高一化学人教版必修第一册巩固练习：第四章　第一节　第4课时　原子结构与元素的性质 含解析

PAGE第4课时原子结构与元素的性质课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.下列说法中错误的是()A.碱金属元素的原子最外层均有1个电子B.单质的还原性:Li>Na>K>Rb>CsC.碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOHD.由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大答案:B解析:碱金属位于周期表第ⅠA族,主族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,A项正确;同主族元素原子核外电子层数依次增加,原子失电子能力逐渐增强,单质还原性逐渐增强,单质的还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,B项错误;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,C项正确;同一主族,从上到下,电子层数、原子半径依次增大,D项正确。2.下图表示碱金属单质的某些性质与核电荷数的关系,则下列各性质中不符合图示关系的是()A.还原性B.与水反应的剧烈程度C.熔点D.原子半径答案:C解析:由图可知,随着核电荷数增大,碱金属单质的性质呈一定的递变趋势,碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。3.随着卤素原子半径增大,下列递变规律正确的是()A.单质的熔点、沸点逐渐降低B.卤素离子的还原性逐渐增强C.单质的氧化性逐渐增强D.气态氢化物的稳定性逐渐增强答案:B解析:卤族元素从上到下,随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,对应离子的还原性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,单质的熔、沸点逐渐升高。4.下列说法中正确的是()A.金属性:Na>KB.氢氧化物的碱性:Na<KC.还原性:Na>KD.与水反应的剧烈程度:Na>K答案:B解析:钠和钾属于碱金属,由于原子半径:K>Na,故金属性:K>Na,单质的还原性:K>Na,与水反应的剧烈程度:K>Na。5.关于锂、钠、钾、铷、铯的性质递变规律,不正确的叙述是()A.单质的密度依次增大B.单质的熔点、沸点依次降低C.单质的还原性依次增强D.离子的氧化性依次减弱答案:A解析:钠、钾的密度不是依次增大的;从锂到铯,单质的熔点、沸点依次降低;单质的还原性逐渐增强,对应离子的氧化性逐渐减弱。6.下列选项中正确的是()A.还原性:HF>HCl>HBr>HIB.非金属性:F<Cl<Br<IC.与水反应由易到难:Cl2>Br2>I2>F2D.密度:F2<Cl2<Br2<I2答案:D解析:A项应为HI>HBr>HCl>HF;B项应为F>Cl>Br>I;C项应为F2>Cl2>Br2>I2。7.下列有关碱金属元素铷(Rb)的叙述中,不正确的是()A.Rb2CO3易溶、易电离B.Rb位于周期表第五周期第ⅠA族C.在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高D.氢氧化铷与盐酸反应的离子方程式是OH-+H+H2O答案:C解析:由Na的化合物的性质可推知Rb的化合物的性质,可知A、D两项正确;根据Rb在元素周期表中位置可知B项正确;在钠、钾、铷三种单质中,钠的熔点最高,C项错误。8.下列说法正确的是()A.酸性:HF>HCl>HBr>HIB.金属性:Rb>K>Na>LiC.与酸反应时Fe能失2e-,Na失1e-,所以Fe的金属性强于NaD.Rb不易与水反应放出H2答案:B解析:比较非金属性强弱时,应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,A项错误;因为金属性:Li<Na<K<Rb,所以Rb比K更容易与水反应,B项正确,D项错误;反应时失去电子数目多不一定金属性强,在金属活动性顺序中,Na在Fe的前面,所以Na的金属性比Fe的金属性强,C项错误。9.下列叙述中说明金属X比金属Y活动性强的是()A.X原子最外层电子数比Y原子的最外层电子数少B.X原子电子层数比Y原子电子层数多C.1molX从酸中置换生成的H2比1molY从酸中置换生成的H2多D.常温时,X能从酸中置换出氢,而Y不能答案:D解析:比较金属的活动性强弱时应根据失去电子的难易程度,而不应根据最外层电子数的多少;应根据与水(或酸)反应的剧烈程度,而不应根据产生H2的量的多少,更不应根据原子核外电子层数的多少。10.砹(At)位于第六周期第ⅦA族。根据卤素性质的递变规律,对砹及其化合物的叙述,正确的是()A.与H2的化合能力:At2>I2B.砹在常温下为白色固体C.砹原子的最外电子层上有7个电子D.HAt非常稳定答案:C解析:从F到At,元素的非金属性逐渐减弱,与H2化合的能力逐渐减弱,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,所以HAt很不稳定,A、D两项错误;由F2到At2,单质的颜色逐渐加深,状态由气态到液态再到固态,I2是紫黑色固体,砹为黑色固体,B项错误;卤族元素的原子,最外层上都有7个电子,C项正确。选考奠基素养提升1.下列预测某些碱金属元素及其化合物的性质的结论错误的是()选项已知某些碱金属元素及其单质的性质预测某些碱金属元素及其单质的性质A锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在铷元素和铯元素在自然界中都以化合态存在B钾单质与氧气反应比钠单质更剧烈,甚至能燃烧铷单质和铯单质比钾单质更容易与氧气反应,遇到空气立即燃烧C钾单质与水反应比钠单质更剧烈,甚至爆炸铷和铯比钾更容易与水反应,遇水立即燃烧,甚至爆炸D锂元素和钠元素在化合物中的化合价都是+1价,钠与氧气反应生成的氧化物有Na2O和Na2O2锂与氧气反应生成的氧化物有Li2O和Li2O2答案:D解析:锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在,原因是它们的单质性质都很活泼,易与氧等结合为化合物,铷和铯的单质性质更活泼,故该预测结论正确;钾与空气中的氧气反应比钠更剧烈,原因是钾比钠更活泼,铷和铯比钾更活泼,故该预测结论正确;钾与水反应比钠更剧烈,原因是钾比钠更活泼,铷和铯比钾更活泼,故该预测结论正确;锂与氧气反应生成的氧化物只有Li2O,故该预测结论错误。2.借助碱金属元素和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是()A.已知Ca是第四周期第ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱B.已知As是第四周期第ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强C.已知K的原子半径比Na的原子半径大,故K与水反应不如Na与水反应剧烈D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多,故Cl的原子半径比F的原子半径大答案:D解析:由碱金属和卤族的递变性可知,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强,金属活动性逐渐增强,非金属气态氢化物稳定性逐渐减弱,A、B、C三项错误;同主族元素随核电荷数增大,原子半径逐渐增大,D项正确。3.不能用来证明非金属性Cl>I的事实是()A.ICl中I是+1价,Cl是-1价B.稳定性:HCl>HIC.酸性:HCl<HID.Fe3+可以氧化I-,但不能氧化Cl-答案:C解析:A项,ICl中I是+1价,Cl是-1价,说明氯的非金属性比碘的非金属性强;B项,元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强;C项,不能说明氯元素的非金属性比碘元素的非金属性强;D项,Fe3+可以氧化I-,但不能氧化Cl-,说明I-的还原性强于Cl-的还原性,简单离子的还原性越强,对应单质的氧化性越弱,则元素的非金属性越弱。4.某同学为验证同主族元素性质的递变规律,准备了如下药品:①氯化钠溶液②氢氧化钠溶液③硝酸④水⑤钠⑥镁条⑦铝条⑧钾(1)准备选用的药品是。

