?第2課時(shí)　元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)
目標(biāo)導(dǎo)航]　1.了解堿金屬、鹵素原子在周期表中的位置。2.了解堿金屬、鹵素原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。3.了解堿金屬、鹵素性質(zhì)的相似性與遞變性，并能初步運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)理論解釋。

一、堿金屬元素
1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)完成表格

元素
名稱
元素
符號(hào)
核電
荷數(shù)
原子結(jié)構(gòu)
示意圖
最外層
電子數(shù)
電子
層數(shù)
原子半
徑/nm
堿
金
屬
元
素
鋰
Li
3
]
1
2
0.152
鈉
Na
11
]
1
3
0.186
鉀
K
19
]
1
4
0.227
銣
Rb
37
]
1
5
0.248
銫
Cs
55
]
1
6
0.265
(2)得出結(jié)論：堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是最外層電子數(shù)均為1，不同點(diǎn)是電子層數(shù)和原子半徑不同，其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大。
2．堿金屬的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)

(2)化學(xué)性質(zhì)
①與O2反應(yīng)

堿金屬
化學(xué)反應(yīng)方程式
反應(yīng)程度
產(chǎn)物復(fù)雜
程度
活潑性
Li
4Li＋O22Li2O



Na
2Na＋O2Na2O2
K
K＋O2KO2
Rb
－
Cs
－
②與水反應(yīng)
堿金屬
鉀
鈉
實(shí)驗(yàn)操作


實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有輕微爆炸聲，反應(yīng)后溶液加酚酞變紅
熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后溶液加酚酞變紅
實(shí)驗(yàn)原理
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
結(jié)論
鉀比鈉的活動(dòng)性強(qiáng)
議一議
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”
(1)堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8個(gè)(　　)
(2)化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為＋1價(jià)(　　)
(3)堿金屬元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大(　　)
(4)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生還原反應(yīng)(　　)
(5)Li在空氣中加熱生成LiO2(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
2．鉀與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能表明鉀的一些性質(zhì)，請(qǐng)連一連。
(1)鉀浮在水面上　　　　　 A．鉀與水反應(yīng)放熱且鉀的
熔點(diǎn)較低
(2)鉀熔化成閃亮的小球 B．鉀與水反應(yīng)劇烈，放出的熱使生成的H2燃燒
(3)鉀球四處游動(dòng)，并有輕,微的爆鳴聲 C．鉀的密度比水小
(4)溶液變?yōu)榧t色 D．鉀與水反應(yīng)后
的溶液呈堿性
答案　(1)—C　(2)—A　(3)—B　(4)—D
二、鹵族元素
1．原子結(jié)構(gòu)
(1)完成表格：
元素名稱
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子序數(shù)
9
17
35
53
原子結(jié)構(gòu)
示意圖




最外層電子數(shù)
7
7
7
7
電子層數(shù)
2
3
4
5
原子半徑
由小到大



(2)得出結(jié)論：鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是最外層電子數(shù)都是7，不同點(diǎn)是電子層數(shù)和原子半徑不同，其變化規(guī)律是隨著原子序數(shù)增大，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大。
2．鹵族元素單質(zhì)的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)

(2)化學(xué)性質(zhì)
①與H2反應(yīng)
a．填寫下表：

反應(yīng)條件
化學(xué)方程式
產(chǎn)物穩(wěn)
定性
F2
暗處
H2＋F2===2HF
很穩(wěn)定
Cl2
光照或點(diǎn)燃
H2＋Cl22HCl
較穩(wěn)定
Br2
加熱
H2＋Br22HBr
不穩(wěn)定
I2
不斷加熱
H2＋I(xiàn)22HI
很不穩(wěn)定
b.得出結(jié)論：從F2到I2，與H2反應(yīng)所需要的條件逐漸升高，反應(yīng)劇烈程度依次減弱，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次減弱。
②鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
a．填寫下表：
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
化學(xué)方程式

