2019-2020学年新教材高中化学课后作业20元素的性质与原子结构新人教版必修第一册

2019-2020学年新教材高中化学课后作业20元素的性质与原子结构新人教版必修第一册

课后作业(二十)‎ ‎ [基础巩固]‎ 一、碱金属元素的结构与性质 ‎1．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]　钠和锂是同主族元素，在结构上都具有相同的最外层电子数，结构的相似性导致了它们性质的相似性。‎ ‎[答案]　C ‎2．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是 (　　)‎ ‎①都是银白色的柔软金属(除铯外)，密度都比较小 ‎②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 ‎③碱金属单质都与水剧烈反应 ‎④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③‎ ‎[解析]　除铯外，碱金属单质均为银白色金属，质软，有延展性，密度较小，①正确；碱金属单质在空气中燃烧时，产物不同，Li生成Li2O，Na生成Na2O2，K、Rb、Cs则生成较复杂的氧化物，②错误；碱金属单质性质活泼，都能与水剧烈反应，③正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而逐渐降低，④错误。 ‎ ‎[答案]　A ‎3．下列叙述正确的是(　　)‎ A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2‎ B．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素 C．在熔融状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁 D．Li、Na、K都可以保存在煤油中 ‎[解析]　Na在空气中燃烧会生成Na2O2，但Li没有Na活泼，在空气中燃烧生成的是Li2O，A项错误；ⅠA族中氢不属于碱金属元素，B错误；钠还原性强于Mg，所以在熔融状态下可从MgCl2中置换出镁，C项正确；Na、K都可以保存在煤油中，Li的密度更小，要保存在石蜡中，D项错误。‎ ‎[答案]　C ‎4．已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下列有关锂及其化合物的叙述不正确的是(　　)‎ A．碳酸锂受强热很难分解 6‎ B．碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小 C．锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂 D．锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3N)‎ ‎[解析]　解题时充分利用题目信息，锂及其化合物的性质与镁的相似，MgCO3煅烧分解成MgO和CO2，由此可知，Li2CO3也易分解。‎ ‎[答案]　A 二、卤族元素的结构与性质 ‎5．卤素按F、Cl、Br、I的顺序其非金属性逐渐减弱的原因是(　　)‎ A．原子核内质子数增多起主要作用 B．相对原子质量逐渐增大起主要作用 C．其单质的密度增大起主要作用 D．随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用 ‎[解析]　F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主要是由于核外电子层数增多，原子核对最外层电子的吸引能力减弱所致。‎ ‎[答案]　D ‎6．①溴水　②氯水　③碘酒　④氯化钾　⑤酸性高锰酸钾溶液。其中能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的是(　　)‎ A．①②③ B．①⑤‎ C．①②③⑤ D．③④⑤‎ ‎[解析]　单质碘可使淀粉变蓝，故加入物质中如含有单质碘或能与KI反应生成单质碘的，均可使湿润的淀粉－KI试纸变蓝。溴水和氯水中分别存在Br2、Cl2，可与KI反应置换出碘单质；碘酒是碘的酒精溶液，碘以I2分子形式溶解在酒精中；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可将I－氧化生成碘单质；氯化钾不与KI反应，没有碘单质生成。‎ ‎[答案]　C ‎7．若能发现第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]　因为此X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单质氧化性比碘弱，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。‎ ‎[答案]　C 6‎ ‎8．下列叙述正确的是(　　)‎ A．使湿润淀粉－KI试纸变蓝色的气体必为氯气 B．氟气与熔融状态下的氯化钠反应可产生氯气 C．可用加热的方法分离碘和NH4Cl D．溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中 ‎[解析]　凡能使KI中碘离子氧化为I2的气体均能使淀粉变蓝，如Br2蒸气、臭氧(O3)等，碘蒸气当然也能使该试纸中的淀粉变蓝；氟气与NaCl溶液相遇时，F2先与水反应生成HF和O2，不能置换出氯气，但题述的不是水溶液而是熔融状态下的NaCl，可置换出氯气：F2＋2NaCl(熔融)===2NaF＋Cl2；碘受热易升华，而NH4Cl分解后得到的NH3和HCl会重新化合，故用加热的方法不能分离二者；用棕色瓶正确，但滴瓶有胶头，溴会严重腐蚀橡胶，所以不能用胶头滴瓶，D不正确。‎ ‎[答案]　B ‎[能力提升]‎ ‎9．溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．在很多反应中IBr是强氧化剂 B．IBr与水反应时既作氧化剂，又作还原剂 C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀 D．IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO ‎[解析]　此题是一道信息题，题中给出了三点信息：①溴化碘(IBr)暗示Br呈－1价，I呈＋1价；②IBr性质与卤素相似；③IBr与水反应生成HIO和HBr。由②可知，IBr是一种强氧化剂。分析IBr中各元素的化合价，确定碘为＋1价，溴为－1价。再结合③，可知IBr与水的反应不是氧化还原反应，而是复分解反应。因此，A、C、D正确，B不正确。‎ ‎[答案]　B ‎10．下列说法正确的是(　　)‎ A．F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8‎ B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律 C．