4.1.2 原子结构与元素的性质（精练）（解析版）

PAGE15原子结构与元素的性质（精练）题组一碱金属题组一碱金属1．（全国·高一专题练习）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NaC．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【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。2．（全国·高一课时练习）下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述错误的是A．碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去B．碱金属单质都是强还原剂C．碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物D．碱金属单质都能与水反应生成碱【答案】C【解析】A．碱金属元素原子的最外层都有1个电子，这个电子受到原子核的吸引力比较小，容易失去，A正确；B．碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，在反应中易失去这个电子，表现为强还原性，原子在反应中都是作还原剂，B正确；C．金属Li在氧气中燃烧生成Li2O，金属Na在氧气中燃烧生成Na2O2，金属K、Rb、Cs在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物，C错误；D．碱金属单质与H2O的反应产生碱和H2，反应方程式都可表示为2R+2H2O=2ROH+H2↑，D正确；故合理选项是C。3．（江西）2019年诺贝尔化学奖授予JohnGoodenough教授、StanleyWhittingham教授以及吉野彰博士，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金属锂的密度是0.534g/cm3、煤油的密度是0.80g/cm3，下列有关金属锂的说法不正确的是A．自然界中不存在锂单质B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应C．金属锂可能与氧气、氯气、盐酸发生反应D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同，体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用【答案】B【解析】A．由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界不存在锂单质，A说法正确；B．由金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会和水发生反应，B说法错误；C．根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C说法正确；D．金属锂与钠的性质有相似又有不同，可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同，D说法正确；答案选B。4．（2022广东）下列关于碱金属元素的说法正确的是（

）A．碱金属元素中，锂原子失去电子的能力最强B．碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来C．金属钾具有强还原性，具有强氧化性D．常温下Cs与水反应会发生爆炸【答案】D【解析】A．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，故锂原子失去电子的能力最弱，故A错误；B．碱金属单质都易与反应，故碱金属单质与盐溶液反应时，总是先与反应，故B错误；C．还原性强的物质，其氧化产物的氧化性一定弱，故金属钾具有强还原性，因此具有弱氧化性，故C错误；D．Cs的金属性强，与反应非常剧烈，常会发生爆炸，故D正确。综上所述，答案为D。5．（2022上海）以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（

）①氢氧化物中碱性最强的是CsOH

②单质熔点最高的是铯③它们的密度依次增大

④其单质的还原性依次增强⑤它们对应离子的氧化性依次增强

⑥单质与水反应的剧烈程度依次增加⑦单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加A．①⑤⑦ B．②⑥ C．②③⑤ D．②③④【答案】C【解析】锂、钠、钾、铷、铯属于第ⅠA族元素，其中铯的金属性最强，金属性越强，形成的氢氧化物碱性越强，则CsOH的碱性最强，故①正确；碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低，故②错误；钾的密度反常，比钠的小，故③错误；碱金属元素从Li到Cs金属性逐渐增强，还原性依次增强，故④正确；碱金属单质从Li到Cs还原性逐渐增强，对应离子的氧化性应依次减弱，故⑤错误；金属性越强，与水反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与水反应的剧烈程度依次增加，故⑥正确；金属性越强，与酸反应越剧烈，碱金属单质从Li到Cs与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增加，故⑦正确；综上所述，不正确的是②③⑤，故答案为：C。6．（全国·高一专题练习）可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（

