专题5 微观结构与物质的多样性 测试卷（含解析） 2022-2023学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题5《微观结构与物质的多样性》测试卷
一、单选题
1．下列物质的电子式书写不正确的是
A． B． C． D．
2．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与B或C均能形成10电子分子，B原子的最外层电子数是电子总数的，C与E同主族，化合物D2E3溶于水生成大量白色胶状沉淀和臭鸡蛋气味气体。下列说法正确的是
A．气态氢化物的稳定性：E>C
B．A与C形成的10电子分子电子式：
C．简单离子半径大小：E>D>C
D．A与B形成的18电子分子含有的共价键类型：极性共价键、非极性共价键
3．下列关于原子的说法中，正确的是
A．同种元素的原子内质子数相等
B．原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数
C．含有相同中子数的原子，一定是同一种原子
D．原子是化学变化中最小的粒子，不可再分
4．一种新型羊毛漂白剂(结构如图所示)由短周期元素W、X、Y、Z组成。已知W、Y、Z分属三个周期，三种元素原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数，W、X对应简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是
A．原子半径：WC．简单离子半径：W>X D．Y的最外层电子数是电子层数的2倍
5．下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．甲酸甲酯的实验式：CH2O B．丙烯醛的结构简式：CH2CHCHO
C．氮气分子的电子式： D．H2CO3的电离方程式：H2CO3 2H+＋
6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．元素非金属性强弱的顺序为W＞Y＞Z
B．Y单质的熔点高于X单质
C．W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D．化合物M中W不都满足8电子稳定结构
7．下列物质性质的比较中，正确的是（ ）
A．氧化性：Cl2＜Br2 B．酸性：H2SO4＜H3PO4
C．稳定性：HCl＞HF D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2
8．根据对角线规则，下列物质的性质不具有相似性的是
A．硼和硅 B．锂和镁 C．铍和铝 D．铜和金
9．现有五种短周期元素X、Y、Z、Q、W，原子序数依次增大，在周期表中X原子半径最小，X和W同主族，Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍，Q元素是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是
A．原子半径：YB．ZX3可使紫色石蕊溶液变蓝
C．X、Z、Q 3种元素可组成离子化合物或共价化合物
D．X2Q2、Y2X6 2种分子中含有的电子数、化学键种类都相同
10．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N5+、H3、O4、C60等已被发现。下列说法正确的是（ ）
A．H2 和 H3 属于同素异形体 B．C60 的摩尔质量为 720 g
C．O2 和 O4 属于同位素 D．N5+离子中含有 36 个电子
11．四种主族元素的离子 aXm+、bYn+、cZn-和dRm-（a、b、c、d 为元素的原子序数），它们具有相同的电子层结构，若 m>n，则对下列叙述的判断正确的是（ ）
①a-b=m-n； ②元素的原子序数 a>b>c>d； ③元素非金属性Z>R；④最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y ⑤离子半径 R>Z> Y > X
A．②③⑤ B．①②③⑤ C．③⑤ D．①③④⑤
12．已知某短周期元素原子的第三电子层排布有5个电子，该元素在周期表中位于
A．第二周期ⅣA族 B．第二周期ⅤA族
C．第三周期ⅣA族 D．第三周期ⅤA族
13．下列化学用语书写正确的是
A．苯分子的比例模型图： B．丙烯的键线式：
C．乙烯的结构简式：CH2CH2 D．乙醇的结构式：
14．X3Y4Z2W2R 结构如图所示，X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大，R 为周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A．简单气态氢化物热稳定性：WB．最高价氧化物对应水化物的酸性：YC．X3Y4Z2W2R 中采用 sp2 杂化的原子只有 1 种
D．首次在实验室合成 YW(ZX2)2，打破了有机化合物与无机物的界限
15．下列说法正确的是
A．H2和MgF2分子内都含有非极性共价键
B．H2O的热稳定性比H2S强，因为H2O的分子之间有氢键
C．NaCl、HCl的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物
D．CCl4分子中每个原子最外层都具有8电子稳定结构
二、填空题
16．判断下列微粒半径的大小
(1)Mg__________Ba；
(2)K__________Ca；
(3)基态原子X外围电子排布为3s23p5________________基态原子Y价电子排布3s23p4；
(4)S2－__________S；
(5)N3－__________Na＋；
(6)基态原子__________基态原子Z。
17．下表为元素周期表的一部分，请回答下列问题：
族 周期 ⅠA 0
1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ③
3 ① ② ④ ⑤
(1)元素③在元素周期表中的位置是_____________________。
