1.3 元素周期表的应用练习 高一化学 （鲁科版2019必修第二册）

1.3 元素周期表的应用
一、单选题（共12题）
1．已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中X的最高化合价为＋3。下列说法错误的是
A．最高价含氧酸酸性：Z>Y
B．X的氧化物可与Q的氢化物水溶液反应
C．M的单质与Na反应时反应条件不同产物相同
D．X、Y、Q、R的电子层数相同
2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是
A．从Na到Cl，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
B．因为Na原子比Al原子容易失去电子，所以Na元素比Al元素的金属性强
C．从F到I，单质的沸点逐渐降低，与氢气化合难易程度逐渐降低
D．O与S为同主族元素，O比S的原子半径小，故氧气比硫单质的氧化性弱
3．下列说法错误的是
A．浓硝酸通常保存在棕色细口试剂瓶中
B．常温下，铁、铝遇浓硫酸发生钝化
C．漂白粉、硅酸钠固体可露置在空气中保存
D．存放硫酸亚铁溶液的试剂瓶中常放少量铁粉
4．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素，其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物有多种用途，可用来合成纳米管，还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B．最简单氢化物的稳定性：C>D
C．元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D．化合物中各原子均满足8电子稳定结构
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，W、X、Y是最外层电子数均为偶数的非金属元素，W与Y位于同主族且W的原子序数是Y的，Z是从海水中提取的金属元素。下列说法一定正确的是
A．W与X或Y直接反应均能生成多种不同的产物
B．X和Y的最高价氧化物的水化物均为强酸
C．Z形成的盐均易溶于水
D．Y的最高化合价为+6
6．如图所示化合物是合成纳米管原料之一，W、X、Z、Y是原子半径逐渐减小的短周期元素，且原子序数均为奇数，Z元素无正化合价，W与Z同周期。则下列叙述正确的是
A．液态XY3气化过程中需要破坏X和Y之间的共价键
B．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．离子半径：Y-D．与W同主族短周期元素形成的单质可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气
7．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列推断错误的是
A．若乙元素核电荷数为x，则这五种元素的质子数之和为5x
B．若甲元素是地壳中含量最多的金属元素，则丁元素的一种核素可用于鉴定文物年代
C．若丙的单质是制造84消毒液的主要原料，则丁和乙可以形成两种酸性氧化物
D．若丁的单质是空气中含量最多的一种气体，则甲的单质是一种半导体材料
8．原子序数依次增大的前20号主族元素中的X、Y、Z、W，分别位于不同周期，其中Y的最高价态氧化物是常见的温室气体，Z原子的最内层电子数与最外层电子数之比为1：3，W和X同主族。下列说法正确的是
A．四种元素中Z的原子半径最大
B．Y、Z的最高价氧化物均为大气污染物
C．X与Y、Z、W原子均能形成共价键
D．W的最高价氧化物对应水化物为强碱
9．下列离子方程式正确的是
A．铝粉投入氢氧化钠溶液中：
B．小苏打治疗胃酸过多：HCO+H+=H2O+CO2↑
C．使用漂白粉时为了增强漂白能力向漂白粉溶液中加入少量白醋：ClO-+H+=HClO
D．检验补铁剂是否变质，溶解后加入KSCN溶液：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
10．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质对应的离子方程式书写错误的是
A．向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性：2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
B．向CaCl2溶液中通入足量CO2：Ca2++H2O+CO2=2H++CaCO3↓
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的原理：2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O
D．实验室若用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上：SiO2+2OH-=SiO+H2O
11．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法不正确的是
A．y、g、h的简单气态氢化物的稳定性：h>g>y