）①锂与水反应比钠剧烈

②金属单质都可以密封保存在煤油中③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳

④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同⑤“类钫”单质是强还原剂

⑥“类钫”在化合物中显+1价⑦推测“类钫”单质的密度应该大于

⑧“类钫”单质有较高的熔点A．①②④⑧ B．①②③⑦ C．③④⑤⑧ D．①③④⑥【答案】A【解析】①金属性：，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；③锂的氧化物（）是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，③正确；④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；⑤“类钫”属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显+1价，⑥正确；⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大（K反常），推测“类钫”单质的密度应该大于钫的，密度大于，⑦正确；⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以“类钫”单质的熔点很低，⑧错误。故选A。题组二卤族元素题组二卤族元素1．（新疆·乌鲁木齐市第四中学高一期末）现有下列试剂：①氯水②Br2水③碘水④FeCl3溶液，能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是A．①②④ B．④ C．除③外 D．全部【答案】D【解析】①氯水②Br2水④FeCl3溶液均可氧化碘离子生成碘单质，③碘水中含碘单质，则均能使淀粉碘化钾溶液变蓝。故选D。2．（四川·乐山市教育科学研究所高一期末）碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以形式存在，在海水中主要以形式存在，几种粒子与之间有以下转化关系，下列说法正确的是。I-单质XIOA．反应①②均为置换反应B．①②反应中，均作还原剂，被氧化成C．氧化性顺序：D．由题给信息可预测：淀粉的溶液与新制氯水互滴现象不同【答案】D【解析】A．根据反应②的化学方程式，可判断②不属于置换反应，故A错误；B．①②反应中，均作氧化剂，被还原成，故B错误；C．根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，可知氧化性顺序：Cl2>I2，Cl2>，故C错误；D．淀粉的溶液与新制氯水互滴时分两种情况，一种是氯水不过量，一种是氯水过量，不过量时，发生反应①生成碘使淀粉溶液变蓝，过量时发生反应②没有碘生成，淀粉溶液不变蓝，故D正确；答案D。3．（浙江·杭州市余杭区教育局高一期末）下列能使湿润-淀粉试纸变蓝的气体是A． B． C． D．【答案】A【解析】氧化KI生成单质碘，单质碘与淀粉变蓝，而、、都不与KI反应；综上所述，答案为A。4．（全国·高一单元测试）下列关于卤素单质性质的说法错误的是A．溴在常温下为液体，易挥发B．碘在常温下为紫黑色固体，易挥发C．溴可溶于水，更易溶于四氯化碳等有机溶剂中D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色【答案】B【解析】A．溴单质在常温下为液体，容易挥发，A说法正确；B．碘单质在常温下为紫黑色固体，易升华，B说法错误；C．溴可溶于水，在四氯化碳等有机溶剂中溶解度更大，更易溶，C说法正确；D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，D说法正确；答案选B。5．（河北）已知：溴化铁在200°C以上易分解，煮沸水溶液也会使其分解，生成溴化亚铁和溴单质。实验室里利用如图装置制取纯净的无水FeBr3。下列说法正确的是A．A、B、C分别盛有饱和Na2CO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液B．装置②中温水的作用是降低装置①中生成的CO2在液溴中的溶解度C．实验开始时，先加热管式炉，再打开装置①中活塞D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温【答案】D【解析】A．利用装置①可制备二氧化碳，但其中含有HCl和水蒸气，装置③中A、B依次可除去HCl和水蒸气，利用装置④可进行尾气处理，故A、B、C分别盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液，A错误；B．装置②中温水的作用是促进液溴的挥发，从而得到溴蒸气，B错误；C．实验开始时，要先打开装置①中活塞，利用反应产生的二氧化碳排除装置中的空气，再加热管式炉，防止铁粉被氧气氧化生成杂质，C错误；D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入二氧化碳至室温，排除装置中的溴蒸气，并使其被C中烧碱溶液吸收，防止污染环境，D正确；故选D。6．（全国·高一专题练习）向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成不可能是A．NaCl，NaI B．NaCl，NaBrC．NaCl，NaBr，NaI D．NaCl【答案】A【解析】A．当加入氯气，氯气先和碘离子反应，后和溴离子反应，所以固体是中不可能是NaCl、NaI，故A符合题意；B．当氯气少量时，发生反应2NaI+Cl2=2NaCl+I2，部分2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2反应，加热过程中，碘升华，所以固体是NaCl、NaBr，故B不符合题意；C．当氯气少量时，只发生部分2NaI+Cl2=2NaCl+I2反应，加热过程中，碘升华，所以固体是NaCl、NaBr、NaI，故C不符合题意；D．当氯气过量时，发生反应2NaI+Cl2=2NaCl+I2、2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2，加热过程中，Br2易挥发、I2易升华，最后剩余固体是NaCl，故D不符合题意。答案选A。7．（河北）在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是A．KBr B．KCl C．KBr、KCl D．KCl、Br2、I2【答案】B【解析】还原性：I->Br->Cl-，在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，依次发生Cl2+2KI=2KCl+I2，Cl2+2KBr=2KCl+Br2，反应后得到I2、KCl、Br2和水的混合物，然后将溶液蒸干、灼烧，水蒸发，Br2挥发，I2升华，最后得到KCl固体，B符合题意；选B。8．（2022云南）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，Cl2是黄绿色气体，Br2是深红棕色液体，I2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。9．（全国·高一课时练习）关于卤素化学性质的实验中，叙述正确的是A．碘化钾溶液遇淀粉变蓝色B．在盛有液溴的瓶内通常加一些水，以防止溴的挥发C．氯气通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色是由于氯气的漂白作用D．卤化氢气体通入水中，都能形成强酸溶液【答案】B【解析】A．I2遇淀粉溶液变为蓝色，而碘化钾溶液中含有I-，无I2，因此其遇淀粉溶液不会变蓝色，A错误；B．由于溴单质易挥发，结合其密度比水大，在水中不易溶解的性质，通常在盛有液溴的瓶内通常加一些水，以防止溴的挥发，B正确；C．Cl2与水反应产生HCl、HClO，酸电离产生H+，能够使紫色石蕊试液变为红色，而HClO同时具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此氯气通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色是由于HClO的漂白作用，C错误；D．卤化氢气体通入水中，产生的氢氟酸是弱酸，而HCl、HBr、HI都能形成强酸溶液，D错误；故合理选项是B。10．（全国·高一专题练习）向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体物质是A．NaCl B．NaCl、NaBr C．NaCl、I2、Br2 D．NaCl、NaI【答案】A【解析】还原性：，向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气，发生反应、，此时溶液中含有、、，将溶液蒸干并充分灼烧，溴易挥发，碘易升华，得到固体剩余物质的组成只有NaCl，答案选A。11．（全国·高一专题练习）某同学做同主族元素性质的相似性、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(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。实验方案实验现象①将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置A．浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失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将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置C．浮在水面上，熔成小球，快速游动，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。实验用品：①仪器：_______、_______、镊子、小刀、玻璃片等。②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1NaBr溶液、0.1mol·L-1NaI溶液、CCl4等。(2)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：实验方案实验现象化学方程式①______________②______________③______________④______________(3)实验结论：_______。【答案】(1)

