高中化学第一节 原子结构与元素周期表优秀随堂练习题

      第四章  物质结构  元素周期律

   第一节  原子结构与元素周期表

 课时3  原子结构与元素的性质

（建议时间：30分钟）

知识点一  碱金属元素

1．下列不属于碱金属单质的通性的是

A．硬度小、密度小 B．熔点较低

C．焰色反应相同 D．导热、导电性能强

【答案】C

【详解】

碱金属的硬度较小、密度较小，熔点均较低，且导热、导电性能强，但焰色试验中火焰的颜色各不相同；

故答案为C。

2．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

【详解】

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。

3．已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是

A．钠钾合金＞钠＞钾 B．钠＞钾＞钠钾合金

C．钠＞钠钾合金＞钾 D．钾＞钠钾合金＞钠

【答案】B

【分析】

合金的熔点比各成分金属的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，以此来解答。

【详解】

合金的熔点比各成分的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，则熔点为钠>钾>钠和钾的合金，

故答案选B。

4．下列说法错误的是（    ）

A．锂在空气中燃烧只会生成氧化锂

B．锂很软，用小刀可以切割

C．锂的熔点比铯的高

D．锂可以保存在煤油或液体石蜡中

【答案】D

【详解】

A. 锂较其他碱金属活泼性差，在氧气中燃烧只生成氧化锂，故A正确；

B. 碱金属都很软，均可用小刀切割，故B正确；

C. 碱金属从熔点逐渐降低，故C正确；

D. 金属锂的密度比煤油的小，所以不能保存在煤油中，故D错误。

综上所述，答案为D。

5．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

【详解】

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，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，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。

6．第Ⅰ族金属元素习惯上又称为碱金属元素，下列关于碱金属元素某些性质的排列中，正确的是（    ）

A．原子半径：

B．单质的密度：

C．单质的熔、沸点：

D．单质的还原性：

【答案】A

【详解】

A．、、、、是同主族元素，且原子序数依次增大，原子半径：，A正确；

B．碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势，但的密度大于，B错误；

C．碱金属元素单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，即熔、沸点：，C错误；

D．同主族元素从上到下，单质的还原性依次增强，即还原性：，D错误；

故答案为：A。

7．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

【详解】

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。

8．下列各组比较不正确的是（       ）

A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C．金属性：K>Na>Li

D．碱金属元素原子最外层电子数相同

【答案】B

【详解】

A．Li的金属性比Na弱，故Li与水反应不如Na与水反应剧烈，A正确；

B．K非常活泼，可以和水法神反应，把K投入到NaCl溶液中，K会立即和水发生反应，不会置换出金属Na，B错误；

C．同主族元素从上到下金属性依次增强，C正确；

D．碱金属元素均为第一主族元素，同主族元素最外层电子数相同，D正确；

故选B。

9．下列关于铯（Cs）的叙述正确的是

A．它位于周期表的第五周期、第I主族

B．硝酸铯是离子化合物

C．氢氧化铯是弱碱

D．在钠、钾、铷、铯四种单质中，铯的熔点最高

【答案】B

【详解】

A.根据Cs的原子结构可知：Cs位于元素周期表的第五周期、第IA族，A正确；

B.硝酸铯是强酸HNO3与强碱CsOH形成的盐，属于离子化合物，B正确；

C.元素的金属性越强，其相应的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于Cs元素的金属性很强，因此氢氧化铯是一种强碱，C错误；

D.同一主族的元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，元素的金属性越强，其相应的金属内的金属键就越弱，断裂消耗的能量就越低，物质的熔沸点就越低。在钠、钾、铷、铯四种金属单质中，铯金属性最强，因此铯的熔点最低，D错误；

故合理选项是B。

10．下列说法中，正确的是

A．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其它金属

B．碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物

C．随核电荷数增加，碱金属单质溶、沸点降低

D．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱

【答案】C

【详解】

A．K、Na等过于活泼的碱金属先和水反应，生成强碱，而不是与盐溶液发生置换反应，故A错误；

B．金属Li在空气中燃烧生成氧化锂，金属钾在空气中燃烧生成超氧化钾，只有金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠，故B错误；

