2021-2022学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 -1.2原子结构与元素周期表 同步练习 （word版含解析）

1.2原子结构与元素周期表
一、选择题（共16题）
1．下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是（ ）
A．2s22p2和2s22p4 B．3s23p4和2s22p2 C．3s2和3s23p5 D．3s1和3s23p5
2．下列叙述正确的是
A．Cr原子的电子排布式：ls22s2p63s23p63d4s2
B．Be原子最外层的电子云图：
C．C原子的电子排布图：
D．价层电子排布式为2s22p2和3s2p5的两种原子能形成共价化合物
3．下列是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素中能形成型离子化合物的是
A．和 B．和 C．和 D．和
4．下列说法中，正确的是
A．表示3s能级有两个轨道 B．处于最低能量的原子叫做基态原子
C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量相同
5．13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtWuithrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N的叙述正确的是（ ）
A．13C与15N有相同的中子数
B．13C电子排布式为1s22s22p2
C．15N与14N互为同素异形体
D．15N的电子排布式为1s22s22p4
6．氩原子与硫离子的核外电子排布式相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法中正确的是
A．两粒子的1s能级上电子的能量相同
B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D．两粒子最外层都达8电子稳定结构，化学性质相同
7．如图是元素周期表的一部分，下列关于图中阴影部分元素的说法中，正确的是（ ）
A．阴影部分元素为第ⅤA族元素
B．PH3的稳定性比NH3强
C．该纵列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
D．H3AsO4的酸性比H3PO4强
8．硼原子的2p电子和该原子的其它电子的相同之处可能是
A．能量 B．电子云的形状 C．电子云的伸展方向 D．电子自旋
9．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次递增，且X与Z同一主族。由X、Y、Z三种元素形成的化合物，在湿空气中有潮解性(其生成物只含有上述前四种元素，其结构如图所示)，其水溶液显微弱的碱性。下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子半径：Z>Q>X>Y
B．最高价含氧酸的酸性：Q>Z
C．X与Z形成的化合物和Q的单质均具有漂白性
D．某些酸式盐含有W、Z元素，其水溶液不一定显酸性
10．下列电子排布式违反了泡利不相容原理的是
A．铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2
B．碳原子的电子排布式：1s22s22p2
C．钪原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2
D．硅原子的电子排布式：1s22s22p63s33p1
11．下列化学用语表示正确的是
A．羟基的电子式为
B．乙烯的结构简式为
C．联氨的球棍模型为
D．某元素基态原子的电子排布图为
12．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氯离子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是（ ）
A．两粒子的1s能级上电子的能量相同
B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
13．下列说法正确的是
A．在元素周期表中，同周期主族元素电负性从左到右越来越小
B．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10 违反了洪特规则
C．同主族元素的单质从上到下，金属性增强，熔点升高
D．周期表共18个纵列，可分为7个主族，7个副族，1个Ⅷ族，1个0族
14．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的基态原子中s轨道电子总数是p轨道电子总数的两倍，Y的基态原子中未成对电子数是同周期最多的，Z是地壳中含量最多的金属元素，W和X位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Y
C．Y的简单气态氢化物的分子构型为平面正三角形
D．X的简单气态氢化物是含极性共价键的非极性分子
15．X、Y、Z三种元素的原子，其价电子排布分别为4s2、3s2 3p2 和2s2 2p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3
16．同周期的X、Y、Z三种元素，最高价氧化物的水化物酸性从强到弱的顺序为：HXO4>H2YO4>H2ZO4，则下列判断正确的是
A．原子半径X>Y>Z
B．非金属性 X>Y>Z
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序由弱到强
D．阴离子的还原性按X、Y、Z顺序由强到弱
二、综合题（共6题）
17．NaCl是一种基础化工原料，通过电解饱和食盐水可以制得NaOH、H2、Cl2。
完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式_____________________。
