2024-2025學年新教材高中化學第四章物質結構元素周期律第1節(jié)第3課時原子結構與元素的性質練習含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-第3課時原子結構與元素的性質基礎達標一、選擇題(每小題只有1個或2個選項符合題意)1．三種短周期元素在周期表中的位置關系如圖所示，下列說法正確的是(B)A．無法確定X、Y、Z各為何種元素B．均為非金屬元素C．Y為氯元素D．X元素形成的單質有很強的氧化性解析：由于第一周期只有兩種元素，故X為He，Y為F，Z為S，均為非金屬元素。2．單片銫鉀防火玻璃，是通過特別化學處理在高溫狀態(tài)下進行二十多小時離子交換，替換了玻璃表面的金屬鈉，形成的低膨脹硅酸鹽玻璃，具備高效的抗熱性能，同時通過物理處理后，玻璃表面形成高強的壓力，大大提高了抗沖擊強度，當玻璃破裂時呈現微小顆粒狀態(tài)，削減對人體的損害。單片銫鉀防火玻璃的強度是一般玻璃的6～12倍，是鋼化玻璃的1.5～3倍！下列關于銫的敘述中，正確的是(A)A．CsOH是一種可溶于水的強堿B．Cs在空氣中燃燒，生成一種氧化物Cs2OC．Cs與水反應，能發(fā)生爆炸，并放出O2D．加熱Cs2CO3，可生成氧化銫和二氧化碳解析：同主族元素性質相像，NaOH、KOH、CsOH均易溶于水，A正確；堿金屬由Li到Cs活潑性增加，Na與O2加熱生成Na2O2，鉀在O2中燃燒生成超氧化鉀，Cs在空氣中燃燒肯定不生成Cs2O，B錯；Cs與H2O反應生成H2，C錯；Na2CO3、K2CO3、Cs2CO3性質穩(wěn)定，受熱不分解，D錯。3．下列預料某些堿金屬元素及其化合物性質的結論錯誤的是(D)選項已知某些堿金屬元素及其單質的性質預料某些堿金屬元素及其單質的性質A鋰、鈉、鉀三種元素在自然界中都以化合態(tài)存在銣元素和銫元素在自然界中都以化合態(tài)存在B鉀單質與空氣中的氧氣反應比鈉單質更猛烈，甚至能燃燒銣單質和銫單質比鉀單質更簡單與氧氣反應，遇到空氣就會馬上燃燒C鉀單質與水反應比鈉單質更猛烈，甚至爆炸銣和銫比鉀更簡單與水反應，遇水馬上燃燒，甚至爆炸D鋰元素和鈉元素在化合物中的化合價都是＋1價，鈉單質與氧氣反應生成的氧化物有Na2O和Na2O2鋰單質與氧氣反應生成的氧化物有Li2O和Li2O2解析：鋰、鈉、鉀單質都很活潑，自然界中都以化合態(tài)存在，銣和銫單質更活潑，在自然界中都以化合態(tài)存在，A正確；鉀比鈉活潑，鉀與氧氣反應更猛烈，銣、銫單質比鉀單質還活潑，B正確；從鈉到銫與H2O反應依次加快，C正確；鋰單質與氧氣反應只生成Li2O，D錯。4．已知鋇的金屬活動性處于鉀和鈉之間。則下列改變中可能實現的是(B)A．鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉B．鋇可從冷水中置換出氫氣C．鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅D．在溶液中Ba2＋可氧化金屬鋅，生成Zn2＋解析：由于鋇可以與水反應，所以鋇和鈉一樣并不能置換出水溶液中的金屬離子。5．下列關于主族元素的說法錯誤的是(B)A．同主族元素隨著原子序數的遞增，元素的金屬性增加B．同主族元素隨著原子序數的遞增，元素單質的熔、沸點漸漸上升C．同主族元素原子最外層電子數都相同D．同主族元素最高價氧化物對應水化物的酸性漸漸減弱，堿性漸漸增加解析：同主族元素隨著原子序數的遞增，電子層數漸漸增多，失電子實力漸漸增加，得電子實力漸漸減弱，即元素的金屬性漸漸增加，非金屬性漸漸減弱，最高價氧化物對應水化物的堿性漸漸增加，酸性漸漸減弱，A、D項都正確；對于同主族的金屬元素，單質的熔、沸點從上到下漸漸降低，對于同主族的非金屬元素，單質的熔、沸點從上到下漸漸上升，B項錯誤；同主族元素原子最外層電子數都相同，C項正確。二、非選擇題6．