高一化学 元素的性质和结构知识总结及习题文档格式.docx

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====CaCO3↓

7.把A克NaHCO3固体加热分解一段时间后，固体质量变为B克，求：

（1）生成Na2CO3的质量。

（2）当B为_____________时，表示NaHCO3完全分解。

（1）

（A-B）g

（2）B=53A/84

8.将28.6g碳酸钠盐的结晶水合物（Na2CO3·

xH2O）加热至完全失去结晶水，得到无水化合物10.6g，试求x的值。

x=10

●问题探究

1．从周期表的第1、17列元素分析来看，同一列（族）元素的原子结构有什么相同之处？

它们之间有没有递变规律？

怎样递变？

为什么有这种递变？

第1、17列元素探究：

同主族中，最外层电子数相等，但也有递变方面。

即随着原子序数的递增，电子层数越来越多，原子半径越来越大。

原因是：

随着原子序数的递增，虽然核电荷数增大会使半径减小，但电子数的增多，特别是电子层数的增多使半径增大成了矛盾的主要方面。

同主族中，最外层电子数相等，电子层数越来越多，原子半径越来越大。

2．同主族元素在原子结构上有什么相似之处？

又有什么递变规律？

这决定着元素的性质有什么相似之处和递变规律？

“同主族元素”这一位置关系，决定了这些元素的最外电子层上的电子数是相同的，因此决定它们的最高正价和最低负价都分别相同，它们的同类化合物的化学式一般相似，结构相似，性质也相似。

但同主族内，随着原子序数的递增，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，核对外层对电子的吸引力逐渐减小，因此，得电子的能力逐渐减弱，失电子的能力逐渐增强。

1．卤族元素的原子结构

结构相同点：

最外层都是7个电子。

结构不同点：

随核电荷数增加，电子层数增加，原子半径增大

3．卤素单质与氢气反应的比较

4.卤素间的置换反应实验

5.比较元素非金属性强弱的方法

（1）同周期元素，从左到右非金属性增强。

如：

Cl>

S。

同主族元素，从上到下非金属性减弱。

Br。

（2）根据最高价氧化物的水化物的酸性强弱，酸性越强，非金属性越强。

HClO4（高氯酸）>

H2SO4则，非金属性：

（3）根据与氢气生成气态氢化物的难易程度，越易化合其非金属性越强。

（4）根据氢化物的稳定性，氢化物越稳定其非金属性越强。

氢化物的稳定性：

HF>

HCl>

HBr>

HI

则，非金属性：

F>

Br>

I。

（5）根据置换反应，活泼非金属单质可置换相对较弱的非金属。

Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，

则非金属性：

6．通过对比碱金属单质与氧气、水的反应，以及卤素单质与氢气的反应、卤素单质间的置换反应，我们可以看出，元素性质与原子结构有密切的关系，主要与原子核外电子排布特别是最外层电子数有关。

因此原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出一定的相似性和递变性。

在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以，金属性逐减增强，非金属性逐渐减弱。

【例3】　下列对卤素的说法不符合递变规律的是（　D）

A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱

B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱

C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强

D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大

【例4】　某溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量之比为2∶3∶4，要使溶液中的Cl－、Br－、I－的物质的量之比变为4∶3∶2，则通入Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的（　　）

A．1/2　　　B．1/3　　　C．1/4　　　D．1/8

【解析】　当一种溶液中同时存在Cl－、Br－、I－这三种离子时，通入Cl2，首先被氧化的是I－，只有当I－全部被氧化后，Br－才能被氧化。

这是因为I－的还原性比Br－强（也可换个思维方式：

若假设Br－先被氧化生成Br2，而反应“Br2＋2I－===2Br－＋I2”又把Br2变成了Br－，把I－变成了I2）。

显然，只要溶液中还存在I－，Br－就不可能被氧化。

现在，通入Cl2后，溶液中还存在I－，所以肯定没有Br－参加反应，Br－的物质的量保持不变，仍取原来的“3mol”（假设原Cl－、Br－、I－的物质的量为2mol、3mol、4mol）。

