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课时跟踪检测（二十三） 原子结构与元素的性质
A级—学业水平考试达标练
1．钾的金属活动性比钠强，根本原因是( )
A．钾的密度比钠的小
B．钾原子的电子层数比钠原子多一层
C．钾与水反应比钠与水反应剧烈
D．加热时，钾比钠更易气化
解析：选B 随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，从Li到Cs金属性逐渐增强。
2．下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是( )
解析：选B 钾与水反应剧烈，从安全角度来看，用B装置反应空间大且加有玻璃片，能防止液体溅出来，C空间太小可能会爆炸，D钾与水反应太剧烈，不易操作。
3．钠和锂有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是( )
A．都是金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同 D．化合价相同
解析：选C 元素原子的最外层电子数决定该元素的化学性质。
4．下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是( )
A．随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强
C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D．溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈
解析：选D 从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，所以溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈，D错误。
5．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是( )
A．和锂在同一主族的都是金属元素
B．Na＋比Li多一个电子层
C．Li、Na、K、Rb＋的最外层都只有一个电子
D．Li是碱金属原子中半径最小的原子
解析：选D Li在第ⅠA族，除碱金属外，还有非金属元素H，A错误；Na＋和Li都只有两个电子层，B错误；Rb最外层是一个电子，而Rb＋最外层不是一个电子，C错误。
6．在盛有少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液，再加入少量四氯化碳，振荡静置后可观察到的现象是( )
A．溶液呈橙色不分层
B．溶液分两层，上层呈橙色
C．溶液分两层，下层呈橙色
D．溶液呈紫色不分层
解析：选C Cl2与KBr溶液反应生成Br2，而溴易溶于有机溶剂四氯化碳中，呈橙色；同时由于四氯化碳不溶于水，且密度比水大，故溶液分层，下层呈橙色。
7．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．还原性：Cl－>Br－
C．卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
D．F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
解析：选C A项，F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2；B项，因为单质的氧化性：Cl2>Br2，故还原性：Cl－<Br－；C项，从F2→I2单质的密度越来越大；D项，F2的活泼性太强，遇盐溶液首先与水反应，故不能置换出NaCl溶液中的Cl－。
8．周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定
B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2
C．其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂
D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物
解析：选C X易得1个电子，显－1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比I2弱，不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。
9．向含有等物质的量浓度的NaBr、KI、NaCl的混合液中通入一定量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得的固体，最后剩余的固体成分可能是( )
A．KCl、Br2 B．NaCl、KCl
C．KI、NaCl D．NaCl、KCl、I2
解析：选B 氧化性：Cl2>Br2>I2，根据“强氧化剂制弱氧化剂”规律，Cl2能置换出NaBr中的溴、KI中的碘。Br2能置换出KI中的碘。Br2、I2单质在灼烧时挥发、升华了。注意氯气为“一定量”，可能是少量，也可能是过量。根据反应顺序知，若KI剩余，则NaBr一定存在。
10．下列说法正确的是( )
A．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B．砹位于第六周期ⅦA族，其简单氢化物的稳定性大于氯化氢
C．卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高
D．第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性
解析：选C Li在氧气中燃烧生成Li2O，A项错误；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则简单氢化物的稳定性依次减弱，所以砹化氢的稳定性小于氯化氢，B项错误；随原子序数的增大，卤族元素单质的熔、沸点逐渐升高，C项正确；第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液不一定呈酸性，如氨气溶于水后溶液显碱性，D项错误。
11．甲元素的原子序数是19，乙元素是元素周期表第ⅠA 族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断：
(1)甲元素在周期表中位于第________周期；乙元素名称为________。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：甲的原子序数是19，是钾元素，乙是锂元素。
