第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．下列有关卤族元素的性质判断错误的是(　　) A．与H2反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 B．熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2 C．稳定性：HF<HCl<HBr<HI D．酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 解析　卤族元素从上到下非金属性越来越弱，对应单质的氧化性越来越弱，即：F2>Cl2>Br2>I2。单质氧化性越强，与氢气反应越剧烈，与H2反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 ，A正确；熔、沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大分子间作用力越强，故熔、沸点大小顺序：F2<Cl2<Br2<I2，B正确；元素非金属性越强，与氢气化合生成氢化物的稳定性越强，稳定性：HF>HCl>HBr>HI，C错误；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，D正确。 答案　C 2．下列关于碱金属和卤素单质的有关说法，正确的是(　　) A．随原子序数递增，碱金属密度一定增大 B．碱金属都呈银白色 C．氯气常用作氧化剂 D．碘的升华是化学变化 解析　随着原子序数增大，碱金属密度呈增大趋势，但是K的密度比Na小，A错误；碱金属中Cs为略带金色，其余为银白色，B错误；氯气具有氧化性，常用作氧化剂，C正确；碘的升华属于物理变化，D错误。 答案　C 3．下列关于碱金属元素和卤素的说法，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，氟原子得电子的能力最强 C．氢氧化铯的碱性小于氢氧化钾 D．溴单质与氢气的反应没有氯单质与氢气的反应更剧烈 解析　碱金属元素和卤素都属于同主族元素，同主族元素从上到下，电子层数增多，所以随核电荷数的增加，原子半径都逐渐增大，故A正确；碱金属元素中，锂原子排在最上边，依据同主族元素从上到下，金属性依次增强，锂失去最外层电子的能力最弱；卤素中，依据同主族元素从上到下非金属性依次减弱，氟原子得电子的能力最强，故B正确；铯排在钾的下方，金属性强于钾，所以氢氧化铯的碱性大于氢氧化钾，故C错误；从上到下，非金属性逐渐减弱，所以溴单质与氢气反应不如氯单质与氢气反应剧烈，故D正确。 答案　C 4．同主族元素的性质较为相似，下列关于同主族元素性质推测正确的是(　　) A．Li、Na同主族，因为Na在空气中加热生成Na2O2，所以Li在空气中加热生成Li2O2 B．F、Cl同主族，因为HCl是强酸，所以HF也是强酸 C．Ca、Ba同主族，因为Ca(OH)2微溶于水，所以Ba(OH)2也微溶于水 D．F、Cl同主族，因为Cl2能与水反应，所以F2也能与水反应 解析　Li在空气中加热生成Li2O，故A错误；HF是弱酸，故B错误；Ba(OH)2易溶于水，故C错误；F、Cl同主族，氟气的氧化性比氯气的氧化性强，因为Cl2能与水反应，所以F2也能与水反应，故D正确。 答案　D 5．类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，但类推出的结论是否正确要经过实验的验证。以下类推的结论正确的是(　　) A．由“Cl2＋H2OHCl＋HClO”反应可推出“F2＋H2OHF＋HFO”反应也能发生 B．由2Fe＋3Cl2△,2FeCl3反应可推出“2Fe＋3I2△,2FeI3”反应也能发生 C．AlCl3和过量的NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，推测Al23和过量的NH3·H2O反应也生成NH4 D．Na、K属于同一主族，Na常温下与水剧烈反应，故K常温下也能与水剧烈反应 解析　氟气的氧化性强于氧气，与水反应生成氢氟酸和氧气，不能生产氢氟酸和HFO，故A错误；碘单质的氧化性弱于氯气，与铁共热反应只能生成碘化亚铁，不能生成碘化铁，故B错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强碱溶液反应生成四羟基合铝酸钠，但不能与弱碱氨水反应生成四羟基合铝酸铵，故C错误；钾元素的金属性强于钠元素，钠常温下能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，所以钾常温下也能与水剧烈反应生成氢氧化钾和氢气，故D正确。 答案　D 6．同学们用下列实验探究Cl2、Br2、I2性质的递变规律，以下说法正确的是(　　) A．试管①中溶液由无色变为棕色 B．只用试管①②即可完成探究 C．试管③中的X是KCl D．氧化性强弱顺序：Cl2>Br2>I2 解析　试管①中KBr溶液被氯气氧化产生溴单质，溶液由无色变为橙黄色，A错误；试管①氯气氧化KBr产生溴单质，试管②中氯气氧化KI产生碘单质，但能证明溴的氧化性强于碘，B错误；试管③应利用实验证明溴单质的氧化性强于碘，故X是KI，C错误；根据三个实验可证明氧化性强弱顺序：Cl2>Br2>I2，D正确。 答案　D 7．某化学小组用如图所示装置检验氯气是否具有漂白性及卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法错误的是(　　) A．a中U型管可盛放无水氯化钙 B．b处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 C．c处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 D．d装置中可发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 解析　由氯气的氧化性强，结合题图可知，b处发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；c处发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Br2＋2I－===2Br－＋I2；d处为尾气处理，发生2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，以此来解答。Cl2本身没有漂白性，湿润的Cl2具有漂白性，故a中湿润的有色布条褪色，经过U型管中干燥剂干燥后，干燥的有色布条不褪色，故a中U型管可盛放无水氯化钙来干燥Cl2，A正确；b处发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则b处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强，B正确；c处发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Br2＋2I－===2Br－＋I2，只能说明有碘生成，由于氯气的干扰不能说明Br2的氧化性比I2强，C错误；由分析可知，d处为尾气处理，d装置中可发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。 答案　C 8．下表是元素周期表的一部分，根据A～I在元素周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题： (1)表中元素，化学性质最不活泼的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________。 (2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。 (3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为________________________，最稳定的是________。 (4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是________。 解析　根据元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体元素，性质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。 