(2)元素④和⑤的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是____________（填化学式），元素①和④中，原子半径较大的是__________（填元素符号）。
(3)元素②的氢氧化物能溶于元素①的氢氧化物所形成的的溶液中，离子方程式为：______________________________。
三、计算题
18．9.6g 元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，A和B原子核中质子数与中子数相等，已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40%，在其氢化物中含量为94.1%。试计算A、B两元素的相对原子质量，并推算出它们在周期表中的位置。______________
19．将NaOH，MgCl2，AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水， 产生1.16g白色沉淀， 再向所得浊液中逐渐加入1.00 mol/L的盐酸， 加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如下图：
请回答:
①A点溶液中溶质有___________（填化学式）；
②写出加入盐酸体积由10.0mL到30.0mL发生反应的离子方程式________________；
③原混合物中MgCl2质量是_________， AlCl3物质的量是________， NaOH质量是______。
④C点消耗盐酸的体积为___________mL。
四、实验题
20．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．
(1)将钠、镁、铝、钾各1mol分别投入到足量的相同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈的单质是_________，与盐酸反应产生的气体最多的是_________。
(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，反应离子方程式为_________。
(3)利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：仪器A的名称为_________，装置D的作用为______________________；
①若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液_____________的现象，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．
②若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液______________________的现象，即可证明．但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有_________溶液的洗气瓶．
21．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行试验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
试验过程：
I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
II.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
III.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。
IV.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。
已知：I2溶于CCl4呈紫红色
(1)仪器A的名称为_______，CCl4的电子式为_______。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(4)验证溴的氧化性强于碘的现象是_______。
(5)过程III实验的目的是_______。
(6)试从微观角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_______，得电子能力逐渐减弱。
试卷第2页，共6页
参考答案：
1．C
【详解】A．N原子最外层有5个电子，2个N原子形成三个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，电子式符合微粒结合方式，A正确；
B．HCl是共价化合物，H原子与Cl原子形成1个共价键，使分子中的原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，电子式符合微粒结合方式，B正确；
C．C原子最外层有4个电子，O原子最外层有6个电子，C原子与2个O原子形成四个共价键，从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，电子式为，C错误；
D．NaCl是离子化合物，Na+与Cl-通过离子键结合，电子式符合微粒结合方式，D正确；
答案选C。
2．D
【分析】A、B、C、D、E原子序数依次增大，且B原子的最外层电子数是电子总数的，设B为第二周期元素，最外层电子数为x，那么有x=，解得x=4，可知B为碳，A与B能形成10电子分子，可知A为氢，化合物溶于水有大量白色胶状沉淀和臭鸡蛋气味气体，可知D为Al，E为S，通过C与E同主族，可知C为O，据此回答。
【详解】A．非金属性：，气态氢化物的稳定性：，A错误；
B．为共价化合物，其电子式： ，B错误；
C．判断离子半径的一般分析方法，一看电子层数，二看核电荷数，三看核外电子总数，与电子层数都是两层，核电荷数氧元素小于铝元素，所以离子半径，，C错误；
D．A与B形成的18电子分子为，乙烷，含有极性共价键、非极性共价键，D正确。
答案选D。
3．A
【详解】A．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，同种元素的原子内质子数相等，A正确；