（2）氯原子的最外层电子排布式为_______，氯离子核外有_____种运动状态不同的电子。
（3）氯气压缩成为液氯属于________变化（选填“物理”“化学”）。常用浓氨水来检查输氯管道是否泄漏，泄漏处会观察到大量的白烟（NH4Cl），还生成一种无色无味的单质气体，写出此反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目__________________。
（4）氯气可用来标定碘水中碘单质的含量：5Cl2+I2+6H2O→10HCl+2HIO3。测定时可用气体流量计准确控制氯气的体积，以淀粉做指示剂来指示反应终点，反应终点时的现象是___________________。
用氯气标定一定体积碘水中碘单质的浓度，进行三次平行实验，数据记录见下表：
碘水的体积（mL） 标况下氯气的体积（mL）
500 56
500 55
500 57
则上述碘水中碘单质的浓度为____mol/L，假定碘水的实际浓度为1.02×10-3mol/L,则实验的相对误差为_______(保留两位小数)。
18．I.高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染等优点。如图为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。
(1)基态26Fe原子的电子排布式是___________，基态26Fe原子的价层电子排布图是___________
(2)该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为___________。
II.如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。试回答：
(3)X极是该电源的___________极(填“正”或“负”)
(4)B池中发生电解时的阳极的电极反应式为：___________。
(5)若A中KCl溶液的体积是2000mL，电解后溶液中仍有Cl-，则电解后溶液的pH=_____。
19．铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及其化合物在生产生活中的应用十分广泛。
（1）铝原子最外层电子排布式是________，铝原子核外有___种能量不同的电子。
（2）1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝。不用钾与氯化铝溶液制铝的理由是_________；现代工业炼铝是以Al2O3为原料，与冰晶石(Na3A1F6)在熔融状态下进行电解，其阴极电极反应式为___________________________。
（3）用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3，用化学平衡移动原理解释上述方法可制取金属Ba的原因是________。
（4）LiAlH4由Li+、A1H4-构成，是有机合成中常用的试剂，LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al。
①比较Li+、 H-、Al3+、H+离子半径大小____________。
②写出LiAlH4分解的方程式（需配平）_______，若反应生成3.36 L氢气（标准状况下），则有____g铝生成。
③LiAlH4与乙醛反应可生成乙醇，推断LiAlH4是反应的_________剂。
20．碳、硅、锗、锡、铅属于同一主族元素，其单质及化合物具有重要的用途。
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池，其构造示意图如图所示，放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______。
(2)①基态锡原子的外围电子排布式_______；
②C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为_______；
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，该反应的化学方程式为_______。
(3)1400℃~1450℃时，石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X，该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。
①X的化学式为_______；
②下列措施不能提高该反应速率的是_______(填字母)。
a．缩小反应容器体积
b．增大焦炭的质量
c．粉末状石英换成块状石英
21．元素的单质及其化合物有着广泛的用途。请根据元素周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题。完成下列填空：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是_______。
A．原子半径和简单离子半径均减小
B．金属性减弱，非金属性增强
C．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
D．单质的熔点降低
（2）原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是_______，磷元素原子最外层电子排布的轨道表示式是________________。
（3）已知：
化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
熔点/℃ 2800 2050 714 191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是______________________；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是____________________________。