B．yd2和zh3中所有的原子均为8电子稳定结构
C．由x、z、d三种元素形成的化合物一定不含离子键
D．e、f、g的最高价氧化物对应的水化物两两间能相互反应
12．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X的一种单质是自然界硬度最大的物质，Y2+的电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体。下列判断错误的是
A．X与M形成的化合物中化学键为极性共价键
B．Y元素可用于航空航天合金材料的制备
C．M元素位于周期表中的第三周期VIA族
D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸
二、填空题（共4题）
13．钾、钠、镁、铁均能与水发生置换H2的反应。
(1)其中反应最剧烈的是____。
(2)其中铁与水的反应比较特殊。其特殊性在于：①_____；②产物为氧化物而非氢氧化物。你对②和①的关联性作何解释？____。
14．世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋混凝土、7000多块铝板和1200多块玻璃等建成。
(1)生产硅酸盐产品水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是___________。制备普通玻璃的主要反应方程式为___________。
(2)硅酸盐通常可以用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，例如：硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)：___________，钠长石(NaAlSi3O8)：___________。
(3)作场馆建筑材料黏合剂和防火剂的硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐，硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强，耐高温等特性。
①硅酸钠在空气中易与二氧化碳和水生成硅酸(H2SiO3)沉淀，其离子方程式：___________。
②硅酸钠和盐酸反应的离子方程式为：___________。
(4)博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法正确的是___________(填字母)。
A．古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品
B．高岭土为含水的铝硅酸盐
C．n=3
D．我国在新石器时代已能烧制陶器
15．按要求完成下列问题。
(1)完成下列关于磷与硫的比较(用“>”或“<”或“=”)。
原子半径：P____S；非金属性：P___S；电负性：P____S；第一电离能：P____S。
(2)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_______种。
16．1~18号元素原子结构的特点
(1)最外层电子数为1的元素有___________；
(2)最外层电子数为2的元素有___________；
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的元素有___________；
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是___________；
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是___________；
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有___________；
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有___________；
(8)电子层数与最外层电子数相等的元素有___________；
(9)最外层电子数是电子层数2倍的元素有___________；
(10)最外层电子数是电子层数3倍的元素有___________；
三、计算题（共4题）
17．工业生产粗硅的主要原理为：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
(1)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅，请写出该反应的方程式：___________ 。
(2)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅，且生成的硅和碳化硅的物质的量之比为5∶1，则参加反应的C和SiO2的质量比为__________。
(3)工业上可通过如下流程由粗硅制取纯硅：
Si(粗)SiCl4(l)Si(纯)
若上述反应中Si（粗）和SiCl4的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC，则生产100.8t纯硅，需纯度为75%的石英砂（主要成分为SiO2）多少吨？_____________