某同學為驗證同主族元素性質的遞變規(guī)律，打算了如下藥品：①氯化鈉溶液②氫氧化鈉溶液③硝酸④水⑤鈉⑥鎂條⑦鋁條⑧鉀(1)打算選用的藥品是__④⑤⑧__。(2)所做的試驗是__2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O=2KOH＋H2↑__(用化學方程式表示)，推斷依據__鉀與水反應比鈉與水反應猛烈，推斷鉀比鈉活潑__。解析：鈉、鉀與水反應的共同點：①都浮在水面上，②四處游動，③熔化為一個閃亮的小球，④有“嘶嘶”的響聲；不同點：鉀與水反應比鈉與水反應更猛烈，反應可產生火焰，并發(fā)出稍微的爆炸聲。7．已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子的結構示意圖分別為請回答下列問題：(1)屬于同周期的元素是__Na、Cl__(填元素符號，下同)。(2)金屬性最強的元素是__Rb__，非金屬性最強的元素是__F__。(3)上述元素中單質氧化性最強的是__F2__(填化學式)。解析：由原子結構示意圖可知A為Rb、B為Cl、C為Na、D為F。(1)弄清原子結構示意圖與元素在周期表中的位置關系，即電子層數與周期數相等，所以B、C同周期。(2)Rb的金屬性最強，F的非金屬性最強。(3)非金屬性越強，單質的氧化性越強。8．據報道，德國科學家實現了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉換，該成果將給量子計算機的探討帶來重大突破。已知銣是37號元素。依據相關學問回答下列問題：(1)請推想銣(Rb)在元素周期表中的位置。__第五周期第ⅠA族__(2)現有銣和另一種堿金屬形成的合金50g，當它與足量水反應時，放出標準狀況下的氫氣22.4L，這種堿金屬可能是__a、b__(填字母)。a．Li b．Nac．K d．Cs解析：(1)由Rb的原子序數是37可推知Rb位于第五周期ⅠA族。(2)設該合金的平均相對原子質量為M，則依據得失電子守恒得eq\f(50g,Mg·mol－1)×1＝eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)×2，M＝25，因Mr(Rb)>25，則另一種堿金屬的相對原子質量應小于25，可能為Li或Na。能力提升一、選擇題(每小題有1個或2個選項符合題意)1．人體液的滲透壓平衡主要通過鈉離子和氯離子進行調整，鈉離子的另一個重要作用是調整神經元軸突膜內外的電荷，鈉離子與鉀離子的濃度差改變是神經沖動傳遞的物質基礎，世界衛(wèi)生組織建議每人每日攝入1～2克鈉鹽，鉀離子也參加調整滲透壓與軸突膜內外的電荷，人體中心臟、肝臟、脾臟等器官中鉀比較富集。下列與堿金屬元素有關的比較中不正確的是(AB)A．鋰與水反應比鈉與水反應猛烈B．還原性：K>Na，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C．熔、沸點：Li>Na>KD．堿性：LiOH<NaOH<KOH解析：鈉比鋰活潑，鈉與水反應更猛烈，A不正確；K性質特別活潑，K先與溶液里的H2O反應，不能在溶液中置換出鈉，B不正確；熔沸點：Li>Na>K，C正確；從Li到Cs，金屬性增加，對應堿的堿性增加，D正確。2．1940年，意大利化學家西格雷發(fā)覺了第85號元素，它被命名為“砹(At)”。在希臘文里，砹的意思是“不穩(wěn)定”。他和美國科學家科里森、麥肯齊用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核，轟擊金屬鉍－209，由此制得了85號元素——“亞碘”，即是砹。砹(At)是鹵族元素中位于碘后面的元素，推想砹和砹的化合物正確的是(CD)A．與H2化合的實力：At2>I2 B．砹在常溫下是白色固體C．砹原子的最外層上有7個電子 D．