内容正文:
第3课时 原子结构与元素的性质
[素养目标] 1.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质,能运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律,形成“结构决定性质”的观念,强化宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.能设计实验方案,探究同主族元素性质的递变性,提升科学探究与创新意识的学科核心素养。
知识点一 碱金属元素
1.元素的性质
(1)金属元素:最外层电子数一般少于 4 个,反应中容易 失去电子,具有金属性。
(2)非金属元素:最外层电子数一般多于 4 个,反应中容易得到 电子,具有非金属性。
2.碱金属元素的原子结构特点
3.碱金属元素化学性质的比较
[实验和观察]
钠、钾与氧气反应
钾与水反应
操作
现象
都能在空气中燃烧,钠产生黄色火焰,钾产生紫色火焰,钾燃烧更剧烈
钾浮在水面上;迅速熔成闪亮的小球四处游动;反应剧烈,有轻微爆炸声并着火燃烧;滴入酚酞,溶液变红
化学
方程式
2Na+O2Na2O2
2K+2H2O===2KOH+H2↑
结论
钠、钾都能与O2、H2O反应,且钾更活泼,与预测一致
根据上述实验,结合碱金属元素的原子结构推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变规律。完成下列填空:
4.碱金属单质的物理性质(从锂→铯)
1.Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾),这说明什么问题?如何保存金属钾?又如何保存金属锂?
提示:说明Li、Na、K的金属活动性依次增强;钾应保存在煤油中,避免与空气中的O2、H2O反应。而锂的密度比煤油小,应封存于石蜡中。
2.你能根据钠、钾单质及其化合物的性质推测出氯化铯和碳酸铯的溶解性吗?
提示:能。碱金属单质及其化合物的性质具有相似性,依据NaCl(KCl)、Na2CO3(K2CO3)易溶于水推测CsCl、Cs2CO3也是易溶于水的。
3.Na与盐酸反应失去一个电子,而Al与盐酸反应失去3个电子,是否说明金属性Al>Na?
提示:否。元素金属性的强弱取决于金属原子失电子的能力而不是失去电子的数目。
1.碱金属的相似性(用R表示碱金属元素)
2.碱金属的递变性
(1)与O2反应
从Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。
(2)与H2O(或酸)的反应
从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性
碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。
1.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A.K与H2O反应最剧烈
B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
解析 A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。
答案 D
2.下列关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是( )
①原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为1
②单质熔点最高的是铯
③与O2反应均可得到多种氧化物
④单质的密度依次增大,均要保存在煤油中
⑤单质的还原性依次增强
⑥对应离子的氧化性依次增强
A.①③⑤ B.②④⑥
C.②③④⑥ D.①⑤
解析 锂、钠、钾、铷、铯均为第ⅠA族元素,原子的最外层都有一个电子,①正确;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低,所以单质熔点最低的是铯,②错误;Li与O2反应只能得到Li2O,③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,④错误;碱金属元素随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,所以其单质的还原性依次增强,它们对应离子的氧化性依次减弱,⑤正确,⑥错误。
答案 C
3.下列有关锂及其化合物的叙述不正确的是( )
A.LiHCO3受热能分解
B.Li可以与N2化合生成LiN3
C.Li2CO3与盐酸反应生成无色气体
D.Li在氧气中燃烧生成Li2O
解析 Na与N2化合生成Na3N(氮化钠),则Li与N2化合生成Li3N(氮化锂),B错误。
答案 B
知识点二 卤族元素
1.原子结构特点
2.卤素单质物理性质的相似性和递变性
单质
相似性
颜色
都有颜色
毒性
都有毒
溶解性
都不易溶于水,易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水发生反应)
递变
通常状态
气体→气体→液体→固体
颜色
通常颜色
浅黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色
变化规律
逐渐加深
密度变化规律
逐渐增大
熔、沸点变化规律
逐渐升高
在水中溶解度变化规律
逐渐减小
3.单质的化学性质
(1)与H2的反应
①X2与H2反应的比较
条件
产物稳定性
化学方程式
F2
暗处
很稳定
H2+F2===2HF
Cl2
光照或点燃
较稳定
H2+Cl22HCl
Br2
加热
稳定性差
H2+Br22HBr
I2
不断加热
不稳定
H2+I22HI
②结论