(4)工业上还可以通过下图所示的流程来制取纯硅：
反应①：Si(粗)＋3HCl(g)=SiHCl3(l)＋H2(g)
反应②：SiHCl3＋H2=Si(纯)＋3HCl
假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为75%，反应②中H2的利用率为80%，则在下轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比为多少？_____________
18．2.8g某单质A能从盐酸中置换出0.1g H2，同时生成ACl2；另一元素B，它的最高价氧化物的化学式为BO3。在B的氢化物中，B的质量分数为94.1％。
计算A、B两种元素的相对原子质量_______、_________。
19．已知化合物X由3种元素组成，某学习小组进行了如下实验：
①取适量X，加水完全溶解有无色气体和蓝色沉淀产生；取反应后溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色：
②取2.95gX溶于水，加入含H2SO40.025mol的硫酸恰好反应，生成标准状况下0.056L无色气体；反应后的溶液可与0.015molSiO2反应，得到无色刺激性气体，该气体易潮解，在潮湿空气中可产生浓烟雾。
请回答：
(1)X中3种元素是___________(用元素符号表示)。
(2)X与硫酸反应的化学方程式是___________。
(3)向①反应后溶液滴加少量酸或少量碱溶液时，溶液pH值并不会发生明显变化，试用离子方程式解释：___________。
20．已知普通玻璃的成分为Na2O∶13%，CaO∶11.7%，SiO2∶75.3%。某玻璃厂现有石灰石500 t，纯碱2 400 t。计算上述原料能生产普通玻璃_________吨？
四、实验题（共4题）
21．某实验小组设计了如图所示装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物进行探究。
已知：溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为 （产生黑色金属钯，使溶液变浑浊）。
(1)实验时要长时间通入，其目的是__________________________________________________。
(2)装置B的作用是__________________________________________________。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为_____________、_____________，若装置C，D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为__________________________。
(4)该装置的缺点是__________________________________________________。
22．科学家对碱金属的认识始终在不断的探索中前进。
(1)1807年，英国化学家戴维在在无氧条件下电解熔融的KOH，最后成功地得到了银白色的金属钾，实验中产生的金属液珠一接触水就剧烈反应，放出___________色气体，向溶液中滴入紫色石蕊试液，显______色，因为_______(写出化学方程式)。
(2)利用碱金属与水的反应可测定某碱金属的相对原子质量。如下图所示，仪器本身连同水和干燥管以及其内的无水氯化钙的总质量为480.0g。
现将1.4 g某碱金属单质投入水中，立即用带有干燥管的塞子塞紧瓶口，反应完毕后，测得整套仪器的总质量为481.2 g。
①该金属元素的相对原子质量是___________(结果保留两位小数)，该元素可能是___________。
②若不用干燥管，测得的相对原子质量比实际相对原子质量___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)，理由是___________。
(3)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，相对原子质量是85。根据材料回答下列问题：
Ⅰ.铷位于元素周期表的第___________周期___________族。
Ⅱ.关于铷的下列说法中正确的是___________(填序号，下同)。
①与水反应比钠更剧烈　 ②Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳　
③Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2　 ④它是极强的还原剂　
⑤RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱
23．某研究性学习小组设计了如图装置来验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。他们设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C的溶液中可观察到白色胶状沉淀生成。
