2022年秋学期高中化学人教版（2019)必修1课后作业：4-1-2 原子结构与元素的性质Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2022年秋学期高中化学人教版（2019)必修1课后作业：4-1-2 原子结构与元素的性质Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 265.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-08-23 21:19:10 | ||
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文档简介
4-1-2 原子结构与元素的性质
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列叙述中错误的是( )
A．碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
B．随着电子层数的增多，碱金属的原子半径逐渐增大
C．碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D．碱金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在的
2．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( )
A．锂是较轻的金属 B．LiOH的碱性比NaOH弱
C．锂的化学性质比钠活泼 D．氧化性Li＋>Na＋
3．氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法不正确的是( )
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔点和沸点依次升高
C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2
D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
4．关于卤族元素的下列叙述正确的是( )
A．卤族元素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合
B．卤族元素单质越活泼，其熔沸点就越高
C．卤族元素的单质都能与水剧烈反应
D．卤族元素的单质都能和氢气反应，且生成的气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
5．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性更强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中错误的是( )
A．溴单质溶于水时，部分与H2O反应生成HBrO和HBr
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
6. 下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－7．碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是( )
A．碱金属单质的密度小，熔、沸点低
B．碱金属在常温下易被氧化
C．碱金属原子最外层电子都只有1个，容易失去
D．碱金属原子的核电荷数比较小
8．已知金属钾有如下性质：
①钾的密度比水小；
②钾的熔点低；
③钾与水反应时放出热量；
④钾与水反应后溶液呈碱性。
某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，以上实验能证明上述四点性质中的( )
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
9. 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从Na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
10. 下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是( )
①单质的氧化性增强
②单质的颜色加深
③气态氢化物的稳定性增强
④单质的沸点升高
⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．④⑤
11. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙中，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
12. 下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( )
A．OH－、H2O B．NH3、NH
C．H3O＋、NH D．HCl、H2S
二、非选择题(共52分)
13. (10分)在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉溶液的3个棉球(如图所示)。由左端导管通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈 色，B处棉球呈现 色，C处棉球呈 色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有 色的 ，这是因为 。
14. (10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色，依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是 。
(2)写出①→②的离子方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目： 。
(3)写出③→④的化学方程式： 。
15．(12分)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1秒提高到600万年不差1秒，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 。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出 色气体，生成的溶液使紫色石蕊试纸显 色。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (增“弱”或“强”)。
16. (20分)某同学做同主族元素性质相似性、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(见下表，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将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
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将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，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。
(2)实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氨水、溴水、0.1 mol/L NaBr溶液、0.1 mol/L NaI溶液、CCl4等。
②仪器： 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：
实验方案 实现现象 化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论：
。
4-1-2 原子结构与元素的性质
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列叙述中错误的是( A )
A．碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
B．随着电子层数的增多，碱金属的原子半径逐渐增大
C．碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D．碱金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在的
解析：碱金属元素随着核电荷数的增大，电子层数增多，原子半径逐渐增大，单质的熔、沸点逐渐降低。金属单质还原性越强，失电子能力越强，变为阳离子后的氧化性越弱，故碱金属的阳离子的氧化性都很弱。
2．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( C )
A．锂是较轻的金属 B．LiOH的碱性比NaOH弱
C．锂的化学性质比钠活泼 D．氧化性Li＋>Na＋
解析：锂比钠的活泼性弱，还原性：Na>Li，氧化性：Na＋3．氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法不正确的是( D )
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔点和沸点依次升高
C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2
D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
解析：Cl的非金属性强于Br，故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。
4．关于卤族元素的下列叙述正确的是( D )
A．卤族元素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合
B．卤族元素单质越活泼，其熔沸点就越高
