第四章 实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变 练习 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变 1．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法错误的是( ) A．若和的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y B．硫、硒为同主族元素，因此硒的主要化合价有-2、＋4、＋6 C．和分别位于第六周期IA和IIA族，碱性： D．常温下，形状和大小相同的、与浓度相同的盐酸反应，更剧烈 2．①~⑥均是元素周期表中短周期元素，它们的主要化合价和原子半径如下表所示： 元素 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 主要化合价 、 原子半径/nm 0.152 0.186 0.160 0.074 0.071 0.099 下列说法中正确的是( ) A．①的原子半径是与它同主族的原子中最小 B．②与④形成的化合物中一定只含有离子键 C．⑤、⑥的单质常温下均能与水发生置换反应 D．⑥的最高价氧化物对应的水化物是强酸 3．下列根据实验操作和现象所得出的结论不正确的是( ) 选项 实验操作和现象 结论 A 向KBr溶液中加入少量苯，通入适量Cl2后充分振荡，有机层变为橙色 氧化性：Cl2>Br2 B 将氯水滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液显蓝色 氧化性：Cl2>I2 C 向碘水中加入等体积苯，振荡后静置下层接近无色，上层显紫红色 I2在苯中的溶解度大于其在水中的溶解度 D 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成 该溶液中一定含或Ag＋ A．A B．B C．C D．D 4．结合元素周期律可以帮助我们预测一些熟悉的元素的单质及化合物的性质。下列预测中不正确的是( ) A．Li在氧气中剧烈燃烧，生成Li2O2 B．常温下，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体 C．硒化氢(H2Se)是无色、有毒的气体，稳定性弱于H2S D．砹(At)单质在常温常压下为有色固体，常温下，AgAt难溶于水 5．如图所示是分离混合物时常用的仪器，从左至右，可以进行的混合物分离操作分别是( ) A．蒸馏、蒸发、萃取、过滤 B．萃取、过滤、蒸馏、蒸发 C．蒸馏、过滤、萃取、蒸发 D．过滤、蒸发、萃取、蒸馏 6．向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，剩余固体的组成可能是( ) A．NaCl、NaBr、NaI B．NaCl、NaBr、I2 C．NaCl、NaI D．NaCl、NaI、Br2 7．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是( ) A．铊(Tl)位于元素周期表第六周期且与铝同族，其单质既能与盐酸反应产生氢气，又能与NaOH溶液反应产生氢气 B．砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 C．锶与镁同主族，硫酸锶是难溶于水的白色固体 D．硒化氢()是无色、有毒、稳定性比弱的气体 8．共和国勋章获得者屠呦呦说：“青蒿素是中国传统医药献给人类的一份礼物。”从植物青蒿中提取青蒿素的流程如下： 该流程涉及如图实验操作且图示正确的是( ) A． B． C． D． 9．盛有溴水的试管中加少量汽油，振荡静止后( ) A．溶液变棕色 B．溶液变紫色 C．分层，上层红棕色 D．分层，下层红棕色 10．（双选）下列实验操作正确的是( ) A．提取碘水中的碘：加入适量的乙醇，振荡、静置、分液 B．蒸馏时，冷却水应该从冷凝管的下口通入，上口流出 C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 D．提纯混有少量硝酸钾的氯化钾：先将样品溶于水，制成饱和溶液，再冷却、结晶和过滤。 11．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 Ⅰ．(1)将钠、钾、镁、铝各 分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： 与盐酸反应最剧烈； 与盐酸反应产生的气体最多。 (2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明的非金属性比强，反应的离子方程式为 。 (3)将溶液与溶液混合生成NH3·H2O，从而验证碱性强于NH3·H2O，继而可以验证的金属性强于氮，你认为此设计是否合理？并说明理由： 。 Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。 (4)仪器的名称为 ，干燥管的作用为 。 (5)若要证明非金属性：，则中加浓盐酸，中加与浓盐酸常温下反应生成氯气中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液 (填现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 溶液吸收尾气。 (6)若要证明非金属性：，则在中加盐酸、中加、C中加溶液，观察到C中溶液 填现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去。 