(2)所做的实验是

(用化学方程式表示),判断依据是

。

答案:(1)④⑤⑧(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2K+2H2O2KOH+H2↑钾与水反应比钠与水反应更剧烈,推断钾比钠活泼解析:钠、钾与水反应的共同点:①都浮在水面上,②四处游动,③熔化为一个闪亮的小球,④有“嘶嘶”的响声;不同点:钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应可产生火焰,并发出轻微的爆炸声。5.据报道,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题:(1)铷(Rb)位于元素周期表的第周期第族。

(2)关于铷的结构和性质判断正确的是(填序号)。

①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同⑤它是还原剂(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,这种碱金属可能是(填序号)。

A.LiB.NaC.KD.Cs答案:(1)五ⅠA(2)①③⑤(3)AB解析:(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确;又因Na和Rb同主族,根据同主族元素性质的递变规律知,Rb的金属性比Na的金属性强,故①③⑤正确。(3)利用摩尔电子质量(Me)求解。50g合金与水反应生成1molH2,转移2mol电子,即Me(合金)=25g·mol-1,而Me(Rb)>25g·mol-1,故另一金属的Me<25g·mol-1,可能为Li或Na。6.据报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差1s提高到600万年不差1s,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:(1)铯的原子核外共有个电子层,最外层电子数为,铯的原子序数为。