试管

滴管(2)

D

Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2

A

2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑

B

Br2＋2NaI=2NaBr＋I2

C

2K＋2H2O=2KOH＋H2↑(3)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱【解析】根据实验条件和实验药品的性质判断所需仪器；依据实验步骤和实验现象，结合物质性质和反应现象进行对应，写出反应的化学方程式；分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度，结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析判断，同主族从上到下失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱。(1)该试验涉及滴加溶液，则需胶头滴管，实验过程中离不开试管；故答案为：试管；滴管；(2)①氯水滴入NaBr溶液中发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，振荡后加入CCl4后振荡、静置，观察到分层，上层无色，下层橙红色，故选D；②将一小块Na投入冷水中发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失，故选A；③将溴水滴入NaI溶液中发生反应Br2+2NaI=2NaBr+I2，振荡加入适量CCl4，振荡后静置，观察到分层，上层无色，下层紫红色，故选B；④将一小块K投入冷水中发生反应2K+2H2O=2KOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，故选C。(3)根据实验得出结论：同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱。12．（陕西·咸阳市实验中学高一阶段练习）为了研究非金属元素性质的变化规律，某同学设计如图实验装置。(1)高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，离子方程式为___________。(2)如果A中盛放浓盐酸，B中盛放酸性高锰酸钾溶液，C中盛放饱和氢硫酸，反应开始后观察到C中产生淡黄色沉淀，证明氯的非金属性比硫的非金属性___________(填“强”或“弱”或“无法判断”)。(3)若用该装置证明Cl2氧化性强于I2的氧化性。则A中盛放浓盐酸，B中盛放高锰酸钾粉末，C中盛放淀粉KI溶液，则C中的现象为___________。(4)现有浓硝酸、大理石、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用该装置证明：非金属性：N＞C＞Si。C中盛放试剂___________，实验现象为___________，该装置还存在不足之处，改进措施为___________。【答案】（1）2+10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑

强

淀粉KI溶液变蓝色

硅酸钠溶液(其他合理答案均可)

