第3课时 原子结构与元素的性质
题组一 碱金属元素
1．(2022·北京石景山期末)下列元素中，失电子能力最强的元素是( )
A．K B．Na C．Li D．H
2．(2023·天津第九中学高一期末)下列关于碱金属单质的说法不正确的是( )
A．都具有还原性
B．碱金属单质性质相似，均为银白色(铯除外)的软金属
C．都具有金属光泽
D．都能与O2反应生成过氧化物
3．(2022·上海徐汇区高一月考)下列关于碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序叙述不正确的是( )
A．失电子能力逐渐增强
B．单质的熔点和沸点依次递减
C．单质的导电性和导热性都很好，但无延展性
D．在化合物中的化合价均为＋1价
4．(2022·杭州高一期末)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．锂单质与氧气生成的氧化物有Li2O和Li2O2
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
5．(2023·长春第五中学高一期末)工业冶炼金属钾的反应为Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)。下列有关说法不正确的是( )
A．单质的沸点：Na＞K
B．单质与水反应的剧烈程度：K＞Na
C．元素的金属性：Na＞K
D．最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH＞NaOH
题组二 卤族元素
6．(2022·广东湛江高一期末)已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子与氟元素原子的化学性质相似的是( )
7．(2022·北京汇文中学期末)2016年IUPAC命名117号元素为Ts，其最外层电子数为7，下列说法不正确的是( )
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的最高化合价为＋7价
C．Ts的同位素原子具有相同的质子数
D．Ts在同族元素中非金属性最强
8．(2022·广西玉林期末)碘是卤族元素，下列对碘及其化合物的叙述正确的是( )
A．与H2化合的能力：I2＞Br2
B．碘在常温下为白色固体
C．向KBr溶液中加I2可以置换出Br2
D．碘原子的最外层有7个电子
9．(2022·成都高一月考)如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质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
10．已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金属锂的密度是0.534 g·cm－3、煤油的密度是
0.80 g·cm－3，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
11．下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是( )
A．随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点依次升高，密度依次减小
B．F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，Li、Na、K、Rb的最外层电子数都是1
C．碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成氧化物R2O
D．根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱
12．如图是卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的沸点与相对分子质量的关系图，已知Br2在水中的溶解度小，且密度大于水，下列说法错误的是( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．通入单质②能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定
13．(2022·上海长宁区校级月考)为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2，并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉 KI溶液中，有如图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品，试回答下列问题：
(1)若所制气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为H接______、______接________、________接________。
(2)装置③的作用是________________________________________________，反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。
(3)装置①中产生的现象是____________，反应的化学方程式为________________________。
(4)通过本实验可得到的结论是_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
14．(2022·阳江高一检测)已知铷是37号元素，相对原子质量为85。根据相关知识回答下列问题：
(1)请推测铷(Rb)在元素周期表的第__________周期第____________族。
(2)下列关于铷的结构和性质判断正确的是_______________________________________(填字母，下同)。
①与水反应比钠剧烈
②原子半径比钠小
③铷的氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④它的阳离子最外层电子数和镁相同
⑤它是还原剂
A．①③④ B．①③⑤
C．②③⑤ D．②④
(3)氢化铷与水反应可放出氢气，下列叙述正确的是____________。
A．氢化铷溶于水显酸性
B．氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C．氢化铷与水反应时，水是还原剂
D．氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属元素形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属元素可能是________。
A．Li B．Na C．K D．Cs
15．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，装置气密性已检查)。
提示：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为橙红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_____________________________________
_________________________________________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是______________________________
(4)过程Ⅲ实验的目的是________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐________，得电子能力逐渐________。
第3课时 原子结构与元素的性质
1．A 2.D 3.C 4.D 5.C
6．D [由图可知，氟原子的最外层电子数为7，与氟原子具有相似的化学性质的原子最外层电子数也为7，故D选项符合。]
7．D [A项，Ts的原子序数为117，位于第七周期，其最外层电子数为7，则Ts位于第ⅦA族，正确；B项，Ts的原子核外最外层电子数是7，因此Ts的最高化合价为＋7价，正确；C项，同位素具有相同质子数、不同中子数，则Ts的同位素原子具有相同的质子数，正确；D项，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此Ts的非金属性比同主族元素都弱，错误。]
8．D [A项，卤族元素从上到下，单质和氢气化合越来越难，所以与H2化合的能力：I2＜Br2，错误；B项，碘在常温下为紫黑色固体，错误；C项，卤族元素单质的非金属性从上到下逐渐减弱，I2不能置换出Br2，错误。]
9．C [由图可知，随碱金属元素的核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，其原子半径增大，A、B、D项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C项错误。]
10．B 11.B
12．D [卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2，卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质中活泼性最强的是F2，A正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C正确；元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，卤素的非金属性：F>Cl>Br>I，则I的氢化物的稳定性在这4种卤素氢化物中最差，D错误。]
13．(1)D C B A F (2)吸收未反应完的Cl2，防止污染空气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (3)溶液变蓝 Cl2＋2KI===I2＋2KCl
(4)同主族元素随着原子序数递增，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱
14．(1)五 ⅠA (2)B (3)D (4)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。(3)氢化铷与水的反应为RbH＋H2O===RbOH＋H2↑，生成RbOH，溶液显碱性，A错误；水中氢元素的化合价由＋1价降低为0价，水作氧化剂，而RbH中的氢元素的化合价由－1价升高为0价，RbH作还原剂，B、C错误；H－核外有两个电子，D正确。(4)设该合金的平均摩尔质量为M g·mol－1，则根据得失电子守恒得×1＝×2，M＝25，因M(Rb)>25 g·mol－1，则另一种碱金属的摩尔质量应小于25 g·mol－1，可能为Li或Na。
15．(1)湿润的淀粉 KI试纸变蓝
(2)Cl2＋2Br－=== Br2＋2Cl－
(3)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后四氯化碳层变为紫红色
(4)确认C中黄色溶液中无氯气，排除氯气对Br2置换I2的实验的干扰
(5)增大 减弱
解析 (1)装置A中KMnO4固体与浓盐酸反应生成Cl2，Cl2与KI发生反应：Cl2＋2KI=== 2KCl＋I2，则湿润的淀粉 KI试纸变蓝。
(2)装置B盛有NaBr溶液，Cl2将Br－氧化生成Br2，离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
(3)由于Cl2的氧化性强于I2，验证Br2的氧化性强于I2，要除去Cl2，防止产生干扰，具体操作：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后四氯化碳层变为紫红色。
(4)过程Ⅲ“当B中溶液由黄色变为橙红色时，关闭活塞a”，其目的是确认C中黄色溶液中无氯气，同时排除氯气对Br2置换I2的实验的干扰。
(5)由题述实验得出卤素单质的氧化性：Cl2>Br2>I2，从原子结构角度分析，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，故对应单质的氧化性逐渐减弱。