答案　(1)Ne　F2　Na　(2)NaOH　H2SO4　Al(OH)3　(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S　HF (4)Na 9．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。 Ⅳ.打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并振荡、静置。 (1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_________________________________。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是______________________________________。 (3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ中试管的现象是__________________________。 (4)试管B管口塞有浸有NaOH溶液的棉花的目的是____________________________。 (5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐__________，得电子能力逐渐__________。 解析　(1)A中产生的黄绿色气体是氯气，氯气具有氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，所以验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是湿润的淀粉­KI试纸变蓝。 (2)氯元素的非金属性强于溴元素的非金属性，所以B中氯气能和溴化钠反应生成单质溴，反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 (3)由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作为打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并振荡、静置，故现象为：静置后溶液分层，上层为无色(变浅)，下层CCl4溶液层为紫红色(紫色)。 (4)由于Cl2有毒，试管B管口塞有浸有NaOH溶液的棉花的目的为吸收多余氯气，防治污染空气。 (5)根据元素周期律可知氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因是：同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 答案　(1)湿润的淀粉­KI试纸变蓝　(2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　(3)溶液分层，上层为无色(变浅)，下层为紫红色(紫色)　(4)吸收多余氯气，防治污染空气　(5)增大　减弱 [能力提升] 10．如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是(　　) A．单质①是最容易与H2反应的卤素单质 B．单质②通入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝 C．单质③常温下为液体 D．单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定 解析　卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，是最容易与H2反应的卤素单质，A正确；氯气氧化性强于碘单质，故氯气可以氧化碘化钾生成碘单质，碘单质遇到淀粉变为蓝色，B正确；溴常温下为液体，C正确；元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，卤素的非金属性：F>Cl>Br>I，则I的氢化物稳定性在卤素氢化物中最差，D错误。 答案　D 11．如下图所示是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，下列说法正确的是(　　) A．F装置中的Na2SO3溶液能吸收Cl2，进行尾气处理 B．装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体 C．装置E下层呈现紫红色 D．装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性：Br>I 解析　装置A制备氯气，装置B起安全瓶作用同时吸收氯化氢，装置D中氯气氧化溴化钠，装置E中氯气和单质溴均能氧化碘化钾，装置F中氯气氧化亚硫酸钠，据此解答。F中发生Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋，吸收多余Cl2，A正确；Cl2能与水反应生成HClO和HCl，所以不能用水吸收Cl2中的杂质，B错误；苯的密度比水的小，应在上层，所以装置E上层呈现紫红色，C错误；溴单质能和碘化钾反应生成碘单质，但过量Cl2也会氧化碘离子生成碘单质，造成干扰，所以不能证明非金属性：Br>I，D错误。 答案　A 12．(双选)类推是一种经常采用的科研和学习方法，下列类推结论合理的是(　　) A．由钠在空气中燃烧产物是Na2O2，推出锂在空气中燃烧产物是Li2O2 B．由卤素单质熔点从上到下逐渐升高，推出碱金属元素单质熔点从上到下逐渐升高 C．由金属Na在常温下与水剧烈反应，推出金属Cs在常温下也能与水剧烈反应 D．由Cl2与水反应生成HCl和HClO，推出Br2与水反应生成HBr和HBrO 解析　锂在空气中燃烧产物只有Li2O，A错误；碱金属元素单质熔点从上到下呈降低趋势，B错误；由金属Na在常温下与水剧烈反应，推出金属Cs在常温下也能与水剧烈反应，C正确；Br2与水反应生成HBr和HBrO，D正确。 答案　CD 13．(2023·枣庄高一检测)下列为元素周期表的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题。 周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ⑥ ⑩ 3 ① ③ ⑤ ⑦ ⑨ 4 ② ④ ⑧ (1)①③⑤中，最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是________(填化学式)。 (2)②③④中，形成的简单离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示)。 (3)①和⑧的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为________和________。①和⑧两元素形成化合物的化学式为________，该化合物的溶液与元素⑦的单质反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (4)⑦⑧⑩三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________(填化学式)，三者非金属性强弱顺序为________(用元素符号表示)。 解析　(1)同周期元素从左至右，金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱。(2)②③④中，形成的简单阳离子分别为K＋、Mg2＋、Ca2＋，其离子半径大小顺序为K＋>Ca2＋>Mg2＋。(3)①和⑧的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和HBrO4。①和⑧两元素形成化合物的化学式为NaBr，Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(4)⑦⑧⑩分别为Cl、Br、F，三者非金属性强弱顺序为F>Cl>Br，三种元素形成的气态氢化物最稳定的是HF。 答案　(1)NaOH K＋>Ca2＋>Mg2＋ (3)NaOH　HBrO4　NaBr　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (4)HF　F>Cl>Br 学科网（北京）股份有限公司 $$