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

第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．四种主族元素的离子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，则下列叙述正确的是
①a-b=n-m②元素的原子序数：a>b>c>d③元素非金属性：Z>R④最高价氧化物对应的水化物的碱性：XA．只有③ B．①②③④ C．①②③ D．②③④
2．下列事实能用元素周期律解释的是
A．热稳定性： H2O>H2S B．氧化性： HNO3>H2CO3
C．酸性： HCl>H3PO4 D．溶解性： NaOH>Mg(OH)2
3．草酸铁铵的制备原理为，常用于摄影和蓝色印刷等。下列说法正确的是
A．草酸铁铵中的组成元素的第一电离能关系为O>N>C>Fe>H
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，且均在元素周期表的ds区
C．草酸铁铵中的组成元素的电负性关系为O>N>C>H>Fe
D．中组成元素的原子半径大小关系为O>N>C>H
4．X、Y、Z是短周期主族元素，X的原子中只有1个电子，Y的一种同位素在考古时用来测定文物的年代，Z原子的最外层电子数是电子层数的2倍，且其单质为黄色晶体。下列说法不正确的是
A．Z为硫元素
B．原子序数：X＜Y＜Z
C．Y的氢化物在常温常压下均为气体
D．YX4在光照条件下可与氯气发生反应
5．如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关说法正确的是
X
W Y R
Z
A．电负性：W>X
B．第一电离能：WC．五种元素形成的单质中，Z形成的单质沸点最高
D．R元素形成的单质中没有化学键
6．下列“能层一能级”的对应关系中，能层不包含相应能级的是
A．O－s B．L－p C．M－f D．N－d
7．下列各项比较错误的是
A．微粒半径：
B．碱性强弱：
C．稳定性：
D．酸性强弱：
8．下列关于钙(Ca)的说法不正确的是
A．位于第四周期第ⅡA族 B．能与水反应产生H2
C．硫酸钙是离子化合物 D．氢氧化钙是弱碱
9．短周期元素X、Y，Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素最高价氧化物的水化物 X Y Z W
分子式 H3ZO4
0.1mol L-1溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性：WC．元素第一电离能：W10．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断（ ）
A．R的简单气态氢化物的化学式为H2R
B．R一定是第ⅣA族元素
C．R的简单气态氢化物比同周期其他元素的简单气态氢化物稳定
D．R一定是第四周期元素
11．短周期元素W、X、Y和Z在元素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： B．化合物熔点：
C．氧化物对应水化物的酸性： D．简单离子的半径：
12．下列各组元素的电负性大小顺序正确的是
A． B． C． D．
二、非选择题（共10题）
13．有几种元素的粒子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某粒子一般不与其他元素的原子反应，这种粒子的符号是____；
(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是______；
(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且对应原子只有一个单电子，这种粒子的符号是___；
(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种粒子的符号是_______。
14．磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池，回到下列问题：
(1)在元素周期表中的位置：_______，其价电子排布式为 _______。
(2)用“＞”、“＜”成“=”填空：离子半径：_______；第一电离能：_______；电负性：O_______P。
(3)根据对角线规则，在周期表中，与化学性质最相似的邻族元素是_______。
(4)下列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．
(5)基态P中未成对的电子数为_______，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓为_______形。
(6)与两元素的部分电离能数据如下，由表中两元素的和可知，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，对此，你的解释是_______ 。
元素
电离能 717 759
1509 1561
3248 2957
15．今年是元素周期表诞生150周年，联合国教科文组织将2019年定为“国际化学元素周期表年”。门捷列夫不仅发明了周期表，并且成功预言出了“类铝”（镓）、“类硼”（钪）和“类硅”（锗）等当时尚未发现的元素。回答下列问题：
（1）1955年，为了纪念门捷列夫的伟大贡献，101号元素命名为钔，原子中中子数与质子数之差为______________。
（2）镓是一种战略金属，大量用于生产半导体、太阳能电池等。
①镓与铝同主族，比铝多一个电子层，镓的原子结构示意图为_________。
②自然界有极少量硫镓铜矿（化学式，镓显最高正价），则铜的化合价为_________。
③最近我国成功攻克了通信芯片制造中关键材料氮化镓的研制难题。反应物只有、C（碳纳米管）、且三者按物质的量之比在900℃反应生成、及等物质的化学方程式为______。