C．随核电荷数增加，其阳离子半径越来越大，与自由电子的作用力越来越弱，所以碱金属单质溶、沸点降低，故C正确；

D．碱金属的原子半径越大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，则越易失电子，其还原性越强，故D错误。

答案选C。

11．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是

A． B． C． D．

【答案】B

【分析】

钾与水发生剧烈的氧化还原反应，生成氢氧化钾和氢气，反应放出大量的热。

【详解】

A．钾与水反应剧烈，从安全角度来看，应加盖玻璃片，防止液体飞溅，故A错误；

B．B装置反应空间大且加有玻璃片，能防止液体溅出来，较为安全，故B正确；

C．C装置空间太小可能会爆炸，故C错误；

D．钾与水反应太剧烈，且反应放出大量的热，收集气体不易操作，故D错误；

故选B。

12．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．受热易分解产生

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

【详解】

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：C。

13．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是

①金属性最强的是锂②氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最大⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸

A．①②③ B．④⑤ C．②④ D．②③⑤

【答案】D

【详解】

①同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，即Cs的金属性最强，故①错误；

②单质的还原性越强，则其离子的氧化性越弱，同主族从上到下，元素的金属性增强，则Li＋的氧化性最强，故②正确；

③碱金属都是活泼的金属，自然界中均以化合态形式存在，故③正确；

④从上到下碱金属元素单质的密度呈增大的趋势，Cs的密度最大，故④错误；

⑤Cs的金属性非常强，与水反应十分剧烈，故⑤正确；

综上所述，②③⑤正确，故选D。

知识点二  卤族元素

14．氯、溴、碘单质的化学性质相似，主要原因是

A．单质均有颜色 B．均为双原子分子

C．原子最外层电子数均为7 D．均为非金属元素

【答案】C

【分析】

化学性质由最外层电子(或价电子)决定的。

【详解】

A． 单质均有颜色，属于物质的性质，故A不符；

B． 均为双原子分子，属于物质的组成，故B不符；

C． 原子最外层电子数均为7，属于物质结构，结构上有相似，决定了氯、溴、碘单质的化学性质相似，故C符合；

D． 均为非金属元素，属于物质的组成，故D不符；

故选C。

15．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

【详解】

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。

16．下列说法不符合递变规律的是

A．F2、Cl2、Br2、I2和H2反应剧烈程度递减 B．HF、HCl、HBr、HI热稳定性递减

C．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性递增 D．F-、Cl-、Br-、I-失去电子能力递增

【答案】C

【详解】

A．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2和H2反应剧烈程度递减，A正确；

B．从F到I，非金属性减弱，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性递减，B正确；

C．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2的氧化性减弱，C错误；

D．从F到I，非金属性减弱，则F2、Cl2、Br2、I2的得电子能力减弱，F-、Cl-、Br-、I-失去电子能力递增，D正确；

选C。

17．随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（    ）

A．单质的熔沸点逐渐降低 B．卤素离子的还原性逐渐增强

C．气态氢化物的稳定性逐渐增强 D．单质与氢气化合的能力逐渐增强

【答案】B

【详解】

A．卤素从上到下对应的单质的状态：气→气→液→固，故卤素单质的熔点逐渐升高，A错误；

B．卤素单质从上到下，氧化性逐渐减弱，卤素离子还原性逐渐增强，B正确；

C．卤素原子从上到下，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，C错误；

D．卤素单质从上到下，与氢气反应的条件越来越高，故与氢气化合的能力逐渐减弱，D错误；

故答案为：B。

18．在碘化钾溶液中加入溴水和四氯化碳，用力振荡后出现的现象是

A．液体呈紫色

B．液体呈棕黄色

C．液体分上下两层，上层呈紫红色，下层接近无色

D．液体分上下两层，上层接近无色，下层呈紫红色

【答案】D

【详解】

溴和碘化钾反应生成碘单质和溴化钾，碘易溶于四氯化碳，难溶于水，四氯化碳不溶于水，因此震荡后得到碘的四氯化碳溶液和水层，由于四氯化碳密度比水大，碘的四氯化碳溶液在下层，因此现象为液体分上下两层，上层接近无色，下层呈紫红色，D符合题意；