靜置后，液體分層，上層無色，下層橙紅色
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

靜置后，液體分層，上層無色，下層紫紅色
2KI＋Br2===2KBr＋I(xiàn)2

靜置后，液體分層，上層無色，下層紫紅色
2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2
b.得出結(jié)論：Cl2、Br2、I2三種鹵素單質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是Cl2＞Br2＞I2，相應(yīng)鹵素離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是I－＞Br－＞Cl－。
提醒　因?yàn)镕2能與H2O發(fā)生反應(yīng)(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質(zhì)。
議一議
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(X代表鹵素)
(1)鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示(　　)
(2)HX都極易溶于水，它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強(qiáng)(　　)
(3)鹵素單質(zhì)的顏色從F2―→I2按相對(duì)分子質(zhì)量增大而加深(　　)
(4)將F2通入NaCl溶液中可置換出Cl2(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
解析　(1)F2與H2O反應(yīng)為2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2O===HXO＋HX表示。(2)HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱。(4)F2性質(zhì)極活潑，遇鹽溶液先和水反應(yīng)，故不能將鹵素從它的鹽溶液里置換出來。
2．已知還原性I－>Br－>Cl－>F－，試從原子結(jié)構(gòu)的角度分析原因。
答案　還原性即微粒失去電子的能力。按I－→Br－→Cl－→F－的順序，離子的半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增大，失去電子的能力逐漸減弱，故還原性逐漸減弱。

一、堿金屬元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性
例1　下列對(duì)堿金屬性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
A．堿金屬元素的單質(zhì)具有強(qiáng)還原性，可置換出硫酸銅溶液中的銅單質(zhì)
B．單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物
C．堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)生成堿和氫氣
D．單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)遞增而升高
解析　A項(xiàng)中堿金屬元素的單質(zhì)具有強(qiáng)還原性，但活潑的金屬易與H2O反應(yīng)，故不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬，A項(xiàng)錯(cuò)；鋰在空氣中燃燒生成的是氧化鋰，而不是過氧化鋰，B項(xiàng)錯(cuò)；堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的遞增而降低，D項(xiàng)錯(cuò)；堿金屬都能與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿和氫氣，只是反應(yīng)越來越劇烈，C項(xiàng)正確。
答案　C
歸納總結(jié)　堿金屬的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
(1)相似性
原子都容易失去最外層的一個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，它們的單質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性，它們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。堿金屬與水反應(yīng)的通式為2R＋2H2O===2ROH＋H2↑(R表示堿金屬元素)。
(2)遞變性
隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減小，堿金屬元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)。
①

②與O2的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物更加復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成 Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。
③與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。
④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，CsOH的堿性最強(qiáng)。
變式訓(xùn)練1　下列各組比較不正確的是(　　)
A．鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈
B．還原性：K＞Na＞Li，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉
C．熔、沸點(diǎn)：Li＞Na＞K
D．堿性：LiOH＜NaOH＜KOH
答案　B
解析　鋰的活潑性比鈉弱，與水反應(yīng)不如鈉劇烈，A正確；還原性：K＞Na＞Li，但K不能置換出NaCl溶液中的Na，而是先與H2O反應(yīng)，B錯(cuò)誤；堿金屬元素從Li到Cs，熔、沸點(diǎn)逐漸降低，即Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，C正確；從Li到Cs，堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性依次增強(qiáng)，即堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，D正確。
二、鹵素單質(zhì)的相似性、遞變性和特性
例2　下列對(duì)鹵素的說法不符合遞變規(guī)律的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱
B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱
C．F－、Cl－、Br－、I－的還原性逐漸增強(qiáng)
D．鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色變淺，密度增大
解析　從F→I原子半徑依次增大，單質(zhì)氧化性逐漸減弱，則陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色逐漸變深，密度也逐漸增大。
答案　D
歸納總結(jié)　鹵素的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
(1)相似性(X表示鹵素元素)
鹵素原子都容易得到一個(gè)電子使其最外層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它們的單質(zhì)都是活潑的非金屬單質(zhì)，都具有較強(qiáng)的氧化性。
①與H2反應(yīng)：X2＋H22HX。
②與活潑金屬(如Na)反應(yīng)：2Na＋X22NaX。
③與H2O反應(yīng)
a．X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
b．2F2＋2H2O===4HF＋O2。
④與NaOH溶液反應(yīng)
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
(2)遞變性(X表示鹵素元素)
隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減小，鹵素原子得電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。
①