B．质子带正电，电子带负电，中子不带电，原子不显电性，说明原子内的质子数等于核外电子数，B错误；
C．含有相同质子数和相同中子数的原子是同一种原子，若含有相同中子数的原子， 质子数不同，不是同种原子，C错误；
D．原子是化学变化中最小的粒子，原子由原子核和核外电子构成，原子核内含有质子和中子，D错误；
故答案选A。
4．B
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H，根据图示结构可知，W形成+2价阳离子，X形成2个共价键，Z形成1个共价键，则Z为H元素，W位于ⅡA族，X位于ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，则W为Mg，X为O元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的核外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3，Y与H、Mg不同周期，则Y为B元素，以此解答该题。
【详解】由分析可知，W为Mg，X为O，Y为B，Z为H元素，
A．同主族从上到下，原子半径增大，则Mg>B，故A错误；
B．同周期从左到右非金属性增强，则BC．电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：WD．Y是B，为5号元素，最外层电子数是3，电子层数是2，不是2倍关系，故D错误；
故选：B。
5．A
【详解】A．甲酸甲酯为HCOOCH3，分子式为C2H4O2，实验式为CH2O，A正确；
B．丙烯醛中的碳碳双键不能省略，结构简式为：CH2=CH-CHO，B错误；
C．氮气分子中氮原子之间形成3对共用电子对，电子式为： ，C错误；
D．H2CO3是弱电解质，属于二元弱酸，必须分步电离，电离方程式为：、，D错误；
答案选A。
6．B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，为钠Na；由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构分析，Y形成四个共价键，说明其为Si；Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，则Z为Cl；W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，为O；依此答题。
【详解】经分析，X为Na，Y为Si，Z为Cl，W为O，则：
A.O、Si、Cl三种元素非金属性最强的为Cl，A错误；
B.单质Si为原子晶体，单质Na是金属晶体，单质Si的熔点高于单质Na，B正确；
C.O的非金属性比Si强，所以O的氢化物的稳定性比Si的氢化物强，C错误；
D.化合物M中O都满足8电子结构，D错误；
故选B。
7．D
【详解】A.根据元素周期律可知，氯的氧化性强于溴，A项错误；
B.根据元素周期律，非金属性越强的元素，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，硫的氧化性强于磷，故硫酸的酸性强于磷酸，B项错误；
C.根据元素周期律，非金属性越强的元素，其气态氢化物的稳定性越强，氟的非金属性强于氯，故氟化氢的稳定性强于氯化氢，C项错误；
D.根据元素周期律，金属性越强的元素，其最高价氧化物对应的碱的碱性越强，故氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁，D项正确；
答案选D。
【点睛】同一周期元素：从左到右，原子半径逐渐减小，失电子能力减弱，金属性减弱，非金属性增强；
同一主族元素：从上到下，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性增强，非金属性减弱。
8．D
【详解】A.硼和硅位于对角线位置，性质相似，A正确；
B.锂和镁位于对角线位置，性质相似，B正确；
C.铍和铝位于对角线位置，性质相似，C正确；
D.铜和金都为ⅠB族元素，不处于对角线，D错误；
故合理选项是D。
9．A
【分析】X是周期表中原子半径最小的元素，应为H元素，X和W同主族，则W是Na或Li元素，Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍，所以Y是C元素；W的原子序数大于Y，所以W是Na元素；Q元素是地壳中含量最高的元素，为O元素，Z的原子序数大于Y而小于Q，所以Z是N元素。
【详解】根据上述分析可知，X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、O、Na。
A．C和O属于同一周期，碳原子半径大于氧原子半径，碳原子半径小于钠原子半径，所以原子半径：Q＜Y＜W，A错误；
B．氨气溶于水得到氨水，氨水电离出氢氧根离子而使溶液呈碱性，所以氨气可使紫色石蕊溶液变蓝，B正确；
C．铵盐属于离子化合物，硝酸是共价化合物，C正确；
D．H2O2、C2H6这2种分子中含有的电子数都是18，化学键种类都是共价键，D正确；
答案选A。
10．A
【详解】A. H2 和 H3 是同种元素形成结构不同的单质，属于同素异形体，A项正确；
B. C60 的摩尔质量为720 g/mol，B项错误；
C. O2 和 O4是同种元素形成结构不同的单质，属于同素异形体，C项错误；
D. N原子核外有7个电子，因此N5+离子中含有 34 个电子，D项错误；
答案选A。
11．B
【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n=c+n=d+m，若m>n，故原子序数大小顺序是a>b>c >d，结合离子所得电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期。
【详解】根据上述分析，①离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构，则离子具有相同的电子数，则a-m=b-n，即a-b=m-n，故①正确；
②由题意可知，具有相同的电子层结构，根据阴前阳后，X、Y在下一周期，Z、R在上一周期，若m>n，则Y在X的前面，R在Z的前面，所以元素的原子序数为a>b>c>d，故②正确；