有白色沉淀生成

在B、C之间加一个盛放饱和NaHCO3溶液的洗气瓶【解析】(1)高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气、MnCl2、KCl和水，发生反应的离子方程式为2+10Cl﹣+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑；(2)如果A中盛放浓盐酸，B中盛放酸性高锰酸钾溶液，C中盛放饱和氢硫酸，反应开始后观察到C中产生淡黄色沉淀，说明发生反应Cl2+H2S=S↓+2HCl，其中Cl2是氧化剂，S是氧化产物，则Cl2的氧化性大于S，即证明氯的非金属性比硫的非金属性强；(3)利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质，反应的离子方程式为：2I-+Cl2═I2+2Cl-，碘单质遇淀粉变蓝，则可观察到的现象是淀粉KI溶液变蓝色；(4)现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；因此先加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀；装置C中反应是：CO2++H2O=H2SiO3↓+，C中装试剂硅酸钠溶液；现象为有白色沉淀生成；但是浓硝酸具有挥发性，防止硝酸和硅酸钠之间反应的干扰，所以在B、C之间加一个盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。【点睛】考查酸性强弱和氧化性强弱比较实验设计、试剂选择等知识点，明确非金属性强弱判断方法是解本题关键，难点是防止挥发盐酸对实验的干扰，需要利用饱和NaHCO3溶液除去。题组三综合运用题组三综合运用1．（辽宁辽阳·高一期末）下表为元素周期表的短周期部分，①~⑦代表七种短周期元素。①②③④⑤⑥⑦已知：⑤的焰色试验火焰呈黄色。请填写下列空白：(1)②在元素周期表中的位置为___________；①的原子结构示意图为___________。(2)③的一种核素的中子数为10，其原子符号为___________(用形式表示)。(3)④和⑦中非金属性较弱的是___________(填元素符号)。(4)①和⑤中原子半径较大的是___________(填元素符号)，与⑤同族的下一周期元素和③的最简单氢化物反应的离子方程式为___________。(5)将⑥的氧化物加入⑤的最高价氧化物对应水化物的溶液中，发生反应的离子方程式为___________。【答案】(1)

第二周期第ⅣA族

(2)(3)Cl(4)

Na

(5)【解析】⑤的焰色试验呈黄色，说明⑤为Na元素，则①为Li元素，②为C元素，③为O元素，④为F元素，⑥为Al元素，⑦为Cl元素。(1)②为C元素，位于周期表第二周期、第ⅣA族；①为3号Li元素，原子结构示意图为：；(2)③为8号O元素，O元素质子数为8，其一种核素中子数为10，则其质量数A=8+10=18，符号为：；(3)④为F元素，⑦为Cl元素，Cl元素非金属性比F弱，答案为：Cl；(4)①为Li，电子层为2层，⑤为Na，电子层为3层，故Na原子半径大于Li，故此处填：Na；③为O元素，其最简单氢化物为H2O，与⑤同族的下一周期元素K与水反应生成KOH和H2，对应离子方程式为：2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑；(5)⑤为Na元素，最高价氧化物对应水化物为NaOH，⑥的氧化物Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，对应离子方程式为：。2．（江苏无锡·高一期末）氯酸钾与盐酸反应会形成二氧化氯(ClO2)。ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。现以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3，其工艺流程如图所示：(1)氯化过程控制电石渣过量，在75°C左右进行，Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2。①生成Ca(ClO3)2的化学方程式为___________。②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有___________(填序号)。A．适当减缓通入Cl2速率B．充分搅拌浆料C．加水使Ca(OH)2完全溶解(2)在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2KClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O方法二：2KClO3+H2O2+H2SO4=-2ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是___________。(3)饮用水中ClO2的含量可用以下实验方法进行测定。已知：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6，I2遇淀粉溶液显蓝色。步骤I：准确量取一定量水样加入到锥形瓶中，调节水样pH为7.0~8.0；步骤II：加入足量的KI晶体，将ClO2还原为ClO，KI被氧化为I2；步骤III：加入少量淀粉溶液，用Na2S2O3溶液测定反应生成的I2；。①骤II中ClO2与KI反应的离子方程式为___________。②步骤III中Na2S2O3溶液和I2恰好完全反应时，观察到锥形瓶中的现象为___________。【答案】(1)

6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O

AB(2)方法二制备的ClO2中不含有毒气体Cl2(3)