②與H2反應(yīng)越來越難，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，即：
穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；
還原性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
③鹵素單質(zhì)與變價(jià)金屬(如Fe)反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)2、Cl2、Br2生成高價(jià)鹵化物(如FeX3)，而I2只能生成低價(jià)鹵化物(如FeI2)。
④氫化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增強(qiáng)。
⑤最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸減弱，即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸。
變式訓(xùn)練2　砹是現(xiàn)知原子序數(shù)最大的鹵族元素，根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，對(duì)砹及其化合物的敘述，正確的是(　　)
A．與H2化合能力：At2>I2
B．砹在常溫下為白色固體
C．砹原子的最外電子層上有7個(gè)電子
D．砹能從NaCl溶液中置換出氯單質(zhì)
答案　C
解析　從F2到At2，元素的非金屬性逐漸減弱，與H2化合能力逐漸減弱，A項(xiàng)不正確；由F2到I2，單質(zhì)的顏色依次加深，I2是紫黑色固體，則砹為黑色固體，B項(xiàng)不正確；鹵族元素的原子，最外層上都有7個(gè)電子，C項(xiàng)正確；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能從NaCl溶液中置換出Cl2，D項(xiàng)不正確。
規(guī)律總結(jié)　鹵素的特性
(1)氟元素?zé)o正價(jià)，無含氧酸。F－的還原性極弱。
(2)X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(3)Br2在常溫下是唯一的一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。
(4)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)色。
(5)氫氟酸為弱酸，而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸。
三、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
例3　下列關(guān)于主族元素的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．同主族元素隨著原子序數(shù)遞增，元素金屬性增強(qiáng)
B．同主族元素隨著原子序數(shù)遞增，元素單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高
C．同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同
D．同主族元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)
解析　同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，電子層數(shù)逐漸增多，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱，即元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，酸性逐漸減弱，A項(xiàng)、D項(xiàng)都正確；對(duì)于同主族的金屬元素，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從上到下逐漸降低，對(duì)于同主族的非金屬元素，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從上到下逐漸升高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同，C項(xiàng)正確。
答案　B
歸納總結(jié)
1．元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，主要與原子核外電子的排布特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。原子結(jié)構(gòu)不同，元素性質(zhì)不同；原子結(jié)構(gòu)相似，元素性質(zhì)相似；原子結(jié)構(gòu)發(fā)生規(guī)律性遞變，元素性質(zhì)發(fā)生規(guī)律性遞變。原子結(jié)構(gòu)相似的同族元素，它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性和遞變性。
2．同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
從堿金屬元素和鹵素的性質(zhì)來看，同主族從上至下元素及其典型化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律如下表所示。
物質(zhì)類別
性質(zhì)
遞變規(guī)律
元素
元素金屬性
逐漸增強(qiáng)
元素非金屬性
逐漸減弱
單質(zhì)
氧化性
逐漸減弱
還原性
逐漸增強(qiáng)
非金屬元素氫化物
氣態(tài)穩(wěn)定性
逐漸減弱
水溶液酸性
逐漸增強(qiáng)
還原性
逐漸增強(qiáng)
最高價(jià)氧化物
對(duì)應(yīng)水化物
堿性
逐漸增強(qiáng)
酸性
逐漸減弱
變式訓(xùn)練3　下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)
A．鉀的金屬性比鈉強(qiáng)
B．溴的非金屬性比氯強(qiáng)
C．NaOH的堿性比LiOH強(qiáng)
D．HCl的熱穩(wěn)定性比HBr強(qiáng)
答案　B
解析　由于金屬性K>Na>Li，故堿性KOH>NaOH>LiOH；非金屬性Cl>Br，則其對(duì)應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定性HCl>HBr。