Cl－的物质的量从2mol变为4mol，增加了2mol，则通入Cl2的物质的量为1mol。

故通入Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的1/4。

【答案】　C

下列说法中正确的是（　　）

A．卤素的单质均有颜色且有毒

B．卤化银均难溶于水

C．原子半径和阴离子半径逐渐减小

D．单质的熔、沸点依次升高

【解析】　AgX中AgF是溶于水的，B项错；

原子半径和阴离子半径随电子层数的增加而增大，C项错。

【答案】　A、D

【点拨】　解决该题的关键是掌握卤族元素性质。

下列说法正确的是（　　）

A．随着原子半径的增加，卤族元素单质的密度逐渐减小

B．随着核电荷数的增加，卤族元素单质的熔点逐渐降低

C．随着核电荷数的增加，卤族元素的原子半径逐渐减小

D．随着原子半径的增加，卤族元素原子的非金属性逐渐减弱

【解析】　随着原子半径的增加，卤族元素单质即F2、Cl2、Br2、I2的密度逐渐增大，其非金属性（得电子能力、氧化性）逐渐减弱，A错，D对；

随着核电荷数的增加，F2、Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高，其原子半径逐渐增大，B、C都错。

【答案】　D

【点拨】　注意理解性质变化的根本原因。

●资料备选

氯、溴、碘在不同溶剂中的颜色

8．氟、氯、溴、碘四种元素，它们的下列性质的递变规律不正确的是（　　）

A．单质的密度依次增大

B．单质的熔、沸点依次升高

C．Cl2可从KBr溶液中氧化出Br2

D．F2可从NaCl溶液中氧化出Cl2

【答案】　D【点拨】　在NaCl溶液中，F2是与H2O反应而不是与NaCl反应。

F2与H2O反应的化学方程式为：

2F2＋2H2O===O2＋4HF。

9．1820年德贝莱钠用MnO2催化KClO3分解制氧，发现制得的氧气有异常的气味，使该气体通过KI淀粉溶液，溶液变蓝。

则氧气中可能混有（　　）

A．Cl2　　B．Br2　　C．HCl　　D．CO2

【解析】　本题解题的关键是“气体能使KI淀粉溶液变蓝”。

使KI淀粉溶液变蓝的实质是强氧化剂氧化Kl为I2，I2单质能遇淀粉显蓝色，因此除卤素中F2、Cl2、Br2之外，具有强氧化性的O3、HNO3、KMnO4、Fe3＋等都能使KI淀粉溶液变蓝色。

