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第二课时元素的性质与原子结构[随堂演练]1．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸解析根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。答案B2．下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是A．硼B．氮C．氟D．碳解析同周期从左到右元素的非金属性增强，氟是最活泼的非金属元素。答案C3．下列有关同主族元素性质的比较，不正确的是A．金属性：K＞Na＞LiB．非金属性：O＞S＞SeC．还原性：F－＞Cl－＞I－D．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH解析同主族，自上而下，元素的金属性逐渐增强，A正确；同主族，自上而下，元素的非金属性逐渐减弱，离子的还原性逐渐增强，B正确，C错误；同主族，自上而下，元素金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，D正确。答案C4．下表为元素周期表中的一部分，请回答下列问题：周期数族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②③3④⑤4⑥⑦(1)②、④、⑤的元素符号是____________、____________；(2)表中最活泼的金属元素是________，非金属性最强的元素是________(填写元素符号)；(3)④与水发生反应的化学方程式__________________________________；(4)请设计一个实验方案，比较⑤、⑦单质氧化性的强弱。_______________________________________________________________。解析(1)依据①～⑦在元素周期表中的位置推知①～⑦分别为Li、O、F、Na、Cl、K、Br。(2)最活泼的金属元素为K，最活泼的非金属元素为F。(3)④为Na，它与水反应生成NaOH、放出H2。(4)利用反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl可证明氧化性Cl2＞Br2。答案(1)ONaCl(2)KF(3)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(4)向溴化钠溶液中通入Cl2，若溶液显橙色，则证明Cl2的氧化性比Br2强[限时检测][限时45分钟，满分50分]一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)1．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从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，所以溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈，所以D项错误。答案D2．下列操作能达到实验目的的是A．检验钠和钾：分别取小粒投入含酚酞的水中，观察溶液颜色变化B．检验氯化钠、溴化钾、碘化钾溶液：分别滴加溴水，再加入四氯化碳，振荡，观察颜色C．除去氯化钾中的少量碘化钾：溶于水，并通入足量氯气，加热蒸干D．证明钾比钠活泼：向氯化钠水溶液中加入一小粒钾，观察现象解析钠、钾与水反应都生成强碱，使溶液呈红色，A错；NaCl、KBr与溴水均不反应，故无法区别，B错；钾与NaCl溶液中的H2O反应，而不可能置换出钠，D错。答案C3．甲乙两种非金属：①甲比乙容易与H2化合；②甲的氢化物比乙的氢化物稳定；③甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是A．只有④B．只有⑤C．①②③④⑤D．①②③解析元素非金属性强弱与原子得电子数的多少无关，得电子数目多并不一定非金属性强，如非金属性：Cl＞S，④错；熔、沸点是物理性质，不是判断元素非金属性强弱的依据，⑤错；①②③正确。答案D4．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A．②⑤B．①②C．①②④D．①③⑤解析元素的氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，①③不符合题意；含氧酸的氧化性不能作为判断元素非金属性强弱的依据，②符合题意；非金属单质间的置换反应Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，说明氯的非金属性比硫强，④不符合题意；最外层电子数多，元素的非金属性不一定强，如非金属性：OCl，但最外层电子数：OCl，⑤符合题意。答案A5．关于卤素(用X表示)的下列叙述中，正确的是A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2＋HX表示B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强C．卤素单质的颜色从F2→I2随相对分子质量增大而加深D．卤素元素的单质越活泼，其熔点和沸点就越高解析卤素单质与水反应时，Cl2、Br2、I2与水的反应可表示为X2＋H2＋HX，而F2与H2O反应可产生O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2，A项错误；F→I，非金属性逐渐减弱，故HX的热稳定性逐渐减弱，B项错误；卤素单质的颜色从F2到I2逐渐加深，F2为浅黄绿色气体，Cl2为黄绿色气体，Br2为深红棕色液体，I2为紫黑色固体，C项正确；卤素单质的活动性与其物理性质没有直接关系，D项错误。答案C6．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．原子半径解析据图可知，碱金属的性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数的增大，碱金属元素原子半径逐渐增大，其单质的还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增大，A、B、D符合图像关系；随核电荷数的增大，碱金属的熔点逐渐降低，故选C。