1．關(guān)于堿金屬元素的說法中正確的是(　　)
A．ⅠA族元素都是堿金屬元素
B．堿金屬單質(zhì)可將銅從其鹽溶液中置換出來
C．金屬鉀具有強(qiáng)還原性，K＋具有強(qiáng)氧化性
D．Cs常溫下與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸
答案　D
解析?、馎族元素還有氫元素，A錯(cuò)；堿金屬單質(zhì)非常活潑，在水溶液中先與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿再與銅離子反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，而不能將銅置換出來，B錯(cuò)；由于鉀原子的最外層只有1個(gè)電子，鉀單質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性，但是其失去電子后形成的K＋最外層已經(jīng)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其氧化性非常弱，C錯(cuò)；Cs是還原性比Li、Na、K、Rb都強(qiáng)的金屬單質(zhì)，與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸，D正確。
2．下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是(　　)
A．鹵素是典型的非金屬元素，因此不能與其他非金屬元素化合
B．鹵素單質(zhì)越活潑，其熔、沸點(diǎn)就越高
C．鹵素各單質(zhì)都能與水劇烈反應(yīng)
D．鹵素的單質(zhì)都能與氫氣反應(yīng)，且氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性隨單質(zhì)氧化性的增強(qiáng)而增強(qiáng)
答案　D
解析　鹵素能與其他非金屬化合，如H、C等；鹵素單質(zhì)越活潑，其相對(duì)分子質(zhì)量越小，其熔、沸點(diǎn)越低；鹵素單質(zhì)中只有氟能與水劇烈反應(yīng)。
3．已知鋰及其化合物的許多性質(zhì)與堿金屬差異較大，卻與鎂相似。下列有關(guān)鋰及其化合物的敘述不正確的是(　　)
A．碳酸鋰受強(qiáng)熱很難分解
B．碳酸鋰的溶解度比碳酸氫鋰的小
C．鋰在過量氧氣中燃燒，主要產(chǎn)物是氧化鋰而不是過氧化鋰
D．鋰可以與氮?dú)饣仙傻?Li3N)
答案　A
解析　解題時(shí)充分利用題目信息，鋰及其化合物的性質(zhì)與鎂的相似，MgCO3煅燒分解成MgO和CO2，由此可知，Li2CO3也易分解。
4．如圖表示堿金屬的某些性質(zhì)與核電荷數(shù)的變化關(guān)系，則下列各性質(zhì)中不符合圖示關(guān)系的是(　　)

A．還原性
B．與水反應(yīng)的劇烈程度
C．熔點(diǎn)
D．原子半徑
答案　C
解析　由圖可知，隨著核電荷數(shù)的增大，堿金屬的性質(zhì)呈增大趨勢，而堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨核電荷數(shù)的增大而降低。
5．(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，將溶液蒸干并灼燒，最后蒸發(fā)皿中剩余的物質(zhì)是________，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________。
(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，現(xiàn)象是______________，再滴入氯水，現(xiàn)象是______________；有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________。
答案　(1)NaCl、KCl　2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2,2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2
(2)無明顯變化　溶液變藍(lán)色　Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2
6．(1)常見鹵素氫化物中最不穩(wěn)定的是__________(寫化學(xué)式)。
(2)下列單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高的是_____________________________________
(填字母，下同)。
A．堿金屬元素 B．鹵族元素
(3)下列反應(yīng)中，更劇烈的是__________。
A．鈉與水反應(yīng) B．鉀與水反應(yīng)
(4)取下列溶液分裝兩試管，再分別依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振蕩、靜置后，四氯化碳層顯紫紅色的是__________。
A．溴化鈉溶液 B．碘化鉀溶液
答案　(1)HI　(2)B　(3)B　(4)B
解析　鹵素中碘元素的非金屬性最弱，氫化物最不穩(wěn)定的是HI；堿金屬元素的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而降低，鹵素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高；鉀比鈉活潑，與水反應(yīng)更劇烈；氯水與NaBr、KI溶液分別生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分別為橙色、紫紅色。