(1)实验小组的同学设计实验的依据是___________。
(2)写出选用物质的化学式：A：___________；C：___________；
(3)实验中所涉及的离子反应方程式为：___________；___________；
24．以粗硅(含铁、铝等杂质)为原料，工业上有以下两种制备高纯硅的工艺。已知：SiCl4沸点57.7℃，遇水强烈水解；SiHCl3沸点31.5℃，且能与H2O强烈反应，并在空气中易自燃。
(1)写出制备粗硅的化学反应方程式为_______。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl，操作①采用的方法为_______。SiCl4和SiHCl3遇水都会剧烈反应，都会生成、HCl。但SiHCl3会多生成一种物质X，写出X物质的名称_______。
(3)实验室用如下装置制备SiCl4(反应温度在400℃～500℃)。
①装置F的作用是_______。实验开始应先点燃_______(填“A”或“D”)装置的酒精灯一段时间后再点燃另一酒精灯。
②写出A装置中的化学反应方程式_______。
(4)SiHCl3与过量H2制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置已略去)。
装置B中的试剂是_______(填名称)，装置C中的烧瓶加热的目的是_______。实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的理由是_______，装置D中发生反应的化学方程式为_______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
由图可知，Z、M位于第二周期，X、Y、Q、R位于第三周期，X的最高化合价为＋3，则X为Al，因此可得Y为Si，Z为N，M为O，Q为Cl，R为Ar，据此分析解答。
A．根据以上分析，Z为N，Y为Si，非金属性Z(N)>Y(Si)，则最高价含氧酸酸性：Z>Y，故A正确；
B．X的氧化物为氧化铝，Q的氢化物为HCl，氧化铝可与盐酸反应生成氯化铝和水，故B正确；
C．M的单质为O2，Na和O2在常温下反应生成氧化钠，在加热条件下反应生成过氧化钠，反应条件不同产物不同，故C错误；
D．X、Y、Q、R都位于第三周期，均有3个电子层，电子层数相同，故D正确；
答案选C。
2．B
【解析】
A．第三周期从钠到氯，金属性减弱、非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，A错误；
B．同周期，因为Na原子比Al原子容易失去电子，所以Na元素比Al元素的金属性强，B正确；
C．同主族自上而下非金属性减弱，单质的沸点逐渐升高，非金属性越强，对应氢化物越稳定，故从氟到碘，其氢化物的稳定性逐渐减弱，与氢气化合难易程度逐渐升高，C错误；
D．同主族自上而下原子半径增大、元素非金属性减弱，故氧比硫的原子半径小，氧比硫的非金属性强，氧气比硫单质的氧化性强，D错误；
答案选B。
【点睛】
3．C
【解析】
A．浓硝酸见光分解，通常保存在棕色细口试剂瓶中，A正确；
B．常温下，铁、铝遇浓硫酸时在表面生成致密的氧化膜，会发生钝化，B正确；
C．漂白粉与空气中二氧化碳、水反应生成次氯酸等而变质，硅酸钠能够与空气中二氧化碳反应生成硅酸沉淀而变质，二者均不能露置在空气中保存，C不正确；
D．亚铁离子易被氧化为三价铁离子，可以加入少量的铁粉，防止亚铁离子被氧化，D正确；
答案选C。
4．A
【解析】
短周期原子半径最大的元素E是Na，根据的结构、价键规则和原子序数的关系推知A、B、C、D四种元素分别为H、B、N、F。
A．元素H和N可形成化合物与，其中中含有非极性键，且为18电子分子，故A正确；
B．因为非金属性C(N)C．元素H和Na形成的化合物NaH与发生氧化还原反应：，故C错误；
D．化合物中，A(H)原子未满足8电子稳定结构，故D错误；
答案选A。
5．D
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，W、X、Y是最外层电子数均为偶数的非金属元素，W与Y位于同主族且W的原子序数是Y的，W是O元素，Y是硫元素，X是碳元素，Z是从海水中提取的金属元素，Z是Mg元素。
A． O与S不能直接反应生成三氧化硫，故A错误；
B． C的最高价氧化物的水化物为弱酸，故B错误；
C． Mg形成的盐不一定易溶于水，如氟化镁、磷酸镁等，故C错误；
D． S的最高化合价为+6，故D正确；
故选D。
6．D
【解析】
Z元素无正化合价，则Z为F元素，F呈-1价，则WZ即WF中W为+3价，W与Z同周期，XY 离子显示Y共用1对电子对即达稳定结构，W、X、Z、Y是原子半径逐渐减小的短周期元素，且原子序数均为奇数，则Y为H，H呈+1价，则XY中X为-3价，X为N元素、W为B元素，据此分析。
A．气化是物理变化， 液态XY3气化过程中不需要破坏X和Y之间的共价键，A错误；
B．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，气态氢化物的稳定性：XC．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径：Y->Li+，C错误；