C．卤族元素的单质都能与水剧烈反应
D．卤族元素的单质都能和氢气反应，且生成的气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
解析：卤族元素能与其他非金属(如H2)化合，卤族元素越活泼，其单质的熔沸点越低，卤族元素单质中只有F2能与水剧烈反应。
5．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性更强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中错误的是( B )
A．溴单质溶于水时，部分与H2O反应生成HBrO和HBr
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
解析：在分析本题时，既要由已知(氯气的性质)“迁移”得出未知(溴的性质)，又要注意二者性质的递变性。A中，因为Cl2＋H2O??HCl＋HClO，故Br2＋H2O??HBr＋HBrO。B中，Br2中Br化合价为0价，既可以升高(＋1，＋3，＋5，＋7)，又可以降低(－1)，故溴单质既具有氧化性，又具有还原性。
6. 下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( C )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－解析：F2与H2O反应生成HF和O2，故A错误；卤化氢的热稳定性顺序为HF>HCl>HBr>HI，故B错误；F2与盐溶液中的H2O反应放出O2，不能置换出卤素单质，故D错误。
7．碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是( C )
A．碱金属单质的密度小，熔、沸点低
B．碱金属在常温下易被氧化
C．碱金属原子最外层电子都只有1个，容易失去
D．碱金属原子的核电荷数比较小
解析：活泼的原因在于其最外层电子只有1个，容易失去。
8．已知金属钾有如下性质：
①钾的密度比水小；
②钾的熔点低；
③钾与水反应时放出热量；
④钾与水反应后溶液呈碱性。
某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，以上实验能证明上述四点性质中的( D )
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：类比钠与钾性质的相似性与递变性。钾、钠与水反应的现象相似，但钾比钠活泼，与水反应更为剧烈。
9. 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( D )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从Na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
解析：A项，Cs最剧烈；B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；C项，碱金属阳离子很稳定，不具有强氧化性。
10. 下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是( C )
①单质的氧化性增强 ②单质的颜色加深 ③气态氢化物的稳定性增强 ④单质的沸点升高 ⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．④⑤
解析：卤族元素由上到下：单质的颜色加深、沸点升高，②、④正确；单质的氧化性减弱，①错；阴离子的还原性增强，⑤正确；HX的稳定性减弱，③错。
11. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙中，颜色无明显变化。则甲、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：熟知有关卤素的知识：①单质氧化性为Cl2>Br2>I2，而对应阴离子的还原性为I－>Br－>Cl－；②碘单质可使淀粉变蓝色，溴水颜色为橙色。由此可推出甲中加淀粉溶液和新制的氯水后变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙溶液无明显变化，则说明丙中无I－。
12. 下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( D )
A．OH－、H2O B．NH3、NH
C．H3O＋、NH D．HCl、H2S
解析：A错，OH－的质子数为8＋1＝9，电子数为9＋1＝10；H2O的质子数、电子数均为8＋1×2＝10。B错，NH的质子数为7＋4＝11，电子数为11－1＝10；NH3的质子数为7＋1×3＝10，电子数为7＋3＝10。C错，H3O＋的质子数等于8＋1×3＝11，电子数等于8＋1×3－1＝10；NH的质子数等于7＋1×2＝9，电子数等于9＋1＝10。D对，HCl的质子数为17＋1＝18，电子数为17＋1＝18；H2S的质子数为1×2＋16＝18，电子数为18。
二、非选择题(共52分)
13. (10分)在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉溶液的3个棉球(如图所示)。由左端导管通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈红棕色，B处棉球呈现紫红色，C处棉球呈蓝色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有紫黑色的固体，这是因为碘蒸气遇冷凝结为固体。
解析：氧化性：Cl2>Br2>I2。Cl2为黄绿色，Br2为深红棕色，I2为紫黑色，且Br2易挥发，I2易升华，A、B、C三处分别发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br2＋2I－===2Br－＋I2，碘遇淀粉变蓝。
14. (10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色，依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是A、D、B、C。
(2)写出①→②的离子方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目：。
(3)写出③→④的化学方程式：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O。
解析：溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅绿色，故①为加入KI溶液，②为加入氯水，溶液显蓝色的I2遇淀粉形成的，故③为加入淀粉溶液；又由于I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，加入NaOH溶液后I2逐渐消失，蓝色逐渐褪为无色，故④为加入NaOH溶液。
15．(12分)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1秒提高到600万年不差1秒，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6个电子层，最外层电子数为1。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出无色气体，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性强(增“弱”或“强”)。
解析：(1)铯在元素周期表中位于第六周期第ⅠA族，则铯原子核外共有6个电子层，最外层电子数为1。
(2)金属性：Cs>Na，故Cs与水反应更剧烈，反应的化学方程式为2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，生成物为氢气和氢氧化铯(水溶液显碱性)，则观察到有无色气体生成，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。
(3)同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的还原性强。
16. (20分)某同学做同主族元素性质相似性、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(见下表，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将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
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将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，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。
(2)实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氨水、溴水、0.1 mol/L NaBr溶液、0.1 mol/L NaI溶液、CCl4等。
②仪器：试管、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：
实验方案 实现现象 化学方程式
① D Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
② A 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③ B Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
④ C 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)实验结论：同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱。(合理即可)。
