第一章 原子结构与性质 测试题（含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是（ ）
A． B． C． D．
2．下列有关化学用语正确的是
A．的空间填充模型模型
B．键电子云模型
C．砷原子结构示意图
D．基态Fe3+的最外层电子排布式为：3s23p63d5
3．下列元素中，不属于第三周期元素的是
A．K B．S C．P D．Cl
4．几种不同周期的短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 186 143 99 66
主要化合价 +1 +3 +7、-1 -2
下列叙述正确的是
A．四种元素形成的简单离子半径：Z->X+>Y3+>W2-
B．Y的氧化物只能与强酸反应
C．Z和W在同一周期
D．Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的产物之一可用于杀菌消毒
5．下列各对物质中属于同分异构体的是
A．和 B．白磷和红磷
C．和 D．和
6．由短周期主族元素组成的一种新型漂白剂的结构如题图所示。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，W的族序数是周期序数的两倍，基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，Y与Z位于不同周期。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y＜X＜Z
B．第一电离能：W＜X＜Y
C．X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
7．将溶于水配成的溶液，溶解过程如图所示，下列说法正确的是
A．a离子为，b离子为
B．溶液中含有个水合
C．溶液中的和均以水合离子的形态存在
D．该过程表示为
8．下列说法正确的是
A．同一原子中、、能量依次降低
B．某原子核外电子由，原子放出能量
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D．按照泡利原理，在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子
9．下列微粒的基态电子排布式一定错误的是
A．A原子： B．
C． D．D原子：
10．太空分子13C17O的发现有助于揭示行星诞生之谜。关于13C17O与12C16O的叙述正确的是
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．具有相同的性质 D．具有相同的电子数
11．X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，且两种基态原子中未成对电子数均等于次外层电子数，Z和W为位于同一周期的金属元素，Z元素的逐级电离能(kJ/mol)依次为738、1451、7733、10540、13630……下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．电负性：
D．工业上常用电解熔融X、Z形成的化合物冶炼Z单质
12．下列叙述中肯定A金属比B金属的活泼性强的是
A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B．A的氢氧化物为两性化合物，B的氢氧化物为碱
C．1 mol A从酸中置换出H＋生成的H2比1 mol B从酸中置换出H＋生成的H2多
D．A元素的电负性比B元素的电负性小
二、非选择题（共10题）
13．按要求填空：
(1)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为_______。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为_______。
14．(1)SP杂化轨道由_______个S轨道和_______P轨道杂化而得的。
(2)A-的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，则它第_______周期第_______族。
15．回答下列问题：
(1)根据Mn原子的核外电子排布情况，回答下列问题：
①价层电子排布图为_______。
②在Mn原子的核外电子中，有_______种运动状态不同的电子，最高化合价为_______。
(2)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______，Sm的价层电子排布式4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______。
(3)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为_______，该能层具有的原子轨道数为_______，电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为_______。离子半径Li+_______H-(填“＞”“=”或“＜”)。
(4)查表得知，元素X的电负性是1.5，元素Y的电负性是3.0，请判断X是_______(填“金属”或“非金属”)，元素X与元素Y形成的化合物属于_______(填“离子化合物”或“共价化合物”)，该化合物中显负价的是_______(填“X”或“Y”)。
16．回答下列问题：
(1)在下列物质中，可以导电的是_______(填序号，下同)，是电解质的有_______。
①氯化钠晶体②熔融的氢氧化钠③Cu④酒精⑤Na2SO4溶液⑥液氨⑦稀盐酸⑧BaSO4晶体
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L，则14g该气体所含有的物质的量为_______。
(3)从400mL2.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中取出10mL，将这10mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中的物质的量浓度为_______mol·L-1。