（3）制取高纯锗的过程包括锗富集后用浓盐酸氯化、的提纯、水解及还原。
①氯化后生成的（沸点83.1℃）中含少量的（沸点130.2℃）、（沸点57.6℃）等。除可采用萃取法提纯外，还可采用的方法是______。
②水解生成的化学方程式为_______。
16．一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移，生成6.02×1022个 Xn+ ，这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。
(1)求Z、n和A的值。(写过程)
(2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。
17．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
18．利用下图所示装置(允许加热)验证元素非金属性的变化规律。
请回答：
(1)仪器A的名称是_____干燥管 D的作用是______________。
(2)现用药品NaBr、MnO2、浓盐酸来验证非金属性：Cl＞Br。烧瓶B中发生反应的离子方程式是______________。装置C中的实验现象是____________。
(3)现用药品稀HNO3、碳酸钙、Na2SiO3溶液来验证非金属性：N＞C＞Si。
已知HNO3易挥发，H2SiO3是白色沉淀，试管C中发生反应的离子方程式是_______________。欲验证非金属性N＞C＞Si，该实验装置有一处缺陷，请指出改进措施____________。
19．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律。
实验I：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用下图装置一次性完成Cl、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究
(1)实验中选用的物质名称为： A_______。
(2)C处刚出现现象时发生反应的离子方程式为_______。
(3)根据实验现象推知，可得出碳、硅、氯三种元素非金属性的强弱顺序是_________。
实验II：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气和Mn2+，利用下图装置探究卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。
(4)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式：_______。
(5)B处的实验现象为_____。
(6)根据A、B两处的实验现象能否推出非金属性Cl>Br>I，______ (填“能”或“否”， 原因是_______。
20．阅读下表短周期主族元素的相关系信息。
元素代号 相关信息
A A的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱性溶液
B B的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
C 在第3周期元素中，C的离子半径简单最小
D A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分
E 所有有机物中都含有E元素
请回答：
（1）写出E在元素周期表中的位置：_________；C的简单离子的结构示意图：__________。
（2）X的化学式为_________________。
（3）A、B、C三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为_____(用离子符号表示)。
（4）A、B两元素组成的化合物A2B2属于_____(填“离子”或“共价”“化合物”)。存在的化学键是_______。
（5）C元素形成的单质能与A的最高价氧化物水合物反应，其离子方程式为________________。
21．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如表所示：
元素 相关信息
X X的一种核素的质量数为18，中子数为10
Y Y与X同主族，且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一
Z Z的单质常温下为黄绿色气体
W W的基态原子核外有4个未成对电子
(1)W在元素周期表中的位置是___________，属于___________区。
(2)X基态原子的电子排布图为___________。
(3)同一周期中与X相邻的共三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)X的一种氢化物H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为___________。
(5)W2＋和W3＋中更稳定的是___________(用离子符号)，用一个离子方程式证明___________。
22．A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A是元素周期表中原子半径最小的元素；B元素最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X； D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4倍；C与E同主族。请回答下列问题：
（1）依次写出A、B、C、D、E五种元素的名称 _____ _____ _____ _____ _____ 。