基礎(chǔ)過關(guān)]
題組1　堿金屬元素性質(zhì)的考查
1．下列對(duì)堿金屬性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
①都是銀白色的柔軟金屬(除銫外)，密度都比較小?、趩钨|(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物　③堿金屬單質(zhì)都與水劇烈反應(yīng)?、軉钨|(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而升高
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
答案　A
解析　除銫外，堿金屬單質(zhì)均為銀白色金屬，質(zhì)軟，有延展性，密度較小，①正確；堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)，產(chǎn)物不同，Li生成Li2O，Na生成Na2O2，K、Rb、Cs則生成較復(fù)雜的氧化物，②錯(cuò)誤；堿金屬單質(zhì)性質(zhì)活潑，都能與水劇烈反應(yīng)，③正確；堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而逐漸降低，④錯(cuò)誤。
2．已知鋇的金屬活動(dòng)性處于鉀和鈉之間。則下列變化中可能實(shí)現(xiàn)的是(　　)
A．鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉
B．鋇可從冷水中置換出氫氣
C．鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅
D．在溶液中Ba2＋可氧化金屬鋅，生成Zn2＋
答案　B
解析　由于鋇可以與水反應(yīng)，所以鋇和鈉一樣并不能置換出水溶液中的金屬離子。
題組2　鹵素性質(zhì)的考查
3．鹵素是最活潑的一族非金屬，下列關(guān)于鹵族元素的說法正確的是(　　)
A．鹵素單質(zhì)的最外層電子數(shù)都是7
B．從上到下，鹵素原子的電子層數(shù)依次增多，半徑依次減小
C．從F到I，原子核對(duì)最外層電子的吸引能力依次減弱，原子的得電子能力依次減弱
D．鹵素單質(zhì)與H2化合由易到難順序?yàn)镕2＜Cl2＜Br2＜I2
答案　C
解析　鹵素原子最外層有7個(gè)電子，而不是單質(zhì)最外層有7個(gè)電子，A錯(cuò)誤；鹵素原子從F到I，電子層數(shù)依次增多，半徑依次增大，原子核對(duì)最外層電子吸引能力依次減弱，原子得電子能力依次減弱，B錯(cuò)誤，C正確；單質(zhì)與H2化合由易到難順序?yàn)镕2＞Cl2＞Br2＞I2，D錯(cuò)誤。
4．下列關(guān)于鹵族元素由上到下性質(zhì)遞變規(guī)律的敘述，正確的是(　　)
①單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)?、趩钨|(zhì)的顏色加深?、蹥鈶B(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)　④單質(zhì)的沸點(diǎn)升高?、蓐庪x子的還原性增強(qiáng)
A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．①③⑤
答案　C
解析　F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次減弱，其對(duì)應(yīng)的陰離子F－、Cl－、Br－、I－的還原性依次增強(qiáng)，故①敘述錯(cuò)誤，⑤敘述正確；F2、Cl2、Br2、I2的顏色由淡黃綠色→黃綠色→深紅棕色→紫黑色逐漸加深，②敘述正確；HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱，③敘述錯(cuò)誤；F2、Cl2、Br2、I2在通常情況下其狀態(tài)變化為氣→液→固，則沸點(diǎn)逐漸升高，④敘述正確，C正確。
