2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 二十七 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

二十七原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(30分鐘55分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.(3分)下列有關(guān)第ⅠA族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律不正確的是()A.Na、K、Rb、Cs單質(zhì)的失電子能力依次增強(qiáng)B.Na、K、Rb、Cs的原子半徑依次增大C.NaOH、KOH、RbOH、CsOH堿性依次增強(qiáng)D.Na、K、Rb、Cs最外層電子數(shù)依次增多【解析】選D。第ⅠA族元素由Na到Cs原子半徑逐漸增大,失電子能力逐漸增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng),最外層電子數(shù)都是1,A、B、C正確,D不正確。2.(3分)下列關(guān)于堿金屬元素的說(shuō)法正確的是()①原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)是最外層電子數(shù)相同,都為1②原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)增多,原子半徑增大③具有相似的化學(xué)性質(zhì),都是活潑金屬④都具有強(qiáng)還原性,在化合物中顯+1價(jià)⑤化學(xué)性質(zhì)有差別,從Li到Cs,與水反應(yīng)劇烈程度增強(qiáng)A.①③④ B.①③⑤C.②④⑤ D.①②③④⑤【解析】選D。堿金屬原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)是最外層電子數(shù)都為1,故①正確;堿金屬原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn),例如半徑逐漸增大,是隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,故②正確;最外層電子數(shù)相等,具有相似的化學(xué)性質(zhì),都是活潑金屬,故③正確;最外層的1個(gè)電子都容易失去,具有強(qiáng)還原性,在化合物中顯+1價(jià),故④正確;從Li到Cs由于半徑增大,原子核對(duì)最外層電子的吸引能力減弱,金屬性增強(qiáng),與水反應(yīng)劇烈程度增強(qiáng),故⑤正確。3.(3分)(2024·天津靜安區(qū)高一檢測(cè))下列實(shí)驗(yàn)依據(jù)可判斷某元素的金屬性強(qiáng)弱的是()A.導(dǎo)電性的強(qiáng)弱B.1mol該金屬跟酸反應(yīng)放出氫氣的多少C.反應(yīng)中失去電子的數(shù)目D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱【解析】選D。A.金屬的導(dǎo)電性屬于物理性質(zhì),導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.金屬元素的單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣越容易,則失電子能力越強(qiáng),金屬性越強(qiáng),與生成氫氣多少無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的能力越強(qiáng)則金屬性越強(qiáng),與失去電子的多少無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng),則失電子能力越強(qiáng),金屬性越強(qiáng),故D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于堿金屬元素的說(shuō)法,正確的是()A.ⅠA族元素都是堿金屬元素B.在常溫下Cs與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸C.金屬鉀具有強(qiáng)還原性,K+具有強(qiáng)氧化性D.堿金屬單質(zhì)可將銅從其鹽溶液中置換出來(lái)【解析】選B。ⅠA族元素中的H不屬于堿金屬元素,A錯(cuò)誤;根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,從上至下,隨著原子序數(shù)的遞增,金屬性越來(lái)越強(qiáng),與水反應(yīng)越來(lái)越劇烈,銫的金屬性最強(qiáng),在常溫下與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸,B正確;金屬鉀具有強(qiáng)還原性,但K+具有弱氧化性,C錯(cuò)誤;由于堿金屬單質(zhì)性質(zhì)太活潑,遇到水溶液時(shí)優(yōu)先和水反應(yīng)生成堿和氫氣,因此不能將銅從其鹽溶液中置換出來(lái),D錯(cuò)誤。題組二:鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)4.(3分)(2024·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))下列關(guān)于鹵素的比較,下列說(shuō)法正確的是()A.隨核電荷數(shù)增加,簡(jiǎn)單陰離子的還原性逐漸減弱B.隨核電荷數(shù)增加,鹵素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高C.隨核電荷數(shù)增加,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D.F2與水反應(yīng)可用F2+H2O===HFO+HF表示【解析】選B。隨核電荷數(shù)增加,非金屬性逐漸減弱,則其簡(jiǎn)單離子的還原性逐漸增強(qiáng),即F-<Cl-<Br-<I-,故A錯(cuò)誤;鹵素單質(zhì)隨著核電荷數(shù)的增大,由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高,故B正確;隨核電荷數(shù)增加,鹵族元素的非金屬性逐漸減弱,其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,即HF>HCl>HBr>HI,故C錯(cuò)誤;F2與H2O反應(yīng)為2F2+2H2O===4HF+O2,故D錯(cuò)誤。5.(3分)下列遞變規(guī)律正確的是()A.氧化性F2>Cl2>Br2>I2B.熱穩(wěn)定性HI>HBr>HCl>HFC.酸性HF>HCl>HBr>HID.還原性F->Cl->Br->I-【解析】選A。非金屬性F>Cl>Br>I,則單質(zhì)的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,故A正確;非金屬性F>Cl>Br>I,熱穩(wěn)定性HI<HBr<HCl<HF,故B錯(cuò)誤;原子序數(shù)越大鹵化氫的酸性越強(qiáng),則酸性HF<HCl<HBr<HI,故C錯(cuò)誤;非金屬性F>Cl>Br>I,則簡(jiǎn)單離子的還原性F-<Cl-<Br-<I-,故D錯(cuò)誤。6.