解析：钾的金属性比钠的强，故钾与水反应比钠与水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或发生轻微的爆炸；将氯水滴加到NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，用CCl4萃取CCl4溶液呈橙红色(下层)。将溴水滴到KI溶液中发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，用CCl4萃取，CCl4溶液呈紫红色(下层)。
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一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列叙述中错误的是( )
A．碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
B．随着电子层数的增多，碱金属的原子半径逐渐增大
C．碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D．碱金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在的
2．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( )
A．锂是较轻的金属 B．LiOH的碱性比NaOH弱
C．锂的化学性质比钠活泼 D．氧化性Li＋>Na＋
3．氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法不正确的是( )
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔点和沸点依次升高
C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2
D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
4．关于卤族元素的下列叙述正确的是( )
A．卤族元素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合
B．卤族元素单质越活泼，其熔沸点就越高
C．卤族元素的单质都能与水剧烈反应
D．卤族元素的单质都能和氢气反应，且生成的气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
5．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性更强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中错误的是( )
A．溴单质溶于水时，部分与H2O反应生成HBrO和HBr
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
6. 下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－
A．碱金属单质的密度小，熔、沸点低
B．碱金属在常温下易被氧化
C．碱金属原子最外层电子都只有1个，容易失去
D．碱金属原子的核电荷数比较小
8．已知金属钾有如下性质：
①钾的密度比水小；
②钾的熔点低；
③钾与水反应时放出热量；
④钾与水反应后溶液呈碱性。
某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，以上实验能证明上述四点性质中的( )
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
9. 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从Na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
10. 下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是( )
①单质的氧化性增强
②单质的颜色加深
③气态氢化物的稳定性增强
④单质的沸点升高
⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．④⑤
11. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙中，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
12. 下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( )
A．OH－、H2O B．NH3、NH
C．H3O＋、NH D．HCl、H2S
二、非选择题(共52分)
13. (10分)在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉溶液的3个棉球(如图所示)。由左端导管通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈 色，B处棉球呈现 色，C处棉球呈 色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有 色的 ，这是因为 。
14. (10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色，依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是 。
(2)写出①→②的离子方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目： 。
(3)写出③→④的化学方程式： 。
15．(12分)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1秒提高到600万年不差1秒，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 。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出 色气体，生成的溶液使紫色石蕊试纸显 色。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (增“弱”或“强”)。
16. (20分)某同学做同主族元素性质相似性、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(见下表，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将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
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将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，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。
(2)实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氨水、溴水、0.1 mol/L NaBr溶液、0.1 mol/L NaI溶液、CCl4等。
②仪器： 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：
实验方案 实现现象 化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论：
。
4-1-2 原子结构与元素的性质
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列叙述中错误的是( A )
A．碱金属具有强还原性，它们的离子具有强氧化性
B．随着电子层数的增多，碱金属的原子半径逐渐增大
C．碱金属单质的熔、沸点随着核电荷数的增大而降低
D．碱金属元素在自然界中都是以化合态的形式存在的
解析：碱金属元素随着核电荷数的增大，电子层数增多，原子半径逐渐增大，单质的熔、沸点逐渐降低。金属单质还原性越强，失电子能力越强，变为阳离子后的氧化性越弱，故碱金属的阳离子的氧化性都很弱。
2．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( C )
A．锂是较轻的金属 B．LiOH的碱性比NaOH弱
C．锂的化学性质比钠活泼 D．氧化性Li＋>Na＋
解析：锂比钠的活泼性弱，还原性：Na>Li，氧化性：Na＋
A．单质的密度依次增大
B．单质的熔点和沸点依次升高
C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2
D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
解析：Cl的非金属性强于Br，故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。
4．关于卤族元素的下列叙述正确的是( D )
A．卤族元素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合
B．卤族元素单质越活泼，其熔沸点就越高
C．卤族元素的单质都能与水剧烈反应
D．卤族元素的单质都能和氢气反应，且生成的气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
解析：卤族元素能与其他非金属(如H2)化合，卤族元素越活泼，其单质的熔沸点越低，卤族元素单质中只有F2能与水剧烈反应。
5．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性更强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中错误的是( B )
A．溴单质溶于水时，部分与H2O反应生成HBrO和HBr