5．往碘化鉀溶液中先加入氯水，再加入CCl4振蕩，靜置后出現(xiàn)分層，下層呈(　　)
A．橙紅色 B．紫紅色
C．無色 D．深褐色
答案　B
解析　碘化鉀中加入氯水發(fā)生反應(yīng)2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4層(下層)呈現(xiàn)紫紅色。
6．下列關(guān)于鹵素(用X表示)的敘述正確的是(　　)
A．其單質(zhì)都能與水反應(yīng)，通式為X2＋H2O===HX＋HXO
B．HX易溶于水，其水溶液都是強(qiáng)酸
C．其單質(zhì)都有顏色，都有毒
D．最高價(jià)含氧酸的通式為HXO4
答案　C
解析　本題考查鹵素及有關(guān)化合物的基本知識(shí)規(guī)律，解答好本題，除掌握一般規(guī)律外，要注意F2及F的化合物的特殊性：①F2與水反應(yīng)置換H2O中的O生成O2，不像其他鹵素單質(zhì)，②F是最強(qiáng)的非金屬，在化合物中不表現(xiàn)正價(jià)，HF的溶液表現(xiàn)弱酸性。
7．若能發(fā)現(xiàn)第117號(hào)元素X，它的原子結(jié)構(gòu)與鹵族元素相似，電子排布有7個(gè)電子層，且最外層有7個(gè)電子。下列敘述中正確的是(　　)
A．此X元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HX，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I2
C．其單質(zhì)的分子式為X2，易溶于有機(jī)溶劑
D．AgX是一種有色的易溶于水的化合物
答案　C
解析　因?yàn)榇薠顯－1價(jià)，所以X元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HX，但由于X的非金屬性很弱，所以HX在常溫下很不穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；X單質(zhì)氧化性比碘弱，不可與KI發(fā)生置換反應(yīng)，B錯(cuò)誤；類比Br2、I2等，C正確；類比AgCl、AgBr等，D錯(cuò)誤。
題組3　鹵素互化物的性質(zhì)
8．溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)很像鹵素的單質(zhì)，它能與大多數(shù)金屬、非金屬化合生成鹵化物，它也能與水發(fā)生以下反應(yīng)：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有關(guān)IBr的敘述中，不正確的是(　　)
A．在很多反應(yīng)中IBr是強(qiáng)氧化劑
B．IBr與水反應(yīng)時(shí)既作氧化劑，又作還原劑
C．IBr與AgNO3溶液反應(yīng)會(huì)生成AgBr沉淀
D．IBr與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，生成NaBr和NaIO
答案　B
解析　此題是一道信息題，題中給出了三點(diǎn)信息：①溴化碘(IBr)暗示Br呈－1價(jià)，I呈＋1價(jià)；②IBr性質(zhì)與鹵素相似；③IBr與水反應(yīng)生成HIO和HBr。由②可知，IBr是一種強(qiáng)氧化劑。分析IBr中各元素的化合價(jià)，確定碘為＋1價(jià)，溴為－1價(jià)。再結(jié)合③，可知IBr與水的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，而是復(fù)分解反應(yīng)。因此，A、C、D正確，B不正確。
題組4　位、構(gòu)、性關(guān)系考查
9．已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子的結(jié)構(gòu)示意圖分別為