(4)已知Mm+与Nn-具有相同的电子层结构(核外电子排布相同)，若N的核电荷数为a，M的质量数为A，则M的中子数为_______。
17．已知一个12C原子的质量为1.993×10-23 g。填表：(保留三位小数)
35Cl 37Cl
原子质量(×10-23 g) 5.807 6.139
相对原子质量 ①________ ②________
原子百分率(丰度) 74.82% 25.18%
元素的相对原子质量 ③________
18．在复习元素周期律过程中，某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异，下面是他们设计的探究性实验方案，请填写下列空白：
(1)实验目的：比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2)实验用品：试管、_______、酒精灯、试管夹、砂纸、滤纸、钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6mol·L-1的盐酸。
(3)实验过程与现象记录
实验过程 预期现象 实际观察到的现象
a.取已切去表皮的一小块金属钠，放入盛有水的某容器中 立即剧烈反应 开始时钠块浮在水面上不反应，稍后才开始与水剧烈反应
b.向盛有适量水(内含2滴酚酞)的试管中加入一小段镁条 有气泡产生，溶液变成红色 没有相应现象，加热后仍无明显变化
c.向两支盛有3 mL 6 mol·L-1盐酸的试管中，分别加入大小相同的镁片和铝片 铝、镁与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同 镁与盐酸反应产生气泡速率较快
I.甲同学的方案如下：
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是：
a._______
b._______
②上面的实验表明：钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为_______
II.乙同学方案：他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱，预计他的主要实验操作是_______，写出镁与这种试剂反应的化学方程式：_______。
19．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，60℃以上易分解，是高效的抗疫药。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)青蒿素在超临界中有很强的溶解性，萃取青蒿素_______(填“能”或“不能”)用超临界作萃取剂，中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，_______(填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂，应选用_______作为萃取剂，青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为_______(填元素符号)。
(2)青蒿素质谱数据中有一个峰值对应过氧基团()，该基团电子式为_______，1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中，屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了_______反应。
(3)对分子结构的认识经历了较为漫长的过程，一种观点认为其结构为：，化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的分子结构，设计并完成了下列实验：
a.将与浓反应生成和水
b.将制得的与反应，只生成A和
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)
①如果该观点认为的的分子结构是正确的，实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_______。
②为了进一步确定的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，设计d的实验方案：_______。
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：
Ⅰ．探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下，将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中，试预测实验结果：___________与稀盐酸反应最剧烈；___________与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀，可证明S的非金属性比Si强，反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置，装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称___________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，依据该反应原理选择___________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管，①处发生反应的离子方程式为：___________。②处发生反应的离子方程式为：___________。
21．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X能形成多种单质，其中有两种单质硬度差异极大，Z可分别与Y、W、R形成几种常见的二元化合物，其中有两种是大气污染物，R原子最外电子层上有1个电子。