本题中的KClO3在MnO2的催化作用下分解反应的副反应不熟悉，故此题可用淘汰法进行筛选找出正确答案。

C、D项中的HCl、CO2不能使之变蓝，B中的Br2是反应物中没有的元素，故B项也应淘汰掉。

所以能使KI淀粉溶液变蓝又有异常气味的气体可能是A中的Cl2

【答案】　A【点拨】　氧化性：

Cl2>

I2，CI2＋2I－===2Cl－＋I2。

10．关于卤素的下列叙述正确的是（　　）

A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合

B．卤素单质越活泼，其熔沸点就越高

C．卤素各单质都能和水剧烈反应

D．卤素单质都能和H2反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强

【点拨】　卤素能与其他非金属化合，如H、C、O等。

卤素单质越活泼，其相对分子质量越小，其熔沸点越低。

卤素单质中只有氟能与水剧烈化合。

11．右图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是（　　）

A．元素①位于第二周期第ⅣA族

B．气态氢化物的稳定性：

④>

②

C．最高价氧化物对应水化物酸性：

⑤>

④

D．元素的最高正化合价：

③＝⑤

【点拨】　据元素周期表结构知①②③为第二周期的N、O、F，④⑤为第三周期的S、Cl。

元素①为第二周期第ⅤA族，A错；

气态氢化物稳定性H2O>

H2S，B错；

F无最高正价，D错。

12．元素周期表中同周期或同主族元素，随着原子序数的递增，下列说法正确的是（　　）

A．ⅦA族元素的氢化物沸点逐渐升高

B．ⅥA族元素的原子核外层电子数逐渐增多

C．碱金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强

D．第二周期元素（除稀有气体元素）的最高化合价数值逐渐增大

【点拨】　ⅦA元素的氢化物中HF存在氢键，沸点最高，A项错；

同一主族元素的原子核外层电子数相等，B项错；

第二周期中氟无最高正价，D项错。

13．下列叙述正确的是（　　）

A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数

B．除短周期外，其他周期均为18种元素

C．副族元素没有非金属元素

D．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素

【解析】　选项A中，F和O元素除外；

选项B中，第六周期为32种元素，如果第七周期填满也为32种元素；

选项D中，ⅠA族元素包括H，而碱金属元素中无H。

【答案】　C【点拨】　要掌握元素周期表的结构，并能利用信息进行知识的迁移。

二、非选择题

14．按下列要求书写化学方程式：

（1）反应物中，溴元素被氧化

________________________________________________________________________。

（2）反应物中，溴元素被还原

（3）反应物中，溴元素既被氧化又被还原

（4）反应物中，溴元素既未被氧化又未被还原

【答案】　

（1）Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2

（2）Br2＋H2

2HBr

（3）Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O

（4）AgNO3＋NaBr===AgBr↓＋NaNO3

【点拨】　溴元素被氧化，则溴元素化合价升高，常见反应为B

―→Br2。

（2）溴元素被还原，则溴元素的化合价降低，常见反应为Br2―→B

。

（3）溴元素既被氧化又被还原，则反应溴元素的化合价既升高又降低。

常见反应为B

←Br2―→B

，一般为Br2跟水或碱溶液反应。

（4）溴元素既未被氧化又未被还原，其化合价未变化，一般为Br－跟Ag＋的反应。

15．为了测定某种碱金属的相对原子质量，设计的装置如图。

该装置（包括水）的

总质量为ag，将质量为bg（不足量）的碱金属放入水中，立即塞紧瓶塞。

完全反应

后再称量此装置的总质量为cg。

则：

（1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式：

__________________。

（2）无水氯化钙的作用是____________________。

（3）如果不用无水CaCl2，求出的相对原子质量比实际相对原子质量“偏大”

还是“偏小”______，理由是

________________________________________________________________________

【解析】　本题成败的关键是放出的气体必须全部为H2，且生成的H2全部放出。

H2从水中逸出时带出少量水蒸气，必须在通过干燥管时被吸收，否则，测得的数据误差较大。

设碱金属为R，其相对原子质量为Mr，则：

2R＋2H2O===2ROH＋H2↑

2Mr　　　　　　　　　2

bg　　　　　　　　　（a＋b－c）g

Mr＝

【答案】　

（1）

（2）干燥H2

（3）偏小　因为不用无水CaCl2干燥，H2带出部分水蒸气，使测得的H2的质量比实际数值高，计算出的相对原子质量偏小

16．在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、

KI溶液、淀粉溶液的三个棉球（如右图所示）。

由左端导入Cl2，

在B处加热，可观察到A处棉球呈________色，B处棉球

呈现________色，C处棉球呈________色。

将试管冷却后，

在B、C之间的玻璃壁上有________色的________，

这是因为___________________________________________。

【答案】　红棕　紫红　蓝　紫黑　固体　碘蒸气冷凝为固体

17．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2（利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2），并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI淀粉溶液中。

如图所示仪器及药品，试回答：

（1）若所制取气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为________接______、______接______、______接______、______接______。

（2）实验开始后装置5中反应的化学方程式为

（3）装置3的作用是______________________，

反应的离子方程式为____________________________________________________。

（4）装置1中产生的现象是__________________，

反应的化学方程式为_____________________________________________________。

【答案】　

（1）F　G　H　D　C　B　A　E

（2）MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

（3）吸收未反应的Cl2，以免污染空气

Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

（4）溶液显蓝色

Cl2＋2KI===2KCl＋I2

18．把Cl2通入含11gNaBr的溶液中，充分反应后将溶液蒸干，得6.55g残渣。

通过计算回答NaBr是否完全反应？

生成的NaCl为多少克？

【解析】　设11gNaBr完全反应，蒸干后得残渣质量为x。

2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

2×

103　　　　2×

58.5

11g　　　　　　x

x＝

＝6.25g

因为6.25g<

6.55g，可知NaBr没有完全反应。

设生成NaCl质量为y。

2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2　　固体质量差

103　　　　　2×

58.5　　　　　89

　　　　　　　y　　　　　11g－6.55g

y＝

＝5.85g。

【答案】　NaBr没有完全反应，生成NaCl的质量为5.85g

你还有哪些收获和感悟？