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：
在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________。
（5）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式： _______________。
22．氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)-Q(Q>0)。在一定条件下，向10L密闭容器中加入反应物，10min后达到平衡。
完成下列填空：
（1）上述反应所涉及的元素，原子半径由大到小的顺序是_____。其中一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，写出它的核外电子排布式______。
（2）上述反应混合物中的极性分子是______，写出非极性分子的电子式______。分析用氮化硅制造轴承和发动机中耐热部件的原因是：______。
（3）下列措施可以提高二氧化硅转化率的是______（选填编号）。
a.增加焦炭用量 b.升高反应温度
c.增大气体压强 d.向反应容器中多充入氮气
（4）下列描述中能说明反应已达平衡的是______（选填编号）。
a.c(CO)=3c(N2) b.v(CO)=3v(N2)
c.容器内气体的密度不变 d.气体的压强保持不变
（5）该反应的平衡常数为____，平衡后增加氮气浓度，平衡向______（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，K值____（填“变大”“变小”或“不变”）。若测得平衡时气体质量增加了11.2g，则用氮气表示的平均反应速率为_____。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．价层电子排布为2s22p2的元素为C，价层电子排布为2s22p4的元素为O，二者可形成CO2，故A不选；
B．价层电子排布为3s23p4的元素为S，价层电子排布为2s22p2的元素为C，二者可形成CS2，故B不选；
C．价层电子排布为3s2的元素为Mg，价层电子排布为3s23p5的元素为Cl，二者可形成MgCl2，故C不选；
D．价层电子排布为3s1的元素为Na，价层电子排布为3s23p5的元素为Cl，二者不能形成NaCl2，故D选。
故选：D。
2．D
【详解】
A. Cr是24号元素，根据洪特规则知，Cr原子的电子排布式为ls22s2p63s23p63d5s1，故A错误；
B. Be原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形，故B错误；
C. 根据洪特规则知，C原子的电子排布图为，故C错误；
D. 价层电子排布式为2s22p2的原子是C原子，价层电子排布式为3s2p5的原子为Cl原子，这两种原子能形成CCl4，属于共价化合物，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】
A．元素分别为C和O，能形成 CO2，但不属于离子型化合物，A项不符合题意；
B．元素分别为S和O，能形成 SO2，但不属于离子型化合物，B项不符合题意；
C．元素分别为Mg和F，能形成 MgF2，为离子型化合物，C项符合题意；
D．元素分别为Na和Cl，不能形成AB2离子型化合物，D项不符合题意；
答案选C。
4．B
【详解】
A． 3s能级只有1个轨道，表示3s能级有两个电子，A错误；
B． 处于最低能量的原子叫做基态原子，B正确；
C． 2p、3p、4p能级的轨道数均为3，C错误；
D． 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量依次增大，D错误；
故选B。
5．B
【详解】
A．13C、15N的的质子数和中子数分别为6、7和7和8，故A错误；
B．13C的核外有6个电子，其电子排布式为1s22s22p2，故B正确；
C．15N与14N是质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素，故C错误；
D．15N的核外有7个电子，其电子排布式为1s22s22p3，故D错误；
选B。
6．C
【详解】
A．两粒子的核电荷数不同，相同能级的电子能量不同，故A错误；
B．同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误；
C．电子的能量不同，则发生跃迁时，产生的光谱不同，故C正确；
D．硫离子是得到电子之后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，故D错误；
选C。
7．A
【详解】
A．阴影部分元素位于元素周期表中的第Ⅴ族，A正确；
B．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则的稳定性比弱，B错误；
C．氮元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为，C错误；
D．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则的酸性比弱，D错误；
故选A。
8．D
【详解】
A．B是5号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p1，不同亚层电子的能量不同，A不符合题意；
B．s轨道电子云是球形对称，p轨道电子云是哑铃形，因此B原子的2p电子与1s、2s的电子云形成不同，B不符合题意；
C．s轨道电子云是球形对称，在各个方向伸展相同；而p轨道电子云是哑铃形，沿X、Y、Z三个轴方向伸展，因此B原子的2p电子与s轨道电子云的伸展方向不同，C不符合题意；