(1) R2Z2的电子式为___, Y、Z、W的简单离子半径由大到小的顺序为______(填离子符号）。
(2) X与Z可形成X2Z、X2Z3两种不常见的气体化合物，X2Z燃烧生成XZ2,写出X2Z与CuO反应的化学方程式_____,X2Z3与水反应生成二元弱酸(H2X2Z4),则X2Z3与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。
(3)Y2H4是一种可燃性液体，16.0 gY2H4在氧气中完全燃烧生成一种单质与液态水时可放出312kJ的热量，写出Y2H4燃烧的热化学方程式 _______。
22．主族元素A、B、C、D、E的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的最外层电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且C最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B单质在常温下均为气体，它们在一定条件下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下是液体F。此液体与D单质能激烈反应生成A的单质，所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。E的最高价氧化物的水化物既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐与水。回答下列问题：
（1）写出元素符号A_____，C_______。
（2）E元素的最高价氧化物和盐酸反应的离子方程式为：__________________________。
（3）用电子式表示F的形成过程_________________________________________________。在加热的条件下B、D形成的化合物的电子式为_____________，其中的化学键的类型为______________________。
（4）写出一种由A、B、C、D组成的化合物的化学式______________。
（5）B的气态氢化物是天然气的主要成分，它的空间结构为_________________。
参考答案：
1．C
主族元素外围电子排布为nsx或ns2npx，但1s2为He，为零族元素，最外层电子数为的4s2元素可能为过渡元素。
A、最外层电子排布式为3s23p3，处于第三周期ⅤA族，故A不符合；
B、最外层电子排布式为4s24p1，处于第四周期ⅢA族，故B不符合；
C、最外层电子数为的4s2元素可能为Ca或部分过渡元素，故C符合；
D、最外层电子排布式为3s23p5，处于第三周期ⅦA族，故D不符合。
答案选C。
2．D
A．为直线型，空间型为：，A错误；
B．键电子云模型为：，B错误；
C．砷原子结构示意图为，C错误；
D．基态原子的最外层电子排布式为：，的最外层电子排布式为：，D正确；
故选D。
3．A
A．K是第四周期元素，故A符合题意；
B．S是第三周期元素，故B不符合题意；
C．P是第三周期元素，故C不符合题意；
D．Cl是第三周期元素，故D不符合题意；
故选A。
4．D
W化合价为-2价，没有最高正化合价+6价，则W为氧元素；Z元素化合价为+7、-1，Z处于ⅦA族，原子半径比氧元素大，则Z为氯元素；X化合价为+1价，应为周期表第ⅠA族，半径比Cl原子大，所以为Na元素，Y的化合价为+3价，半径比Cl原子大，应为第三周期表第ⅢA族元素铝元素。
A．离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，X、Y、W的离子核外有2个电子层，Z离子核外有三个电子层，所以离子半径：Z->W2－>X＋>Y3＋，故A错误；
B．Y为Al元素，Al2O3为两性氧化物，既能和强碱反应又能和酸反应，故B错误；
C．Z为Cl元素，位于第三周期，W为O元素，位于第二周期，不是同一周期，故C错误；
D．Cl2与NaOH溶液反应产生的NaCl和NaClO，NaClO常用于杀菌消毒，故D正确；
综上所述答案为D。
5．D
A．14N和15N是质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，故A错误；
B．白磷和红磷都是由磷元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．和 结构和分子式均完全相同，是同一种物质，故C错误；
D．2-甲基丁烷和2，3-二甲基丙烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
故选D。
6．A
由短周期主族元素可组成的一种新型漂白剂，结构如题图所示。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，W形成4个共价键，最外层电子数是4，W的族序数是周期序数的两倍，则W核外电子排布是2、4，所以W是C元素；基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，则Z核外电子排布是1s22s22p63s23p5，则Z是Cl元素；Y与Z位于不同周期，则Y是第二周期元素，形成2对共用电子对，原子序数比C大，所以Y是O元素，根据原子序数关系可知X是N元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
根据上述分析可知：W是C，X是N，Y是O，Z是Cl元素。
A．X是N，Y是O，Z是Cl，三种元素形成的离子N3-、O2-、Cl-，其中N3-、O2-核外电子排布是2、8，具有2个电子层；Cl-核外电子排布是2、8、8，具有3个电子层。离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径关系为：Y(O2-)＜X(N3-)＜Z(Cl-)，A正确；