（2）X的名称为_________，A、C、D构成的化合物中含有的化学键有_____________。
（3）下列各项中，能说明元素C比E非金属性强的事实有____________（填序号）。
①氢化物H2E的酸性比H2C强
②氢化物H2C的热稳定性比H2E强
③氢化物H2E的水溶液放置在空气中会变浑浊
④C与E组成化合物，C显负价
（4）将由BC和BC2组成的混合气体通入下图所示装置中，用来验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强。
已知（ⅰ）浓硝酸能将气体BC氧化成BC2，而稀硝酸不能氧化BC。
（ⅱ）NaOH溶液与BC2反应的化学方程式为：
2NaOH+2BC2 ====== NaBC2+NaBC3+ H2O， NaOH溶液与BC气体不反应。
装置①、②、③中盛放的药品依次是_________、_________、 ___________。
（5）通入混合气体之前，应先通入一段时间某另外一种气体，试推测先通入的该气体可以是___________（填一种气体的化学式）。
参考答案：
1．D
①由题意知，a-m=b-n=c+n=d+m，则a-b=m-n，故①错误，
②a-m=b-n=c+n=d+m，且m＞n，所以a＞b＞c＞d，故②正确；
③主族元素简单阳离子所带的正电荷数为其族序数，阴离子所带的负电荷数为8-族序数，故Z、R位于X、Y的上一周期，且Z在R后，元素非金属性：Z>R，故③正确，
④根据③的分析可知X和Y位于同一周期，且X在Y后，所以Y的金属性强于X，所以最高价氧化物对应的水化物的碱性：X故选D。
2．A
A．元素的非金属性：O＞S，氢化物的稳定性H2O＞H2S，因此能使用元素周期律解释，A正确。
B．含氧酸的氧化性与非金属性没有直接的关系，不可以使用元素周期律解释，B错误。
C．元素的非金属性：Cl＞P，但盐酸不是Cl元素的最高价的含氧酸，C错误。
D．元素的金属性越强，其相应的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。由于元素的金属性：Na＞Mg，所以物质的碱性：NaOH＞Mg(OH)2，这与物质的溶解性大小无关，不能使用元素周期律解释，D错误。
故答案选A。
3．C
A．草酸铁铵中的组成元素N、O、C、Fe、H，N的第一电离能大于O，Fe为金属，第一电离能最小，故A错误；
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，铁位于d区，铜位于ds区，故B错误；
C．N、O、C、Fe、H元素中N、O、C属于同一周期元素，同一周期，从左到右电负性逐渐增大，O>N>C，Fe为金属，电负性最小，H与C、N、O组成化合物时显正化合价，因此电负性关系为O>N>C>H>Fe，故C正确；
D．的组成元素O、N、C、H中N、O、C属于同一周期元素，同一周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，C>N>O，故D错误；
故选：C。
4．C
X、Y、Z是短周期主族元素，X的原子中只有1个电子，则X为H元素，Y的一种同位素在考古时用来测定文物的年代，则Y为C元素，Z原子的最外层电子数是电子层数的2倍，且其单质为黄色晶体，则Z为S元素；据此解答。
由上述分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为S元素；
A．Z为硫元素，故A正确；
B．X为H元素，原子序数为1，Y为C元素，原子序数为6，Z为S元素，原子序数为16，则原子序数X＜Y＜Z；故B正确；
C．Y为C元素，它的氢化物为烃类，随着C原子数增多，有可能为液态或固态，故C错误；
D．X为H元素，Y为C元素，YX4为CH4(甲烷)，在光照条件下可与氯气发生取代反应，故D正确；
答案为C。
5．D
根据表中元素的位置，推出X为N、W为P，Y为S，R为Ar，Z为Br，据此分析；
A．同主族从上到下，电负性逐渐减小，因此X＞W，故A错误；
B．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此第一电离能：W＞Y，故B错误；
C．Z为Br，单质为Br2，常温下为液体，P、S的单质常温下为固体，故C错误；
D．R为Ar，稀有气体有单原子组成分子，不含有化学键，故D正确；
答案为D。
6．C
A．任何能层都包括s能级，故A不选；
B．L能层包括s、p能级，故B不选；
C．M能层包括s、p、d能级，不包括f能级，故C选；
D．N能层包括s、p、d、f能级，故D不选；
故选C。
7．B
A．Na+、Mg2+、Al3+电子层数相同，核电荷数Na＜Mg＜Al，故离子半径：，A正确；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：Mg＜Ca＜Ba，故碱性：，B错误；
C．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：F＞O＞S，故稳定性：，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P＜S＜Cl，故酸性：，D正确；
答案选B。
8．D
A．钙是20号元素，位于第四周期第ⅡA族，故A正确；
B．钙单质活泼性如钠，能与水反应产生氢气，故B正确；
C．硫酸钙中钙离子和硫酸根之间是离子键，属于离子化合物，故C正确；
D．氢氧化钙是强碱，故D错误；
故选D。
9．C
由Z的最高价含氧酸为H3ZO4，且0.1mol/LH3ZO4溶液对应pH=1.57可知，Z为P；由0.1mol/LY的最高价氧化物的水化物的溶液的pH=13可知Y为Na；由X、Y、Z、W的原子序数依次增大且0.1mol/LX的最高价氧化物的水化物的溶液的pH=1，可知X为N；由0.1mol/LW最高价氧化物的水化物pH<1可知W为S。
A．同周期元素从左到右电负性逐渐增强，故电负性：S>P，A错误；