从F2到I2,与H2反应所需要的条件逐渐升高,剧烈程度:逐渐减弱。
从F2到I2,氢化物的稳定性:逐渐减弱。
(2)卤素单质之间的置换关系
实验操作
实验现象
化学方程式
氯水滴入KBr溶液中,加入适量CCl4,振荡
静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈橙红色
Cl2+2KBr===2KCl+Br2
氯水滴入KI溶液中,加入
适量CCl4,振荡
静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色
Cl2+2KI===2KCl+I2
溴水滴入KI溶液中,加入适
量CCl4,振荡
静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色
Br2+2KI===2KBr+I2
结论:Cl2→I2氧化性逐渐减弱,相应卤素离子还原性逐渐增强。
现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴加过不同溶液的白色棉球,反应一段时间后关闭止水夹并加热。①②③④处的颜色分别为黄绿色、橙色、蓝色、白色。
注:①为KClO3、浓盐酸 ②为NaBr溶液 ③为淀粉-KI溶液 ④为NaOH溶液
1.写出KClO3与浓盐酸反应制Cl2的化学方程式为 。
提示:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。
2.②处颜色变化的原因是 ,写出离子方程式: 。
提示:生成Br2 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
3.③处变蓝的原因是 ,写出可能的离子方程式:
。
提示:生成了I2,I2遇淀粉变蓝色 Cl2+2I-===I2+2Cl-或Br2+2I-===I2+2Br-。
4.根据Cl2的性质推测Br2与NaOH溶液发生反应的化学方程式:
。
提示:Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O
5.教材中描述“一般情况下,元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱来判断”,根据HClO和HIO4的酸性强弱能否比较Cl和I的非金属性?
提示:不能。HClO不是Cl元素最高价氧化物的水化物。
1.卤素的特殊性
(1)在常温下Br2是唯一的液态非金属单质,易挥发。
(2)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝。
(3)氟是最活泼的非金属,没有正化合价,氟单质与盐溶液反应时,先与水反应产生HF和O2。
2.同主族元素的递变规律
1.下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
B.卤族元素的单质只有氧化性
C.从F到I,原子得电子能力逐渐减弱
D.卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
解析 F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,但HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强,A错误;氯气、溴、碘既有氧化性又有还原性,B错误;从F到I,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,原子得电子的能力逐渐减弱,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气越容易化合,非金属性F>Cl>Br>I,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,D错误。
答案 C
2.(2024·杭州高一期末)已知砹(85At)位于第六周期第ⅦA族,关于砹(85At)及其化合物说法正确的是( )
A.稳定性:HAt>HCl B.氧化性:At2>I2
C.还原性:HAt>HCl D.At2是白色无毒晶体
解析 卤族元素由上而下,非金属性逐渐减弱,则稳定性:HAt<HCl,A错误;单质氧化性:At2<I2,B错误;氢化物还原性:HAt>HCl,C正确;卤族元素由上而下,单质颜色加深,At2不是白色晶体,D错误 。
答案 C
3.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 A项,F中发生Cl2+SO+H2O===2Cl-+SO+2H+,吸收多余Cl2,正确;B项,Cl2能与水反应生成HClO和HCl,所以不能用水吸收Cl2中的杂质,错误;C项,苯的密度比水的小,应在上层,所以装置E上层呈现紫红色,错误;D项,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,错误。
答案 A
1.下列物质的保存方法正确的是( )
A.少量液溴保存在棕色细口瓶中,并要加水液封
B.新制氯水保存在无色广口瓶中,并放置在阴暗处
C.固体碘保存在无色细口瓶中,并要加水液封
D.漂白粉无需密封保存,放置在阴凉处即可
解析 液溴有挥发性,所以保存在棕色细口瓶中,并要加水液封,A正确;新制氯水是见光易分解的液体试剂,应保存在棕色细口试剂瓶中,B错误;碘是易升华的固体,单质碘要保存在棕色广口瓶中,并放置在阴凉处,C错误;漂白粉中次氯酸钙易与空气中水和二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸见光分解,所以漂白粉要密封存放于干燥阴凉处,D错误。
答案 A
2.下列叙述正确的是( )