2ClO2+2I-=2ClO+I2

溶液由蓝色变为无色【解析】电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3

]加水打浆，之后通入氯气，在75°C左右进行，Cl2

与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO3)2，在滤液中加入KCl转化生成KClO3溶液，再经系列处理后得到KClO3。(1)①根据题意氯气与石灰乳反应得到Ca(ClO3)2，该过程中Cl2发生歧化，被氧化为Ca(ClO3)2，根据氯元素的价态变化规律可知，被还原生成CaCl2，化学方程式为：6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O；②A．适当减缓通入Cl2速率，可以使氯气充分与浆料反应，提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率，A符合题意；B．充分搅拌浆料，也可以使氯气充分与浆料反应，B符合题意；C．Ca(OH)2的溶解度较小，加水完全溶解后所得溶液浓度偏低，不利于氯气的吸收，C不符合题意；综上所述答案为AB；(2)方法一产生污染性气体氯气，而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染，所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒；(3)①根据KI将ClO2还原为ClO，KI被氧化为I2，根据电子守恒可得ClO2和I-的系数比为1：1，再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO2+2I-=2ClO+I2；②淀粉遇碘变蓝，当Na2S2O3溶液和I2恰好完全反应时，溶液中不再存在碘单质，所以可以观察到锥形瓶中溶液由蓝色变为无色。3．（广东·佛山一中高一期中）液溴沸点为58.8℃，易挥发，与氯气化学性质相似，在化工中有重要用途，一种用氯气直接氧化HBr回收液溴的工艺如图，回答下列问题：物质溶解性Br2微溶于水，易溶于CCl4CCl4为无色油状液体，良好的有机溶剂，往溴水中加入CCl4可使Br2转移至CCl4中HCl极易溶于水，难溶于CCl4HBr易溶于水，难溶于CCl4(1)反应器I中反应的化学方程式为___。(2)通过冷却阱可冷凝回收80%的溴蒸气，写出一条提高溴蒸气回收率的措施___。(3)副产品名称是___，废渣成分的化学式是___。(4)反应器II中溴转化为两种易溶于水的盐，其中氧化产物是BrO，反应的离子方程式为___；反应器III中加入H2SO4的目的是使上一步生成的两种盐在酸性条件下反应再次转化为Br2，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___。(5)反应器I中投入的氯气与溴化氢的体积比对溴中含氯量以及溴的回收率的影响如图所示。要得到纯度达到97%以上的合格液溴，应选择的合适的投料比范围为___。【答案】(1)Cl2+2HBr=2HCl+Br2(2)降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)(3)

盐酸

CaSO4(4)

3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O

5∶1(5)0.5～0.55【解析】HBr与Cl2在反应器Ⅰ发生置换反应生成溴，因为液溴沸点为58.8℃，易挥发，故将所得产物冷却，重复多次冷却可提高溴的回收率。用CCl4从混合液中萃取出溴，则剩下HCl，副产物为盐酸和少量溴，反应器Ⅱ中加Ca(OH)2除去盐酸，少量溴转化为Br-、。反应器Ⅲ中加硫酸，生成废渣为CaSO4沉淀；Br-、酸性条件下反应再次转化为Br2。据此分析解答。（1）HBr与Cl2在反应器Ⅰ发生置换反应生成溴，反应的化学方程式为：Cl2+2HBr=2HCl+Br2；故答案为：Cl2+2HBr=2HCl+Br2；（2）液溴沸点为58.8℃，易挥发，提高溴蒸气回收率可采取：降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)；故答案为：降低冷凝的温度(或延长冷凝的时间)；（3）由分析可知，副产物为盐酸；废渣为CaSO4；故答案为：盐酸；CaSO4；（4）由分析可知，反应器Ⅱ中加Ca(OH)2，少量溴转化为Br-、，反应的离子方程式为：3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O；酸性条件下Br-、反应再次转化为Br2，5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1；故答案为：3Br2+6OH-=5Br-+BrO+3H2O；5∶1；（5）由图可知，投料比超过0.55，溴中含氯量升高、溴回收率降低，要得到纯度达到97%以上的合格液溴，合适的投料比范围为：0.5～0.55；故答案为：0.5～0.55。课后测评一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)1.下列说法不正确的是()A.1869年,俄国化学家门捷列夫将元素按照核电荷数由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一起,制作出第一张元素周期表B.稀土元素能大大改善合金的性能,被称为“冶金工业的维生素”C.同位素在生产、生活和科研中有着广泛应用,如

12D.碱金属熔点都比较低,导热性都很好,如液态钠可用作核反应堆的传热介质答案A解析1869年,俄国化学家门捷列夫发现元素的性质随相对原子质量的增大而呈周期性的变化的规律,并将化学性质相似的元素放在一起,制作出第一张元素周期表,A错误;在合金中加入适量的稀土金属,就能大大改善合金的性能,所以稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,B正确;同位素在生产、生活和科研中有着广泛应用,如

12H、13H可用于制造氢弹,14C可用于探测文物的年代,C正确;碱金属元素金属性强,原子最外层电子受到原子核的吸引力小,因此物质的熔点都比较低,导热性都很好2.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。2017年,中国公布113号、115号、117号和118号四种元素的中文名称。其中118号元素的原子符号为

118294Og,中文名称为“”。下列说法不正确的是(A.质子数为118 B.中子数为176C.核外电子数为118 D.质量数为412答案D解析原子符号左下角为质子数,左上角的数字为质量数,质量数=质子数+中子数,根据