B．当粒子电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，故离子半径：，B错误；
C．因为P原子价层电子排布为3s23p3，3p能级为半充满状态，较稳定，故第一电离能：P>S，C正确；
D．因为N的非金属性比P强，故简单气态氢化物的稳定性：NH3>PH3，D错误；
答案选C。
10．A
主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，说明该元素的最高化合价为+6价，为第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素。
A．第ⅥA族元素最低化合价为-2价，则R的简单气态氢化物的化学式为，故A正确；
B．R元素的最高化合价为+6价，R一定是第ⅥA族元素，故错误；
C．根据周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，简气态氢化物的稳定性逐渐增强，R的简单气态氢化物比ⅦA族元素的简单气态氢化物的稳定性差，故C错误；
D．根据题干信息，只能推断为第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素，不能确定元素所在的周期，故D错误；
选A。
11．D
短周期元素W、X、Y和Z在元素周期表中的相对位置如表所示，则W、X为第2周期元素，Y、Z为第3周期元素；设Y的最外层电子数为a，则W的最外层电子数为a+2，X的最外层电子数为a+3，Z的最外层电子数为a+4，从而得出a+a+2+a+3+a+4=21，a=3；则W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。
A．W、X的氢化物分别为NH3、H2O，常温下NH3呈气态，而H2O呈液态，所以氢化物沸点：NH3＜H2O，A错误；
B．Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3，前者可形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以熔点：Al2O3＞AlCl3，B错误；
C．未指明最高价氧化物对应水化物，N、Cl氧化物对应水化物的种类较多，酸性不能比较，C错误；
D．Y、X的离子分别为Al3+、O2-，它们的电子层结构相同，但Al的原子序数比O大，则简单离子的半径：Al3+＜O2-，D正确；
答案选D。
12．A
同一周期从左到右，元素的电负性增大，同一主族从上至下电负性呈现减小的趋势。
A．PB．SC．NaD．Zn故选A。
13． Ar S2- K+ Cl-
(1)符合题述核外电子排布式的粒子中，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；
(2)能使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应S2-+Br2=S↓+2Br-；
(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K+；
(4)原子得一个电子即达到稳定结构，该粒子应为Cl-。
14．(1) 第四周期 第VIII族 3d64s2
(2) ＜ ＜ ＞
(3)Mg(镁)
(4) D C
(5) 3 纺锤/哑铃
(6)由于电子排布式为[Ar]3d6，电子排布式为[Ar]3d5，半充满结构稳定，难失电子
（1）Fe是26号元素，位于元素周期表中第四周期VIII族，其价电子排布式为3d64s2。
（2）根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：Li+＜H ；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此第一电离能：Li＜Be；根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P。
（3）在周期表中，根据对角线规则，化学性质最相似的邻族元素是Li与Mg。
（4）下列Li原子电子排布图表示的状态中，D是基态电子排布式能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C。
（5）基态P价电子排布式为3s23p3，未成对的电子数3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓为纺锤(或哑铃)。
（6）由于Fe2+电子排布式为[Ar]3d6，Mn2+电子排布式为[Ar]3d5，半充满结构，稳定，难失电子，故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难。
15． 56 ① 蒸馏或分馏
（1）,本题答案为：56；
（2）①镓位于第四周期，比铝多18个电子，最外层电子数为3，原子结构示意图为，本题答案为：；
②中，的最高正价为，硫的最低负价为，故铜为价，本题答案为：+1；
③，依据质量守恒写出其他产物，化学方程式为，故本题答案为：；
（3）①依据题目中沸点差异，用蒸馏的方法提纯，故本题答案为：蒸馏或分馏；
②由题意，水解方程式为，故本题答案为： 。
16．(1)Z、n、A的值分别为13、3、27
(2)
（1）离子的物质的量为0.1mol，质子的物质的量为1.3mol，中子的物质的量为1.4mol，所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13，每个离子中的中子数为1.4/0.1=14，所以质子数Z为13，质量数A为13+14=27，离子的电荷数为0.3/0.1=3，所以n为3；
（2）该金属为铝，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，。
17．第三周期ⅡA族
设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：