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用 D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4‎ ‎[解析]‎ 6‎ ‎　F位于周期表第二周期，次外层电子数为2，A错误；F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，但HF、HCl、HBr、HI酸性递增，B错误；F、Cl、Br、I位于同一主族，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，C正确；砹单质为非极性分子，难溶于水，易溶于CCl4，D错误。‎ ‎[答案]　C ‎11．借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是(　　)‎ A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱 B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强 C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈 D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大 ‎[解析]　由碱金属元素和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，金属活动性增强，非金属气态氢化化物稳定性减弱，A、B、C错误；同主族随核电荷数增大，原子半径增大，D正确。‎ ‎[答案]　D ‎12．已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子结构示意图分别为 请回答下列问题：‎ ‎(1)属于同周期的元素是________(填元素符号，下同)，属于同主族的元素是________。‎ ‎(2)金属性最强的元素是________，非金属性最强的元素是________。‎ ‎(3)上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是________。‎ ‎[解析]　(1)弄清原子结构示意图与元素在周期表中的位置关系，即电子层数与周期数相等，所以A、B、C同周期。主族的族序数与最外层电子数相等，所以B、D、E同主族。(2)同周期从左到右金属性减弱，非金属性增强；同主族从上到下金属性增强，非金属性减弱。所以Na的金属性最强，F的非金属性最强。(3)金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强。 ‎ ‎[答案]　(1)Na、Al、Cl　F、Cl、Br ‎(2)Na　F　(3)NaOH ‎13．据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：‎ ‎(1)铷(Rb)位于元素周期表的第______周期______族。‎ ‎(2)关于铷的结构和性质判断正确的是________(填序号)。‎ 6‎ ‎①与水反应比钠剧烈 ‎②它的原子半径比钠小 ‎③它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 ‎(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是________(填序号)。‎ a．Li b．Na c．K d．Cs ‎[解析]　(1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期ⅠA族。(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确；又因为Na和Rb同主族，根据同主族元素性质的递变规律知，Rb的金属性比Na强，故①③⑤正确。(3)设该合金的平均相对原子质量为M，则根据质量守恒定律得×1＝×2，M＝25，因Mr(Rb)>25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。‎ ‎[答案]　(1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)ab ‎14．某同学做同主族元素性质的相似性、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(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将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置 A.浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失 ‎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将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置 C.浮在水面上，熔成小球，快速游动，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仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。‎ ‎②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol/L NaBr溶液、0.1 mol/L NaI溶液、CCl4等。‎ ‎(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：‎ 实验方案 实验现象 化学方程式 6‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎(4)实验结论：_________________________________。‎ ‎[解析]　钾的金属性比钠强，钾与冷水反应比钠与冷水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或轻微的爆炸；将新制氯水滴入NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，用CCl4萃取，液体分层下层呈橙红色。将溴水滴入NaI溶液中发生反应：Br2＋2NaI===I2＋2NaBr，用CCl4萃取，液体分层，下层呈紫红色。‎ ‎[答案]　(2)试管　胶头滴管 ‎(3)‎ 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 B Br2＋2NaI===2NaBr＋I2‎ ‎④‎ C ‎2K＋2H2O===2KOH＋H2↑‎ ‎(4)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱 6‎