A.碱金属与卤素单质的熔、沸点均随核电荷数的增大而升高
B.卤素单质的密度随核电荷数的增大而增大
C.卤素形成的氢化物稳定性随核电荷数增大而增大
D.碱金属的焰色试验都呈黄色
解析 卤族元素单质的状态从气态到液态再到固态,熔、沸点从上到下逐渐增大;而碱金属熔、沸点随核电荷数的增加而降低,A错误;同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,对应的氢化物的稳定性逐渐减弱,C错误;钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃片观察,焰色试验为紫色,D错误。
答案 B
3.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
B.HX的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
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可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来
解析 2F2+2H2O===O2+4HF,A错误;HX的热稳定性随核电荷数增加而减弱,B错误;F2优先与水反应,故不能用F2从其他盐溶液中置换出来卤素单质,D错误。
答案 C
4.不能用来证明非金属性Cl>I的事实是( )
A.ICl中I是+1价,Cl是-1价
B.稳定性:HCl>HI
C.酸性:HCl<HI
D.Fe3+可以氧化I-,但不能氧化Cl-
答案 C
5.已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题:
(1)请推测铷(Rb)在元素周期表的第 周期第 族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是 (填字母,下同)。
①与水反应比钠剧烈
②它的原子半径比钠小
③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④它的阳离子最外层电子数和镁相同
⑤它是还原剂
A.①③④ B.①③⑤
C.②③⑤ D.②④
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是 。
A.氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中的氢离子被还原为氢气
C.氢化铷与水反应时,水是还原剂
D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属可能是 。
A.Li B.Na
C.K D.Cs
解析 (1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期ⅠA族。(2)根据同主族元素性质的相似性和递变性可知①③⑤正确。(3)氢化铷与水反应为RbH+H2O===RbOH+H2↑,生成碱RbOH,溶液显碱性,A错误;水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水作氧化剂,而RbH中氢元素的化合价由-1价升高为0价,RbH作还原剂,B、C错误;H-核外有两个电子,D正确。(4)设该合金的平均相对原子质量为M,则根据得失电子守恒得×1=×2,M=25,因M(Rb)>25,则另一种碱金属的相对原子质量应小于25,可能为Li或Na。
答案 (1)五 ⅠA (2)B (3)D (4)AB
[基础训练]
1.下列关于碱金属元素和卤素的说法正确的是( )
A.卤素单质越活泼,其熔、沸点就越低
B.卤素单质都能和水剧烈反应
C.碱金属均能沉于煤油下方
D.碱金属在空气中加热均能生成多种氧化物
解析 F2、Cl2、Br2、I2在常温常压下分别为气体、气体、液体、固体,其单质活泼性逐渐降低,熔、沸点逐渐升高,A正确;卤素单质中仅F2与水能剧烈反应,B错误;锂的密度小于煤油,浮在煤油的表面,不能沉于煤油下方,C错误;锂在空气中加热只生成氧化锂一种氧化物,D错误。
答案 A
2.(2024·福建龙岩段考)2020年我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,其中“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”,下列有关铷(Rb)的说法不正确的是( )
A.铷元素位于ⅠA族
B.铷的金属性比钠弱
C.灼烧氯化铷,火焰有特殊颜色
D.铷的最高价氧化物的水化物是强碱
解析 元素周期表中,同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,铷的金属性比钠强,故选B。
答案 B
3.(2024·河北郑口中学高一开学考试)依据已知信息,由元素的原子结构和元素在周期表中的位置,判断下列预测或推理错误的是( )
选项
已知信息
预测或推理
A
钠在空气中燃烧生成Na2O2
锂在空气中燃烧生成Li2O2
B
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(ⅡA族)与水反应会更快
C
HCl在1500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
钠在自然界中以化合态存在
K在自然界中以化合态存在
解析 碱金属从上到下,金属性逐渐增强,与氧气反应的产物更加复杂,锂单质与氧气反应只能生成Li2O,不能生成Li2O2,故选A。
答案 A
4.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列对其性质的预言不正确的是( )