B．一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第IIA、第VA族时，原子核外电子排布处于全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以元素的第一电离能大小关系为：W(C)＜Y(O)＜X(N)，B错误；
C．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：X(N)＜Y(O)，所以简单氢化物的热稳定性：X(NH3)＜Y(H2O)，C错误；
D．W是C，Z是Cl，元素的非金属性：C＜Cl，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3＜HClO4，即W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱，D错误；
故合理选项是A。
7．C
A.钠离子的离子半径小于氯离子，由图可知，a离子的半径大于b离子，则a离子为氯离子，b离子为钠离子，故A错误；
B.缺溶液的体积，无法计算溶液中钠离子的物质的量和个数，故B错误；
C.由图可知，溶液中钠离子和氯离子均以水合离子的形态存在，故C正确；
D.该过程为氯化钠在水分子作用下，电离出水合钠离子和水合氯离子的过程，电离方程式为，故D错误；
故选C。
8．D
A．同一原子中、、能量依次升高，故A错误；
B．某原子核外电子由，3s能级上一个电子跃迁到3p能级上，是原子吸收能量，故B错误；
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数不变，故C错误；
D．一个电子是一种运动状态，因此在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子，故D正确；
综上所述，答案为D。
9．A
A．A为原子，根据能量最低原理，应先填充能级，再填充能级，故A原子基态核外电子排布式一定错误，可以是阳离子核外电子排布式，A错误；
B．的电子排布式为，符合能量最低原理，B正确；
C．核外电子排布式为，符合能量最低原理，C正确；
D．原子电子排布式为，符合能量最低原理，D正确；
故选A。
10．D
A．13C17O与12C16O不是单质，因此不属于同素异形体，故A错误；
B．同位素针对原子而言，而13C17O与12C16O是化合物，故B错误；
C．13C17O与12C16O具有相同的化学性质，物理性质不同，比如密度，故C错误；
D．13C17O与12C16O电子数都为14个，故D正确。
综上所述，答案为：D。
11．A
X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，且两种基态原子中未成对电子数均等于次外层电子数，则X和Y均有2个未成对电子，Y的原子半径大于X，X的电子排布式为1s22s22p4，X为O元素，Y的电子排布式为1s22s22p2，Y为C元素，Z和W为位于同一周期的金属元素，Z元素的逐级电离能(kJ/mol)依次为738、1451、7733、10540、13630…，Z的第三电离能剧增，说明Z最外层有2个电子，则Z为Mg元素，W为金属且原子半径比Mg大，与Mg处于同一周期，W为Na元素；据此解答。
A．由上分析可知，X为O元素，Z为Mg元素，W为Na元素，形成简单离子分别为O2-、Mg2+、Na+，这三种离子具有相同的电子层结构，随着原子序数的递增，半径减小，原子序数O＜Na＜Mg，离子半径r(O2-)＞r(Na+)＞r(Mg2+)，即简单离子的半径X＞W＞Z，故A正确；
B．由上分析可知，X为O元素，Y为C元素，简单氢化物分别为H2O和CH4，由于H2O分子中存在氢键和分子间作用力，CH4分子中只存在分子间作用力，沸点H2O＞CH4，即简单氢化物的沸点X＞Y，故B错误；
C．由上分析可知，X为O元素，Y为C元素，W为Na元素，根据元素周期律，同一周期元素从左至右，元素的电负性依次增大，同一主族元素从上至下，电负性依次减小，或非金属性越强，电负性越大，所以电负性O＞C＞Na，即X＞Y＞W，故C错误；
D．由上分析可知，X为O元素，Z为Mg元素，组成MgO，工业上制取Mg，是电解熔融的MgCl2，而不是电解熔融的MgO，故D错误；
答案为A。
12．D
比较金属的活泼性可通过以下角度：①与水或酸反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应的水化物的碱性；③单质之间的置换反应；④对应阳离子的氧化性强弱等；⑤金属活动性顺序表；⑥金属性越强电负性越小；
A．比较金属的活泼性不能根据原子电子层数的多少，如Na的电子层数比Cu少，但Na比Cu活泼，A错误；
B．铝的氢氧化物为两性，钠的氢氧化物为强碱，但钠比铝活泼，B错误；
C．金属越活泼与酸反应越容易，1mol A从酸中置换H+生成H2比B从酸中置换H+生成H2要容易，说明A比B活泼，与放出氢气的多少无关，C错误；
D．A元素的电负性比B元素的电负性小，说明A比B活泼，D正确；
正确选项D。
13．(1) 4s 4f6
(2)或
【解析】（1）
金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子，故优先失去4s轨道上的电子；Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为；
（2）
铜为29号元素，基态核外电子排布式为或。
14． 1 1 三 ⅦA
(1)能量不同的轨道杂化后变成能量相同的轨道，所以sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道，所以SP杂化轨道由1个S轨道和1P轨道杂化而得的，故答案为：1; 1；
(2)分析电子排布式1s22s22p63s23p6可知，A-核外有3个电子层，最外层有8个电子，A-是带一个负电荷的离子，则A原子最外层有7个电子，在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族，故答案为：三；ⅦA；
15．(1) 25 +7
(2) 4：5 4f5
(3) M 9 哑铃 H＞B＞Li ＜
(4) 金属 共价化合物 Y
【解析】（1）
①Mn的原子序数是25，其价层电子排布图为。