D．在任何一个轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子，因此B原子的2p轨道的电子的自旋方向可能与其它轨道上的电子的自旋方向相同，D符合题意；
故合理选项是D。
9．C
【详解】
A．X、Y、Z、Q分别为O、Na、S、Cl，简单离子半径：S2-＞Cl-＞O2-＞Na+，即Z＞Q＞X＞Y，A说法正确；
B．Z、Q分别为S、Cl，且非金属性Q＞Z，则其最高价含氧酸的酸性：Q＞Z，B说法正确；
C．X与Z分别为O、Na，形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，过氧化钠具有漂白性，而氧化钠、氯气无漂白性，C说法错误；
D．某些酸式盐含有W、Z元素，其水溶液不一定显酸性，如NaHS溶液呈碱性，D说法正确；
答案为C。
10．D
【详解】
A．铜是29号元素，铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，不符合能量最低原理，A项不选；
B．碳是6号元素，碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，B项不选；
C．钪是21号元素，钪原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，1s22s22p63s23p64s2是Ca原子的核外电子排布式，C项不选；
D．硅是14号元素，硅原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p2，3s轨道最多容纳2个电子，1s22s22p63s33p1违反了泡利不相容原理，D项选；
答案选D。
11．C
【详解】
A．羟基不带电，故羟基的电子式为，A错误；
B．乙烯的结构简式为CH2=CH2，B错误；
C．球棍模型是用小球表示原子，短棒表示化学键的表示物质结构的方法，故联氨的球棍模型为，C正确；
D．此电子排布图违背了泡利原理，该元素基态原子的电子排布图应该为：，D错误；
故答案为：C。
12．C
【详解】
A、虽然电子数相同，但是核电荷数不同，所以能量不同，故A错误；
B．同是3p能级，氯离子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误；
C．电子的能量不同，则发生跃迁时，产生的光谱不同，故C正确；
D．硫离子是得到电子之后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，故D错误；
故答案为C。
13．D
【详解】
A．在元素周期表中，同周期主族元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其电负性就越大，所以同一周期主族元素的电负性从左到右越来越大，A错误；
B．3p轨道最多可容纳6个电子，则电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10 违反了泡利不相溶原理，B错误；
C．同主族元素的单质从上到下，元素的金属性增强，而对于结构相似的物质来说，从上到下金属单质的熔点逐渐降低，C错误；
D．元素周期表共18个纵列，一般情况下一个纵行是一个族，只有第8、9、10三个纵行是第Ⅷ族，因此元素周期表可分为7个主族，7个副族，1个Ⅷ族，1个0族，共16个族，D正确；
故合理选项是D。
14．D
【详解】
A．根据上述分析可知：X为C、Y是N位于同周期元素，Z为Al、W为Si是同周期元素，位于同周期的元素，从左到右原子半径依次减小，所以r(C)> r(N)，r(AI)>r(Si)；原子核外电子层数越多原子半径越大，所以r(N)B．非金属性CC．根据上述分析可知：Y的简单气态氢化物的分子式为NH3,其构型为三角锥形，故C错误：
D．根据上述分析可知：X的简单气态氢化物的分子式为CH4，是由极性键构成的，属于正四面体结构，为非极性分子，故D正确；
故答案为D。
15．D
【详解】
根据题意，X、Y、Z三种元素分别是Ca、Si和O，由这三种元素组成的化合物的化学式为CaSiO3 ,选D。
16．B
【详解】
A．同周期主族元素，从左到右原子半径减小，则原子半径X＜Y＜Z，故A错误；
B．同周期元素，从左到右，非金属性增强，则非金属性X>Y>Z，故B正确；
C．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，则气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序由强到弱，故C错误；
D．非金属性越强，阴离子的还原性越弱，故D错误；
故选B。
17． 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 3s23p5 18 物理 溶液由蓝色逐渐变为无色，且在半分钟内不变色 1 × 10-3 mol/L -1.96%
【分析】
（1）电解饱和食盐水生成氢氧化纳、氢气和氯气；
（2）氯原子核外电子数为17，根据能量最低原理书写最外层电子排布式；核外每一个电子的运动状态都不同；
（3）气态压缩成为液态属于物理变化，浓氨水来检查输氯管道是否泄漏，氯气与氨气反应生成NH4Cl和氮气，化学反应方程式为：3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，Cl元素化合价由0→-1价，N元素化合价由-3价→0价，转移电子数为6e-；
（4）碘溶液中有淀粉，所以溶液呈蓝色，用氯气标定碘水中碘单质的含量达到滴定终点时溶液的蓝色会褪去，据此判断；根据反应找出反应关系式，然后根据题中数据计算出碘水中碘单质的浓度，（测定值-理论值）÷理论值×100%计算相对误差。
【详解】
（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的化学方程式为2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑，故答案为2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑；