A.它的原子半径比钠的大,失电子能力不如钠的强
B.它的金属性比钠的强,跟水反应会更剧烈
C.它的氢氧化物(FrOH)是一种强碱,能使酚酞溶液变红
D.它可与硫酸铜溶液反应,但不易得到金属铜
解析 同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。则钫的原子半径比钠的大,失电子能力比钠的强,A错误;Fr的金属性比钠的强,故跟水反应会更剧烈,B正确;FrOH的碱性比NaOH的强,能使酚酞溶液变红,C正确;钫与硫酸铜溶液反应时,钫先与水反应,而不是直接与硫酸铜发生置换反应,故不易得到金属铜,D正确。
答案 A
5.已知钡的金属活动性处于钾和钠之间。则下列变化中可能实现的是( )
A.钡可从氯化钠溶液中置换出金属钠
B.钡可从冷水中置换出氢气
C.钡可从硫酸铜溶液中置换出铜
D.在溶液中Ba2+可氧化金属锌,生成Zn2+
解析 由于钡可以与水反应,所以钡和钠一样并不能置换出水溶液中的金属离子,溶液中的Ba2+也难以被还原生成金属单质。
答案 B
6.(2024·海南中学高一期末)类比迁移的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观事实。下列类比迁移结果正确的是( )
A.Al和FeCl2溶液反应生成Fe,则Na也能和FeCl2溶液反应生成Fe
B.因为HCl是强酸,所以HF也是强酸
C.Na和水反应生成NaOH和H2,则Fe和水蒸气反应也生成Fe(OH)3和H2
D.金属性:Rb>K>Na,则金属性:Sr>Ca>Mg
解析 Na与水反应生成NaOH和H2,不能置换FeCl2溶液中的Fe,A错误;HF是弱酸,B错误;Fe和水蒸气反应生成Fe3O4和H2,C错误;同主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故金属性:Sr>Ca>Mg,D正确。
答案 D
7.下列选项不能说明金属A比金属B活泼的是( )
A.A常温下可以与水反应,B不与水反应
B.B不能从任何含A的盐中置换出金属A
C.A的最高价氧化物对应水化物的碱性比B强
D.A的最外层电子数比B少
解析 与水反应越剧烈,说明金属性越强,即A的金属性强于B,故A项不符合题意;根据置换反应,金属性强的置换金属性弱的,说明A的金属性强于B,故B项不符合题意;金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,即A比B强,故C项不符合题意;金属性的强弱不能用最外层电子数的多少来衡量,故D项符合题意。
答案 D
8.下表为元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
⑤
3
③
⑥
4
④
⑦
(1)表中元素 (写元素符号,下同)的非金属性最强;元素 的金属性最强;元素 的单质在室温下呈液态。
(2)表中元素③的原子结构示意图是 。
(3)表中元素⑤⑥氢化物的稳定性顺序为 > (填写化学式)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是 ;碱性最强的化学式是 。
解析 根据元素周期表中同主族元素性质递变规律可知F的非金属性最强,K的金属性最强,单质在室温下呈液态的是Br2。元素③为Na,原子结构示意图为。元素⑤⑥分别为F、Cl,其非金属性:F>Cl,所以稳定性:HF>HCl。F无正化合价,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4,碱性最强的是KOH。
答案 (1)F K Br (2)
(3)HF HCl (4)HClO4 KOH
[能力提升]
9.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,碱金属单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
②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
③根据同族元素性质的递变规律推测,At2与H2较难化合,砹化银也难溶于水
④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
⑤碱金属都应保存在煤油中
⑥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
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,但K反常,①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,②错误;砹的原子序数大于碘,根据同主族元素性质的递变规律可以推测,At2与氢气较难化合,砹化银也难溶于水,③正确;元素的非金属性强弱与其对应简单氢化物的酸性强弱无关,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,④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,⑤错误;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,⑥正确。综合以上分析可知A正确。
答案 A
10.含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期第ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述正确的是( )
A.非金属性比硫强
B.气态氢化物的化学式为H2Se
C.稳定性:H2Se>H2O