118294Og知,该元素质子数为118、质量数为294、中子数为176(294-118),原子中质子数等于核外电子数为3.下列说法正确的是()A.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强B.N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构C.在O2、CO2和金刚石中,都存在共价键,它们均由分子构成D.KOH和MgCl2都是离子化合物,均存在共价键和离子键答案B解析元素的非金属性越强,相应氢化物的热稳定性越强,非金属性:Cl>Br>I,则HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,A项错误;N原子最外层有5个电子,与另一个N原子形成三对共用电子对达到8电子稳定结构,Cl原子最外层有7个电子,与另一个Cl原子形成一对共用电子对达到8电子稳定结构,B项正确;金刚石是由原子直接构成的,C项错误;KOH中存在共价键和离子键,属于离子化合物,MgCl2中只存在离子键,属于离子化合物,D项错误。4.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质属于离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是()A.K3C60中只有离子键B.K3C60中不含共价键C.该晶体在熔融状态下能导电D.C60与12C互为同素异形体答案C解析C60中两个碳原子之间含有共价键,A、B项错误;C项,该晶体属于离子化合物,熔融状态下能够导电,正确;D项,同素异形体研究的对象是单质,12C是原子,错误。5.下列说法错误的是()A.元素周期表共有18个纵行B.元素周期表共有7个横行,即7个周期,其中第一、二、三周期为短周期C.原子最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族D.62144Sm与答案C解析由元素周期表的结构可知,元素周期表中有18个纵行,故A正确;元素周期表中有7个横行,即7个周期,短周期包括第一、二、三周期,故B正确;He的最外层电子数为2,但不在第ⅡA族,故C错误;质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,62144Sm与

62145Sm的质子数都是62,中子数分别为82、6.下列各组物质性质比较不正确的是()A.酸性强弱:HClO4<HBrO4<HIO4B.碱性强弱:Mg(OH)2<NaOH<KOHC.还原性:Al<Mg<NaD.单质与氢气化合由易到难的顺序:Cl2、S、P、Si答案A解析HClO4、HBrO4、HIO4均为非金属元素最高价氧化物对应的水化物,因非金属性:Cl>Br>I,故酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故A符合题意;因金属性:K>Na>Mg,故其最高价氧化物对应水化物的碱性:Mg(OH)2<NaOH<KOH,故B不符合题意;Al、Mg、Na为同周期元素,根据元素周期律可知,还原性:Al<Mg<Na,故C不符合题意;Cl、S、P、Si为同周期元素,根据元素周期律可知,非金属性:Cl>S>P>Si,故其单质与氢气化合由易到难的顺序:Cl2、S、P、Si,故D不符合题意。7.反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是()A.中子数为9的氮原子:7B.N2分子的电子式:N︙︙NC.Cl2分子的结构式:Cl—ClD.Cl-的结构示意图:答案C解析A项,中子数为9的氮原子应表示为

716N;B项,N2分子的电子式应为∶N︙︙N∶;D项,Cl-的结构示意图应为8.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是()A.锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈B.砹(At2)为有色固体,AgAt难溶于水C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂D.HBrO4的酸性比HIO4的酸性强答案A解析锂的金属性比钠弱,锂与水反应没有钠与水反应剧烈,故A错误;砹与碘同主族,碘为紫色固体,AgI难溶于水,所以砹(At2)为有色固体,AgAt也难溶于水,故B正确;铷(Rb)比钠活泼,铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,故C正确;溴的非金属性强于碘,元素非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,故D正确。9.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是()A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>SiD.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族答案C解析非金属性:O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故不选A;H与F、Cl等形成共价化合物,与Na、K等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故不选B;可利用最高价含氧酸的酸性比较元素的非金属性,但HCl不是最高价含氧酸,则无法比较Cl、C的非金属性,故选C;118号元素的核外有7个电子层,最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故不选D。10.下表为元素周期表的一部分。X、Y、Z、W为短周期元素,其中X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍。下列说法不正确的是()XYZWTA.Y氢化物的热稳定性比X氢化物的热稳定性高B.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强C.原子半径(r)大小比较:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)D.根据元素周期律,可以推测存在T3Y4、TZ2和TW4答案C解析X、Y、Z、W为短周期元素,其中X元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,故该原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则X为C元素,X、T同主族,则T为Ge元素;Y与X同周期且相邻,则Y为N元素;由元素在周期表中的位置可知,Z为S元素,W为Cl元素。同周期元素,从左到右,非金属性增强,非金属性:Y(N)>X(C)。元素非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则气态氢化物的稳定性:Y>X,A正确,不符合题意;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:W(Cl)>Z(S),所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,B正确,不符合题意;同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径大小为:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),C错误,符合题意;Ge与C同主族,则Ge的常见化合价为+2和+4价,可以推测其存在Ge3N4、GeS2和GeCl4,D正确,不符合题意。二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1~2个选项符合题意)11.1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核