③Z、R为上一周期的非金属元素，且元素的原子序数的离子c>d，在同一周期元素非金属性从左向右在增强，即非金属性Z>R，故③正确；
④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素，且元素的原子序数a>b，在同一周期元素的金属性从左向右在减弱，即金属性Y>X，则最高价氧化物对应水化物碱性Y> X，故④错误；
⑤四种元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，原子序数大小顺序是a>b>c >d，电子层结构相同时，序数越大，半径越小，则离子半径 R>Z> Y > X，故⑤正确；
综上分析，①②③⑤正确，答案选B。
12．D
【详解】第三电子层上排布有5个电子，则根据核外电子的排布规律可知，该元素在周期表中的位置是第三周期ⅤA族；
答案选D。
13．A
【详解】A．苯分子的比例模型正确，A正确；
B．丙烯的键线式为：，B错误；
C．乙烯的结构简式：CH2=CH2，C错误；
D．乙醇的结构式：，D错误；
故选A。
14．C
【详解】R 为周期表中电负性最大的元素，则R为F元素；根据X3Y4Z2W2R 结构图可知，X可形成1个共价键，Y可形成4个共价键，Z可形成3个共价键，W可形成2个共价键，又因为X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大，所以X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素。
A. W为O元素，R为F元素，F的非金属性强于O，因此简单气态氢化物热稳定性：WB. Y为C元素，Z为N元素，N的非金属性强于C，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：YC. 根据X3Y4Z2W2R 结构图可知，Y形成3个键，Z形成2个键且含1个孤电子对，所以X3Y4Z2W2R 中采用 sp2 杂化的原子不只有1 种，故C错误；
D. 维勒用无机物NH4CNO合成了有机物尿素CO(NH2)2，突破了无机物与有机物的界限，故D正确；
故选：C。
15．D
【详解】A．氢气中含有H-H非极性键，氟化镁中只含离子键，A错误；
B．O的非金属性强于S，故H2O的热稳定性比H2S强，B错误；
C．HCl为共价化合物，C错误；
D．CCl4分子中每个原子最外层都具有8电子稳定结构，D正确；
故选D。
16． ＜ ＞ ＜ ＞ ＞ ＜
【分析】根据同主族从上到下半径逐渐增大，同周期从左到右半径逐渐减小，同电子层结构，核多径小原则。
【详解】(1)根据同主族从上到下半径逐渐增大，得出Mg＜Ba；故答案为：＜。
(2)根据同周期从左到右半径逐渐减小，得出K＞Ca；故答案为：＞。
(3)基态原子X外围电子排布为3s23p5，则X为Cl，基态原子Y价电子排布3s23p4，则Y为S，根据同周期从左到右半径逐渐减小，得出S＞Cl；故答案为：＜。
(4)硫原子得到电子变为硫离子，半径增大，因此S2 ＞S；故答案为：＞。
(5)根据同电子层结构，核多径小原则，因此N3 ＞Na＋；故答案为：＞。
(6)基态原子，则W为C，基态原子Z，则Z为O，根据同周期从左到右半径逐渐减小，因此原子半径C＜O；故答案为：＜。
【点睛】根据层多径大，同电子层结构核多径小原则比较半径。
17． 第二周期第IVA族 HClO4 Na Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【分析】根据元素在元素周期表中的位置分布可知，①为Na元素，②为Al元素，③为Si元素，④为S元素，⑤为Cl元素，据此结合题干分析解答。
【详解】(1)根据上述分析，③为Si元素，为第14号元素，位于元素周期表的第二周期第IVA族，故答案为：第二周期第IVA族；
(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Cl>S，则酸性：HClO4>H2SO4，元素周期表中同一周期元素原子半径依次减小，因此原子半径r(Na)>r(S)，故答案为：HClO4；Na；
(3)Al(OH)3是两性氧化物，可与强碱NaOH发生反应生成NaAlO2和H2O，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
18．A、B两元素的相对原子质量分别为：32、14，他们在周期表中的位置分别为：第三周期ⅥA族；第二周期VA族
【详解】令A元素最高正化合价为a，则最低负化合价为（a-8），A的相对分子质量为b，
A元素最高价氧化物中A原子与O原子数目之比为2：a，由A元素在其最高价氧化物中的含量是40%，则2b：16a=40%：（1-40%），元素A的氢化物化学式为H（8-a）A，结合A元素质量分数可得：=94.1%，联立方程，解得b=32，A原子核中质子数与中子数相等，相对原子质量-质子数+中子数，所以质子数为16，在周期表中第三周期ⅥA族；
令B元素相对分子质量为n，9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数，则解得n=14，B原子核中质子数与中子数相等，则B的质子数为7，为N元素，处于周期表中第二周期VA族。
【点晴】掌握化学式中元素质量分数计算是解题的关键；A元素最高正化合价为a，则最低负化合价为（a-8），A的相对分子质量为b，其最高价氧化物中A原子与O原子数目之比为2：a，由A元素在其最高价氧化物中的含量是40%，则2b：16a=40%：（1-40%），元素A的氢化物化学式为H（8-a）A，结合A元素质量分数列方程，联立方程可得A元素相对分子质量，进而计算B的相对分子质量，A和B原子核中质子数与中子数相等，相对原子质量-质子数+中子数，求出各自的质子数，确定元素的种类以及他们在周期表中的位置。
19． NaOH， NaAlO2 AlO2- +H+ +H2O ==Al(OH)3 1.9g 0.02mol 5.2g 130