（2）氯是17号元素，原子的最外层电子排布式为3s23p5，氯离子核外有18种运动状态不同的电子，故答案为3s23p5；18；
（3）氯气压缩成为液氯是状态的变化，属于物理变化；浓氨水来检查输氯管道是否泄漏，泄漏处会观察到大量的白烟（NH4Cl），还生成一种无色无味的单质气体为氮气，反应的化学方程式和电子转移的方向和数目表示为，故答案为物理；；
（4）根据5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3，以淀粉做指示剂来指示反应终点，反应终点时溶液由蓝色逐渐变为无色，且在半分钟内不变色；三次的平均体积为56 mL，根据5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3，n(I2)= n(Cl2)= ×=5×10-4mol，c(I2)== 1 × 10-3 mol/L，实验的相对误差=×100%= -1.96%，故答案为溶液由蓝色逐渐变为无色，且在半分钟内不变色；1 × 10-3 mol/L； -1.96%。
18．(1)
(2)Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O
(3)负
(4)4OH -4e =2H2O+O2↑
(5)12
【解析】
(1)
Fe元素的原子序数为26，核外有26个电子，根据核外电子排布规则，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ，基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2，基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子，则基态Fe原子的核外价电子排布图为；
(2)
充电时，石墨连接电源正极作阳极，电极反应式为Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O；
(3)
由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极；
(4)
B池中发生电解时的阳极为氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应式为：4OH -4e =2H2O+O2↑；
(5)
由A中发生2KCl+2H2O=2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)==0.01mol L-1，常温下，溶液pH=12。
19． 3s23p1 5 钾先与水反应生成KOH，KOH再与氯化铝反应生成氢氧化铝，无法得到单质铝 Al3++3e-=Al 利用Ba的沸点比Al的低，Ba以气体逸出，使平衡右移 Al3+＞ H-＞Li+＞ H+ 2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑ 2.7 g 还原剂
【详解】
（1）Al原子核外有13个电子，基态Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，铝原子最外层电子排布式是3s23p1；铝原子核外有1s、2s、2p、3s、3p五种能量不同的电子，即铝原子核外有5种能量不同的电子。
（2）钾跟氯化铝溶液反应时，K先与水反应生成KOH，KOH与氯化铝反应得到氢氧化铝沉淀，不能制得铝；电解熔融Al2O3生成铝和氧气，阴极电极反应式为Al3++3e-=Al。
（3）Ba的沸点比Al的低，在2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3反应中Ba以气体逸出，使平衡右移，从而可制取金属Ba。
（4）① Al3+有2个电子层，Li+、 H-具有相同的电子层结构且只有1个电子层，H+核外没有电子，根据“层多径大，序大径小”，离子半径由大到小的顺序为Al3+＞ H-＞Li+＞ H+ ；
②根据题意，LiAlH4分解的方程式为2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑；标准状况下3.36 L氢气物质的量为0.15mol，根据方程式，有0.1mol铝生成，生成Al的质量为2.7g。
③乙醛反应生成乙醇，乙醛发生了加氢的还原反应，说明LiAlH4是反应的还原剂。
20． Pb 5s25p2 O＞C＞Sn SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O Si3N4 bc
【详解】
(1)根据铅蓄电池放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O和原电池的工作原理，负极是电子流出的一极，即失去电子的一极，在该反应中，Pb失去电子，化合价升高，所以该电池的负极材料为Pb。
(2)①在元素周期表中锡位于第五周期第ⅣA族，最外层4个电子排布在5s和5p上，则基态锡原子的外围电子排布式为5s25p2；
②一般地，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素，从上到下，电负性逐渐减弱，所以C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为O＞C＞Sn；
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，在钠盐中，Sn的化合价为+4价，所以钠盐的化学式为Na2SnO3，则该反应的化学方程式为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O。
(3) ①根据化学方程式3SiO2+6C+2N2X+6CO和原子守恒，可知X的化学式为Si3N4。
②a．缩小反应容器体积，可以增大气体反应物即氮气的浓度，从而加快反应速率；