(3分)甲、乙兩種非金屬:①甲比乙容易與H2化合;②甲單質(zhì)能與乙的陰離子發(fā)生置換反應(yīng);③甲的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性比乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng);④與某金屬反應(yīng)時(shí),甲原子得電子數(shù)目比乙的多;⑤甲的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)比乙的低。其中能說(shuō)明甲比乙的非金屬性強(qiáng)的是()A.④ B.⑤C.①②③ D.①②③④【解析】選C。非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)越容易與氫氣化合,甲比乙容易與H2化合,說(shuō)明甲比乙的非金屬性強(qiáng),故①正確;非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)氧化性越強(qiáng),甲單質(zhì)能與乙的陰離子發(fā)生置換反應(yīng),說(shuō)明甲單質(zhì)的氧化性比乙強(qiáng),則甲比乙的非金屬性強(qiáng),故②正確;非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng),甲的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性比乙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng),說(shuō)明甲比乙的非金屬性強(qiáng),故③正確;與某金屬反應(yīng)時(shí),甲原子得電子數(shù)目比乙的多,得電子數(shù)目多少與其氧化性強(qiáng)弱無(wú)關(guān),不能說(shuō)明非金屬性強(qiáng)弱,故④錯(cuò)誤;單質(zhì)熔、沸點(diǎn)與其元素非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān),甲的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)比乙的低不能說(shuō)明非金屬性強(qiáng)弱,故⑤錯(cuò)誤。題組三:同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律7.(3分)下列關(guān)于同主族非金屬元素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.同主族元素隨原子序數(shù)遞增,元素原子的得電子能力逐漸增強(qiáng)B.同主族元素隨原子序數(shù)遞增,單質(zhì)氧化能力逐漸減弱C.同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同D.同主族元素的原子半徑,隨原子序數(shù)增大而逐漸增大【解析】選A。同主族元素隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減小,則元素原子的得電子能力逐漸減弱,故A錯(cuò)誤;同主族元素隨原子序數(shù)遞增,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減小,則元素原子的得電子能力逐漸減弱,導(dǎo)致單質(zhì)氧化能力逐漸減弱,故B正確;同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同,與其族序數(shù)相等,其化學(xué)性質(zhì)相似,故C正確;同主族元素隨原子序數(shù)遞增,電子層數(shù)遞增,導(dǎo)致原子半徑增大,故D正確。8.(3分)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給幾位在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。已知鋰單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與鈉類似,但活潑性比鈉略差,其密度為0.534g·cm-3,鋰元素的焰色試驗(yàn)呈紫紅色。將綠豆大的鋰投入水中,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象合理的有()①鋰沉入水中②鋰浮在水面上③水中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生④在反應(yīng)后的溶液中加入幾滴石蕊試液,溶液變紅色⑤反應(yīng)劇烈,發(fā)出紫紅色火焰⑥鋰四處游動(dòng)A.②⑥ B.①③C.②③⑤ D.②④⑤⑥【解析】選A。由題述信息可知,將綠豆大的鋰投入水中時(shí),鋰會(huì)浮在水面上,與水反應(yīng)生成LiOH和氫氣,溶液呈堿性,產(chǎn)生的氫氣使鋰四處游動(dòng),向反應(yīng)后的溶液中加入石蕊試液時(shí)溶液會(huì)變藍(lán)色;紫紅色為鋰元素的焰色試驗(yàn)的顏色,鋰與水反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生紫紅色火焰。綜上所述,②⑥正確。9.(3分)(2024·黃岡高一檢測(cè))國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)宣布,將合成化學(xué)元素第113號(hào)(Nh)、115號(hào)(Mc)、117號(hào)(Ts)和118號(hào)(Og)提名為化學(xué)新元素。其中117號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)與鹵族元素相似,原子核外有7個(gè)電子層,且最外層有7個(gè)電子。下列敘述正確的是()A.Ts元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HTs,在常溫下很穩(wěn)定B.其單質(zhì)帶有金屬光澤,具有強(qiáng)氧化性,可與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成I2C.其單質(zhì)的分子式為T(mén)s2,常溫下和溴狀態(tài)不同D.Ts2的沸點(diǎn)低于I2【解析】選C。117號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)與鹵族元素相似,原子核外電子排布有7個(gè)電子層,且最外層有7個(gè)電子,該元素處于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金屬性逐漸減弱,117號(hào)元素的非金屬性比At的弱,元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定,該元素氫化物穩(wěn)定性比HAt差,則HTs常溫下不穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;同主族元素,從上往下非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),所以其單質(zhì)帶有金屬光澤,但其單質(zhì)的氧化性比I2弱,不能與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成I2,故B錯(cuò)誤;與Cl2、Br2、I2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似,所以其單質(zhì)的分子式為T(mén)s2,根據(jù)鹵族元素性質(zhì)的遞變性,I2在常溫下為固體,Ts2在常溫下也為固體,而溴在常溫下為液體,故C正確;鹵素單質(zhì)的沸點(diǎn)從上到下逐漸增大,故D錯(cuò)誤。