第1章《原子结构 元素周期律》测试题 2021-2022学年高一下学期鲁科版(2019)化学必修第二册

第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题（共15题）
1．氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中
A．75.77%表示35Cl的质量分数 B．24.23%表示35Cl的丰度
C．35.453表示氯元素的相对原子质量 D．36.966表示37Cl的质量数
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．液溴采用水封法保存 D．碘的升华是化学变化
3．已知原子M的原子核内有n个中子，M原子的质量数为A，则m g 中所含电子的物质的量是
A． B．
C． D．
4．下列关于的叙述正确的是
①能与水反应生成硅酸
②对应的水化物是可溶性弱酸
③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，和的分子结构也相同
④既能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氟酸反应，故是两性氧化物
⑤中硅元素为价，故具有氧化性
⑥在中，每个硅原子结合2个氧原子
A．①③⑤ B．①②④⑥ C．③ D．⑤
5．“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。月壤中的可用于于核聚变，下列说法正确的是
A．和核外电子数相等 B．和是同种核素
C．和中子数相等 D．由组成的单质为
6．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Rb与H2O反应最剧烈
B．K比Na活泼，故K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
7．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是
A．31d和33d属于同种核素
B．气态氢化物的稳定性：a>d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D．a和b只能形成一种化合物
8．在离子RO中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为
A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24
C．A－x＋n－24 D．A＋x－n－24
9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，其中，X是周期表中原子半径最小的元素，Y与Z同主族，Y的L层电子是K层电子数的3倍，W能形成最强的无机含氧酸。下列说法中正确的是
A．气态氢化物热稳定性：Z>W
B．元素X和Y形成的化合物只含有极性键
C．元素X存在三种常见核素，三者的化学性质不同
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可用作自来水消毒剂
10．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
W X
Y Z
A．氢化物沸点：WB．氧化物对应水化物的酸性：YC．化合物熔点：Y2X3D．简单离子的半径：Y11．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，对砹及其化合物的叙述，不正确的是
A．与H2化合的能力：At2C．砹难溶于水，易于四氯化碳 D．砹原子的最外层有7个电子
12．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Y能形成两种常见离子化合物，Z原子最外层电子数与其电子层数相同，X与W同主族。下列叙述不正确的是
A．简单离子半径：W＞X＞Y＞Z
B．X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:1
C．Y、Z和W的最高价氧化物的水化物可以相互反应
D．X与W形成的化合物可使紫色石蕊溶液变红
13．镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如下图所示：
下列判断不合理的是：
A．Al、Ga均处于IIIA族
B．Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
C．Ga(OH)3可与NaOH反应生成NaGaO2
D．碱性：Al(OH)3>Ga(OH)3
14．部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正确的是
A．虚线左侧是金属元素 B．At处于第六周期ⅥA族
C．Si、Ge可作半导体材料 D．As既有金属性又有非金属性
15．短周期元素R、X、Y、Z的原子核外L层上的电子数之和为32，它们的最高价氧化物分别与水反应可得四种溶液，浓度均为的上述四种溶液的与对应元素原子半径的关系如图所示。(Y元素最高价氧化物对应的水化物的值为2)下列说法错误的是
A．X、Y形成的化合物均满足8电子结构
B．R元素与氢元素形成的化合物具有强还原性
C．Z、R组成的化合物中，含有离子键和非极性共价键
D．简单气态氢化物的热稳定性：Y>Z>X
二、填空题（共8题）
16．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯及其化合物既是重要化工原料，又是广泛使用的高效灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)用氯气制备漂白液的离子方程式是______。
(2)TCCA是一种高效含氯消毒漂白剂，贮运稳定，在水中释放有效氯时间长，应用于游泳池等公共场合，其分子结构如图所示：
已知：X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素，Z核外最外层电子数是电子层数的3倍。
①TCCA的分子式是______。