b．固体浓度是不能改变的，增大焦炭的质量，没有增大反应物的浓度，所以不能加快反应速率；
c．增大接触面积，可以加快反应速率，将粉末状石英换成块状石英，减少了接触面积，降低了反应速率；
故选bc。
21． B 硫 MgO熔点高，熔融时耗能大，增加生产成本 AlCl3是共价化合物，熔融时难导电 SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025akJ/mol 4KClO3KCl+3KClO4
【详解】
（1）A.在同一周期的元素中，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，而元素的原子形成的简单离子，由于金属阳离子具有上一周期的惰性气体原子的结构，非金属阴离子具有同一周期的惰性气体的原子结构，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，对于电子层结构不同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，A错误；
B．同一周期的元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，原子失去电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强，因此元素的金属性减弱，非金属性增强，B正确；
C．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，氧化物可能有多种价态，故不能说氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，C错误；
D．第三周期元素的单质中Si的熔点最高，D错误；
答案选B。
（2）在第三周期的元素中，原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是硫；15号元素磷元素原子最外层电子数是5个，最外层电子排布的轨道表示式是。
（3）MgO、MgCl2都是离子化合物，电解熔融MgO、MgCl2都能得到Mg，工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是由于MgO的熔点高，熔融时耗能大，增加生产成本；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融时难导电。
（4）n(Si)=1120g÷28g/mol=40mol，吸收能量是a kJ，则产生1mol的晶体硅吸收的能量是kJ=0.025akJ，故该反应的热化学方程式是：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=+0.025a kJ/mol；
（5）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，该无氧酸盐为KCl，KClO3被还原成KCl，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1，则KClO3被氧化成KClO4，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式是：4KClO3KCl+3KClO4。
22． Si＞C＞N＞O 1s22s22p4 CO 氮化硅是原子晶体，熔点高 bd cd 正反应 不变 0.002mol L-1 min-1
【分析】
（1）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
上述元素中的一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，核外电子数排布：1s22s22p4；
（2）CO属于极性分子，氮气为非极性分子，氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对；氮化硅是原子晶体、熔点高；
（3）提高二氧化硅转化率，应改变条件使平衡正向移动，结合平衡移动得影响因素分析解答；
（4）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
（5）利用差量法计算生成参加反应氮气的质量，再根据进行计算；
【详解】
(1)同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Si>C>N>O；
上述元素中的一种元素的原子核外s电子数与p电子数相等，核外电子数排布为1s22s22p4；
(2)CO属于极性分子；氮气为非金属性分子，氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为；氮化硅是原子晶体、熔点高，可以制造发动机中耐热部件；
(3)a．焦炭为固体，增加焦炭用量，平衡不移动，a错误；
b．正反应为吸热反应，升高反应温度平衡正向移动，二氧化硅转化率增大，b正确；
c．正反应为气体体积增大的反应，增大气体压强，平衡逆向移动，二氧化硅转化率减小，c错误；
d．向反应容器中多充入反应物氮气，平衡正向移动，二氧化硅转化率增大，d正确；
答案为：bd；
(4)a．平衡时CO、氮气的浓度之比不一定等于化学计量数之比，a错误；
b．，未指明正逆速率，若均为正反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能判断平衡状态，但分别表示正逆速率时，可判断反应到达平衡，b错误；
c．根据，在反应得过程中气体质量不断增加，体积不变，所以密度不断增大，但是当平衡时，气体质量不变，密度也不变，所以可判断平衡状态，c正确；
d．随反应进行气体物质的量增大，恒温恒容下压强增大，气体的压强保持不变，说明反应到达平衡，d正确；
答案为：cd；
(5)平衡常数表达式：；增大反应物氮气浓度时，平衡向正向移动；但是由于温度没有变化，所以平衡常数大小不变；
利用差量法，设参加反应的N2质量为x：

解得，则，可算：。