24He)轰击金属原子

ZWX,得到核素

ZWX+2其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()A.ZWXB.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸答案B解析依据题给的反应过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为5,可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知A项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al,故原子半径Al大于P,C项错误;磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2等,D项错误。12.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的化合物A在一定条件下完全分解,生成甲、乙、丙、丁四种气体,甲、乙分别能使无水硫酸铜、湿润的红色石蕊试纸变蓝,丙是导致酸雨的主要污染物,丁能参与大气循环。下列说法正确的是()A.原子半径:W<X<Y<ZB.简单氢化物的稳定性:Y>X>ZC.W分别与X、Z形成的简单化合物之间能反应生成离子化合物D.在化合物A的分解反应中丙为氧化产物,丁为还原产物答案BC解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,由以上四种元素组成的化合物A在一定条件下完全分解,生成甲、乙、丙、丁四种气体,甲、乙分别能使无水硫酸铜、湿润的红色石蕊试纸变蓝,则甲为H2O、乙为NH3;丙是导致酸雨的主要污染物,丙为SO2,丁能参与大气循环,丁可能为CO2或O2,结合A中含有4种元素可知丁为O2;A可能为硫酸铵或硫酸氢铵,A为W、X、Y、Z四种元素形成的化合物,其原子序数逐渐增大,则W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。一般来说,原子核外电子层越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径大小为:H<O<N<S,即W<Y<X<Z,A错误;元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性:O>N>S,则氢化物稳定性:Y>X>Z,B正确;W分别与X、Z形成的化合物分别为NH3、H2S,二者发生反应生成硫化铵或硫氢化铵,铵盐均属于离子化合物,C正确;丙为SO2,丁为O2,二氧化硫是+6价的S元素被还原所得产物,O2为-2价O元素被氧化所得产物,D错误。13.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表。元素代号XYZW原子半径/nm0.1600.1430.0700.066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列有关这几种元素的叙述中,正确的是()A.元素的金属性:X<YB.Z原子的最外层电子数为7C.元素的简单离子半径:r(X2+)<r(W2-)D.元素Y的最高价氧化物能溶于氢氧化钠溶液答案CD解析由表中数据可知,X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。同一周期,从左到右,元素金属性逐渐减弱,因此金属性:Mg>Al,即X>Y,A不符合题意;Z为N,其最外层电子数为5,B不符合题意;电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径:r(Mg2+)<r(O2-),C符合题意;元素Y的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,能与NaOH溶液反应,因此能溶于NaOH溶液,D符合题意。14.海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH,以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到NaHCO3;向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴;从海水中还能提取镁。下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是()A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱C.原子半径r:r(Br)>r(Cl)>r(Mg)>r(Na)D.原子的最外层电子数n:n(Na)<n(Mg)<n(Cl)=n(Br)答案AD解析B项,依据资料信息:卤水中通Cl2可制Br2,说明氧化性(得电子能力):Cl2>Br2,错误;C项,Na、Mg、Cl是同一周期元素,原子半径依次减小,错误;D项,Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,正确。15.a、b、c、d均为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相同,d的原子L层有4个电子。下列叙述正确的是()A.a分别与b、c、d形成的二元化合物中a的化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.a与b形成的化合物中一定只有极性键,b与c形成的化合物中一定只有离子键D.原子半径大小顺序:c>b>d>a答案B解析a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,则a为H元素;b2-和c+的电子层结构相同,结合离子所带电荷可知,b为O元素、c为Na元素;d的原子L层有4个电子,则d为C元素。氢与钠形成的化合物NaH中氢元素化合价为-1价,A错误;O元素与氢元素可形成H2O、H2O2,与Na可形成Na2O、Na2O2,与碳元素可形成CO、CO2,B正确;a与b形成的化合物有H2O、H2O2,二者都含有极性键,而H2O2中还含有非极性键,b与c形成的化合物Na2O、Na2O2中都有离子键,而Na2O2中含有非极性键,C错误;同一周期元素从左向右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,一般来说,电子层越多,原子半径越大,故原子半径:Na>C>O>H,即:c(Na)>d(C)>b(O)>a(H),D错误。三、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(10分)(1)元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。①与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。