D.最高价氧化物的化学式是SeO2
解析 同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱,Se和S同一主族,原子序数:Se>S,则非金属性:S>Se,A错误;同一主族非金属元素其最低负化合价相同,Se元素最低负化合价为-2价,则氢化物化学式为H2Se,B正确;非金属性:O>Se,稳定性:H2O>H2Se,C错误;氧族除氧外最高正化合价为+6价,则最高价氧化物的化学式是SeO3,D错误。
答案 B
11.(2024·黑龙江哈六中开学考试)若将浓盐酸滴入烧瓶中进行如图(a、c、d均为浸有相应试液的棉花)的探究实验,正确的是( )
A.装置A中的KMnO4可用MnO2代替
B.a处的现象是紫色石蕊变红
C.c处FeBr2溶液与过量Cl2反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
D.d处溶液变蓝,说明氧化性Br2>I2
解析 高锰酸钾和浓盐酸反应不需加热,而MnO2和浓盐酸反应需要加热,所以装置A中的KMnO4不能用MnO2代替,A错误;氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有酸性和漂白性,所以紫色石蕊先变红后褪色,B错误;过量的氯气能将Fe2+、Br-氧化为Fe3+和Br2,且Fe2+和Br-的物质的量之比等于化学式中的比例,即1∶2,氯气被还原为Cl-,C正确;氯气和碘化钾反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,说明氧化性Cl2>I2,D错误;故选C。
答案 C
12.(2024·江苏苏州月考)碘在自然界中有很多存在形式,在地壳中主要以NaIO3形式存在,在海水中主要以I-形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:
以下说法不正确的是( )
A.①中发生的反应是2I-+Cl2===I2+2Cl-
B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O===IO+6Cl-+6H+
C.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价
D.通过以上信息,可预测:若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,不能观察到溶液变蓝的现象
解析 向含I-的溶液中通入适量的氯气,则生成碘单质和氯离子,则①中发生的反应是:2I-+Cl2===I2+2Cl-,A正确;由途径①②可知,I-可被过量的氯气氧化生成IO,则发生的反应是:I-+3Cl2+3H2O===IO+6Cl-+6H+,B正确;氯气都体现氧化性,具体表现为:氯元素由0价降低为-1价,C正确;若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,当氯水少量时生成碘单质,则能观察到溶液变蓝的现象,D错误。
答案 D
13.已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:
(1)铯的原子核外共有 层电子,最外层电子数为 ,铯的原子序数为 。
(2)铯单质与水剧烈反应,放出 色气体,同时使紫色石蕊溶液显 色,因为 (写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (填“弱”或“强”)。
解析 根据原子核外电子排布规律,结合铯在元素周期表中的位置知:铯原子核外电子分六层排布,分别是2、8、18、18、8、1,原子序数是55,最外层只有1个电子。铯与钠同主族,具有极强的金属性。与水反应生成氢气和氢氧化铯:2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑,氢氧化铯是强碱,使紫色石蕊溶液变蓝色。
答案 (1)6 1 55
(2)无 蓝 2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑
(3)强
14.(2024·鹤山一中月考)某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱,设计实验如下:
【查阅资料】稀溴水呈黄色;浓溴水呈红棕色;碘水呈棕黄色。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
取a中的黄色溶液少许,加入KI溶液,再加入淀粉溶液
实验Ⅲ
另取a中的黄色溶液少许,先加入足量的NaBr固体,充分振荡,然后加入KI溶液和淀粉溶液
【分析与解释】
(1)实验Ⅰ中a试管中反应的离子方程式是
。
(2)①甲同学认为:实验Ⅱ观察到 现象,得出氧化性:Br2>I2。
②乙同学对上述实验进行反思,认为实验Ⅱ不能充分证明氧化性:Br2>I2;他补做了实验Ⅲ。补做实验Ⅲ的目的是
。
解析 a中反应的离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,可得氧化性:Cl2>Br2; b中反应的离子方程式为Cl2+2I-===I2+2Cl-,得到氧化性:Cl2>I2;则要根据反应:Br2+2I-===I2+2Br-得出氧化性:Br2>I2时,实验时要除去a中未反应的Cl2,防止其氧化I-产生干扰。
答案 (1)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(2)①溶液变蓝 ②除去a中未反应的Cl2,防止其氧化I-,对后续实验产生干扰
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