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
解析：在分析本题时，既要由已知(氯气的性质)“迁移”得出未知(溴的性质)，又要注意二者性质的递变性。A中，因为Cl2＋H2O??HCl＋HClO，故Br2＋H2O??HBr＋HBrO。B中，Br2中Br化合价为0价，既可以升高(＋1，＋3，＋5，＋7)，又可以降低(－1)，故溴单质既具有氧化性，又具有还原性。
6. 下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是( C )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性强弱依次为F－
7．碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是( C )
A．碱金属单质的密度小，熔、沸点低
B．碱金属在常温下易被氧化
C．碱金属原子最外层电子都只有1个，容易失去
D．碱金属原子的核电荷数比较小
解析：活泼的原因在于其最外层电子只有1个，容易失去。
8．已知金属钾有如下性质：
①钾的密度比水小；
②钾的熔点低；
③钾与水反应时放出热量；
④钾与水反应后溶液呈碱性。
某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞溶液的水中，以上实验能证明上述四点性质中的( D )
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：类比钠与钾性质的相似性与递变性。钾、钠与水反应的现象相似，但钾比钠活泼，与水反应更为剧烈。
9. 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( D )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从Na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
解析：A项，Cs最剧烈；B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；C项，碱金属阳离子很稳定，不具有强氧化性。
10. 下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是( C )
①单质的氧化性增强 ②单质的颜色加深 ③气态氢化物的稳定性增强 ④单质的沸点升高 ⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．④⑤
解析：卤族元素由上到下：单质的颜色加深、沸点升高，②、④正确；单质的氧化性减弱，①错；阴离子的还原性增强，⑤正确；HX的稳定性减弱，③错。
11. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙中，颜色无明显变化。则甲、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：熟知有关卤素的知识：①单质氧化性为Cl2>Br2>I2，而对应阴离子的还原性为I－>Br－>Cl－；②碘单质可使淀粉变蓝色，溴水颜色为橙色。由此可推出甲中加淀粉溶液和新制的氯水后变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙溶液无明显变化，则说明丙中无I－。
12. 下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( D )
A．OH－、H2O B．NH3、NH
C．H3O＋、NH D．HCl、H2S
解析：A错，OH－的质子数为8＋1＝9，电子数为9＋1＝10；H2O的质子数、电子数均为8＋1×2＝10。B错，NH的质子数为7＋4＝11，电子数为11－1＝10；NH3的质子数为7＋1×3＝10，电子数为7＋3＝10。C错，H3O＋的质子数等于8＋1×3＝11，电子数等于8＋1×3－1＝10；NH的质子数等于7＋1×2＝9，电子数等于9＋1＝10。D对，HCl的质子数为17＋1＝18，电子数为17＋1＝18；H2S的质子数为1×2＋16＝18，电子数为18。
二、非选择题(共52分)
13. (10分)在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉溶液的3个棉球(如图所示)。由左端导管通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈红棕色，B处棉球呈现紫红色，C处棉球呈蓝色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有紫黑色的固体，这是因为碘蒸气遇冷凝结为固体。
解析：氧化性：Cl2>Br2>I2。Cl2为黄绿色，Br2为深红棕色，I2为紫黑色，且Br2易挥发，I2易升华，A、B、C三处分别发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br2＋2I－===2Br－＋I2，碘遇淀粉变蓝。
14. (10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色，依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是A、D、B、C。
(2)写出①→②的离子方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目：。
(3)写出③→④的化学方程式：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O。
解析：溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅绿色，故①为加入KI溶液，②为加入氯水，溶液显蓝色的I2遇淀粉形成的，故③为加入淀粉溶液；又由于I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，加入NaOH溶液后I2逐渐消失，蓝色逐渐褪为无色，故④为加入NaOH溶液。
15．(12分)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1秒提高到600万年不差1秒，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6个电子层，最外层电子数为1。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出无色气体，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性强(增“弱”或“强”)。
解析：(1)铯在元素周期表中位于第六周期第ⅠA族，则铯原子核外共有6个电子层，最外层电子数为1。
(2)金属性：Cs>Na，故Cs与水反应更剧烈，反应的化学方程式为2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，生成物为氢气和氢氧化铯(水溶液显碱性)，则观察到有无色气体生成，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。
(3)同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的还原性强。
16. (20分)某同学做同主族元素性质相似性、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(见下表，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将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
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将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置 C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，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。
(2)实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氨水、溴水、0.1 mol/L NaBr溶液、0.1 mol/L NaI溶液、CCl4等。
②仪器：试管、胶头滴管、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：
实验方案 实现现象 化学方程式
① D Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
② A 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③ B Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
④ C 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)实验结论：同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱。(合理即可)。
解析：钾的金属性比钠的强，故钾与水反应比钠与水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或发生轻微的爆炸；将氯水滴加到NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，用CCl4萃取CCl4溶液呈橙红色(下层)。将溴水滴到KI溶液中发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，用CCl4萃取，CCl4溶液呈紫红色(下层)。
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