②X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是______(用氢化物的化学式表示)。
(3)ClO2和NaClO2均为重要的杀菌消毒剂，将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中，可制备NaClO2。
资料：NaClO2晶体易溶于水，难溶于乙醇。NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O晶体，高于38 ℃时析出NaClO2晶体，高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
① 写出由ClO2制备NaClO2的离子方程式______。
② 从上述NaClO2溶液获得干燥的NaClO2晶体的操作步骤为：将溶液在减压和55 ℃条件下蒸发至大量晶体析出后，______，______，低于60℃干燥，得到NaClO2晶体 (补全实验步骤)。
17．实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：
实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较。
实验药品：溶液、溶液、溶液、氯水、溴水、四氯化碳。
实验步骤 实验结论
①溶液+氯水+1振荡，静置，观察四氯化碳层颜色 氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②溶液+氯水+1振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③溶液+氯水+1振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是______；
(2)在实验中所起的作用是______；
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为______；
(4)该同学的实验缺陷是______，改进的方法是______。
18．由短周期元素组成的A、B、C、D、E、F六种粒子，其中只有C、D是分子，其余四种均为离子，且每个粒子中均含有10个电子。已知A、E是由非金属元素组成的阳离子，六种粒子间存在下列关系：
①A、B两种粒子在加热条件下生成C、D两种分子。
②通常情况下C为气态，且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
③1molB离子与1molE离子作用可生成2molD分子。
④向含F离子的溶液中加入C的溶液，可生成白色沉淀W，C的溶液过量时沉淀不消失，若加入含大量B离子或大量E离子的溶液，沉淀W溶解。
(1)粒子B的符号是___，粒子E的名称是___，粒子F对应的元素在周期表中的位置是___。
(2)写出下列反应的离子方程式。
F+过量C的溶液：___。
W+含大量B离子的溶液：__。
19．元素周期律和周期表是我们研究、预测物质性质的重要工具。下表是元素周期表中前四周期的5种元索的相关信息。
元素 元素性质或原子结构
A
B B能形成多种单质，其中一种单质是硬度最大的物质
C 地壳中含量最高的金属元素，其合金可用于制造飞机外壳
D D的单质是一种黄绿色气体
E 用E的碳酸盐做焰色试验时火焰为紫色(透过蓝色钴玻璃片)
回答下列问题：
(1)D在元素周期表中的位置是___________。
(2)BH4的分子结构模型为___________，其气态氢化物的稳定性BH4___________HD(填写“大于”“小于”或“等于”)。
(3)少量E的单质加入水中剧烈反应，反应的化学方程式是___________；将一块C单质加入上述形成的强碱溶液中反应的离子方程式是___________；元素A、E的最高价氧化物对应的水化物中，碱性更强的物质是___________(填写化学式)。
(4)下列曲线分别表示元素的某种性质(用Y表示)与核电荷数(用Z表示)的关系。请将正确曲线的图像标号填入相应的空格中：
第IIA族元素的最外层电子数____，第三周期主族元素的最高正化合价___。
20．X、Y、Z、W、M、R、Q是短周期主族元素，部分元素的原子半径和化合价信息如下表所示：
X Y Z W
原子半径/(nm) 0.074 0.099 0.075 0.102
最高或最低化合价 +7 +5 +6
2 1 3 2
M的焰色反应为黄色；X、Y、R位于周期表中不同周期；Q的单质为半导体材料。
(1)Y元素在周期表中的位置是___________；构成化合物的化学键类型是___________。
(2)写出X、Y、R按原子个数之比为1：1：1形成的化合物的电子式___________。
(3)Y与W相比，非金属性较强的是___________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是___________(选填字母序号)。
a．常温下W的单质呈固态，Y的单质呈气态
b．Y与W形成的化合物中W呈正价
c．Y和M反应时，lmolY原子所得电子数少于1molW原子所得电子
d．Y的气态氢化物比W的气态氢化物稳定
(4)Q单质能与NaOH溶液反应放出，请写出该反应的离子方程式___________。
(5)为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，与磷酸形成的磷酸二氢盐的化学式为___________。
21．在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为：Si（粗）+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si（纯）+4HCl。
若在25℃、101kPa条件下反应生成HCl气体49L，(注：25℃、101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L mol-1)则：
（1）反应生成HCl气体的质量为__，转移电子的总数为___。
（2）反应生成的HCl气体溶于127mL水中，得到密度为1.20g mL-1的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为___。
（3）“从沙滩到用户”涉及多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为___。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为__。
（4）普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为(质量分数)：Na2O13%，CaO11.7%，SiO275.3%。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10t，石灰石的利用率为80%，纯碱和石英的利用率为95%，至少需耍上述原料的质量是___t。(保留两位小数)
22．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：___________。
23．某研究小组为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验。
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol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，________与盐酸反应的速度最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为_______________。
（3）资料显示：钠、镁、铝都可以用于制备储氢的金属氢化物。
① NaH是离子化合物，能与水发生氧化还原反应生成H2，该反应的还原剂是________________。
② NaAlH4是一种良好的储氢材料。NaAlH4与水反应产生氢气的化学方程式为____________________。
Ⅱ．为验证氯、溴、碘三种元素的非金属性强弱，用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：
①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
④……
（1）A中发生反应生成氯气，请写出该反应的离子方程式：___________________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。
（3）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是__________________________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是___________，___________。
（5）过程③实验的目的是____________________。
（6）请运用原子结构理论解释氯、溴、碘非金属性逐渐减弱的原因：_______________。
参考答案：
1．C
【解析】
A． 75.77%表示35Cl的丰度，即在自然界所占的原子个数百分比，不是质量分数，A错误；
B．24.23%表示37Cl的丰度，B错误；
C．元素的相对原子质量=各元素的质量数×丰度，35.453表示氯元素的相对原子质量，C正确；
D．36.966表示37Cl的相对原子质量，不是37Cl的质量数，D错误；
综上所述答案为C。
2．C
【解析】
A．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；
B．碱金属中Cs为金黄色，其余为银白色，B错误；
C．由于Br2易挥发，且密度比水大，故可采用水封法抑制其挥发，C正确；
D．碘的升华属于物理变化，D错误；
故答案选C。
3．C
【解析】
M原子的中子数为n，质量数为A，则其质子数为(A-n)，则M2+离子的电子数为(A-n-2)，m g M2+的物质的量为，则m g M2+中所含电子的物质的量为，答案选C。
4．D
【解析】
①不与水反应；
②对应的水化物(弱酸)不溶于水；
③晶体中不存在单个的分子，且每个硅原子与4个氧原子结合，而二氧化碳分子中1个碳原子与1个氧原子形成两条共价键，结构式为O=C=O，所以二者的分子结构不同；
④二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，没有盐生成，与碱反应生成盐和水，所以二氧化硅属于酸性氧化物，不属于两性氧化物；
⑤具有弱氧化性，如高温条件下被碳还原制取粗硅：；
⑥晶体中不存在单个的分子，且每个硅原子与4个氧原子结合；
结合以上分析可知，不正确的有①②③④⑥，只有⑤正确；
故选D。
5．A
【解析】
A．和的质子数相同，核外电子数相等，故A正确；
B．和的质子数相同，中子数不同，是两种不同的核素，故B错误；
C．和的质子数相同，中子数不同，故C错误；
D．稀有气体的单质是单原子分子，故D错误；
故选A。
6．D
【解析】
从Li到Fr，金属性逐渐增强。
A．Fr的金属性最强，与H2O反应最剧烈，A错误；
B．K比Na活泼，与水剧烈反应，不能置换出NaCl溶液中的Na，B错误；
C．碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但不强，C错误；
D．从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，D正确；
答案选D。
7．C
【解析】
短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P，据此分析解答。
A．31d和33d质子数相同，中子数不同，是不同的核素，故A错误；
B．非金属性a（O）＞e（S）＞d（P），故氢化物稳定性：a＞e＞d，故B错误；
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，故C正确；
D．a和b可形成Na2O和Na2O2，故D错误；
故选C。
8．B
【解析】
在离子RO中，共有x个核外电子，由于其所带负电荷数为n，故其质子总数为x-n，其中3个O的质子总数为24，则R的质子数为x-n-24，又知R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为A-( x-n-24)= A－x＋n＋24，因此，本题选B。
9．D
【解析】
根据X 是周期表中原子半径最小的元素推测，X为氢元素，Y的L层电子是K层电子数的3倍，说明K层已排满2个电子，故Y的L层电子数6，故Y为氧元素，Y与Z同主族，且都是短周期元素 ，故Z是硫元素；W能形成最强的无机含氧酸，酸性最强无机酸是高氯酸，故W为氯元素，故X、Y、Z、W分别为：H、O、S、Cl元素。
A．气态氢化物热稳定性根据非金属越强稳定性越强，故稳定性H2SB．元素X和Y形成的化合物为H2O和H2O2，H2O2既含有极性键，又含有非极性键，故B不正确；
C．元素X存在三种常见核素H、D、T，三者的化学性质相同，故C不正确；
D．Y、W的某些单质如O3、Cl2或两元素之间形成的某些化合物如Cl2O都具有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，故D正确；
故选答案D。
10．D
【解析】
设W的最外层电子数为x，则X的最外层电子数为x+1，Z的最外层电子数为x+2，Y的最外层电子数为x-2，根据四种元素原子的最外层电子数之和为21，得出x=5，可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为 Al元素、Z为Cl元素，据此解题。
A．氨存在分子间氢键，而不存在分子间氢键，所以的沸点比的沸点高，A错误；
B．显两性，X为O，没有氧化物，B错误；
C．是离子晶体，而是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C错误；
D．和的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径，D正确；
故选D。
11．B
【解析】
A．同主族从上到下，单质和氢气化合越来越不容易，所以与H2化合的能力：At2＜I2，故A正确；
B．同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化，且颜色加深，碘为紫黑色固体，则砹是黑色固体，故B错误；
C．由碘易溶于有机溶剂，则砹易溶于某些有机溶剂，也是不易溶于水的，故C正确；
D．同主族元素原子具有相等的最外层电子数，即砹原子的最外层有7个电子，故D正确；
故选B。
12．B
【解析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Y能形成两种常见离子化合物，这两种离子化合物为Na2O2和Na2O，X为O元素，Y为Na元素，Z原子最外层电子数与其电子层数相同，Z为Al元素；X与W同主族，W为S元素。
A．同主族元素从上到下简单离子半径逐渐增大：W＞X，电子层结构相同的离子，质子数越少，半径越大，离子半径：X＞Y＞Z，所以简单离子半径：W＞X＞Y＞Z，即S2-＞O2-＞Na+＞Al3+，故A正确；
B．是原子团，X、Y形成的Y2X2即Na2O2中阴阳离子数目比为1:2，故B错误；
C．Al(OH)3具有两性，Y、Z和W的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4，可以相互反应，故C正确；
D．X与W形成的化合物SO2、SO3的水溶液均呈酸性，均可使紫色石蕊溶液变红，故D正确；
故选B。
13．D
【解析】
A．镓(Ga)与铝同主族，均处于ⅢA族，故A正确；
B．Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性，可与盐酸反应生成GaCl3，故B正确；
C．Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液生成NaGaO2，故C正确；
D．同主族元素从上到下金属性增强，则碱性：Al(OH)3＜Ga(OH)3，故D错误；
故选D。
14．B
【解析】
A．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线左侧的元素是金属元素，右侧的是非金属元素，故A正确；
B．At元素的原子序数为85，位于元素周期表第六周期ⅦA族，故B错误；
C．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的Si、Ge可作半导体材料，故C正确；
D．由周期表的结构可知，位于金属元素与非金属元素的分界线附近的As元素既有金属性又有非金属性，故D正确；
故选B。
15．A
【解析】
短周期元素R、X、Y、Z的原子核外L层上的电子数之和为32，L层电子数最多不超过8个，推断这四种元素均在第三周期；结合图示它们的最高价氧化物分别与水反应可得四种溶液的与对应元素原子半径的关系，的R溶液是12，判断R是Na元素，对应溶液是NaOH溶液；的Y对应溶液是2，Y的半径最小，判断Y是Cl元素，对应溶液是HClO4溶液；相同物质的量浓度的Z对应溶液的酸性比HClO4溶液强，Z的半径比Cl大，判断Z是S元素，对应溶液是H2SO4溶液；X的半径比S大，的X对应溶液pH值大于2，说明其是弱酸，判断X是P元素，对应溶液是H3PO4溶液。
A．据分析，X、Y形成的化合物PCl3满足8电子结构，PCl5的P则不是8电子结构，A错误；
B．据分析，R元素与氢元素形成的化合物NaH具有强还原性，B正确；
C．据分析，Z、R组成的化合物，即中，Na+与存在离子键，中S原子间存在非极性共价键，C正确；
D．据分析，X、Y、Z简单气态氢化物分别是PH3、HCl、H2S，原子半径：，键能：，故气态氢化物热稳定性：HCl > H2S > PH3，D正确；
故选A。
16． Cl2 + 2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O C3N3O3Cl3 H2O 2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO+ O2+ 2H2O 趁热过滤(或高于38℃过滤) 乙醇洗涤
【解析】
根据TCCA分子结构，X、Y、Z、W属于原子序数递增的短周期元素，根据结构得到X为C，Y为N，Z核外最外层电子数是电子层数的3倍，则Z为O，W为Cl
(1)用氯气制备漂白液是氯气通入到NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O，其离子方程式是Cl2 + 2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O；故答案为：Cl2 + 2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O。
(2)①根据图中结构和前面分析得到TCCA的分子式是C3N3O3Cl3；故答案为：C3N3O3Cl3。
②根据前面分析及同周期从左到右非金属性逐渐增强，其简单气态氢化物稳定性逐渐增强，因此X、Y、Z对应简单氢化物中热稳定性最强的是H2O；故答案为：H2O。
(3)①将ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中，可制备NaClO2，因此ClO2制备NaClO2的离子方程式2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO+ O2+ 2H2O；故答案为：2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO+ O2+ 2H2O。
②根据题意，由于NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O晶体，高于38 ℃时析出NaClO2晶体，高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，NaClO2晶体易溶于水，难溶于乙醇；因此需在温度高于38℃过滤，用乙醇洗涤，低于60℃干燥，得到NaClO2晶体；故答案为：趁热过滤(或高于38℃过滤)；乙醇洗涤。
17． 试管、量筒 萃取剂，使生成的、溶于其中，便于观察实验现象 由无色逐渐变为橙红色 不能证明溴的氧化性强于碘的 再做一组实验④，步骤：溶液+溴水+1振荡，静置，观察层颜色
【解析】
利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。能置换出、，能置换出，则说明氧化性。
(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应，故答案为：试管、量筒；
(2)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳，所以其作用为萃取剂，使生成的Br2和I2溶于其中，便于观察现象，故答案为：萃取剂，使生成的、溶于其中，便于观察实验现象；
(3) 实验②中四氯化碳溶解生成的溴单质，在下层，则观察到四氯化碳层颜色变化过程为由无色逐渐变为橙红色，故答案为：由无色逐渐变为橙红色；
(4)设计的实验中不能证明溴的氧化性强于碘，应再做一组实验④，步骤为：KI溶液+溴水+1mL CCl4，振荡，静置，观察CCl4层颜色，故答案为：不能证明溴的氧化性强于碘的；再做一组实验④，步骤：溶液+溴水+1振荡，静置，观察层颜色；
18． OH- 水合氢离子 第三周期第ⅢA族 Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
【解析】
常见的10个电子微粒有、、、、、等，由②能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可知C为，根据A、E是非金属元素组成的阳离子，可知A、E分别是和中的一种。由①和③可确定A为，B为，D为，E为，白色沉淀W不溶于氨水，却既溶于强酸又溶于强碱，W是，F只能是，据此作答。
由分析可知A为，B为，C为，D为，E为，F为，W是，所以
(1) 粒子B的符号是，粒子E的名称是水和氢离子，铝在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族；
(2)铝离子与氨水的反应为：Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH，氢氧化铝溶于强碱性溶液的反应为：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。
19．(1)第三周期第VIIA族
(2) 正四面体形 小于
(3) 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 2Al+2OH－+2H2O=2+3H2↑ KOH
(4) b c
【解析】
根据元素周期律和周期表得到A为Na，B为C，C为Al，D为Cl，E为K。
(1)
D(Cl)在元素周期表中的位置是第三周期第VIIA族；故答案为：第三周期第VIIA族。
(2)
BH4是CH4，其分子结构模型为正四面体形，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，因此其气态氢化物的稳定性CH4小于HCl；故答案为：正四面体形；小于。
(3)
少量E(K)的单质加入水中剧烈反应，生成KOH和氢气，反应的化学方程式是2K+2H2O=2KOH+H2↑；将一块C(Al)单质加入上述形成的强碱溶液中反应生成偏铝酸钾和氢气，其反应的离子方程式是2Al+2OH－+2H2O=2+3H2↑；根据同族元素从上到下金属性增强，其最高价氧化物对应水化物碱性增强，因此元素A(Na)、E(K)的最高价氧化物对应的水化物中，碱性更强的物质是KOH；故答案为：2K+2H2O=2KOH+H2↑；2Al+2OH－+2H2O=2+3H2↑；KOH。
(4)
第IIA族元素的最外层电子数相同，因此为b，第三周期主族元素的最高正化合价逐渐升高，因此为c；故答案为：b；c。
20．(1) 第三周期第ⅦA族 离子键、共价键(或非极性共价键)
(2)
(3) Cl bd
(4)
(5)
【解析】
从表格中可知，X的化合价为-2，则X为O；Y的最高化合价为+7、最低化合价为-1，Y为Cl；W的最高化合价为+6、最低化合价为-2，W为S；Z的最高化合价为+5、最低化合价为-3，Z为N或P，且半径小于Y和W，所以Z为N；M的焰色反应为黄色，M为Na；X、Y、R位于周期表中不同周期，R为H；Q的单质为半导体材料，Q为Si，据此分析作答。
(1)
Y为Cl，在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；M为Na、X为O，构成化合物M2X2的化学式为Na2O2，化学键类型为离子键、共价键(或非极性共价键)，故答案为：第三周期第ⅦA族；离子键、共价键(或非极性共价键)；
(2)
X为O、Y为Cl、R为H，X、Y、R按原子个数之比为1：1：1形成的化合物为HClO，其电子式 ，故答案为：；
(3)
Y为Cl、W为S，Y与W相比，非金属性较强的Cl；
a．状态不能作为判断非金属性强弱的依据，a项错误；
b．Cl与S形成的化合物中S呈正价，说明Cl吸引电子的能力强，Cl元素的非金属性更强，b项正确；
c．得电子数目与非金属性强弱无必然的联系，c项错误；
d．Y的气态氢化物比W的气态氢化物稳定，说明Cl元素的非金属性更强，d项正确；
故答案为：Cl；bd；
(4)
Si单质能与NaOH溶液反应放出，离子方程式为：，故答案为：；
(5)
Z为N、R为H，Z2R4为N2H4，在水中的电离与氨相似，其在水中的第一步电离方程式为：N2H4+H2ON2H+OH-，第二步电离方程式为：N2H+H2ON2H+OH-，N2H4与磷酸形成的磷酸二氢盐的化学式为，故答案为：。
21． 73g 4NA 12mol·L-1 SiO2+2CSi(粗)+2CO↑ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 12.88
【解析】
(1)n= =2mol，m=n×M=2mol×36.5g·mol－1=73g；
根据方程式：
可知，反应生成2mol氯化氢消耗1mol氯气和1mol氢气，共转移电子的物质的量为：1mol×2+1mol×2=4mol，故转移电子个数为4NA；
故答案为：73g；4NA；
(2)V= = mL=×10-3L，C= = =12mol·L－1；故答案为：12mol·L－1；
(3)焦炭与SiO2反应生成Si与CO，反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O，离子方程式为：2OH－+SiO2═SiO32－+H2O；
故答案为：SiO2+2CSi+2CO↑；2OH－+SiO2═SiO32－+H2O；
(4)每天10t，其中含有Na2O质量10t×13%=1.3t，CaO质量10t×11.7%=1.17t，SiO2质量10t×75.3%=7.53t，而Na2O都是从Na2CO3中来，CaO都是从CaCO3中来，SiO2都是从石英中来，根据质量守恒可知设需要石灰石CaCO3质量x，纯碱Na2CO3质量y，石英SiO2质量z，则 80%x×=1.17t，即 80%x× =1.17t，解得x≈2.61，95%y× =1.3t，即95%y×=1.3t，解得y≈2.34t，95%z=7.53t，解得z≈7.93t，∴共需原料：2.61t+2.34t+7.93t=12.88t；
故答案为：12.88。
22． 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。
23． 钾 铝 铝 S2-＋Cl2 =S↓＋2Cl- NaH NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 2MnO4－+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 淀粉KI试纸变蓝 吸收氯气，防止污染 打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡 静止后CCl4层溶液变为紫红色 确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 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
【解析】
Ⅰ．（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1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钾、钠都失去1mol电子，1mol镁失去2mol电子，而1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝；
（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：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；
（3）① NaH和水反应的方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2↑，其中水是氧化剂，NaH是还原剂；由上述反应不难发现NaAlH4中的H呈-1价，同样可以被水氧化为氢气，同时生成NaAlO2，即：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑；
Ⅱ．（1）A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水的离子方程式为：2MnO4－+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是KI淀粉试纸变蓝，Cl2+2I－=2Cl－+I2，I2遇淀粉变蓝色；
（3）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是：吸收氯气，防止污染空气；
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡；静止后CCl4层溶液变为紫红色，其中紫红色为I2溶解在CCl4呈现的颜色；
（5）过程③实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
（6）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，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。