选D。

19．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

【详解】

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。

20．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹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．砹是白色固体 D．HAt有弱还原性

【答案】B

【详解】

A．在卤族元素中，砹的非金属性最弱，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，则砹是有色固体，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。

21．可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是（    ）

A．“类钫”在化合物中呈价

B．“类钫”属过渡元素，具有放射性

C．“类钫”单质的密度小于

D．“类钫”单质有较高的熔点

【答案】A

【详解】

A．119号元素应位于第八周期第Ⅰ族，属于碱金属元素，故“类钫”在化合物中呈价， A正确。

B．过渡元素均为副族和第Ⅷ元素，结合A项分析可知，“类钫”不属过渡元素，具有放射性，B错误；

C．根据碱金属元素密度的递变规律可知，随着原子序数递增，密度呈增大趋势，故“类钫”单质的密度大于，C错误；

D．根据碱金属元素熔沸点的递变规律可知，随着原子序数递增，熔沸点依次降低，故“类钫”单质的熔点比Cs的低，故熔点较低，D错误；

故答案为：A。

22．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溴水。

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：_______。

(3)实验Ⅰ、Ⅱ得到的层中含有卤素单质，可用浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收的操作过程：

①向装有的溶液的_______(填仪器名称)中加入少量浓溶液；

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：    氯、溴、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       

【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；氯气能氧化溴离子生成溴单质，能氧化碘离子生成碘单质，溴能氧化碘离子生成碘单质，据此判断非金属性强弱。

【详解】

(1) 根据分析，向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，生成的溴单质溶于四氯化碳，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Cl2，氧化产物是Br2，Ⅱ中氧化剂是Cl2，氧化产物是I2，Ⅲ中氧化剂是Br2，氧化产物是I2，所以氧化性强弱顺序是Cl2> Br2> I2，则元素原子得电子能力：。用原子结构的知识解释为：氯、溴、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：；氯、溴、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用浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离和，向装有的溶液的分液漏斗中加入少量浓溶液进行反萃取，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、NaIO3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、NaIO3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：，故答案为：。

知识点三  同主族元素的性质与原子结构的关系

23．运用同主族性质递变规律分析下列推断正确的是

A．在氧气中，铷()的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂

B．砹化氢比溴化氢稳定

C．硫酸锶难溶于水，但易溶于盐酸

D．碲化氢是比硫化氢稳定的气体

【答案】A

【详解】

A. 由上到下，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应的单质与氧气反应的产物越来越复杂，有氧化物、过氧化物、超氧化物等，A项正确；
B. 卤族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，故溴化氢比砹化氢稳定，B项错误；
C. 锶与钡是同主族元素，难溶于水，所以也难溶于水，且不溶于酸，C项错误；
D. 碲和硫为同主族元素，由上到下同主族元素的非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，故碲化氢()比硫化氢的稳定性差，D项错误；
答案选A。

24．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：

B．简单氢化物热稳定性：

C．氢化物的沸点：

D．Se单质在常温下为气态

【答案】C

【详解】

A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则单质的氧化性：，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：，B错误；

C．水分子间能形成氢键，则氢化物的沸点：，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。

25．根据元素周期表和元素周期律分析，下列说法正确的是

A．第IA族的元素全部是碱金属元素 B．硒()的简单氢化物比硫化氢稳定

C．第三周期非金属元素共有5种 D．铍()原子失电子能力比镁的强

【答案】C

【详解】

A．第IA族中氢是非金属，则不全部是金属元素，故A错误；

B．硒()的非金属性弱于硫，故硒()的简单氢化物比硫化氢不稳定，故B错误；

C．第三周期非金属元素有Si、P、S、Cl、Ar5种，故C正确；

D．铍()的金属性弱于镁，失电子能力弱，故D错误；

故选C。