，解得Ar＝24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。
18． 分液漏斗 防止倒吸 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 溶液变为橙黄色 CO2+H2O+= H2SiO3↓+ 在B和D之间加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶以除去挥发出的HNO3
用NaBr、MnO2、浓盐酸来验证非金属性：Cl＞Br的思路：B装置盛放MnO2，A装置盛放浓盐酸，B中共热MnO2和浓盐酸产生氯气，C中盛放NaBr溶液，B中产生的氯气在C中置换出溴单质使溶液变橙黄色，即可证明氯气的氧化性强于溴单质，从而证明非金属性：Cl＞Br；
用稀HNO3、碳酸钙、Na2SiO3溶液来验证非金属性：N＞C＞Si的思路：B中盛放碳酸钙，A中盛放稀硝酸，稀硝酸和碳酸钙在B中反应产生二氧化碳，C中盛放硅酸钠溶液，B中产生的二氧化碳与C中硅酸钠溶液反应产生白色硅酸沉淀即可证明酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸，从而证明非金属性：N＞C＞Si。
(1)据图可知，仪器A的名称是分液漏斗；因球形干燥管D的下端直接伸入到溶液中，所以其作用是防止倒吸；
(2)现用药品NaBr、MnO2、 浓盐酸来验证非金属性：Cl＞Br，应该先用浓盐酸和MnO2在加热条件下在B中发生反应生成Cl2，生成的Cl2通入到C中的NaBr溶液中发生置换反应生成Br2，可以证明非金属性：Cl＞Br，则烧瓶B中发生反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；C中因为产生溴单质溶液变为橙黄色；
(3)现用药品稀HNO3、碳酸钙、Na2SiO3 溶液来验证非金属性：N＞C＞Si，在B中稀HNO3、碳酸钙反应生成CO2气体，证明酸性：HNO3＞H2CO3，生成的CO2气体通入到C中与Na2SiO3 溶液反应生成H2SiO3沉淀，证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，所以非金属性：N＞C＞Si，则试管C中发生反应的离子方程式为：CO2+H2O+= H2SiO3↓+；因HNO3易挥发，生成的CO2气体中含有HNO3，HNO3也会和Na2SiO3 溶液反应生成H2SiO3沉淀，干扰了CO2气体与Na2SiO3 溶液的反应，所以改进措施是在B和D之间加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶以除去挥发出的HNO3。
19． 高氯酸 +CO2+H2O=H2SiO3↓+ Cl> C> Si 2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 试纸变蓝 否 因Cl2也能将B处的KI氧化
实验Ⅰ：元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，AB中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳；C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳的非金属性大于硅。
（1）A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳，A为高氯酸，B为碳酸盐；
（2）C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳的非金属性大于硅；
（3）根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，推知Cl、N、Si三种元素非金属性的强弱；
实验Ⅱ：探究氯、溴、碘的非金属性强弱的递变规律，根据实验装置图可知，实验原理为圆底烧瓶中：浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气通入A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸试管，溴化钠，溶液出现红色，有溴单质生成，说明氯的非金属性强于溴，湿润的淀粉KI试纸试纸变蓝，湿润红纸褪色；
（4）圆底烧瓶中浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯化锰、氯化钾和氯气，据此书写离子方程式；
（5）溴单质、氯气和碘化钾发生置换反应生成碘单质，碘单质和淀粉显示蓝色；
（6）氯的非金属性强于碘，溴的非金属性强于碘，碘化钾处，2I-+Cl2 I2+2Cl-，2I-+Br2 I2+2Br-，不能说明Br>I。
实验Ⅰ：(1) A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳，A为高氯酸，B为碳酸盐；
(2)C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳酸的酸性强于硅酸，少量二氧化碳和硅酸盐反应生成硅酸和碳酸钠，离子反应为：+CO2+H2O=H2SiO3↓+；
(3)A中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳，证明高氯酸的酸性强于碳酸，C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳酸的酸性强于硅酸，所以碳酸、高氯酸、硅酸的酸性强弱顺序是高氯酸、碳酸、硅酸，根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，推知Cl、C. Si三种元素非金属性的强弱为Cl>C>Si；