D． 与W同主族短周期元素形成的单质即铝，铝可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气，D正确；
故选D。
7．A
【解析】
A．若乙元素核电荷数为x，甲,x-1，丙为x+1，丁为x-8，戊为x+18，则这五种元素的质子数之和为5x+10，A错误；
B．若甲元素是地壳中含量最多的金属元素即为Al，则丁元素为C，14C可用于鉴定文物年代，B正确；
C．若丙的单质是制造84消毒液的主要原料即丙为Cl，则丁为O，乙为S，可以形成两种酸性氧化物二氧化硫和三氧化硫，C正确；
D．若丁的单质是空气中含量最多的一种气体即N2，则甲的单质为硅是一种半导体材料，D正确；
答案选A。
8．D
【解析】
由原子序数依次增大的前20号主族元素X、Y、Z和W分别位于不同周期，结合相关信息可以确定X为H元素，Y的最高价态氧化物是常见的温室气体，可以知道Y为C，Z原子的最内层电子数与最外层电子数之比为1：3知道Z为O或S，由原子序数依次增大的前20号主族元素X、Y、Z、W，四种元素分占不同周期，可以知道Z为S，又因X和W同主族，则W为K。
A．上述四种原子中W的原子半径最大，选项A错误；
B．只有Z的最高价氧化物才会污染环境，选项B错误；
C．X只与Y、Z原子均能形成共价键，X与W形成离子键，选项C错误；
D．W为钾，其最高价氧化物对应的水化物KOH为强碱，选项D正确；
答案选D。
9．B
【解析】
A．Al与NaOH溶液反应对应离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，A错误；
B．小苏打治疗胃酸过多对应离子方程式为：，B正确；
C．白醋主要成分为CH3COOH，与ClO-反应可生成HClO，对应离子方程式为：CH3COOH+ClO-=HClO+CH3COO-，C错误；
D．补铁剂中铁元素为+2价，可通过检验是否有Fe3+存在确定其是否变质，对应离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，D错误；
故答案选B。
10．B
【解析】
A．硫酸氢钠与氢氧化钡为2: 1时溶液显中性，离子方程式为：2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，A正确；
B．向CaCl2溶液中通入CO2，不能发生化学反应，没有沉淀生成，B错误；
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的离子方程式为：2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O，C正确；
D．用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上后发生反应：SiO2+2OH-=SiO+H2O，D正确；
故选B
11．C
【解析】
由题意知，x、y、z、d、e、f、g、h依次为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl元素。
A．C、S、Cl的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，故h>g>y，故A正确；
B．CO2和NCl3中所有的原子均为8电子稳定结构，故B正确；
C．H、N、O可以形成NH4NO3为离子化合物，含有离子键，故C错误；
D．氢氧化铝为两性氢氧化物，既能和强酸-硫酸反应，也能和强碱-氢氧化钠反应，故D正确；
故选C。
12．D
【解析】
短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X的一种单质是自然界硬度最大的物质，X为C元素；Y2+电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，结合原子序数可知Z为Si、M为S，以此来解答。
由上述分析可知：X为C、Y为Mg、Z为Si、M为S元素。
A．C与S的单质在高温下反应得到的CS2分子中，存在C=S极性共价键，A正确；
B．Mg单质质密度小，属于轻金属，可用于航空航天合金材料的制备，B正确；
C．M是S元素，原子核外电子排布是2、8、6，根据原子结构与元素在周期表的位置关系可知S位于元素周期表第三周期第VIA族，C正确；
D．Z为Si，Si元素最高价氧化物的水化物为硅酸，硅酸属于弱酸，D错误；
故合理选项是D。
13．(1)钾
(2) 反应需在高温条件下进行 即使是铁的氢氧化物，在高温条件下也会分解
【解析】
(1)
金属性越强，单质与水反应越剧烈，四种元素中，钾的金属性最强，则其中与水反应最剧烈的是钾。
(2)
通常金属与水反应的本质是与水电离的H+的反应，反应后水中将剩余OH-，再与金属正离子结合为金属氢氧化物。所以可以认为，金属与水反应都是先生成金属氢氧化物，然后氢氧化物再发生可能的其它反应。铁与水的反应的特殊性在于①反应需在高温条件下进行，②产物为氧化物而非氢氧化物，则②和①的关联性可解释为：即使是铁的氢氧化物，在高温条件下也会分解。
14．(1) 石灰石 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