②能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是。

a.Cl2、Br2、I2的熔点b.Cl2、Br2、I2的氧化性c.HCl、HBr、HI的热稳定性d.HCl、HBr、HI的酸性③设计一个实验方案,证明氧化性Cl2>Br2:。

(2)铅是碳的同族元素,铅原子比碳原子多4个电子层。①铅在元素周期表的位置为。

②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。

答案(1)①②bc③向溴化钠溶液中通入氯气,溶液由无色变成橙色:Cl2+2NaBr2NaCl+Br2(2)①第六周期第ⅣA族②PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O解析(1)①与Cl同一主族的短周期元素是F元素,F原子核外有2个电子层、最外层有7个电子,其原子结构示意图为。②同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,单质的氧化性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,与氢气化合越容易,与物理性质无关。③氧化性Cl2>Br2,说明氯气能够置换出溴化物溶液中的溴,因此可以通过反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2设计实验验证,方法和现象为:向溴化钠溶液中通入氯气,溶液由无色变成橙色。(2)①铅是碳的同族元素,铅原子比碳原子多4个电子层,则铅位于第六周期第ⅣA族。②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,说明生成了氯气,根据氧化还原反应的规律,还应有PbCl2与水生成,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O。17.(10分)A~H八种短周期主族元素在周期表中的相对位置如下图所示,已知B元素形成的单质焰色试验火焰为黄色,E的最高价氧化物对应的水化物能与E的最简单氢化物反应生成离子化合物。(1)D元素在周期表中的位置为。

(2)B、E、F的简单离子半径由大到小的顺序为(写离子符号)。

(3)上述元素所形成的气态单质中能用于饮用水消毒的是(写化学式)。

(4)B的最高价氧化物对应水化物的碱性(填“>”或“<”)C的最高价氧化物对应水化物的碱性。

(5)C元素的单质可以在D和F组成的一种气态化合物中燃烧,写出该反应的化学方程式:。

答案(1)第二周期第ⅣA族(2)r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)(或N3->O2->Na+)(3)Cl2或O3(4)>(5)2Mg+CO22MgO+C解析A~H为八种短周期主族元素,B元素形成的单质焰色试验火焰为黄色,则B为Na元素;E的最高价氧化物对应的水化物能与E的最简单氢化物反应生成离子化合物,则E为N元素,结合元素在周期表的位置可知,A为Li元素,C为Mg元素,D为C(碳)元素,F为O元素,G为S元素,H为Cl元素。(1)D为C(碳)元素,在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族。(2)B为Na元素、E为N元素、F为O元素,B、E、F三种元素的简单离子分别为:Na+、N3-、O2-,电子层结构相同的微粒,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序为r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)(或N3->O2->Na+)。(3)上述元素所形成的气态单质中能用于饮用水消毒的是Cl2或O3。(4)B(Na)的金属性强于C(Mg),则最高价氧化物对应水化物的碱性B>C。(5)Mg与二氧化碳反应生成MgO和C,化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。18.(10分)根据下表中几种短周期元素的原子半径及主要化合价,回答下列问题:元素代号ABDEGHIJ化合价-1-2+4、-4-1+5、-3+3+2+1原子半径/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.1600.186(1)元素D组成的常见单质有两种,分别是、(写名称)。

(2)用电子式表示IE2的形成过程:。

(3)A、H、J的离子半径由大到小顺序是(用离子符号表示)。

(4)78gJ2B2与足量的水反应生成L(标准状况下)气体。

(5)元素E的单质与水反应的离子方程式为。

答案(1)金刚石石墨(2)(3)r(F-)>r(Na+)>r(Al3+)(4)11.2(5)Cl2+H2OH++Cl-+HClO解析主族元素中,元素最高化合价与其族序数相等,最低化合价=族序数-8,同一主族元素中,原子半径随着原子序数增大而增大,同一周期元素中,原子半径随着原子序数增大而减小;根据表中化合价及原子半径大小可知,A、E均为-1价,为第ⅦA族元素,A的原子半径小于E,所以A为氟、E为氯;J、I、H原子半径比其他原子的原子半径大,且按顺序依次减小,所以根据其化合价规律可知,J为钠,I为镁,H为铝;B为-2价,半径较小,B为氧,G有+5、-3价,且半径较大