請(qǐng)回答下列問題：
(1)屬于同周期的元素是__________(填元素符號(hào)，下同)，屬于同主族的元素__________。
(2)金屬性最強(qiáng)的元素是__________，非金屬性最強(qiáng)的元素是__________。
(3)上述元素中最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的是__________。
答案　(1)Na、Al、Cl　F、Cl、Br　(2)Na　F　(3)NaOH
解析　(1)弄清原子結(jié)構(gòu)示意圖與元素在周期表中的位置關(guān)系，即電子層數(shù)與周期數(shù)相等，所以A、B、C同周期。主族的族序數(shù)與最外層電子數(shù)相等，所以B、D、E同主族。(2)同周期從左到右金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)；同主族從上到下金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱。所以Na的金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)的非金屬性最強(qiáng)。(3)金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)。
10．下表為元素周期表的一部分。
　　族
周期　　
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一
①

二
②


③
④
⑤
⑥
三
⑦
⑧



⑨
⑩
四
?

?



?
(1)表中元素________的非金屬性最強(qiáng)；元素________的金屬性最強(qiáng)；元素________的單質(zhì)室溫下呈液態(tài)(填寫元素符號(hào))。
(2)表中元素⑦的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________________________________________。
(3)表中元素⑥⑩氫化物的穩(wěn)定性順序?yàn)開_______＞________(填寫化學(xué)式，下同)。
(4)表中元素⑩和?最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：
________＞________。
(5)表中元素②和⑦最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：________＞________。
答案　(1)F　K　Br　(2)　(3)HF　HCl　(4)HClO4　HBrO4　(5)NaOH　LiOH
能力提升]
11．最新報(bào)道，我國科學(xué)家通過與多個(gè)國家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘，使我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)的精度從30萬年不差1秒提高到600萬年不差1秒，標(biāo)志著我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第ⅠA族，根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷下列內(nèi)容：
(1)銫的原子核外共有________層電子，最外層電子數(shù)為________，銫的原子序數(shù)為________。
(2)銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出________色氣體，同時(shí)使紫色石蕊溶液顯________色，因?yàn)開_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________(寫出化學(xué)方程式)。
(3)預(yù)測銫單質(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性________(填“弱”或“強(qiáng)”)。
答案　(1)6　1　55　(2)無　藍(lán)　2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑　(3)強(qiáng)
解析　根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合銫在元素周期表中的位置知：銫原子核外電子分六層排布，分別是2、8、18、18、8、1，原子序數(shù)是55，最外層只有1個(gè)電子。銫與鈉同主族，具有極強(qiáng)的金屬性。與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，氫氧化銫是強(qiáng)堿，使紫色石蕊溶液變藍(lán)色。
12．常溫下，KMnO4固體和濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣。為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。

實(shí)驗(yàn)過程：
Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí)，關(guān)閉活塞a。
Ⅳ.……
(1)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
(4)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下，電子層數(shù)依次增多，________________________________________________________________________，
得電子能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。
答案　(1)濕潤的淀粉-KI試紙變藍(lán)
(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(3)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D震蕩，靜至后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色
(4)確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾
(5)原子半徑逐漸增大
解析　裝置A：高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，燒瓶上端濕潤的淀粉-KI試紙變藍(lán)，驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘；裝置B：裝置B中盛有溴化鈉，氯氣進(jìn)入裝置B中，氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)，溶液呈黃色，驗(yàn)證氯的氧化性強(qiáng)于溴，氯氣有毒，能被氫氧化鈉吸收，浸有氫氧化鈉的棉花防止氯氣污染空氣；當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾，為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免氯氣的干擾。當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí)，說明有大量的溴生成，此時(shí)應(yīng)關(guān)閉活塞a，否則氯氣過量，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
拓展探究]
13．某學(xué)生在做元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案，并記錄了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)幫助該學(xué)生整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。
(2)實(shí)驗(yàn)用品
儀器：試管、膠頭滴管
藥品：新制氯水、新制溴水、溴化鈉溶液、碘化鈉溶液、四氯化碳
(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(在下表橫線中填寫相關(guān)內(nèi)容)
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
向盛有少量溴化鈉溶液的試管中滴加少量新制氯水，振蕩，再加入少量四氯化碳，振蕩后靜置
液體分為兩層，下層呈________色
②
向盛有少量碘化鈉溶液的試管中滴加少量新制溴水，振蕩，再加入少量四氯化碳，振蕩后靜置
液體分為兩層，下層呈________色
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________________________。
(5)問題和討論
①上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為_____________________________、
________________________________________________________________________。
②由于氟單質(zhì)過于活潑，所以很難設(shè)計(jì)出一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其氧化性的強(qiáng)弱。試列舉兩項(xiàng)事實(shí)說明氟的非金屬性比氯的強(qiáng)：______________、________________。
答案　(3)①橙紅?、谧霞t
(4)同主族元素從上到下，元素原子的得電子能力逐漸減弱
(5)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　2I－＋Br2===2Br－＋I(xiàn)2
②HF的穩(wěn)定性比HCl的強(qiáng)　F2能置換出水中的氧，而Cl2不能置換出水中的氧(其他合理答案也可)
解析　向溴化鈉溶液中加入新制氯水，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，證明氧化性：Cl2＞Br2；再加入四氯化碳后，振蕩靜置，溶液分層，上層近無色，下層呈橙紅色。向碘化鈉溶液中加入新制溴水，發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2I－===I2＋2Br－，證明氧化性：Br2＞I2；再加入四氯化碳后，振蕩靜置，溶液分層，上層近無色，下層呈紫紅色。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明：同主族元素從上到下，元素原子的得電子能力逐漸減弱。

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