砹難溶于水，易溶于四氯化碳解析：從F到At元素的非金屬性減弱，與H2的化合實力減弱，A項錯；從F2到At2單質顏色漸漸加深，B項錯；鹵族元素的原子最外層都有7個電子，C正確；鹵素單質都易溶于四氯化碳等有機物，D項正確。3．2024年是門捷列夫提出元素周期表150周年。依據元素周期律和元素周期表，下列推斷不合理的是(BC)A．第35號元素的單質在常溫常壓下是液體B．位于第四周期第ⅤA族的元素為金屬元素C．第84號元素的最高化合價是＋7D．第七周期0族元素的原子序數為118解析：A項，第35號元素位于第四周期ⅦA族，為溴元素，溴單質在常溫常壓下為液態(tài)，所以正確，不符合題意；B項，位于第四周期ⅤA族元素為As，屬于非金屬元素，所以正確，符合題意；C項，第84號元素為第六周期ⅥA族，最高正價為＋6價，所以錯誤，符合題意；D項，第一到第七周期的元素種類分別為2、8、8、18、18、32、32，因此第七周期0族元素的原子序數為118，所以正確，不符合題意。4．甲、乙、丙三種溶液各含有一種X－(X－為Cl－、Br－或I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水變?yōu)槌壬?，將此溶液倒入丙中，顏色無明顯改變。則甲、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：熟知有關鹵素的學問：①單質氧化性為Cl2>Br2>I2，而對應陰離子的還原性為I－>Br－>Cl－；②碘單質可使淀粉變藍色，溴水顏色為橙色。由此可推出甲中加淀粉溶液和新制的氯水后變?yōu)槌壬?，說明甲中含有Br－，再加入丙溶液中無明顯改變，則說明丙中無I－。二、非選擇題5．已知H元素有多種同位素。(1)有H、D(eq\o\al(2,1)H)、T(eq\o\al(3,1)H)三種原子，各自可形成雙原子分子H2、D2、T2。①標準狀況下，它們的密度之比為__1∶2∶3__。②相同物質的量的三種單質中，質子數之比為__1∶1∶1__。③同溫同壓下，1L各單質氣體中所含電子數之比為__1∶1∶1__。(2)36gH2O與80gD2O的物質的量之比是__1∶2__，它們分別與足量Na反應時，所放出氣體體積之比(同條件)是__1∶2__，質量之比是__1∶4__。解析：(1)①ρ＝m/V＝nM/nVm＝M/Vm，相同條件下，Vm相同，所以其密度之比等于其摩爾質量之比，為1∶2∶3。②每個H2、D2、T2分子中含有的電子數都是2，物質的量相同的三種單質含有的分子數相同，含有的質子數相同，所以為1∶1∶1。③每個H2、D2、T2分子中含有的電子數都是2，同溫同壓下，1L的三種單質中含有的電子數相等，所以比為1∶1∶1。(2)36gH2O與80gD2O的物質的量之比為eq\f(36g,18g·mol－1)∶eq\f(80g,20g·mol－1)＝1∶2，它們分別與Na反應時，所放出氣體體積之比(同條件)是1∶2，質量之比是(1mol×2g·mol－1)∶(2mol×4g·mol－1)＝1∶4。6．某同學做同主族元素性質相像性、遞變性試驗時，自己設計了一套試驗方案，并記錄了有關試驗現象(見下表中的“試驗方案”與“試驗現象”，前后不肯定是對應關系)。試驗方案試驗現象①將氯水滴加到溴化鈉溶液中，振蕩后加入適量CCl4振蕩，靜置A．浮在水面上，熔成小球，不定向移動，隨之消逝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將溴水滴加到NaI溶液中，振蕩后加入適量CCl4，振蕩，靜置C．浮在水面上，熔成小球，不定向移動，并伴有稍微的爆炸聲，很快消逝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整理并完成試驗報告。(1)試驗目的：__探究同主族元素性質的相像性和遞變性__。(2)試驗用品：①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儀器：