(2) K2O·Al2O3·6SiO2 Na2O·Al2O3·6SiO2
(3) +CO2+H2O=H2SiO3↓+ +2H+=H2SiO3↓
(4)ABD
【解析】
略
15．(1) > < < >
(2)三
【解析】
(1)
同周期主族元素，从左至右，原子半径逐渐减小；非金属性逐渐增大；电负性逐渐增大；第一电离能有逐渐增大的趋势，但IIA族> IIA族，VA族> VIA族，故答案为：原子半径：P>S，非金属性：P S；
(2)
同周期主族元素，从左至右，第一电离能有逐渐增大的趋势，但IIA族>IIIA族，VA族> VIA族，故第一电离能介于B、N之间的有：Be、 C、O共三种；
16．(1)H、Li、Na
(2)He、Be、Mg
(3)Be、Ar
(4)C
(5)O
(6)Li、Si
(7)Li、P
(8)H、Be、Al
(9)He、C、S
(10)O
【解析】
(1)
最外层电子数为1的元素位于第IA族，1~18号元素有H、Li、Na；
(2)
最外层电子数为2的元素大部分位于第IIA族，0族中的He元素最外层电子数也为2，则1~18号的元素有He、Be、Mg；
(3)
最外层电子数与次外层电子数相等，若次外层电子数为2，则为4号元素是Be，若次外层电子数为8，则为18号元素是Ar，即元素有Be、Ar；
(4)
最外层电子数是次外层电子数2倍，由于元素是1~18号，只有次外层电子数为2、最外层电子数为4，是6号元素C；
(5)
最外层电子数是次外层电子数3倍，只有次外层电子数为2、最外层电子数为6，是8号元素O；
(6)
次外层电子数是最外层电子数2倍，若次外层电子数是2、最外层电子数则是1，为3号元素Li，若次外层电子数是8、最外层电子数则是4，为14号元素Si，即元素有Li、Si；
(7)
内层电子总数是最外层电子数2倍，若内层电子总数是2、最外层电子数则是1，为3号元素Li，若内层电子总数是10、最外层电子数则是5，为15号元素P，即元素有Li、P；
(8)
电子层数与最外层电子数相等，即第一周期第ⅠA族，为H，第二周期第ⅡA族，为Be，第三周期第ⅢA族，为Al，即元素有H、Be、Al；
(9)
最外层电子数是电子层数2倍，若电子层数是1、最外层电子数则是2，为2号元素He，若电子层数是2、最外层电子数则是4，为6号元素C，若电子层数是3、最外层电子数则是6，为16号元素S，即元素有He、C、S；
(10)
最外层电子数是电子层数3倍，则电子层数只有2，最外层电子数为6，是8号元素O。
17． SiO2 ＋ 3C SiC＋2CO 13:30 500t 4:1
【解析】
(1)根据反应SiO2+2C Si(粗)+2CO↑，SiO2+3CSiC+2CO↑及硅和碳化硅的物质的量之比为5∶1，计算出参加反应的C 和SiO2的质量比；
(2)根据石英砂和硅之间关系式进行计算；
(3)由工艺流程与反应①、反应②可知，补充的HCl等于损失的HCl、补充的氢气等于损失的氢气，分别计算出损失的氯化氢和氢气的物质的量。
(1) SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，硅与碳又反应生成了碳化硅，反应的方程式为，故答案为：SiO2 ＋ 3C SiC＋2CO↑；
(2)设硅的物质的量为5xmol，则碳化硅的物质的量为xmol，根据方程式SiO2+2CSi(粗)+2CO↑，SiO2+3C SiC+2CO↑，生成5xmol硅、xmol碳化硅需要碳的物质的量是10x+3x=13xmol，二氧化硅的物质的量是5xmol+xmol=6xmol、所以参加反应的 C 和 SiO2 的质量比=(13x×12)g∶(6x×60)g=13∶30，故答案为：13∶30；
(3)设需要生产100.8t纯硅，需纯度为75%石英砂m吨，则：
=，解得：m=500t，故答案为：500t；
(4)由工艺流程与反应①、反应②可知，补充的HCl等于损失的HCl、补充的氢气等于损失的氢气，制备1mol纯硅需要1mol粗硅，由反应①可知需要HCl物质的量为3mol，故实际通入的HCl为，补充的HCl为-3mol=1mol，由反应②可知，需要氢气的物质的量为1mol，实际通入氢气为mol，补充的氢气为-1mol=0.25mol，故需补充投入HCl和H2的物质的量之比是1∶0.25=4∶1，故答案为：4∶1。
18． 56 32
【解析】
A与盐酸发生反应：A+2HCl=ACl2+H2↑，根据方程式计算A的相对原子质量；B的最高价氧化物的化学式为BO3，则其氢氧化物为H2B，结合氢化物中B的质量分数计算B的相对原子质量，根据相对原子质量确定元素。
设A、B的相对原子质量分别为MA、MB，则有：
A+2HCl=ACl2+H2↑
MAg 2g
2.8g 0.1g
所以MAg：2.8g=2g：0.1g，解得MA=56；
B的最高价氧化物的化学式为BO3，根据同一元素的最高正价与最低负价绝对值的和等于8可知其氢化物化学式为H2B，则有2：MB=(1-94.1%）：94.1%，解得MB=32，
因此A、B两种元素的相对原子质量分别为56、32。
19． K、Cu、F 4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑ 加少量酸时发生反应的离子方程式：H＋+F－=HF，加少量碱时发生反应的离子方程式：HF+OH－=F－+H2O
【解析】