(2)铯与水剧烈反应,放出色气体,同时使紫色石蕊溶液显色,因为(写出化学方程式)。

(3)预测铯的还原性比钠的还原性(填“弱”或“强”)。

答案:(1)6155(2)无蓝2Cs+2H2O2CsOH+H2↑(3)强解析:根据原子核外电子排布规律,结合铯在元素周期表中的位置知,铯原子核外电子分6层排布,分别是2、8、18、18、8、1,原子序数是55,最外层只有1个电子。铯与钠同主族,具有极强的金属性,与水反应生成氢气和氢氧化铯:2Cs+2H2O2CsOH+H2↑,氢氧化铯是强碱,使紫色石蕊溶液变蓝色。综合测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.实验中的下列操作不正确的是()A.进行Na的性质实验时,把多取的金属钠放回原试剂瓶中B.将NaOH固体放在小烧杯中称量其质量C.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干D.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸后,用少量水洗涤量筒2~3次,并把洗涤液倒入烧杯中答案:D解析:用量筒量取浓硫酸后,再把洗涤量筒的溶液倒入烧杯中配制溶液,会使所配稀硫酸的浓度偏大。2.下列说法正确的是()A.某溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中可能含Cl-B.将0.1molCl2溶于1L水中,Cl2可与水反应生成0.1molHClC.某溶液中滴入淀粉碘化钾溶液后出现蓝色,则该溶液一定是氯水D.胶体与其他分散系的本质区别在于胶体具有丁达尔效应答案:A解析:溶于水的Cl2只有一部分与水反应,生成的HCl小于0.1mol,B项错误;原溶液可能是碘水或其他能氧化I-得到I2的氧化性溶液,C项错误;胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径为1~100nm,D项错误。3.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是()A.Fe3+、K+、Cl-、NOB.Ag+、Na+、NO3-C.Zn2+、Al3+、SO42D.Ba2+、NH4+、Cl-答案:C解析:A项中含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项中Ag+与Cl-不能大量共存;D项中含有HCO3-,会与H4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是()A.在常温常压下,28g氮气和一氧化碳的混合气体所含分子数是NAB.7.8gNa2O2中含有的阴离子数目为0.2NAC.标准状况下,22.4LCl2参加反应转移电子数一定为2NAD.1molD2O中所含的中子数为18NA答案:A解析:7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol,O22-的物质的量为0.1mol,B项错误;由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,1molCl2参加反应时转移1mol电子,C项错误;D2O分子中有10个质子和10个中子,1molD2O中所含的中子数为10NA5.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是()A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠C.该反应中的氧化剂是NaOHD.反应中若生成22.4LH2(标准状况下),则转移的电子数约为2×6.02×1023答案:C解析:Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引,A项错误;在空气中冷却,钠会与氧气反应,B项错误;反应中每生成2molH2转移8mol电子,生成22.4LH2(标准状况下),转移的电子数约为4×6.02×1023,D项错误。6.X、Y、Z均为短周期元素,Y、Z处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,X2-和Y+具有相同的电子层结构。下列说法中不正确的是()A.X与Y可形成2种化合物,且其中一种含有2种化学键B.由X、Y、Z形成的一种化合物可用于物质的漂白C.离子半径:Z->X2->Y+D.X、Y、Z三种元素的最高正价分别为+6价、+1价、+7价答案:D解析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为第ⅦA族元素;Y+和X2-具有相同的电子层结构,则Y在X的下一周期,故Y为Na元素,X为O元素,Y、Z同周期,则Z为Cl元素。X、Y可形成Na2O和Na2O2,其中Na2O2含有离子键和非极性键,A项正确;三种元素可形成NaClO,具有漂白作用,B项正确;Na+、O2-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,即半径O2->Na+,Cl-比O2-多一个电子层,半径Cl->O2-,C项正确;O元素没有+6价,D项错误。7.生菜无土栽培营养液的配方要求按KNO3、MgSO4、NH4NO3物质的量之比为1∶2∶1。为了配制该营养液,已溶解0.02molK2SO4、0.02mol(NH4)2SO4和0.04molMg(NO3)2,还需再溶解MgSO4的质量为()A.3.6g B.4.8g C.2.4g D.6.0g答案:B解析:根据营养液的配方要求,n(K+)∶n(NO3-)∶n(Mg2+)∶n(SO42-)∶n(NH4+)=1∶2∶2∶2∶1。已溶解0.04molK+、0.08molNO3-、0.04molMg2+、0.04molSO42-和0.04molNH4+,还需0.04molMg2+和0.8.将一定量的Fe、Cu、CuCl2、FeCl3放入同一烧杯中,加入适量蒸馏水,充分反应后,仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A.充分反应后的溶液中一定含Cu2+B.充分反应后的溶液中一定含有Fe2+C.剩余固体中一定含Cu,可能含FeD.向充分反应后溶液中加入KSCN溶液一定不变红色答案:A解析:充分反应后有固体剩余,则一定含Cu,可能含Fe;溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,B、C、D三项都正确。若剩余固体中有Fe,则反应后的溶液中没有Cu2+,A项错误。9.碘元素在自然界中有多种存在形式,在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:I-I2IO3-以下说法不正确的是()A.①中发生的反应是2I-+Cl2I2+2Cl-B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6HC.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价D.根据以上信息可知:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,观察不到溶液变蓝的现象答案:D解析:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水的过程中有I2生成,可以观察到溶液变蓝;氯水过量后,溶液蓝色褪去。10.已知反应:①Cl2+2KBr2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列说法正确的是()A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应B.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6D.反应③中若有1mol还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2mol答案:B解析:置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,因此反应②不属于置换反应,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性强弱顺序为①Cl2>Br2,②KClO3>Cl2,③KBrO3>KClO3,因此氧化性强弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B项正确;反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,而不是1∶6,C项错误;反应③中1mol还原剂参加反应,氧化剂得到电子的物质的量为10mol,D项错误。二、非选择题(共4小题,共40分)11.(10分)实验室需要480mL1mol·L-1NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:(1)实验中除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有。(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中错误的是(填操作序号)。