答案：(1)四 锂
(2)2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
12．下表为元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
⑤
3
③
⑥
4
④
⑦
(1)表中元素________的非金属性最强；元素________的金属性最强；元素__________的单质在室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素③的原子结构示意图是__________________________________________。
(3)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为__________>__________(填写化学式，下同)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是________________。
解析：据元素周期表中同主族元素性质递变规律可知，F的非金属性最强，K的金属性最强，单质在室温下呈液态的是Br2。元素③为Na，原子结构示意图为，元素⑥、⑦分别为Cl、Br，其非金属性：Cl>Br，所以氢化物稳定性：HCl>HBr；F无正化合价，最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4。
答案：(1)F K Br (2) (3)HCl HBr (4)HClO4
B级—选考等级考试增分练
1．某卤素单质X2与KOH溶液反应生成M、N两种盐。往M盐的浓溶液中加入一定量的另一种卤素单质Y2的水溶液，又可以生成X2，且X2不能使淀粉溶液变蓝。则X2、Y2是( )
A．Cl2、I2 B．Br2、Cl2
C．Cl2、F2 D．Cl2、Br2
解析：选B 由题意可知，Y2能将X2置换出来，说明Y2的氧化性比X2强，即在周期表中X在Y的下面，所以X有可能是Br或I，由X2不能使淀粉溶液变蓝可知X2不是I2而是Br2。
2.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
解析：选C 由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔、沸点随核电荷数的增大而降低。
3．溴化碘(IBr)的化学性质类似卤素单质，它同水反应的化学方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述不正确的是( )
A．IBr跟水反应是非氧化还原反应
B．在很多反应中，IBr是强氧化剂
C．IBr的密度介于I2和Br2的密度之间
D．IBr跟NaOH稀溶液反应生成NaI、NaBrO和H2O
解析：选D 分析反应IBr＋H2O===HBr＋HIO中元素价态变化可知，该反应为非氧化还原反应；IBr与Cl2等单质性质相似，是强氧化剂；由卤素单质的密度变化规律知IBr的密度应在I2和Br2之间；IBr与NaOH稀溶液反应应生成NaBr、NaIO和H2O。
4．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(见表格，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溶液，振荡，静置
A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，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溶液，振荡，静置
C.浮在水面上，熔成小球，四处游动，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，下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：_____________________________________________________。
(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L－1NaBr溶液、0.1 mol·L－1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整)：
实验方案
实验现象
化学方程式
①
D
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③
④
(4)实验结论：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题是一个设计实验题，题目较灵活，考查基础知识和运用知识的能力。对实验目的的描述，要注意题中有效信息的提取，并注意语言准确性；另外，注意对实验方案的对比和加强对重点实验现象的语言描述和记忆。
答案：(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(2)试管 胶头滴管
(3)B Br2＋2NaI===2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)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
5．(1)若某溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量之比为2∶3∶4，要使溶液中的Cl－、Br－、I－的物质的量之比变为4∶3∶2，则通入Cl2的物质的量与原溶液中I－的物质的量之比为________。
(2)若要使溶液中只有Cl－和Br－，而没有I－，则此时Cl－和Br－的物质的量之比为________。
(3)若要使溶液中只有Cl－，则通入Cl2的物质的量和原溶液中Br－的物质的量之比为________。
解析：通入Cl2时，Cl2先氧化还原性较强的I－，I－被氧化完后，再氧化Br－。(1)设原Cl－、Br－、I－的物质的量为2 mol、3 mol、4 mol，当变为4 mol、3 mol、2 mol时，Br－没减少，I－减少2 mol，消耗Cl2 1 mol，故通入的Cl2与原溶液中I－的物质的量之比为1∶4。(2)当I－被氧化完时，消耗2 mol Cl2，生成4 mol Cl－，此时Cl－与Br－的物质的量之比为6∶3，即2∶1。(3)当Br－和I－被全部氧化时，3 mol Br－消耗Cl2 1.5 mol、4 mol I－消耗Cl2 2 mol，则通入Cl2的物质的量与原Br－的物质的量之比为3.5∶3，即7∶6。
答案：(1)1∶4 (2)2∶1 (3)7∶6
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