原子结构与元素的性质 练习 高中化学新人教版必修第一册（2022-2023学年）

4.1.3原子结构与元素的性质

(1)碱金属元素性质的相似性和递变性。

重点(2)卤族元素性质的相似性和递变性。

(3)同主族元素的性质与原子结构的关系。

i.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

【解析】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

【解析】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H2,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LiQ,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

【解析】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02中燃烧生成过氧化物

D.都能与水反应生成强碱

【答案】C

【解析】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

点燃点燃

与H2O反应生成强碱；在02中点燃时4Li+Chq2Li2O；2Na+O2=Na2O2,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.KHCO3受热易分解产生CO?

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

【解析】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：Co

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。

【解析】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

【解析】A.F2是浅黄绿色气体，Cb是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，L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.碳(At)是原子序数最大的卤族元素，推测碳或碳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.碳是白色固体D.HAt有弱还原性

【答案】B

【解析】A.在卤族元素中，破的非金属性最弱，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，则破是有色固体，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澳，可向碘水中

A.加入适量AgNCh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

【解析】A.AgNCh不与澳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.澳单质可以氧化r,适量I的投入可以消耗少量澳单质，实现除杂，试剂选择正确，符合题意；

c.KBr不能与澳单质或者碘单质反应，试剂选择错误，不符题意；D.NaOH与澳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(Na>K),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，铭(T1)是其中重要的组成成分之一。已知错与铝同主族，且位于元素

周期表的第六周期，则下列关于铭的叙述错误的是()

A.铭元素的原子半径大于铝元素的原子半径

B.错单质的固体硬度较小

C.铭的最高价氧化物对应的水化物为TI(OH)3

D.铭在空气中表面不易被氧化

【答案】D

【解析】A.由铭与铝同主族且位于元素周期表的第六周期可知，链的电子层数较多，原子半径较大，A项

正确；B.错与铝是同主族元素，其单质都是质软的金属，B项正确；C.第EA族元素的最高化合价为+3,

则铭的最高价氧化物对应的水化物为Tl(OH)3,C项正确；D,同主族金属，从上到下金属性递增，铭的金

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：02Vse

B.简单氢化物热稳定性：H2Se>H2S

C.氢化物的沸点：H2Se<H2O

D.Se单质在常温下为气态

【答案】C

【解析】A.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则单质的氧化性：O2>Se,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：H2Se<H2S,B错误；C.水分

子间能形成氢键，则氢化物的沸点：H2Se<H2O,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“"，tian）,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™TsD.Ts在同族元素中非金属性最弱

【答案】C

【解析】A.Ts是H7号元素，在元素周期表第七周期第VHA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,其核素符号是等Ts,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簿用的是

SI8I8K

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

【解析】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液澳易挥发，在存放液澳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、KM!!。，固体、淀粉KI溶液，则通过实验可证明氧化性:

KMnO4>Cl2>I2

A.5句B.4句C.3句D.2句

【答案】C

【解析】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液澳易挥发，存放液澳需加水液封，故④正确；⑤

2KMnO4+16HC1(^)=2KC1+2MnCl2+5C12T+8H2OCl2+2KI=2KC1+12,根据氧化剂的氧化性强于氧化

产物的氧化性，氧化性：KMnO4>Cl2>I2,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NaBr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KI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滨水。

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：0

(3)实验I、II得到的CC1,层中含有卤素单质，可用NaOH浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收匕的

操作过程：

①向装有L的CC1”溶液的(填仪器名称)中加入少量浓NaOH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CC1,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H2s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：Cl>Br>I氯、澳、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

+

51+IO；+6H=3I2J+3H2O

【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；氯气能氧化澳离子生成澳单质，能氧化碘离子生成碘单质，澳能氧化碘离子生成碘单质，据此

判断非金属性强弱。

【解析】（1）根据分析，向NaBr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，生成的澳单质溶于四氯化碳，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C12,氧化产物是母2,II中氧化剂是Cb,氧化产物

是12,III中氧化剂是母2,氧化产物是12,所以氧化性强弱顺序是C12>Br2>l2,则元素原子得电子能力：

Cl>Br>Io用原子结构的知识解释为：氯、澳、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：Cl>Br>I；氯、澳、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NaOH浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离匕和CC1”向装有匕的CC1,溶液的分液

漏斗中加入少量浓NaOH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、NalCh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.NalCh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：5「+IO；+6H+=3l2J+3HQ,故答案

+

为：5F+IO；+6H=3I2+3H2Oo

17.如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图。

化6

合

5C

价df

4

3beg

2

1

Oa

-2j

单质氧化物酸盐物质类别

请回答下列问题

(1)硫元素在周期表中的位置为一。

(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—o

A.热稳定性H2O比H2s强

B.H2s水溶液在空气中变浑浊

C.比H2s的沸点高

D.在一定条件下，02与Cu反应生成CuO,S与Cu反应生成Cu2s

(3)写出b与j混合，发