碘，所以同主族元素從上到下，原子的得電子能力逐漸減弱；故答案為：減弱。1．C【分析】化學(xué)性質(zhì)由最外層電子(或價(jià)電子)決定的?！驹斀狻緼．單質(zhì)均有顏色，屬于物質(zhì)的性質(zhì)，故A不符；B．均為雙原子分子，屬于物質(zhì)的組成，故B不符；C．原子最外層電子數(shù)均為7，屬于物質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上有相似，決定了氯、溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相似，故C符合；D．均為非金屬元素，屬于物質(zhì)的組成，故D不符；故選C。2．B【詳解】A．IA族元素中的H不屬于堿金屬元素，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，從上至下，隨著原子序數(shù)的遞增，金屬性越來越強(qiáng)，與水反應(yīng)越來越劇烈，銫的金屬性最強(qiáng)，在常溫下與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸，B正確；C．金屬鉀具有強(qiáng)還原性，但K+具有弱氧化性，C錯(cuò)誤；D．由于堿金屬單質(zhì)性質(zhì)太活潑，遇到水溶液時(shí)優(yōu)先和水反應(yīng)生成堿和氫氣，因此不能將銅從其鹽溶液中置換出來，D錯(cuò)誤；答案選B。3．A【詳解】還原性：，向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯氣，發(fā)生反應(yīng)、，此時(shí)溶液中含有、、，將溶液蒸干并充分灼燒，溴易揮發(fā)，碘易升華，得到固體剩余物質(zhì)的組成只有NaCl，答案選A。4．C【詳解】A．堿金屬元素原子的最外層都有1個(gè)電子，這個(gè)電子受到原子核的吸引力比較小，容易失去，A正確；B．堿金屬元素原子的最外層都只有1個(gè)電子，在反應(yīng)中易失去這個(gè)電子，表現(xiàn)為強(qiáng)還原性，原子在反應(yīng)中都是作還原劑，B正確；C．金屬Li在氧氣中燃燒生成Li2O，金屬Na在氧氣中燃燒生成Na2O2，金屬K、Rb、Cs在氧氣中燃燒生成更復(fù)雜的氧化物，C錯(cuò)誤；D．堿金屬單質(zhì)與H2O的反應(yīng)產(chǎn)生堿和H2，反應(yīng)方程式都可表示為2R+2H2O=2ROH+H2↑，D正確；故合理選項(xiàng)是C。5．C【詳解】A．碘單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不會(huì)劇烈反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．Fe3+的氧化性大于I-，所以碘單質(zhì)與Fe反應(yīng)時(shí)生成FeI2，B錯(cuò)誤；C．鈉的還原性很強(qiáng)，鹵素單質(zhì)都能和鈉反應(yīng)生成NaX，C正確；D．F2與水反應(yīng)生成HF和氧氣，D錯(cuò)誤；答案選C。6．B【詳解】A．將少量溴水加入KI溶液中，會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)，再加入CCl4，振蕩，靜置，會(huì)分層，碘溶解于四氯化碳中，四氯化碳和水互不相溶，密度大于水，可觀察到下層液體呈紫色，A說法錯(cuò)誤；B．液溴有強(qiáng)揮發(fā)性，且密度大于水，用水液封能很好保存液溴，B說法正確；C．Cl2可以從NaBr水溶液中置換出溴單質(zhì)，但是F2和NaCl水溶液的反應(yīng)先是和其中的水反應(yīng)置換出氧氣，C說法錯(cuò)誤；D．X原子得電子能力越強(qiáng)，則其陰離子的失電子能力越弱，非金屬性：F＞Cl＞Br＞I，則HX的還原性順序?yàn)椋篐F＜HCl＜HBr＜HI，D說法錯(cuò)誤；答案為B。7．D【分析】X和Y兩元素的原子，在化學(xué)反應(yīng)中都容易失去兩個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，X的原子半徑小于Y的原子半徑，說明兩元素位于同一個(gè)主族，且X在Y上方。【詳解】A．同主族元素從上往下金屬性逐漸增加，則金屬性：X<Y，A錯(cuò)誤；B．X、Y的原子在化學(xué)反應(yīng)中都易失2個(gè)電子而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最外層2個(gè)電子，不可能是非金屬元素，B錯(cuò)誤；C．X的核電荷數(shù)小于Y，Y元素的電子層數(shù)更多，C錯(cuò)誤；D．金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性越強(qiáng)，Y的金屬性更強(qiáng)，則堿性：Y(OH)2大于X(OH)2，D正確；故選D。8．D【詳解】A．鋰是第2周期ⅠA族元素，則最高化合價(jià)為+1，故A錯(cuò)誤；B．同主族元素，從上到下原子半徑遞增，則Li的原子半徑比Na小，故B錯(cuò)誤；C．堿金屬從上到下，元素的金屬性增強(qiáng)，則Li的金屬性比Na弱，鈉與水的反應(yīng)比Li更劇烈，故C錯(cuò)誤；D．堿金屬從上到下，元素的金屬性增強(qiáng)，則Li的金屬性比Na弱，最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物堿性比鈉的弱，故D正確；故答案為D。9．A【詳解】①根據(jù)非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)可推斷M比N的非金屬性強(qiáng)，①正確；②根據(jù)得電子的難易程度可以推斷M比N的非金屬性強(qiáng)，②正確；③根據(jù)單質(zhì)與H2反應(yīng)的難易程度可以推斷M比N的非金屬性強(qiáng)，③正確；④根據(jù)氣態(tài)氫化物水溶液的酸性不能推斷M、N的非金屬性強(qiáng)弱，如元素的非金屬性：O＞S，但水為中性物質(zhì)，H2S的水溶液顯酸性，④錯(cuò)誤；⑤如果不是元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性，則不能推斷M、N的非金屬性強(qiáng)弱，⑤錯(cuò)誤；⑥熔點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，其高低與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，不能用于比較元素非金屬性的強(qiáng)弱，⑥錯(cuò)誤；綜合分析可知：能夠證明元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是①②③，故合理選項(xiàng)是A。