①化合物X由3种元素组成，取适量X，加水完全溶解有无色气体和蓝色沉淀产生，蓝色沉淀为Cu(OH)2，说明X中有铜元素，取反应后溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，说明X中有钾元素；②取2.95gX溶于水，加入含H2SO40.025mol的硫酸恰好反应，反应后的溶液可与0.015molSiO2反应，得到无色刺激性气体，该气体易潮解，在潮湿空气中可产生浓烟雾，说明反应后的溶液中有HF，说明X中含有氟元素。反应后的溶液可与0.015molSiO2反应，方程式为SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O，n(HF)=0.015mol=0.06mol，m(F)=0.06mol×19g mol-1 =1.14g；n(H2SO4)=0.025mol= [2n(K+)+n(Cu2+)]，n(K+)×39g mol-1 +n(Cu2+)×64g mol-1 =2.95g-1.14g=1.81g，解得n(K+)=0.03mol，n(Cu2+)=0.01mol，n(K+)：n(Cu2+)：n(F-)=0.03：0.01：0.06=3：1：6，X的化学式为K3CuF6。X中铜显+3价，能将水中氧元素氧化生成氧气，生成标准状况下0.056L无色气体为氧气，n(O2)==0.0025mol。
(1)由分析：X中3种元素是K、Cu、F。故答案为：K、Cu、F；
(2)X的化学式为K3CuF6，其中铜是+3价与稀硫酸反应将水中氧元素氧化生成氧气，铜还原成+2价铜，化学方程式是4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑。故答案为：4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑；
(3)①反应4K3CuF6+10H2O=4Cu(OH)2↓+O2↑+12KF+12HF，KF-HF形成缓冲溶液，加少量酸时发生反应：H＋+F－=HF，加少量碱时发生反应：HF+OH－=F－+H2O ，故向①反应后溶液滴加少量酸或少量碱溶液时，溶液pH值并不会发生明显变化，故答案为：加少量酸时发生反应的离子方程式：H＋+F－=HF，加少量碱时发生反应的离子方程式：HF+OH－=F－+H2O。
20．2 393.16 t
【解析】
普通玻璃中n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶≈1∶1∶6，
因为Na2O～Na2CO3，CaO～CaCO3，
所以三种原料的物质的量之比为Na2CO3∶CaCO3∶SiO2＝1∶1∶6。
题中所给原料的物质的量之比为∶≈5∶22.6 ＝ 1∶4.52，显然Na2CO3有剩余。
设500吨石灰石折合氧化钙xt
56:x＝100∶500，解得x＝280 t，280 t÷11.7%≈2 393.16 t。故答案为：2393.16 t。
21． 排尽装置内的空气，避免空气中的、，水蒸气对实验产生干扰 作安全瓶，防止倒吸 澄清石灰水 溶液 无尾气吸收装置
【解析】
在高温条件下，焦炭能与二氧化硅发生置换反应，生成粗硅和一氧化碳，但由于装置内的空气能与焦炭、硅、一氧化碳等发生反应，所以反应开始前，需排尽装置内的空气；为防倒吸，需设置防倒吸装置；检验产物CO2，需通入澄清石灰水中；检验CO，可通入PdCl2溶液中。
(1)焦炭与二氧化硅的反应要在高温条件下进行，而高温条件下焦炭会与空气中的氧气、、水蒸气发生反应，所以实验时要长时间通入以将装置中的空气排尽。答案为：排尽装置内的空气，避免空气中的、，水蒸气对实验产生干扰；
(2)根据题图可知，装置B可以作安全瓶，防止倒吸。答案为：作安全瓶，防止倒吸；
(3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳，也可能生成二氧化碳，且溶液与CO反应有生成，所以装置C用来检验有没有二氧化碳，装置D用来检验有没有一氧化碳，装C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明气体产物中既有二氧化碳又有一氧化碳，又经检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知反应的化学方程式。答案为：澄清石灰水；溶液；；
(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，题给装置没有尾气吸收装置。答案为：无尾气吸收装置。
【点睛】
通常情况下，广口瓶中进气管与出气管的管口都短，此装置常为防倒吸装置。
22． 无 蓝 7.00 Li 偏小 水蒸气随氢气逸出，测得氢气的质量比实际质量偏高，计算出的碱金属的相对原子质量偏小 五 ⅠA ①②③④
【解析】
(1)金属K与水发生反应生成氢氧化钾和氢气，氢气为无色气体，氢氧化钾溶液呈碱性，使紫色石蕊变蓝，反应方程式为；
(2)①设碱金属的元素符号为M，相对原子质量为x，反应过程中产生氢气的质量为480.00g+1.4g-481.2g=0.2g，由反应可得，，解得x=7；该金属元素可能是Li；
②水蒸气随氢气逸出，测得氢气的质量比实际质量偏高，计算出的碱金属的相对原子质量偏小；