②Mn的核外电子数是25个，因此在Mn原子的核外电子中，有25种运动状态不同的电子，最高化合价为+7价。
（2）
基态Fe的价电子排布式为3d64s2，基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为4：5，Sm的价层电子排布式4f66s2，因此Sm3+的价层电子排布式为4f5。
（3）
①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5＝9，电子占据最高能级是p能级，电子云轮廓图为哑铃形。
②非金属性越强，电负性越大，Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H＞B＞Li。核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径Li+＜H-。
（4）
查表得知，元素X的电负性是1.5，因此可判断X是金属元素，Y的电负性是3.0，二者电负性之差是3.0－1.5＝1.5＜1.7，因此可判断元素X与元素Y形成的化合物属于共价化合物，Y的电负性大于X的，该化合物中显负价的是Y。
16．(1) ②③⑤⑦ ①②⑧
(2)0.5mol
(3)0.6
(4)A-(a+m+n)
（1）存在自由移动的电子或离子的物质能导电，则可以导电的是②③⑤⑦；水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质，是电解质的有：①②⑧；
（2）某气体在标准状况下的密度为1.25g/L，气体摩尔质量M=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，则14g该气体的物质的量为=0.5mol；
（3）10mL2.0mol L-1的Al2（SO4）3溶液中溶质的物质的量=0.010L×2.0mol/L=0.02mol，硫酸根离子物质的量n=0.02mol×3=0.06mol，用水稀释到100mL，所得溶液中的物质的量浓度=0.6mol/L；
（4）Mm+与Nn-具有相同的电子层结构，若N的核电荷数为a，则核外电子数=a+n，Mm+的核外电子数=a+n，M的质子数=a+n+m，质量数=质子数+中子数，则M的中子数=A-（a+m+n）。
17． 34.964 36.963 35.467
计算35Cl和37Cl两种原子的相对原子质量时，可利用相对原子质量的定义进行求解；计算元素的相对原子质量时，利用公式：“元素的相对原子质量=各种能稳定存在的核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和”进行计算。
①M(35Cl)== 34.964；
②M(37Cl)== 36.963；
③M(Cl)= 34.964×74.82%+36.963×25.18%=35.467。
答案为：34.964；36.963；35.467。
18． 烧杯或水槽 钠表面的煤油没有用滤纸吸干净 镁表面的氧化膜没有被除去 钠>镁>铝 用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
比较金属性可以利用金属与水或酸置换出氢气的难易以及最高价氧化物对应水化物的碱性。该实验设计的是三种金属与水、与酸反应的难易，因为具体到实验操作，需要考虑很多因素，比如钠的取用、镁条的使用等。本题主要涉及试管实验，但是钠与水的反应比较剧烈，不适合在试管中完成，在烧杯中或水槽中比较安全。如果用一种试剂比较三者金属性强弱，考虑水这种试剂，钠与水很剧烈，镁与水反应比较缓慢，铝和水几乎不反应。
（2）由钠与水反应实验知缺少烧杯（或水槽）；故答案为：烧杯或水槽；
（3）I． ① a理论上钠是金属性强的活泼金属加到水中应立刻剧烈反映，现在出现开始时钠块浮在水面上不反应的这种现象，只能说明钠的表面有不与水反应煤油阻止钠与水的接触；b镁在加热的条件下是能和水反应的现在没有相应现象应该镁表面的氧化膜阻止接触；故答案为：钠表面的煤油没有用滤纸吸干净；镁表面的氧化膜没有被除去；
②金属性越强，由反应的剧烈程度两两比较得出金属性：钠﹥镁﹥铝；故答案为：钠>镁>铝；
II．钠和冷水反应、镁和热水反应、铝和热水也不反应，所以可以用水和这三种金属反应现象判断金属活动性强弱，其实验方法是用滤纸将一小块金属钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除掉了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热。镁与水反应的化学方程式：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。故答案为：用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热；Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
19．(1) 能 不是 乙醚 O>C
(2) 加成反应(或还原反应)
(3) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水
用乙醚萃取出青蒿素，之后过滤得到提取液，再通过蒸馏的方式分离乙醚和粗品。
(1)
青蒿素在超临界中有很强的溶解性，则能用超临界作萃取剂萃取青蒿素；“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”不是为了提取纤维素，而是为了提取青蒿素；青蒿素60℃以上易分解，四氯化碳沸点76.5℃，乙醚沸点为35℃，萃取之后需要蒸馏分离萃取剂和青蒿素，因此应选择乙醚作萃取剂；青蒿素是烃的含氧衍生物，含有C、H、O三种元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，则青蒿素中电负性较大的两种元素为C、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能：O>C，故答案为：能；不是；乙醚；O>C；
(2)
中两个氧之间有一对共用电子对，另外两个氧还各有一个单电子，其电子式为；青蒿素发生加成反应(或还原反应)生成双氢青蒿素，故答案为：；加成反应(或还原反应)；