10．B【詳解】a．同主族元素從上至下，非金屬性逐漸減弱，因此單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，但熔點(diǎn)可能逐漸升高，如鹵素單質(zhì)，a錯(cuò)誤；b．在周期表中，同周期第IIA族和第IIIA元素質(zhì)子數(shù)相差可能是1、11或25，如第二周期的Be和B，第三周期的Mg和Al相差1，第四、第五周期因中間隔著10種過渡元素，因此第四、第五周期的第IIA族和第IIIA元素質(zhì)子數(shù)相差1+10=11，第六、第七周期因第IIIB族有15種元素，因此第六、第七周期的第IIA族和第IIIA元素質(zhì)子數(shù)相差11+14=25，b正確；c．鹵族元素由上至下，非金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，陰離子的還原性增強(qiáng)，單質(zhì)的顏色加深：氟氣為淺黃綠色，氯氣為黃綠色，溴單質(zhì)為深紅棕色，碘單質(zhì)為紫黑色，c正確；d．堿金屬單質(zhì)均是硬度小，密度小，熔點(diǎn)低的活潑金屬，d正確；e．鹵素單質(zhì)從上到下活潑性減弱，熔沸點(diǎn)升高，因此鹵素單質(zhì)越活潑，其熔沸點(diǎn)越低，e正確；f．元素的非金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越容易，因此可以利用非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易程度來證明其元素非金屬性的強(qiáng)弱，f正確；g．堿金屬從上到下分別為Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，從上到下金屬性增強(qiáng)，因此堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH，g錯(cuò)誤；h．鹵族元素從上到下為F、Cl、Br、I、At等，非金屬性逐漸減弱，因此最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性減弱，即酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，h錯(cuò)誤；綜上所述，有5個(gè)說法正確，B滿足題意。答案選B。11．X2＋H2=2HX按F2、Cl2、Br2、I2順序與H2化合由易到難Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2【分析】（1）鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序是F2>Cl2>Br2>I2，它們與同一種還原劑H2反應(yīng)，由易到難，均生成鹵化氫，據(jù)此進(jìn)行分析；（2）氯氣的氧化性大于碘，所以氯氣能夠置換碘，據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。【詳解】（1）由題意可知，鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序是F2>Cl2>Br2>I2，它們與同一種還原劑H2反應(yīng)，由易到難，生成物均為鹵化氫，所以X2與H2化合的化學(xué)方程式是X2＋H2=2HX；綜上所述，本題答案是：X2＋H2=2HX；按F2、Cl2、Br2、I2順序與H2化合由易到難。（2）氯氣通入碘化鉀溶液中生成氯化鉀和單質(zhì)碘，化學(xué)方程式：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2；碘化鉀、氯化鉀均屬于強(qiáng)電解質(zhì)，均能溶于水，拆成離子形式，所以離子方程式：Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2；綜上所述，本題答案是：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2；Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2。12．五ⅠA⑤Na或LiC【分析】（1）由原子核外的電子排布規(guī)律判斷；（2）Rb的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與Na相似；（3）根據(jù)反應(yīng)2R+2H2O=2ROH+H2↑可知，生成0.1molH2，結(jié)合平均摩爾質(zhì)量M計(jì)算；(4)根據(jù)鈉及鈉的化合物的性質(zhì)進(jìn)行分析。【詳解】（1）由原子核外的電子排布規(guī)律可推知37Rb的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，Rb應(yīng)位于第五周期第ⅠA族；（2）Rb的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與Na相似，且更活潑，對應(yīng)的Rb2O、Rb2O2、RbOH的性質(zhì)分別與Na2O、Na2O2、NaOH相似，則①金屬性Rb＞Na，所以與水反應(yīng)比鈉更劇烈，故正確；②氧化鈉易與水、二氧化碳反應(yīng)，則它的氧化物在空氣中易吸收CO2和水，故正確；③過氧化鈉和水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，所以Rb2O2與水能劇烈反應(yīng)并釋放出O2，故正確；④金屬性Rb＞Na，它是極強(qiáng)的還原劑，故正確；⑤金屬性Rb＞Na，RbOH的堿性比同濃度的NaOH強(qiáng)，故錯(cuò)誤；所以選⑤；（3）從堿金屬與水反應(yīng)通式2R+2H2O=2ROH+H2↑可知，生成0.1molH2，堿金屬的物質(zhì)的量為0.2mol，所以平均摩爾質(zhì)量M==25g/mol，而M(Rb)＞25g/mol，則另一堿金屬的M必小于25g/mol，所以可能是Na或Li；(4)銣久置于空氣中，先與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銣，氧化銣與空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化銣，氫氧化銣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸銣，故最終變成產(chǎn)物是Rb2CO3，答案選C。13．B【詳解】A．鈁(Fr)是堿金屬元素中最重的元素，原子半徑最大，故A正確；B．鈁在