12．为了探究元素周期律，设计实验验证卤素单质氧化性的相对强弱，实验如下： 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。 (1)a中反应的离子方程式是 。 (2)实验I中b可以得出的氧化性强弱是 。 (3)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。 实验III 另取a中黄色溶液少许，加入足量NaBr固体，振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液。 补做实验Ⅲ的目的是 。 综合实验I和Ⅲ，得出氧化性Cl2>Br2>I2。由此实验得出的结论：同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱。 试卷第1页，共3页 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 1．C 解析 X+和Y2-的核外电子层结构相同，则X的原子序数-1=Y的原子序数+2，故原子序数X>Y，故A正确；硫为第ⅥA族元素，最高价为+6价，最低价为-2价，还有可能为+4，,硒与硫为同主族元素，因此硒的主要化合价有-2、+4、+6，故B正确；同周期从左向右金属性减弱，同主族从上往下金属性逐渐增强，金属性越强，对应碱的碱性越强，Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族，Cs的金属性强于Ba，则碱性：CsOH>Ba(OH)2，故C错误；镁的金属活动性强于铝，常温下，形状和大小相同的镁和铝与同浓度盐酸反应，镁条反应更剧烈，故D正确；参考答案 2．D 解析 ①∼⑥是周期表中第二、三周期的元素，根据元素的主要化合价和原子半径可知，①②为第ⅠA族元素，②的原子半径大，因此②为 Na，①为 Li；⑤和⑥为第ⅦA族元素，⑤没有正价，⑤为 F元素，则⑥为Cl元素；④只有-2价，且其原子半径大于⑤，则④为 O元素，③为+2 价，原子半径比①大，比②小，则③为Mg元素，据此回答。同主族元素，从上到下，电子层数增多，原子半径增大，①为ⅠA族元素，ⅠA族中H的原子半径最小，A错误；②为Na，④为O，二者形成的化合物有Na2O和Na2O2，Na2O2中既含有离子键，又含有非极性共价键，B错误；⑥为Cl，氯气与水发生反应的方程式为，不属于置换反应，C错误；Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，HClO4是强酸，D正确； 3．D 解析 向KBr溶液中加入少量苯，通入适量Cl2后充分振荡，有机层变为橙色,说明Cl2和KBr发生反应Cl2+2KBr=Br2+2KCl，则氧化性Cl2>Br2，故A正确；将氯水滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液显蓝色，说明发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl，则氧化性Cl2>I2，故B正确；向碘水中加入等体积苯，振荡后静置下层接近无色，上层显紫红色，说明苯萃取了碘水中的I2，证明I2在苯中的溶解度大于其在水中的溶解度，故C正确；硝酸具有氧化性，能将 氧化为，加入硝酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，该溶液中可能含、或Ag＋，故D错误； 4．A 解析 Li的还原性较弱，在氧气中剧烈燃烧，只能生成Li2O，A错误；Sr、Ca位于同主族，同主族化合物性质相似，碳酸钙不溶于水，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，B正确；硒化氢(H2Se)是无色、有毒的气体，Se与S同主族，Se的非金属性弱于S，因此H2Se的稳定性弱于H2S，C正确；与At同主族的Br元素其单质在常温常压下为红棕色液体，I元素其单质在常温常压下为紫黑色固体，并且AgBr和AgI均不溶于水，因此推测At的单质在常温常压下为有色固体，AgAt也不溶于水，D正确； 5．C 解析 由题干图示可知，从左往右的仪器分别为：蒸馏烧瓶用于蒸馏操作，普通漏斗用于过滤操作，分液漏斗用于萃取、分液，蒸发皿用于蒸发结晶，故依次可进行的混合物分离操作分别为：蒸馏、过滤、萃取、分液和蒸发，故答案为：C。 6．A 解析 已知Br-的还原性弱于I-，即向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气，则先氧化I-，反应为：2I-+Cl2=I2+2Cl-，当I-完全消耗后，才氧化Br-，反应为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，据此分析解题：当通入的氯气很少，NaI过量时，生成的I2易升华，则剩余固体为NaCl、NaBr、NaI，A符合题意；由于生成的I2易升华，故固体不可能还含有I2，B不合题意；由于Br-的还原性弱于I-，通入氯气时先氧化I-而不是Br-，即当NaI过量时，不可能NaBr被氧化，即固体不可能是NaCl、NaI，C不合题意；由于Br-的还原性弱于I-，通入氯气时先氧化I-而不是Br-，即当NaI过量时，不可能NaBr被氧化，且Br2易挥发，即固体不可能是NaCl、NaI、Br2，D不合题意； 7．