[借題發(fā)揮](1)本題中的Ts2能從氯化鈉溶液中置換出Cl2嗎?提示:不能。氧化性Ts2小于Cl2,所以Ts2不能從氯化鈉溶液中置換出Cl2。(2)Ts2的顏色有可能為白色嗎?提示:不可能。鹵素單質(zhì)從F2到I2的顏色為淡黃綠色→黃綠色→深紅棕色→紫黑色,顏色逐漸加深,Ts2的顏色不可能為白色。綜合應(yīng)用·拓思維10.(3分)(2024·廣州高一檢測(cè))下列關(guān)于同主族元素及其化合物性質(zhì)變化錯(cuò)誤的是()A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4B.堿性:LiOH>NaOH>KOHC.熱穩(wěn)定性:H2O>H2SD.原子半徑:C<Si【解析】選B。元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>Br>I,則酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故A正確;元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性越強(qiáng),金屬性:K>Na>Li,則堿性:LiOH<NaOH<KOH,故B錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),其簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:O>S,則熱穩(wěn)定性:H2O>H2S,故C正確;同一主族元素,原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大,二者位于同一主族且原子序數(shù):C<Si,則原子半徑:C<Si,故D正確。11.(3分)借助堿金屬和鹵族元素的遞變性分析下面的推斷,其中正確的是()A.已知Ca是第四周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性弱B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性強(qiáng)C.已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大,故Cs與水反應(yīng)不如Na與水反應(yīng)劇烈D.已知Cl的核電荷數(shù)比F的核電荷數(shù)多,故Cl的原子半徑比F的原子半徑大【解析】選D。金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物水化物堿性越強(qiáng),則Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng),故A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)氫化物越穩(wěn)定,則AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性弱,故B錯(cuò)誤;金屬性越強(qiáng),與水反應(yīng)越劇烈,則Cs與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈,故C錯(cuò)誤;同主族元素,原子序數(shù)大的原子半徑大,則已知Cl的核電荷數(shù)比F的核電荷數(shù)大,故Cl的原子半徑比F的原子半徑大,故D正確。12.(3分)(2024·昆明五華區(qū)高一檢測(cè))硒(Se)是人體必需的微量元素,在元素周期表中的位置如圖所示。下列關(guān)于硒元素的敘述,正確的是()OSSeBrA.硒的非金屬性比S弱B.硒最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2SeO3C.硒元素位于元素周期表第四周期第ⅣA族D.H2Se比HBr更穩(wěn)定【解析】選A。同主族元素從上到下非金屬性依次減弱,所以硒的非金屬性比S弱,A正確;Se最外層電子數(shù)為6,Se的最高正價(jià)為+6價(jià),硒最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2SeO4,B錯(cuò)誤;Se最外層有6個(gè)電子,硒元素位于元素周期表第四周期第ⅥA族,C錯(cuò)誤;同周期元素從左到右氫化合物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng),所以H2Se比HBr穩(wěn)定性差,D錯(cuò)誤。13.(10分)(2024·合肥高一檢測(cè))為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,可在實(shí)驗(yàn)室先制取Cl2(利用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)可制取Cl2),并將Cl2依次通入NaBr溶液和KI-淀粉溶液中。如圖所示儀器及藥品,試回答:(1)裝置4中儀器名稱為_(kāi)___________,若所制取氣體從左向右流向時(shí),上述儀器接口的連接順序?yàn)開(kāi)_______________。

【解析】(1)裝置4中儀器名稱為分液漏斗;為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,可在實(shí)驗(yàn)室先制取Cl2,然后將氯氣通入NaBr溶液、再通入KI-淀粉溶液檢驗(yàn)氯氣的強(qiáng)氧化性,氯氣有毒不能排到空氣中,否則會(huì)污染大氣,所以最后連接尾氣處理裝置,檢驗(yàn)裝置中導(dǎo)氣管是否遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”原則,所以連接順序是F接G、H接D、C接B、A接E。(2)裝置5中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________,

反應(yīng)中HCl的作用為_(kāi)_________。

【解析】(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后裝置5中反應(yīng)是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;反應(yīng)中部分HCl被氧化得到氯氣,體現(xiàn)還原性,部分生成氯化錳,體現(xiàn)酸性,故其作用為作還原劑和體現(xiàn)酸性。(3)裝置3的作用是__________,

反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。

【解析】(3)氯氣有毒,不能直接排到空氣中,且氯氣能和堿反應(yīng)生成鹽和水,所以裝置3的作用是吸收未反應(yīng)完的Cl2,防止污染空氣,離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)裝置1中產(chǎn)生的現(xiàn)象是______________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。

【解析】(4)氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),