2020新教材高中化学 第1章 原子结构 元素周期律 第3节 元素周期表的应用 第2课时 研究同主族元素的性质课时

研究同主族元素的性质学习·理解1．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是( )A ．卤素单质的最外层电子数都是7B ．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小C ．从F 到I ，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱D ．卤素单质与H 2化合的容易程度为F 2<Cl 2<Br 2<I 2答案 C解析 卤素原子的最外层电子数都是7，A 错误；从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次增大，B 错误；从F 到I ，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，C 正确；卤素单质与H 2化合的容易程度为F 2>Cl 2>Br 2>I 2，D 错误。

2．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。

下列说法正确的是( )A ．碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物B ．Li 是碱金属原子中半径最小的原子C ．Li 、Na 、K 、Rb ＋的最外层都只有一个电子D ．Na ＋比Li 多一个电子层答案 B解析 碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A 错误；Li 是碱金属元素原子中半径最小的原子，B 正确；Li 、Na 、K 的最外层都只有一个电子，Rb ＋的最外层是8个电子，C 错误；Na ＋和Li 的电子层数相同，都有2个电子层，D 错误。

3．具有下列结构的原子一定属于碱金属元素的是( )A ．最外层只有一个电子B ．最外层电子数为次外层电子数的一半C ．M 层电子数为K 层电子数的12D ．最外层电子数是电子层数的3倍答案 C解析 原子的最外层只有一个电子的元素，除碱金属元素以外，还可能是H 元素，也可能是Cr 、Cu 等少数过渡元素，A 错误；原子的最外层电子数为次外层电子数的一半，可以是Li 、Si 元素，B 错误；原子的M 层电子数为K 层电子数的12，只能是Na 元素，C 正确；原子的最外层电子数是电子层数的3倍，只能是O 元素，D 错误。

4．下列关于卤素的叙述不正确的是( )A ．随核电荷数递增，卤素单质的熔、沸点升高B ．随核电荷数递增，卤化氢的稳定性增强C ．随核电荷数递增，卤素离子的还原性增强D ．随核电荷数递增，卤素原子半径增大答案 B解析卤族元素从上到下，单质熔、沸点逐渐升高，A正确；同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，对应简单氢化物的稳定性逐渐减弱，B错误；卤族元素从上到下，单质氧化性逐渐减弱，对应X－的还原性逐渐增强，C正确；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，D正确。

5．下列关于卤素(元素符号用X表示)的叙述中正确的是( )A．从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深B．HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而增强C．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O HXO＋HX表示D．X－的还原性依次为F－<Cl－< Br－<I－，因此相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来答案 A解析氟气是淡黄绿色、氯气是黄绿色、溴是红棕色、碘是紫黑色，故从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深，A正确；HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而减弱，B错误；卤素单质与水反应不能都用X2＋H2O HXO＋HX表示，如2F2＋2H2O===4HF＋O2，C错误；卤族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强，除氟气外，相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来，D错误。

6．镭(Ra)位于元素周期表中第7周期ⅡA族，下列关于镭的单质及其化合物的性质推测错误的是( )A．镭的原子半径比钙的大B．氯化镭的化学式为RaCl2C．单质镭不能与水反应产生氢气D．氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强答案 C解析同主族元素从上到下，元素的原子半径逐渐增大，A正确；镭位于ⅡA族，所以镭的最高正化合价为＋2，则氯化镭的化学式为RaCl2，B正确；同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐增强，镁、钙都能与水反应产生氢气，所以单质镭也能与水反应产生氢气，C错误，D正确。

7．下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是( )①钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最强的是钾④碱金属阳离子，氧化性最强的是Li＋⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大⑥从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高A．②③⑥ B．②③④ C．④⑤⑥ D．①③⑤答案 A解析②中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤；③碱金属中还原性最强的不是钾；⑥从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。

所以②③⑥错误，故选A。

应用·实践8．关于F、Cl、Br、I性质的比较，下列说法不正确的是( )A．酸性：HIO4<HBrO4<HClO4B．还原性：HF>HCl>HBr>HIC．单质的颜色随核电荷数的增加而加深D．与氢气反应的剧烈程度：I2<Br2<Cl2<F2答案 B解析因非金属性：Cl>Br>I，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，A 正确；从F→I，卤族元素的非金属性逐渐减弱，对应氢化物的还原性逐渐增强，B错误；卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，依次是浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫黑色，C正确；卤族元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越剧烈，则与氢气反应的剧烈程度：I2<Br2<Cl2<F2，D正确。

9．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现进行氯气的性质实验(如图)。

玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是( )答案 C解析常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2，Cl2的颜色是黄绿色，①处充满黄绿色的Cl2；Cl2进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2，溴的水溶液颜色为橙色，所以②处的白色棉球变为橙色；Cl2和③处KI溶液反应置换出I2，淀粉溶液遇I2变蓝，③处棉球变为蓝色；④处Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色。

10．下列各组比较不正确的是( )A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C．熔、沸点：Li>Na>KD．碱性：LiOH<NaOH<KOH答案 B解析锂的金属性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；虽然单质的还原性强弱顺序为K>Na>Li，但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先和水反应，故B错误；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点：Li>Na>K，故C正确；从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH，故D正确。

11．下列物质的性质比较，正确的是( )A．气态氢化物的稳定性：HF>HCl>H2SB．碱性：NaOH>KOH>RbOHC．还原性：F－>Cl－>Br－>I－D．酸性：H2SO4>HClO4>HBrO4答案 A解析元素的非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S，A正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：RbOH>KOH>NaOH，B错误；非金属单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，则还原性：F－<Cl－<Br－<I－，C错误；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性：HClO4>H2SO4，D错误。

12．下列有关物质性质的比较正确的是( )①同主族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐降低②元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱③单质与水反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2④元素非金属性越强，对应气态氢化物水溶液的酸性越强⑤还原性：S2－>Se2－⑥碱性：NaOH>Mg(OH)2 A．①③ B．②④ C．③⑥ D．⑤⑥答案 C解析同主族非金属元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高，①错误；元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，②错误；元素的非金属性越强，其单质与水反应越剧烈，③正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性不一定越强，例如非金属性：F>Cl，而酸性：HF<HCl，④错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，⑤错误；同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，⑥正确。

③⑥正确，故选C。

13．下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述，正确的个数为( )①随着核电荷数的增加，碱金属单质、卤素单质的熔、沸点依次升高；密度依次增大②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8 ③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物形式为R2O ④根据同族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，砹化银也难溶于水⑤根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱⑥碱金属都应保存在煤油中⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳A．2 B．3 C．4 D．5答案 B解析碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，碱金属单质的密度随着原子序数的递增呈增大趋势(K反常)；卤素单质的熔、沸点随着原子序数的递增而升高，密度随着原子序数递增而增大，①错误；F是9号元素，原子次外层电子数为2，最外层电子数为7，Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数分别是8、18、18，②错误；碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，③错误；砹的原子序数大于碘，根据同族元素性质的递变规律可以推测，At2与氢气化合较难，砹化银也难溶于水，④正确；元素的非金属性强弱与其对应氢化物溶液的酸性强弱无关，因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱，⑤错误；Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，⑥错误；F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数逐渐增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，得电子的能力逐渐降低，故非金属性逐渐减弱，⑦正确；氧化铯是活泼金属氧化物，易和二氧化碳发生反应，所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳，⑧正确。