实验Ⅱ：(4)圆底烧瓶中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子反应为：2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
(5)氯的非金属性强于碘，溴的非金属性强于碘，碘化钾处，2I +Cl2=I2+2Cl ，2I +Br2=I2+2Br 碘单质和淀粉显示蓝色，所以B处的实验现象为试纸变蓝；
(6)装置中氯气也能和碘化钾发应，不一定为生成的溴和碘化钾的反应，不能说明Br>I，所以根据A. B两处的实验现象不能推出非金属性Cl>Br>I，
故答案为：否。
20． 第二周期第ⅣA族 NaClO O2->Na+>Al3+ 离子化合物 离子键、共价键 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
短周期主族元素，A的单质能与冷水剧烈反应，得到强碱性溶液，则A为钠元素；B的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，B有2个电子层，最外层电子数为6，故B为氧元素；在第3周期元素中，C的简单离子半径最小，C为铝元素；A、B、D组成的36电子的化合物X是家用消毒剂的主要成分，X为NaClO，D为Cl元素；所有有机物中都含有E元素，E为碳元素。
（1）E为碳元素，原子有2个电子层，最外层电子数为4，处于周期表中第二周期第ⅣA族；C为铝元素，铝离子核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为，故答案为第二周期第ⅣA族；；
（2）有上述分析可知，X为NaClO，故答案为NaClO；
（3）A、B、C三种元素形成的简单离子分别为Na+、O2-、Al3+，离子的电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为O2-＞Na+＞Al3+，故答案为O2-＞Na+＞Al3+；
（4）过氧化钠中含有活泼金属元素，属于离子化合物，存在离子键，过氧根中存在共价键，故答案为离子化合物，离子键、共价键；
（5）铝与氢氧化钠反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
【点晴】本题考查结构性质位置关系、常用化学用语、微粒半径比较等，掌握元素化合物性质、原子结构推断元素是解题的关键。解答此类试题明确元素种类是关键，要熟悉常见的元素推断的描述性用语，如：X原子最外层电子数是次外层电子数的n倍，一般认为n≥1，此时次外层只能为K层，X的核外电子排布为2，2n，即X的原子序数为2+2n。如：最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有：O；再如，X的阳离子和Y的阴离子具有相同的电子层结构，常见的离子的电子层结构一般有两种(2，8和2，8，8)。满足2，8的阳离子有Na+、Mg2+、Al3+，阴离子有N3 、O2 、F ；满足2，8，8的阳离子有K+、Ca2+，阴离子有P3 、S2 、Cl ；阳离子在阴离子的下一周期，等等。
21．(1) 第四周期VIII族 d
(2)
(3)O＜N＜F
(4)2:1
(5) Fe3+ Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，X的一种核素的质量数为18，中子数为10，则质子数为8，为氧元素；Y与X同主族，且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一，Y为硫；Z的单质常温下为黄绿色气体，为氯，氯气为黄绿色气体；W的基态原子核外有4个未成对电子，则为26号元素铁；
（1）由分析可知，W为铁元素，位于第四周期VIII族，属于d区；
（2）氧原子的基态原子的电子排布图为；
（3）同一周期中与氧相邻的共三种元素为N、O、F，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由小到大的顺序为O＜N＜F；
（4）过氧化氢分子中O-H为极性键、O-O为非极性键，极性键和非极性键数目之比为2:1；
（5）Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d轨道为半填充状态较为稳定，故Fe2＋和Fe 3＋中更稳定的是Fe3+；例如氯气和亚铁离子反应生成铁离子，Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。
22． 氢 氮 氧 钠 硫 硝酸铵 共价键和离子键 ②③④ H2O 稀HNO3 浓HNO3 CO2（或N2、H2，合理答案均可）
短周期元素中，是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，则B为N元素，则X为NH4NO3；D与A同主族，D的原子序数大于N，则D为Na；D且与E同周期，则E为第三周期元素，其次外层电子数为8，最外层电子数为×8=6，即E为S元素，C与E同主族，则C为O元素。
(1)根据上述分析，A、B、C、D、E五种元素的名称分别为氢、氮、氧、钠、 硫，故答案为氢 、氮 、氧 、钠、硫；
(2)X为NH4NO3，名称为硝酸铵，A、C、D构成的化合物为NaOH，含有的化学键有：离子键、共价键，故答案为硝酸铵；离子键、共价键；
(3)C为O，E为S，非金属性C＞E，可利用气态氢化物的稳定性、单质之间的置换反应、化合时元素化合价来说明，不能利用氢化物酸性判断，故②③④能说明这一结论，故答案为②③④；
(4)BC为NO，BC2为NO2，浓硝酸能将气体BC氧化成BC2，而稀硝酸不能氧化BC，则①中为水，②中为稀硝酸，③中为浓硝酸可验证浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强，生成的二氧化氮在⑤中与碱反应，故答案为H2O；稀HNO3；浓HNO3；
(5)为避免NO被氧化，在实验之前应通入的该气体可以是CO2等，排尽装置中空气，故答案为CO2