(3)
①与反应，只生成A和，根据质量守恒可知A的分子式为C4H10O2，则A的结构简式为，与H2发生反应+H2→C2H5OC2H5+H2O，故答案为：+H2→C2H5OC2H5+H2O；
②若的结构为，O→O键遇到还原剂时易断裂，实验c的产物中含有水，可用无水硫酸铜检验水，为了进一步确定的结构，实验d为用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水，故答案为：用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。
20． 钠 铝 +2H+=H2SiO3↓ 分液漏斗 A C12+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
I．(1)金属性Na＞Mg＞Al，金属越活泼，与酸反应越剧烈，均1mol时Al失去电子最多； (2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸，利用强酸制弱酸；
Ⅱ．实验室制备氯气可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，也可用高锰酸钾与浓盐酸反应制备，反应较为剧烈，无需加热即可进行，氯气具有强氧化性，能与NaBr溶液发生置换反应生成单质Br2，氯气有毒，用碱吸收，在碱性溶液中自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
I．(1)金属活泼性顺序为：钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钠失去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，故答案为：钠；铝；
(2) 利用强酸制弱酸，向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸，离子方程式为：+2H+=H2SiO3↓；故答案为：+2H+=H2SiO3↓；
Ⅱ．(3)装置B中仪器a的名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热即可进行，是固体和液体不加热制备气体装置，选择A，故答案为：A；
(5)①氯气与NaBr溶液反应生成Br2，反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故答案为：C12+2Br-=2Cl-+Br2；
②氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
21． S2->N3->O2- C2O+3CuO3Cu+2CO2 C2O3+2OH-=C2O42-+H2O N2H4(l)+O2=N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ/mol
X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X能形成多种单质，其中有两种单质硬度差异极大，则X为碳，形成的这两种单质为金刚石和石墨， Z可分别与Y、W、R形成几种常见的二元化合物，其中有两种是大气污染物，R原子最外电子层上有1个电子，R应为第四周期主族元素，则R为K，Z为O，Y为N，W为S，据此分析。
根据分析可知，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、K元素。
(1) K2O2是过氧化物，电子式为；
S2-核外有3个电子层，离子半径最大， N3-、O2-电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，故半径S2->N3->O2-；
(2)由C2O燃烧生成CO2知，其与CuO反应的氧化产物也是CO2；X2Z与CuO反应的化学方程式为C2O+3CuO3Cu+2CO2；
由C2O3与水反应生成H2C2O4知，C2O3与NaOH溶液反应生成C2O42-；X2Z3与NaOH溶液反应的离子方程式为C2O3+2OH-=C2O42-+H2O；
(3)16.0g N2H4为0.5 mol， 1mol N2H4燃烧时放出624 kJ热量，N2H4燃烧的热化学方程式为N2H4(1)+O2(g)= N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ/mol。
22． H C Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O 离子键和共价键 NaHCO3或CH3COONa 正四面体
主族元素A、B、C、D、E的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的最外层电子数都是1，A是H，D是Na。C原子最外层电子数比B原子少2个，且C最外层电子数是次外层电子数的2倍，C是C，B是O。A、B单质在常温下均为气体，它们在一定条件下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下是液体F，F是水。E的最高价氧化物的水化物既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐与水，氧化物是氧化铝，因此E是Al。据此解答。
根据以上分析可知A是H，B是O，C是C，D是Na，E是Al。则
（1）A和C的元素符号分别是H、C。
（2）E元素的最高价氧化物氧化铝和盐酸反应的离子方程式为Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O。
（3）水是含有共价键的共价化合物，用电子式表示F的形成过程为。在加热的条件下B、D形成的化合物是过氧化钠，电子式为，其中的化学键的类型为离子键和共价键。
（4）由H、O、C、Na组成的化合物的化学式为NaHCO3或CH3COONa。
（5）B的气态氢化物是天然气的主要成分，该物质是甲烷，它的空间结构为正四面体