答案C7．已知砹(At)是核电荷数最大的卤族元素，它的单质和一些化合物的性质符合卤素有关性质的递变规律。下列推理及判断中正确的是A．HAt很稳定B．AgAt易溶于水C．砹易溶于有机溶剂D．砹(At2)是白色固体解析随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深，卤化氢的稳定性逐渐减弱，卤化银的溶解度逐渐减小。卤素单质易溶于有机溶剂是卤素单质的通性。答案C8．下列各组性质比较中正确的是A．还原性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．稳定性：HF＜HCl＜HBr＜HIC．与水反应由易到难：Cl2＞Br2＞I2＞F2D．密度：F2＜Cl2＜Br2＜I2解析卤族元素中，非金属性：F＞Cl＞Br＞I，则氢化物的还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI，A错误；稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B错误；与水反应由易到难：F2＞Cl2＞Br2＞I2，C错误；密度：F2＜Cl2＜Br2＜I2，D正确。答案D9．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源。关于锂的叙述不正确的是A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈B．氢氧化锂的碱性比氢氧化钠弱C．锂的化学性质不如钠活泼D．锂在空气中燃烧生成过氧化锂解析锂金属性不如钠强，与水反应不如钠与水反应剧烈，A正确；随着原子序数的递增，碱金属的金属性逐渐增强，氢氧化物的碱性增强，B、C正确；锂在空气中燃烧只生成氧化锂，D错误。答案D10．某主族元素的原子最外层是第5层，该层有1个电子，下列描述中正确的是A．其单质常温下跟水反应不如钠剧烈B．其原子半径比钾原子半径小C．其碳酸盐易溶于水D．其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解解析根据题意知该元素为37号元素Rb，位于第五周期、第ⅠA族，其性质与我们熟悉的钠、钾相似，且比钠、钾的金属性更强。答案C二、非选择题(共2小题，共20分)11．(8分)已知下列转化关系：请回答下列问题：(1)写出M、N的化学式：________、________。(2)写出下列反应的化学方程式：①X＋Y________________________________________________________；②X＋H2O：____________________________________________________；③M＋Y：______________________________________________________。(3)X的一种含氧化合物常作潜艇供氧剂，写出由X制取该含氧化合物的反应方程式并标出氧元素的化合价_______________________________________。解析由图示中“X＋Y――→点燃NaCl”和“X＋H2O―→H2＋M”可确定：X为Na，Y为Cl2，M为NaOH，则N为NaClO。答案(1)NaOHNaClO(2)①2Na＋Cl2=====点燃2NaCl②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(3)2Na＋O02=====△Na2O－1212．(12分)(Ⅰ)实验室为验证同主族元素性质递变规律，准备了如下药品：①AgNO3(aq)②稀HNO3③Br2(aq)④I2(aq)⑤NaOH(aq)⑥NaCl(aq)⑦NaBr(aq)⑧H2O⑨Na⑩镁条⑪铝条⑫K(1)你准备选用的药品是________(用编号表示)。(2)你所做的实验是_______________________________________________(写出所有发生反应的化学方程式)。(3)判断的依据是_______________________________________________。(Ⅱ)某化学兴趣小组设计了如下图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物。操作步骤：将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在细玻璃管上收集反应产生的气体，用拇指堵住小试管口移近酒精灯，松开拇指，点燃气体。同时观察大试管中溶液的颜色变化。请你回答：(1)大头针上的钠块不宜过大，也不宜太小，为什么？_______________________________________________________________。(2)有同学建议直接在导管口来点燃验证产生的气体，这种建议合理吗？为什么？_____________________________________________________________。(3)若将该装置中大试管换为锥形瓶，钠换为K，除观察到与Na和水的反应相似现象外，明显差别的现象为________________________________________。解析(Ⅰ)据题所给药品可选择Na、K分别与水的反应，并据反应的剧烈程度判断Na、K的金属性递变规律，反应原理为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。(Ⅱ)(1)钠与水反应很剧烈且放热，钠块过大会着火发生危险。钠块过小，产生的气体量太少，不宜检验产生的气体。(2)此建议不合理，直接点燃容易发生爆炸。(3)因K比Na更活泼，所以与水反应时更剧烈。答案(Ⅰ)(1)⑧⑨⑫(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑(3)Na、K分别与H2O反应的剧烈程度(Ⅱ)(1)钠与水反应剧烈且放热，钠块过大会着火发生危险；钠块过小，产生的气体量太小，不宜检验产生的气体(2)不合理。直接点燃容易发生爆炸(3)反应更剧烈