(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为(填写字母)。

A.19.2g B.20gC.19.2~20g D.大于20g(4)在溶液的配制过程中,有以下基本实验步骤,其中只需进行一次的步骤是(填代号)。

①称量②溶解③转移④洗涤⑤定容(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏大的是。

A.NaOH固体长期露置在空气中B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容C.称量NaOH固体时,将物质和砝码位置放反D.定容时液面高于刻度线,用胶头滴管将多出的部分液体吸出E.定容时俯视刻度线答案:(1)500mL容量瓶、胶头滴管(2)①③⑤(3)D(4)②⑤(5)BE解析:(1)根据需要,应配制500mL溶液,实验仪器缺少容量瓶(500mL)和胶头滴管。(2)NaOH有腐蚀性,称量时应使用烧杯,并且不能在量筒中溶解;转移溶液时玻璃棒的末端应在容量瓶刻度线以下;定容时应平视刻度线。(3)要考虑NaOH的质量和烧杯的质量。(4)要先称量烧杯的质量,再称量NaOH和烧杯的总质量;转移溶液后,还要洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并且洗涤液也要转移。(5)NaOH固体长期露置在空气中会吸收CO2而变质,导致所配溶液浓度偏小;用水溶解NaOH固体后,溶液温度较高,立即转入容量瓶中定容,再恢复至室温后溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,使用游码时称量的NaOH固体质量减少,不使用游码时称量的NaOH固体质量不变,总之,所配溶液浓度不会偏大;用胶头滴管吸出的液体不再是纯水,其中溶解有NaOH,会使所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大。12.(6分)X、Y、Z三种元素位于同一短周期,其原子序数依次增大,且最外层电子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物,任意两种之间都能反应生成盐和水。M元素与上述三种元素位于相邻的周期,且M原子的L电子层上有4个电子。回答下列问题:(1)Z元素在周期表中的位置:。

(2)M元素可以形成多种单质,它们是M元素的。

(3)X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径最小的是。

(4)Z元素的最低价简单离子的结构示意图为。

(5)X的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为。

答案:(1)第三周期第ⅥA族(2)同素异形体(3)Al3+(4)(5)OH-+Al(OH)3AlO2-+2H2O解析:首先推导出M元素为6号元素即碳,则X、Y、Z为第三周期元素,因为它们的最高价氧化物对应水化物任意两者均能反应,说明一定有Al元素,因为Al(OH)3是两性氢氧化物,即Y是铝元素,则X是钠元素,因为NaOH可以与Al(OH)3作用,由最外层电子数,确定Z是硫元素。13.(12分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。【氯化亚铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:(1)在装置A中,a管的作用是

,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为

。

(2)仪器D的名称是,D中装的药品是碱石灰,其作用是

。

(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中铁元素的质量分数为%(保留一位小数)。

(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量(填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯化