1.3元素周期表的应用——课后训练2021~2022学年高一化学下学期鲁科版（2019）必修第二册（含答案解析）

1.3元素周期表的应用
一、选择题（共16题）
1．现有下列5个转化，其中不可能通过一步反应实现的是
①SiO2→Na2SiO3 ②Si→SiO2 ③SiO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2 ⑤Na2O2→NaOH
A．①② B．③④ C．②③④ D．②③④⑤
2．、为第三周期元素，最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以的形式存在。下列说法错误的是
A．原子半径： B．简单氢化物的还原性：
C．同周期元素形成的单质中氧化性最强 D．最高价含氧酸的酸性：
3．下列结论错误的是
①粒子半径：K+＞Al3+＞S2-＞Cl-
②氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
③离子的还原性：S2-＞Cl-＞Br-＞I-
④氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te
⑤酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞HClO4
⑥非金属性：O＞N＞P＞Si
⑦金属性：Be＜Mg＜Ca＜K
A．只有① B．①③ C．②④⑤⑥⑦ D．①③⑤
4．下列各组物质性质的比较，正确的是
A．酸性： B．碱性：
C．还原性： D．稳定性：
5．磷是第三周期ⅤA族元素，下列有关磷元素性质推测正确的是
A．原子半径比氮的大
B．最高化合价为+5价，PH3中磷的化合价为+3价
C．单质与氢气化合的反应条件比硫的更容易
D．最高价氧化物的水化物的酸性比氯的强
6．已知1-18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：c>b B．还原性X>W
C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ D．离子半径：X+>Z-
7．有关元素周期表的说法中正确的是
A．元素周期表中第16列为第ⅥA族
B．第ⅠA族元素单质均能与水反应
C．同一周期的第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值为1
D．0族元素的原子最外层电子数均为8，元素常见化合价为0
8．X、Y、Z是同主族的三种元素，已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HXO4＞HYO4＞HZO4。则下列说法正确的是
A．原子半径：X＞Y＞Z B．元素的非金属性：X＜Y＜Z
C．气态氢化物稳定性：X＜Y＜Z D．原子序数：Z＞Y＞X
9．下列叙述错误的是
A．硅在自然界中主要以单质形式存在 B．硅是应用最为广泛的半导体材料
C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．二氧化硅可用于生产玻璃
10．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
11．已知X、Y是短周期的两种元素，下列有关比较或说法中一定正确的是(　　)
选项 条件 结论
A 若原子半径：X＞Y 原子序数：X＜Y
B 化合物XnYm中X显负价 元素的非金属性：X＞Y
C 若价电子数：X＞Y 最高正价：X＞Y
D 若X、Y最外层电子数分别为1、7 X、Y之间一定能形成离子键
A．A B．B C．C D．D
12．下列关于碳和硅的比较，正确的是
A．碳和硅在自然界中的存在形式都是既有游离态也有化合态
B．碳和硅的最高化合价都是+4价
C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位
D．硅与碳一样均含有两种常见价态的氧化物——和
13．由下列实验操作及现象所得的结论错误的是
实验操作及现象 结论
A 向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液，紫红色褪去 H2O2具有漂白性
B 将红热的炭放入浓硫酸中，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 碳被氧化成CO2
C 向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，产生白色胶状物质 非金属性：C＞Si
D 向某溶液中先加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 溶液中含有
A．A B．B C．C D．D
14．设计实验证明酸性强弱顺序：HCl＞ H2CO3＞H2SiO3，下列说法中正确的是
A．装置A中的分液漏斗，使用时只需打开活塞
B．装置B中的药品为浓硫酸，作用是吸收挥发出的氯化氢
C．该实验设计原理为强酸制弱酸
D．该装置可以不设计尾气处理装置
15．A、B、C、D、E均为短周期元素且原子序数依次增大，其中A元素的某一同位素常用于考古时测定一些文物年代，B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，含C元素的物质焰色试验火焰呈黄色，B与D同族，与某稀有气体具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．氢化物稳定性：
C．B、C形成的化合物之一可用作供氧剂
D．最高价氧化物的水化物的酸性：
16．现有W、X、Y、Z四种短周期元素，W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且每个甲、乙、丙分子中均含有10个电子，Y和Z化合生成丁，有关物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是
A．原子半径由小到大的顺序是WB．Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
C．化合物的沸点由高到低的顺序是乙>甲>丙
D．Y与W、Z都只能形成两种化合物
二、综合题
17．已知元素X位于Y的下一周期，X、Y的原子序数均不大于20。某含氧酸盐甲的化学式为XYO3。回答下列问题：
(1)常温下X的单质能与水发生反应，395℃时，甲能发生分解反应生成两种盐，其中一种是含Y元素的无氧酸盐，则X在周期表中的位置是___________，甲发生分解反应的化学方程式是___________。
(2)若甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则：
①甲为___________(填化学式)。该气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应的离子方程式为___________。
②X、Y形成的简单离子的半径从大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(3)若甲能与盐酸反应，生成无色无味的气体乙，则：
①乙的电子式为___________。
②在水中持续加热甲，生成一种更难溶的物质并逸出气体乙，该反应的化学方程式为___________。
18．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
(1)从⑤到⑨元素中非金属性较强的元素是_________（用元素符号表示），这些元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是 _________ (填化学式)。
(2)写出元素④具有强氧化性的氢化物的电子式：_______________。
(3)写出一种由①、③、④三种元素形成的常见离子化合物：________________。
(4)用电子式表示⑥、⑨形成化合物的过程：_______________。
19．NaClO、NaNO3、Na2SO3等钠盐在多领域有着较广的应用。
（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，半径较小的原子是______________
（2）碱性条件下，铝粉可除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。产物中铝元素的存在形式_____________
（3）新冠疫情发生后，有人用电解食盐水自制NaClO消毒液，装置如图（电极都是石墨）。电极a应接在直流电源的_____________
（4）Na2SO3溶液中存在水解平衡+H2O+设计简单实验证明该平衡存在__________________
时刻 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 30 40 25
PH 9.66 9.52 9.37 9.25
升温过程中PH减小的原因是_____________
20．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：
1
2 A B C
3 D E F G H I J K
4 M
（1）在上表用字母标出的12种元素中，化学性质最不活泼的是____（用元素符号表示，下同），金属性最强的是___，除稀有气体外第三周期中原子半径最小的是____，属于过渡元素的是___（该空格用表中的字母表示）。
（2）J的氢化物的电子式为____，最高价氧化物对应的水化物的化学式为___。
（3）为比较元素A和G的非金属性强弱，用下图所示的装置进行实验（夹持仪器已略去，装置气密性良好）。溶液B应该选用_____溶液，作用是_____，能说明A和G非金属性强弱的化学方程式是______。
21．按要求填空。
(1)有下列10种物质：①氢氧化钠固体②铜片③氯化氢气体④稀硫酸⑤干冰⑥空气⑦碳酸钠粉末⑧蔗糖晶体⑨熔融氯化钠⑩KAl(SO4)2·12H2O晶体(用编号填空)
i．属于混合物的是___________；
ii．属于电解质的是___________；
iii．上述状态下可导电的是___________。
(2)分别取0.2mol金属钠、铁、铝分别投入100mL0.1mol/L盐酸中，在标准状况下产生氢气体积大小的顺序是___________(用“>”或“=”连接Na、Fe、Al即可)。
(3)某玻璃厂生成普通玻璃，其组成为(质量分数)：SiO275.3%，CaO11.7%，Na2O13%，则以氧化物的形式表示该玻璃的化学式为___________。
22．高纯二氧化硅可用来制造光纤。某蛇纹石的成分见下表：
组分 SiO2 MgO Na2O K2O Fe2O3
质量分数/% 59.20 38.80 0.25 0.50 0.8
通过下图流程可由蛇纹石制备较纯净的二氧化硅。
（1）蛇纹石中涉及的可溶性金属氧化物有____________（写化学式）。
（2）步骤①中涉及SiO2反应的离子方程式为________________。
（3）滤渣A 的成分有______________________（填化学式）。
（4）步骤②中洗涤沉淀的方法是_____________________。
（5）步骤③反应的化学方程式为______________________；实验室进行步骤③需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、和________________。
23．Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为__、__（填标号）。
A．
B．
C．
D．
（2）Li+与H-具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H-)，原因是___。
24．近年来我国航天事业飞速发展，请回答下列问题：
(1)嫦娥五号返回器携带月壤着陆，月壤含有，请用氧化物表示该物质_______。
(2)铜与浓硫酸共热反应的化学方程式___________。
(3)神舟十二号全面使用国产芯片，其中制作芯片刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液，其工艺涉及的反应为：
①配平上述方程式，并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目___________；
②该反应中表现的性质：_______，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：_______；
③反应中转移0.3mol电子时生成标准状况下的NO_______L，将生成的NO完全转化为需要的物质的量为：_____。
试卷第1页，共3页
8
参考答案：
1．B
【详解】
①SiO2与氢氧化钠溶液反应可生成Na2SiO3；
②Si与氧气反应能生成SiO2；
③SiO2先与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3和H2O，Na2SiO3再与酸反应可生成H2SiO3；
④CuO先与酸反应可得到铜盐，铜盐再与碱溶液反应可生成Cu(OH)2；
⑤Na2O2与水反应可生成NaOH；
综上所述，③④不能一步反应，答案选B。
2．A
【详解】
A．同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则P的半径大于Cl，即X>Y，A错误；
B．X、Y对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，还原性越弱，非金属性：Cl>P，则简单氢化物的还原性：PH3>HCl，B正确；
C．同一周期主族元素从左向右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以同周期中Cl2的氧化性最强，C正确；
D．元素非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl>P，则最高价含氧酸的酸性：HClO4>H3PO4，D正确；
答案选A。
3．D
【详解】
①离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子的电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以粒子半径：S2-＞Cl-＞K+＞Al3+，①错误；
②元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：F＞Cl＞S＞P＞Si，所以氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，②正确；
③元素的非金属性越强，其简单离子的还原性就越弱。元素的非金属性：Cl＞Br＞I＞S，所以离子的还原性：S2-＞I-＞Br-＞Cl-，③错误；
④元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强。元素的非金属性：氧化性：Cl＞S＞Se＞Te，所以单质的氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te，④正确；
⑤元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。元素的非金属性：Cl＞S＞P＞C，所以酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3，⑤错误；
⑥同一周期元素的原子序数越大，元素的非金属性越强；同一主族元素的原子序数越大，元素的非金属性就越弱，则元素的非金属性：O＞N＞P＞Si，⑥正确；
⑦同一周期元素，原子序数越大，元素的金属性越弱；同一主族元素的原子序数越大，元素的金属性就越强，所以元素的金属性：Be＜Mg＜Ca＜K，⑦正确；
综上所述可知：说法错误的是①③⑤，故合理选项是D。
4．A
【详解】
A．因为S的非金属性强于P，因此酸性：，A正确；
B．因为Ca的金属性强于Mg，因此碱性：，B错误；
C．非金属性：BrI，因此氧化性：Br2I2，还原性：，C错误；
D．非金属性：N弱于O，因此稳定性，D错误；
答案选A。
5．A
【详解】
A．同主族元素从上到下，原子半径增大，磷原子半径比氮的大，故A正确；
B．磷最高化合价为+5价，PH3中磷的化合价为-3价，故B错误；
C．非金属性：PD．同周期元素从左到右，最高价氧化物的水化物的酸性依次增强，酸性H3PO4选A。
6．B
【详解】
A．原子序数：Yc，A错误；
B．X和W位于同一周期，原子序数：XW，还原性：X>W，B正确；
C．Y和Z位于同一周期，原子序数：YD．X+和Z-电子层结构相同，X的原子序数大，则半径X+答案选B。
7．A
【详解】
A．元素周期表中共有18纵列，第18列为0族元素，依次向前推可知，第17列为VIIA族，第16列为ⅥA族，故A正确；
B．第ⅠA族元素形成的单质有氢气和金属单质（锂、钠、钾、铷、铯、钫等），金属单质与水均能发生反应，而氢气与水不反应，故B错误；
C．第三周期，第ⅡA族元素为Mg，原子序数为12，第ⅢA族元素为Al，原子序数为13，二者原子序数的差值为1，若为第四周期，第ⅡA族元素为Ca，原子序数为20，第ⅢA族元素为Ga，原子序数为31，二者原子序数的差值为11，若为第六周期，第ⅡA族元素为Ba，原子序数为56，第ⅢA族元素为Tl，原子序数为81，二者原子序数的差值为25，故C错误；
D．0族元素的原子最外层电子数不都是8，氦原子最外层有2个电子，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】
同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，酸性相对强弱顺序为：HXO4＞HYO4＞HZO4，可知非金属性X>Y>Z，原子序数XA.同主族元素，从上到下电子层数增多，原子半径逐渐增大，即X＜Y＜Z，故A错误；
B.最高价氧化物对应水化物的酸性是：HXO4＞HYO4＞HZO4，则非金属性X>Y>Z，故B错误；
C. 非金属性越强，气态氢化物越稳定，由于非金属性X>Y>Z，所以气态氢化物的稳定性：X>Y>Z，故C错误；
D. 由上述分析可知，原子序数：Z＞Y＞X，故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A．硅在自然界中主要以二氧化硅、硅酸盐形式存在，自然界没有游离态的硅，A错误；
B． 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，良好的半导体材料，是应用最为广泛的半导体材料，B正确；
C．硅是良好的半导体材料，高纯度的硅可用于制造计算机芯片，C正确；
D． 二氧化硅、纯碱和石灰石可用于生产玻璃，D正确；
答案选A。
10．C
【详解】
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。
11．B
【详解】
A．若XY处于同一主族，X原子半径X＞Y，则原子序数：X＞Y，故A错误；
B．化合物XnYm中X显负价，说明X吸引电子的能力大于Y，则元素的非金属性：X＞Y，故B正确；
C．若价电子数X＞Y，比如O＞N，O一般没有正价，则最高正价：N＞O，故C错误；
D．H原子最外层电子数是1，氯元素最外层电子数分别为7，二者形成共价化合物，不存在离子键，故D错误；
故选B。
12．B
【详解】
A．硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，只有化合态，没有游离态，碳元素在自然界中既有游离态又有化合态，A错误；
B．碳、硅元素的原子最外层都有4个电子，其最高化合价都是+4价，B正确；
C．氧元素在地壳中的含量占第一位，硅元素在地壳中的含量占第二位，C错误；
D．碳有两种常见氧化物——和，硅只有一种常见氧化物——，D错误；
故选Ｂ。
13．AB
【详解】
A．有机色质褪色为漂白，酸性KMnO4溶液和H2O2溶液发生氧化还原反应而使紫红色褪去，表明H2O2具有还原性, A错误;
B．红热的木炭与浓硫酸反应生成二.氧化碳、二氧化硫,均使石灰水变浑浊，由现象不能说明生成了二氧化碳，B错误；
C．向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，产生的白色胶状物质为硅酸,证明碳酸的酸性大于硅酸，则非金属性：C> Si，故C正确；
D．向某溶液中加入稀盐酸酸化,无明显现象，溶液中无Ag+，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明该沉淀是硫酸钡，原溶液中一定有，D正确；
故选AB。
14．CD
【详解】
A．装置A中的分液漏斗，使用时要想让液体流出，除去打开活塞外，还应打开瓶塞，A不正确；
B．为防止氯化氢对后续实验的干扰，装置B中的药品为饱和碳酸氢钠溶液，作用是吸收挥发出的氯化氢，B不正确；
C．该实验中，不管是用盐酸制取碳酸，还是用碳酸制取硅酸，设计原理都为强酸制弱酸，C正确；
D．该装置中，产生的尾气为CO2，对环境不造成污染，所以可以不设计尾气处理装置，D正确；
故选CD。
15．CD
【详解】
A．电子层结构相同的离子，质子数越多，半径越小，所以离子半径E(Cl-)＜D(S2-)，故A错误；
B．元素的非金属性越强，氢化物越稳定。同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐增强。则氢化物的稳定性A(CH4)＜B(H2O)，故B错误；
C．B、C形成的化合物Na2O2能跟CO2以及水反应生成氧气，可用作供氧剂，故C正确；
D．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，所以酸性：HClO4＞H2SO4，故D正确；
故选CD。
16．AC
【详解】
A．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径由小到大的顺序是WB．Z为C或N，其最高价氧化物对应的水化物为H2CO3或HNO3，HNO3属于强酸，而H2CO3是弱酸，B项错误；
C．化合物甲是HF，乙是H2O，丙是NH3或CH4，不论丙是NH3，还是CH4，化合物的沸点由高到低的顺序都是乙>甲>丙，C项正确；
D．O与H可形成H2O、H2O2，与C可形成CO、CO2，与N可形成NO、NO2、N2O5等多种氧化物，D项错误；
答案选AC。
17． 第四周期IA族 4KClO33KClO4＋KCl CaSO3 5SO2＋2＋2H2O=4H＋＋2Mn2＋＋5 r(S2－)>r(Ca2＋) MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
【详解】
(1) 常温下X的单质能与水反应，则X可能为Na或K或Ca。若X为Na，根据XYO3可知Y为N元素，则甲为NaNO3，NaNO3高温分解不可能产生两种盐；若X为K，根据化学式可知Y为Cl，甲为KClO3，其化合价为+5价，因为Cl的最高化合价为+7，最低为-1价，加热分解可生成两种盐，符合题意；若X为Ca则Y只能为S，甲为CaSO3，而CaSO3加热被氧化而不会生成两种盐，综上可知X为K元素，Y为Cl元素。K位于第四周期IA族；KClO3中Cl化合价为+5价，加热分解可生成两种盐，其一为无氧酸盐，则为KCl，根据氧化还原反应化合价有升有降，另一种产物必然为KClO4 ，高温分解的化学方程式为：4KClO33KClO4＋KCl；
(2) ①甲难溶于水，且甲与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，气体为SO2，可知甲中含，X元素一定为Ca，Y元素为S，即甲为CaSO3。SO2具有还原性，与KMnO4发生氧化还原反应，离子方程式为：5SO2＋2＋2H2O=4H＋＋2Mn2＋＋5；
②Ca2+和S2-电子层结构相同，当电子层结构相同时，原子序数大的粒子半径反而小，所以两种离子的半径大小为：r(S2－)>r(Ca2＋)；
(3) 若甲能与盐酸反应，生成无色无味的气体乙，则甲中含，乙为CO2，则Y为C元素，X为Mg。
①由上分析知乙为CO2，其电子式为。
②MgCO3微溶于水，电离出的Mg2+和CO32-能够发生水解，加热促使水解平衡正向移动，最终生成Mg(OH)2和CO2，化学方程式为：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。
18． Cl NaOH NH4NO3或NH4NO2
【详解】
(1).同一周期中，由左向右非金属性逐渐增强，故⑨元素Cl非金属性最强；元素的金属性越强，它所对应的最高价氧化物的水化物的碱性就越强，所以①元素的氢氧化物NaOH碱性最强；
(2). 元素④为O元素，其具有强氧化性的氢化物H2O2，过氧化氢是共价化合物，各元素间共用电子对，电子式为：；
(3). ①、③、④分别为：H、N、O元素，常见的离子化合物为NH4NO3；
(4). ⑥、⑨分别为Mg和Cl元素，其形成的化合物为MgCl2，Mg失去两个电子，每个Cl原子得到一个电子，可表示为：。
点睛：高中化学中，离子化合物一般包括金属和氨与非金属形成的化合物，所涉及的酸都是共价化合物，硝酸为共价化合物。
19． O N 34.5 正 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2 向溶液中滴加酚酞，发现变红 温度升高，Kw 变大，c(H+)增大，pH 变小（Na2SO3被氧化） >
【详解】
（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，Na、Cl、S有3个电子层，半径较大，O、 N有2个电子层，且O的质子数大于N，所以半径较小的原子是O；根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，所以p亚层上电子自旋状态只有一种的元素是N；
（2）铝在碱性条件下，生成偏铝酸盐，产物中铝元素的存在形式是；铝粉除去工业废水中的NaNO2，反应方程式是，根据方程式1molAl粉处理0.5mol NaNO2，质量是0.5mol×69g/mol=34.5g；
（3）a极氯离子失电子生成氯气，所以a极是阳极，应接在直流电源的正极；用石墨电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，该装置中发生的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（4）该水解平衡的存在，Na2SO3使溶液显碱性，向溶液中滴加酚酞，发现变红，则证明该平衡的存在；水电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw 变大，c(H+)增大，pH 变小； ①与④相比，温度相同，①的pH大于④，说明④中浓度减小，c (）①>④。
20． Ar Na Cl M HClO4 饱和NaHCO3 除去CO2中的HCl杂质 Na2SiO3 +CO2 +H2O = H2SiO3 ↓+ Na2CO3（生成NaHCO3也可）
【详解】
根据元素在周期表中的位置可知A是C，B是O，C是F，D是Na，E是Mg，F是Al，G是Si，H是P，I是S，J是Cl，K是Ar，M是Mn。则
（1）在上表用字母标出的12种元素中，化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar，金属性最强的是Na；同周期自左向右原子半径逐渐减小，则除稀有气体外第三周期中原子半径最小的是Cl，属于过渡元素的是M；
（2）J的氢化物是共价化合物HCl，电子式为，氯元素的最高价是+7价，则最高价氧化物对应的水化物的化学式为HClO4；
（3）要比较元素C和Si的非金属性强弱，可以根据较强酸制备较弱酸判断，由于盐酸和大理石反应生成的二氧化碳中含有氯化氢会干扰实验，需要利用饱和碳酸氢钠溶液除去，即溶液B应该选用饱和NaHCO3溶液，作用是除去CO2中的HCl杂质，能说明C和Si非金属性强弱的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3。
21．(1) ④⑥ ①③⑦⑨⑩ ②④⑨
(2)Na>Fe=Al
(3)Na2O·CaO·6SiO2
【分析】
①氢氧化钠固体是含有不能自由移动离子的化合物，属于不能导电的纯净物，熔融状态或水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质；
②铜片是金属单质，属于能导电的纯净物，单质既不是电解质也不是非电解质；
③氯化氢气体是不能导电的纯净物，在水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质；
④稀硫酸溶液中存在自由移动的离子，属于能导电的混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质；
⑤干冰是不能电离出自由移动离子的非电解质，是不能导电的纯净物；
⑥空气是不能导电的混合物，混合物既不是电解质也不是非电解质；
⑦碳酸钠粉末是含有不能自由移动离子的化合物，属于不能导电的纯净物，熔融状态或水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质；
⑧蔗糖晶体是不能电离出自由移动离子的非电解质，是不能导电的纯净物；
⑨熔融氯化钠是含有能自由移动离子的化合物，属于能导电的纯净物，属于电解质；
⑩KAl(SO4)2·12H2O晶体是含有不能自由移动离子的化合物，属于不能导电的纯净物，熔融状态或水溶液中能电离出自由移动的离子，属于电解质。
(1)
i．由分析可知，属于混合物的是④⑥，故答案为：④⑥；
ii．由分析可知，属于电解质的是①③⑦⑨⑩，故答案为：①③⑦⑨⑩；
iii．由分析可知，上述状态下可导电的是②④⑨，故答案为：②④⑨；
(2)
由金属与酸反应的方程式可知，金属R的金属化合价与生成氢气的关系式为：2R—nH2，则0.2mol金属钠、铁、铝分别投入100mL0.1mol/L盐酸时，盐酸不足量，但钠能与溶液中的水反应，而铁、铝不能与水反应，则金属钠反应生成氢气的物质的量为0.2mol×=0.1mol，铁、铝反应生成氢气的物质的量都为0.1mol/L×0.1L×=0.05mol，所以在标准状况下产生氢气体积大小的顺序是Na>Fe=Al，故答案为：Na>Fe=Al；
(3)
设普通玻璃的质量为100g，由氧化钠、氧化钙和二氧化硅的质量分数可得：n(Na2O)：n(CaO)：n(SiO 2)= ：：≈1：1：6，则以氧化物的形式表示该玻璃的化学式为Na2O·CaO·6SiO2，故答案为：Na2O·CaO·6SiO2。
22． Na2O、K2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O MgO和Fe2O3 向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复操作2至3次 H2SiO3SiO2+H2O 坩埚钳、三脚架
【详解】
(1)根据分析，蛇纹石中含有的可溶性金属氧化物有Na2O和K2O，它们能与水反应生成氢氧化钠和氢氧化钾；
(2)二氧化硅属于酸性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(3)氧化钠与氧化钾属于可溶性氧化物，氧化铝属于两性氧化物，二氧化硅属于酸性氧化物，上述四种物质都能溶解在氢氧化钠溶液中，氧化镁和氧化铁属于碱性氧化物且难溶于水，因此，滤渣A的成分有MgO和Fe2O3；
(4)步骤②生成沉淀的成分是硅酸，洗涤过滤出的沉淀的方法是：向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复上述操作两到三次；
(5)步骤③用灼烧的方法使硅酸分解生成二氧化硅，化学方程式为：H2SiO3SiO2+H2O，实验室灼烧固体时需要用到的仪器有坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳和三脚架。
23． D C Li+核电荷数较大
【详解】
(1) 基态多电子原子的核外电子排布应该遵循能量最低原理，即一般按照能级顺序填充（1s<2s<2p）。因此能量最低的状态就是先排满1s，再排2s，即，能量最低的（基态）原子为D；2个电子排在2px上，1个电子排布在2s上，是四个选项中能量最高的状态，能量最高的原子是C。故填D；C；
(2) Li+与H-具有相同的电子构型，Li+核电荷数为3，H-核电荷数为1，电子结构相同时，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引能力越大，离子半径就越小。故答案为：Li+核电荷数较大。
24．(1)MgO·FeO·SiO2
(2)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
(3) 氧化性 4：3 2.24 0.075mol
【解析】
(1)
在MgFeSiO4中，镁显+2价，铁显+2价，硅显+4价，氧显-2价，则MgFeSiO4用氧化物表示的组成为MgO FeO SiO2；
(2)
在加热条件下，铜和浓硫酸反应生成二氧化硫，反应方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑；
(3)
①Si元素从0价升至+4价，N元素从+5降至+2价，由升降相等，含N的物质前配4，含Si物质前配3，结合原子守恒可配平化学方程式：3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O，用双线桥表示为：；
②N元素的化合价由+5价降低为+3价，所以该反应中，HNO3仅作氧化剂，表选氧化性，Si元素化合价升高，Si做还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为：4：3；
③转移12mol电子生成4molNO，转移0.3mol电子时生成0.1molNO，标准状况下的体积为V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，NO完全转化为的方程式为：4NO+3+2H2O=4HNO3，需要的物质的量为0.075mol。
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