(3)Ⅰ铷是37号元素，原子结构中有5个电子层，最外层电子数为1，位于第五周期第ⅠA族；
Ⅱ①金属性Rb>Na，所以铷与水反应比钠更剧烈，正确；
②Rb2O属于碱性氧化物，则Rb2O在空气中易吸收二氧化碳和水，正确；
③过氧化钠和水反应产生氧气，所以Rb2O2与水能剧烈反应并释放出氧气，正确；
④金属性Rb>Na，它是极强的还原剂，正确；
⑤金属性Rb>Na，RbOH的碱性比同浓度的氢氧化钠强，错误；答案为①②③④。
23．(1)强酸和弱酸盐反应制取弱酸，根据元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断非金属性强弱
(2) HNO3 Na2SiO3(或K2SiO3)
(3) CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O CO2++H2O=H2SiO3↓+
【解析】
根据题中图示信息，验证 氮、碳、硅元素的非金属性强弱，利用强酸制备弱酸进行，左边装置制备CO2气体，右边装置制备H2SiO3沉淀；据此解答。
(1)
由元素周期律可知，非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强，根据强酸制弱酸原理，利用强酸和弱酸盐反应制取弱酸，由元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断非金属性强弱；答案为强酸和弱酸盐反应制取弱酸，根据元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断非金属性强弱。
(2)
根据题中信息，要验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱，利用强酸制备弱酸进行，A是强酸，常温下可与铜反应，A是HNO3；B是块状固体，B是CaCO3，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色沉淀生成，C为Na2SiO3(或K2SiO3)；答案为HNO3；Na2SiO3(或K2SiO3)。
(3)
圆底烧瓶中，HNO3与CaCO3发生反应，生成Ca(NO3)2、CO2气体和水，其离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，烧杯中CO2与Na2SiO3(或K2SiO3)溶液发生反应，生成Na2CO3(或K2CO3)和H2SiO3沉淀，其离子方程式为CO2++H2O=H2SiO3↓+；答案为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；CO2++H2O=H2SiO3↓+。
24．(1)
(2) 蒸馏 氢气
(3) 吸收尾气Cl2，并防止空气中的水蒸气进入广口瓶 A
(4) 浓硫酸 使进入烧瓶的液态SiHCl3变为气体 让H2排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃
【解析】
石英砂和焦炭先反应制备粗硅，粗硅和氯气反应生成四氯化硅，再经氢气还原得到高纯硅；粗硅和氯化氢反应生成三氯甲硅烷和四氯化硅，三氯甲硅烷再经氢气还原得到高纯硅。以氯气为原料制备四氯化硅等，先用MnO2和浓HCl共热制得Cl2，氯气中含HCl，饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢，经浓硫酸干燥后，氯气在加热下与硅反应生成四氯化硅、四氯化硅易水解、氯气有毒，要用碱石灰进行尾气吸收；据此分析答题。
(1)
工业用二氧化硅和碳在高温下反应制备粗硅，化学反应方程式为:。
(2)
SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl，据信息:SiHCl3和SiCl4的沸点不同，所以操作①采用的方法为蒸馏。据信息：SiHCl3沸点31.5℃，且能与H2O强烈反应，并在空气中易自燃，则SiHCl3具有很强的还原性，因为SiHCl3中氢的化合价是-1价、+1价的氢发生归中反应，故SiHCl3与水反应生成硅酸、HCl、H2，则SiHCl3多生成的这一种物质X的名称为氢气。
(3)
①SiCl4能与H2O强烈反应，氯气有毒。则实验中要防止E内进入水蒸气、进行尾气吸收。故球形干燥管的作用为：吸收尾气Cl2，并防止空气中的水蒸气进入广口瓶装；加热下Si与氧气能反应，故实验时应先点燃装置A的酒精灯让氯气将装置内空气排尽。
②A装置中MnO2和浓HCl共热制得Cl2，化学反应方程式为：。
(4)
锌和稀硫酸制备的氢气中含有水蒸气，装置B中的试剂是浓硫酸；装置C中的液态SiHCl3变为气体和氢气发生反应制备纯硅，所以烧瓶加热的目的是使进入烧瓶的液态SiHCl3变为气体；根据题中信息可知SiHCl3能与H2O强烈反应，并在空气中易自燃，实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置可以让H2排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃；装置D中氢气和SiHCl3发生反应制备高纯硅，化学方程式为：。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页