【分析】将NaOH，MgCl2，AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水，产生1.16g白色沉淀，沉淀中一定含有氢氧化镁，再加入盐酸时，0-A时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，A点溶液中有NaOH和NaAlO2，A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，B-C过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以C点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，据此分析解答。
【详解】①将NaOH，MgCl2，AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水，产生1.16g白色沉淀，沉淀中一定含有氢氧化镁，再加入盐酸时，0-A时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2，因此A点溶液中溶质有NaOH和NaAlO2，故答案为：NaOH和NaAlO2；
②加入盐酸体积由10.0mL到30.0mL，即A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓，故答案为：H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓；
③A点沉淀的是氢氧化镁，则n(Mg(OH)2)==0.02mol，根据Mg原子守恒得n(MgCl2)=n(Mg(OH)2)=0.02mol，氯化镁的质量=0.02mol×95g/mol=1.9g；A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓，根据HCl的体积知，n(AlO2-)=n(HCl)=1mol/L×(0.03-0.01)L=0.02mol；根据铝原子守恒得n(AlCl)=n(AlO2-)=0.02mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol氢氧化钠的质量=0.13mol×40g/mol=5.2g，故答案为：1.9g；0.02mol；5.2g；
④C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol；C点所表示盐酸的体积为：V==0.13L=130mL，故答案为：130。
【点睛】明确每一段图象发生的化学反应、溶液中溶质的成分示解题的关键。本题的易错点为③，要注意氢氧化钠的计算时，要理清楚反应的过程。
20． K(钾) Al(铝) 分液漏斗 防止倒吸 变蓝 NaOH 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
【分析】(3)结合装置可知，本实验中可利用非金属单质之间的置换反应判断非金属单质的氧化性，从而判断非金属性；也可利用复分解反应较强酸制弱酸的原理判断最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，从而判断非金属性强弱。
【详解】(1)将钠、镁、铝、钾各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，钾最活泼，预测K(钾)与盐酸反应最剧烈；1mol钠、钾与盐酸反应生成0.5mol氢气，1molMg(镁)与盐酸反应生成1mol氢气，1mol铝与盐酸反应产生1.5mol氢气，因此预测铝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，原因是氯气置换出S，反应的离子方程式为：S2-+Cl2= S↓+2Cl-；
(3)由装置图可知仪器A的名称为分液漏斗；干燥管D的作用是防止倒吸；
(4)①若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液变蓝色，即可证明非金属性Cl>I，原因是氯气置换出碘，碘使淀粉溶液变蓝；从环境保护观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，氯气能与碱反应而被吸收，可用NaOH溶液吸收尾气；
②若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，则原理是较强酸制较弱酸，最高价氧化对应水化物酸性越强，非金属性越强，那么观察到C中溶液有白色沉淀产生，说明二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸，碳酸酸性强于硅酸，即可证明非金属性：C>Si；但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，以除去CO2气体中混有的HCl气体。
21．(1) 圆底烧瓶
(2)淀粉—KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(4)D中CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C中的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
【分析】在A中，浓盐酸与KMnO4固体反应可制得氯气；Cl2能使淀粉KI试纸变蓝，则表明氯气的氧化性大于I2；在B中，起初通入氯气溶液呈黄色，后来继续通入氯气，溶液呈棕色，表明C溶液中只生成Br2，没有Cl2剩余。
【详解】（1）根据装置图，仪器A的名称为圆底烧瓶，CCl4是共价化合物，电子式为；
（2）验证氯气的氧化性强于碘，常用Cl2与KI反应，再检验生成的I2，实验现象是A中淀粉—KI试纸变蓝；
（3）B中溶液中，Cl2与NaBr发生置换反应生成NaCl和Br2，发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；
（4）验证溴的氧化性强于碘，则Br2与KI发生置换反应生成I2，I2被CCl4萃取后进入下层，所以现象是D中CCl4层溶液变为紫红色；
（5）过程Ⅲ中实验，表明溶液中通入Cl2，能继续反应生成Br2，则Br-有剩余，溶液中不存在Cl2，目的是确认C中的黄色溶液中无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