A 解析 铊（Tl）与铝同主族，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，由此可推知铊（Tl）只能和盐酸反应放出氢气，不能与NaOH溶液反应产生氢气，A错误；根据卤族元素以及卤化银的性质，可推知砹（At）为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，B正确；锶与镁同主族，即与钡同主族，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，由此可推知同主族Sr对应的硫酸锶（）是难溶于水的白色固体，C正确；同主族元素从上到下其简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则稳定性：。同主族元素组成的物质的性质具有相似性及递变性，是无色、有毒的气体，则可推知也是无色、有毒的气体，D正确； 8．B 解析 由题干提取流程图可知，操作X分离出提取液和残渣，故为过滤操作，Y分离出水和青蒿素、苯，此为萃取分液操作，Z分离出青蒿素和苯，此为蒸馏操作，据此分析解题。由分析可知，本流程涉及过滤操作，但过滤时漏斗的下端尖嘴部要紧贴烧杯内壁，A不合题意； 由分析可知，本流程涉及萃取分液操作，操作Y为萃取分液，B符合题意；由分析可知，本流程涉及蒸馏操作，但尾接管与锥形瓶连接时不能密封，C不符合题意；由分析可知，本流程并不涉及蒸发操作，D不合题意； 9．C 解析 溴和汽油不反应且溴易溶于汽油，汽油难溶于水且密度小于水，盛有溴水的试管中加少量汽油，汽油萃取溴水中的溴，振荡静止后分层，上层红棕色，选C。 10．BC 解析 由于乙醇能与水以任意比互溶，不能作萃取剂，故提取碘水中的碘：加入适量的苯或四氯化碳，振荡、静置、分液，A错误；为了提高冷凝效果，蒸馏时，冷却水应该从冷凝管的下口通入，上口流出，B正确；分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，由于此时分液漏斗活塞下端部分还有少量的下层液体，为了分离充分，上层液体应从上口倒出，C正确；由于KNO3的溶解度受温度升高而增大明显，KCl的溶解度随温度变化没有KNO3明显，故提纯混有少量硝酸钾的氯化钾：先将样品溶于水，制成饱和溶液，再进行蒸发结晶和过滤、洗涤、干燥，D错误； 11．(1) 钾 铝 (2) (3)不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物 (4)锥形瓶 防止倒吸 (5)变蓝 (6)有白色沉淀生成 饱和 解析 （1）金属活泼性顺序为：钾钠镁铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；生成氢气需要得到电子，钾、钠都失去电子，镁失去电子，而铝失去电子，所以生成氢气最多的是金属铝，故答案为：钾；铝； （2）氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：，故答案为：； （3）将溶液与溶液混合生成，可以说明的碱性大于，但不能说明的金属性大于，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物，故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物。 （4）仪器为锥形瓶；球形干燥管能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：锥形瓶；防止倒吸； （5）与浓盐酸常温下反应生成氯气，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变成蓝色，氯气是一种有毒气体，必须进行尾气吸收，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，故答案为：变蓝；； （6）氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在和C之间增加装有饱和溶液的洗气瓶，故答案为：有白色沉淀生成；饱和。 12．(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (2)Cl2>I2 (3)①溶液变蓝 ②排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰 解析 氯水滴入溴化钠溶液中，氯气与溴化钠反应生成Br2，使溶液呈黄色；氯水滴入KI溶液中，氯气与KI反应生成I2，使溶液呈棕黄色，通过两实验可知氯气的氧化性大于Br2，氯气的氧化性大于I2；实验Ⅱ中将生成的溴单质溶液滴入碘化钾中，滴加淀粉，可证明溴的氧化性大于碘单质。 （1）a中反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，故答案为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-； （2）实验Ⅰ的b中发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-，可以得出氧化性强弱关系是： Cl2>I2，故答案为：Cl2>I2； （3）①实验Ⅱ若产生碘单质，则淀粉溶液会变蓝色，通过观察溶液变蓝可确定溴单质的氧化性大于碘单质；②通过以上实验现象无法确定实验I中是否有氯气残留，因此补做实验Ⅲ可排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰，故答案为：溶液变蓝；排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰。 第 6 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $