第1章原子结构元素周期律测试题高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（含解析）

第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．A、B两元素原子的核电荷数均小于18，A元素原子的第二层比B元素原子的第二层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成化合物的化学式为
A．A2B3 B．BA2 C．AB4 D．B3A2
2．下列叙述不正确的是
A．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
B．在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素
C．熔融的MgCl2能导电，所以MgCl2是电解质
D．NaCl溶于水，在通电条件下才能发生电离
3．原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是(　　)
A．L层离核比M层离核近
B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子
C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子
D．M层上最多可填充8个电子
4．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将只含金属X与金属Y的合金放入足量氢氧化钠溶液中，最终只剩余金属Y 金属性:X> Y
B 将少量碳酸钠溶液滴入足量稀盐酸中，有气泡产生 非金属性:Cl>C
C 向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，溶液显蓝色 Br2的氧化性比I2的强
D 向某溶液中滴加双氧水，振荡，再加入KSCN溶液，溶液显红色 溶液中一定含有Fe3+
A．A B．B C．C D．D
5．根据表中部分短周期元素的原子半径和主要化合价信息，判断以下叙述正确的是( 　)
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.154 0.118 0.099 0.102 0.073
主要化合价 ＋1 ＋3 ＋7、－1 ＋6、－2 －2
A．氢化物的沸点：H2T＜H2R
B．L和Q形成的化合物中，两种微粒最外层均达到8电子稳定结构
C．单质的还原性：L＜M
D．简单离子半径的大小顺序为r(L＋)＞r(T2－)＞r(M3＋)
6．下列关于碱金属元素的性质比较中，不正确的是
A．密度：Li>Na>K B．碱性LiOHC．还原性K>Na>Li D．氧化性Cs+7．下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是
A． B． C．Ca2+ K+ Cl- D．O2- Na+ Mg2+
8．中国研发的世界首台航天微波炉随着“天舟二号”进入太空，其中芯片全为中国制造，制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合液，工艺涉及的反应为：。下列说法不正确的是
A．该反应中，还原产物只有
B．标况下，生成时，转移电子的物质的量为
C．氧化性：
D．制作芯片的单质硅具有半导体性能
9．下列原子半径最大的是( )
A．O B．F C．Na D．S
10．下列关于硅及其化合的物说法错误的是
A．SiO2能与HF反应，也能与NaOH溶液反应，故SiO2是两性氧化物
B．利用焦炭制备粗硅的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑
C．高温结构陶瓷属于新型陶瓷
D．硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品的干燥剂
11．元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是
A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
D．P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
12．下列互为同位素的是
A．Na和Na+ B．35Cl 和37Cl C．14N 和14C D．O2和O3
二、非选择题（共10题）
13．某种牛奶的营养成分表如右图所示(NRV%是指每100g食品中营养素的含量占该营养素每日摄入量的比例)。
(1)请查阅资料，了解牛奶中的钙是以什么形式存在的_____。
(2)请查阅元素周期表，了解钙的有关信息，画出钙的原子结构示意图_____。
(3)已知与钙同族的镁能与、反应。请你参照第111页“整理与提升”的认识模型示例，或自己设计图示，推测钙的性质，并与同学交流_____。
(4)请你设计实验，比较镁、钙与水反应的难易程度_____。
(5)请结合钙的化学性质解释牛奶中钙的存在形式_____。
营养成分表
项目 每100g NRV%
能量 309kJ 4%
蛋白质 3.6g 6%
脂肪 4.4g 7%
碳水化合物 5.0g 2%
钠 65mg 3%
钙 120mg 15%
14．填写下表：
符号 质子数 中子数 质量数 电子数 结构示意图
O _______ _______ _______ _______ _______
_______ 13 14 _______ 13 _______
15．请根据物质在生产中的应用填空：
(1)自来水厂对水消毒，常使用的物质是_______(填“液氯”或“明矾”)。
(2)制造光导纤维的基本原料是_______ (填“硅”或“二氧化硅”)。
(3)铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中，表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是_______(填“铁罐”或“铜罐”)。
(4)溶液可用于腐蚀印刷电路板，遇KSCN溶液变红色的是_______(填FeCl3或FeCl2)
16．I．实验室需要0.5 mol L 1CuSO4溶液450mL和0.5 mol L 1硫酸溶液500mL，根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：
(1)配制CuSO4溶液时，如果用CuSO4固体，应该称量固体的质量为___________；配制硫酸溶液时，需要取质量分数为98%、密度为1.84 g cm 3的浓硫酸的体积为___________。
(2)下列操作对溶液的浓度有何影响？(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
①配制的过程中有少量的液体迸溅出来___________
②定容时俯视刻度线___________。
Ⅱ．A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大，C原子最外层电子数是电子层数的3倍，E和C同主族，A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，D与C能按原子个数比为1：1或2：1形成离子化合物。
(1)A与C形成的化合物中，原子个数比为2：1的化合物的结构式为___________，此化合物中含有的化学键为___________。
(2)D与C按原子个数比为1：1形成化合物的电子式是___________。
17．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞 产生气体，气体可燃，溶液变浅红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制氯水
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 浮于水面，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变红色
④镁带与2mol/L的盐酸反应 剧烈反应，产生的气体可燃
⑤铝条与2mol/L的盐酸反应 反应不十分强烈，产生的气体可燃
⑥向AlCl3溶液中滴加浓氨水溶液至过量
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的：验证同周期元素金属性、非金属性的变化规律。
实验用品：略。
(1)实验内容：(填写题给信息表中相应的实验现象，并在有空格处写出相对应的离子方程式)
实验方案 实验现象 有关离子方程式
① 不填 不填
② _______ _______
③ 不填 _______
④ 不填 不填
⑤ 不填 _______
⑥ _______ _______
(2)实验结论：_______。
(3)问题与讨论：请从原子结构理论上简单说明具有上述结论的原因是_______。
18．填空题
(1)含6.02×1023个中子的的质量是________g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成__________________g D218O。
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子，Na2X的摩尔质量是________，X的相对原子质量是________。
19．已知SiO2＋2CSi＋2CO↑；Si＋CSiC。
现有石英砂和炭粉的混合物1mol，于高温下在电炉里充分反应后，得残留固体；
若石英砂与混和物的物质的量之比n（0＜n＜1），试讨论n取何值时，残留物的成分及其物质的量。
n 例︰n＝ _______ _______ _______ _______
残留固体 Si _______ _______ _______ _______
物质的量（摩） (或x) _______ _______ _______ _______
20．2021年5月15日，“天问一号”携“祝融号”成功着陆火星，这是我国深空探测迈出的重要一步。回答以下问题：
(1)“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。工业上制取碳化硅的化学反应方程式为：，请写出X的化学式___________。若生成4 g碳化硅，则其中含有___________个碳原子；生成4g碳化硅的同时，生成X气体的体积在标准状况下为___________L。
(2)①火星大气主要成分是CO2。碳的同位素12C、13C、14C与氧的同位素16O、17O、18O可化合生成二氧化碳，可得二氧化碳分子的种数为___________。
②碳在自然界有两种稳定的同位素，有关数据如下表：
同位素 相对原子质量 丰度(原子分数)
2C 12(整数，相对原子质量的基准) 0.9893
13C 13.003354826 0.0107
请列出碳元素近似相对原子质量的计算式___________。
(3)此次探测任务中，“祝融”号火星车利用了正十一烷(C11H24)储存能量。其原理是：白天火星温度___________(选填“升高”或“降低)，正十一烷吸热融化，储存能量；到了晚上反之释放能量。正十一烷在氧气中完全燃烧会生成两种氧化物，写出该燃烧反应的化学方程式___________。78 g正十一烷(C11H24)完全燃烧，需要氧气___________mol。
21．2019年为元素周期表年，元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具，图是元素周期表的一部分，表中所列字母A、D、F、G、Q、M、R、N、T分别代表某种化学元素。请依据这9种元素回答下列问题。
A
D F
G Q M R
N
(1)表中半径原子最小的元素是____________(填元素符号)，金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(2)元素的非金属性：M________R(填“>”或“<”)。
(3)R的最高价氧化物对应水化物的化学式是__________________。
(4)F、G两元素形成的淡黄色固体物质的电子式为_______，该物质含有的化学键的类型是_____。
(5)F、G、Q原子可形成与Ne具有相同电子层结构的简单离子，这些离子的半径由大到小的顺序是______________________________(填离子符号)。
(6)F的一种氢化物，可使稀硫酸酸化的淀粉碘化钾变蓝，写出该反应的离子方程式______________。
22．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置。
族周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦
4 ⑧ ⑨
请按要求回答下列问题。
（1）这九种元素中，原子半径最大的是（填元素符号）___；元素⑤的原子结构示意图为___。
（2）③、④、⑤三种元素中非金属性最强的元素是（填元素符号）___。
（3）元素⑤、⑦、⑨形成的气态氢化物稳定性最差的是（填写分子式）___。
参考答案：
1．D
A、B两元素原子的核电荷数均小于18，A元素原子的第二层比B元素原子的第二层少3个电子，则B第二层8个电子，A第二层5个电子即A为N，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则B最外层有2个电子，即B为Mg，则A和B形成化合物的化学式为Mg3N2，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．D
A．在金属元素和非金属元素交界区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故A正确；
B．优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料（如制造火箭、飞机的钛、钼等元素）大多属于过渡元素，故B正确；
C．熔融的MgCl2能导电，说明氯化镁在熔融状态下能电离，符合电解质的概念，故C正确；
D．NaCl溶于水，在水分子作用下发生电离，不需要通电条件，故D错误；
故选：D。
3．D
A．原子核外电子排布按其能量的高低分成七个能层，由里向外能量由低到高依次是K、L、M、N、O、P、Q，所以L层离核比M层离核近，故A正确；
B．L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故B正确；
C．L层上的电子数为奇数，则L层未排满，元素处于第二周期，M层上不可能有电子，故C正确；
D．M能层上有3个能级，分别为3s、3p、3d能级，共有9个轨道，其中s能级最多有2个电子，p能级最多有6个电子，d能级最多有10个电子，作为内层最多可容纳18个电子，但作为最外层时，最多可容纳8个电子，故D错误；
故选：D。
4．C
A．金属与碱的反不能作为判断金属性强弱的依据，应使用金属与酸的反应来判断金属性强弱，故A错误；
B．将少量碳酸钠溶液滴入足量稀盐酸中，有气泡产生只能证明盐酸的酸性强于碳酸，由于盐酸不是氯元素最高价氧化物对应水化物形成的酸，不能得到非金属性强弱的结论，故B错误
C．淀粉遇碘变蓝，向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，若溶液显蓝色，说明溴单质置换出碘单质，则氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，即Br2的氧化性比I2的强，则操作和结论都正确，故C正确；
D．向某溶液中先滴加双氧水，可能使溶液中的亚铁离子氧化为Fe3+，不能说明原溶液中含有Fe3+，应该直接向溶液中加入，KSCN溶液，若溶液显红色，说明溶液中一定含有Fe3+，故操作和结论都错误，故D错误；
答案选C。
5．B
试题分析：由表中信息可知，T最低价为-2、无正合价，则T为O元素；R的最低价也是-2，其原子半径大于T，所以R为S元素；Q的最低价为-1、最高价为+7，其原子半径比O原子大、比S原子小，所以Q为Cl元素；由L、M的化合价可以判断它们分别位于第IA、第IIIA族，由同周期元素原子半径的变化规律可知，L为Na，M为Al。A. 水分子之间可以形成氢键，所以水的沸点高于硫化氢，A不正确； B. L和Q形成的化合物是氯化钠，其中两种离子最外层均达到8电子稳定结构，B正确；C. 钠的还原性强于铝，C不正确；D. 简单离子半径的大小顺序为r(O2－)＞r(Na＋)＞r(Al3＋)，D不正确。本题选B。
6．A
A．碱金属元素形成的单质中，从上到下，密度呈现增大的趋势，但钾例外，钠的密度比钾的大，故A错误；
B．同一主族元素，从上到下，金属性增强，最高价氧化物的水化物的碱性增强，因此碱性LiOHC．同一主族元素，从上到下，金属性增强，金属单质的还原性也增强，因此还原性K>Na>Li，故C正确；
D．同一主族元素，从上到下，金属性增强，金属单质的还原性也增强，反之金属离子的氧化性减弱，所以氧化性Cs+故选A。
7．C
A．同一主族从上往下，元素的原子半径依次增大，故、依次递增，A不合题意；
B．同一周期，从左往右主族元素的原子半径依次减小，故依次递减，B不合题意；
C．具有相同核外电子排布的微粒，其核电荷数越大，半径越小，故Ca2+、 K+、 Cl-依次递增，C符合题意；
D．具有相同核外电子排布的微粒，其核电荷数越大，半径越小，故O2- 、Na+、 Mg2+依次减小，D不合题意；
故答案为：C。
8．A
Si+HNO3+6HF═H2SiF6+HNO2+H2↑+H2O反应中，Si元素的化合价升高，H、N元素的化合价降低，则Si为还原剂，生成H2SiF6为氧化产物，HNO3和HF为氧化剂，HNO2和H2为还原产物，据此分析判断。
A．反应中，H、N元素的化合价降低，则HNO3和HF为氧化剂，HNO2和H2为还原产物，故A错误；
B．反应中，Si元素的化合价由0价升高到+4，则标况下，生成2.24L即0.1molH2时，转移电子的物质的量为0.4mol,故B正确；
C．反应中，HNO3和HF为氧化剂，H2SiF6为氧化产物，则氧化性：HNO3＞H2SiF6，故C正确；
D．芯片的主要成分是硅，硅具有半导体性能，故D正确；
故选：A。
9．C
根据层多径大，同电子层核多径小原则，四者半径大小顺序为r(Na) > r(S) > r(O) > r(F)，故C正确；
综上所述，答案为C。
10．A
A．二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，没有盐生成，二氧化硅与氢氧化钠反应生成盐和水，所以二氧化硅属于酸性氧化物，故A错误；
B．碳具有还原性，能够与二氧化硅反应生成粗硅和一氧化碳，方程式书写正确，故B正确；
C．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于新型陶瓷，故C正确；
D．硅胶多孔，吸收水分能力强，常用作实验室和袋装食品的干燥剂，故D正确；
故选A。
11．D
A．元素的最高化合价不一定等于最外层电子数，如O最外层为6个电子，最高化合价为+2价，F最外层为7个电子，但F没有正价，A错误；
B．过渡元素指副族元素和第Ⅷ族元素，B错误；
C．多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，C错误；
D．非金属性：P＜S＜Cl，故P、S、Cl的得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，D正确；
故答案选D。
12．B
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，正确选项为B；
13．(1)钙离子
(2)
(3)
(4)在相同实验条件下，比较等量的镁、钙与冷水反应的剧烈程度，钙与冷水剧烈反应，产生大量气泡。镁与冷水不反应，加热发生反应，产生气泡，与镁相比，钙易与冷水反应
(5)元素的化学性质与原子的最外层电子数关系密切，故决定元素化学性质的是最外层电子数。钙元素的最外层电子数为2，容易失去2个电子，在牛奶中主要以钙离子的形式存在
（1）牛奶中的钙是以钙离子形式存在；故答案为：钙离子。
（2）钙是20号元素，位于第四周期第IIA族，则钙的原子结构示意图；故答案为：。
（3）镁能与、反应，参照第111页“整理与提升”的认识模型示例，设计图示，推测钙的性质，；故答案为：。
（4）在相同实验条件下，比较等量的镁、钙与冷水反应的剧烈程度，钙与冷水剧烈反应，产生大量气泡。镁与冷水不反应，加热发生反应，产生气泡，与镁相比，钙易与冷水反应；故答案为：在相同实验条件下，比较等量的镁、钙与冷水反应的剧烈程度，钙与冷水剧烈反应，产生大量气泡。镁与冷水不反应，加热发生反应，产生气泡，与镁相比，钙易与冷水反应。
（5）元素的化学性质与原子的最外层电子数关系密切，故决定元素化学性质的是最外层电子数。钙元素的最外层电子数为2，容易失去2个电子，在牛奶中主要以钙离子的形式存在；故答案为：元素的化学性质与原子的最外层电子数关系密切，故决定元素化学性质的是最外层电子数。钙元素的最外层电子数为2，容易失去2个电子，在牛奶中主要以钙离子的形式存在。
14． 8 8 16 8 Al 27
质量数=质子数+中子数；原子序数=质子数=核外电子数；O的质子数为8，质量数为16，中子数是16-8=8；核外电子数是8；氧原子结构示意图为；
铝元素的质子数为13，中子数为14的铝原子质量数是27，符号为Al；铝原子结构示意图为。
15．(1)液氯
(2)二氧化硅
(3)铁罐
(4)FeCl3
【解析】(1)
氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性，用来消毒杀菌，自来水厂对水消毒，常使用的物质是液氯(填“液氯”或“明矾”)。故答案为：液氯；
(2)
制造光导纤维的基本原料是二氧化硅 (填“硅”或“二氧化硅”)。故答案为：二氧化硅；
(3)
铁在冷的浓硫酸或浓硝酸中，表面被氧化生成致密的氧化物膜而保护内层金属，阻止内部金属与硫酸继续反应。常温下盛装浓硫酸或者浓硝酸可使用的容器是铁罐(填“铁罐”或“铜罐”)。故答案为：铁罐；
(4)
FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板，铁离子遇KSCN溶液变红色(填FeCl3或FeCl2)，故答案为：FeCl3。
16． 40.0g 13.6mL 偏小 偏大 H－O－H 极性共价键
A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大，C原子最外层电子数是电子层数的3倍，则C为O，E和C同主族，则E为S，A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，说明A为H，B为N，D与C能按原子个数比为1：1或2：1形成离子化合物，则D为Na。
I．(1)配制CuSO4溶液时，如果用CuSO4固体，则需要CuSO4固体的物质的量为0.5 mol L 1×0.5L＝0.25mol，应该称量固体的质量为0.25mol×160g mol 1＝40.0g；质量分数为98%、密度为1.84 g cm 3的浓硫酸物质的量浓度为，配制硫酸溶液时，需要取质量分数为98%、密度为1.84 g cm 3的浓硫酸的体积为；故答案为：40.0g；13.6mL。
(2)①配制的过程中有少量的液体迸溅出来，则溶质的物质的量减小，浓度偏小；故答案为：偏小。
②定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大；故答案为：偏大。
Ⅱ．(1)A与C形成的化合物中，原子个数比为2：1的化合物为H2O，H2O的结构式为H－O－H，此化合物中含有的化学键为极性共价键；故答案为：H－O－H；极性共价键。
(2)D与C按原子个数比为1：1形成化合物为Na2O2，Na2O2的电子式是；故答案为：。
17．(1) 生成淡黄色的沉淀 H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓ 2Na+2H2O＝2Na++2OH-+ H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑； 生成白色絮状沉淀，沉淀不消失 Al3+ +3NH3H2O=Al(OH)3↓+3
(2)同周期元素随原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，而非金属性逐渐增强
(3)同周期元素，随核电荷数的增加，原子半径减小，原子核对核外电子的吸引力增强，原子的失电子能力减弱，而得电子能力增强，即元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
【解析】(1)
②向新制得的H2S溶液中滴加新制的氯水，氯气与H2S发生氧化还原反应，生成淡黄色的沉淀，反应的离子方程式为H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓；
③金属钠与滴有酚酞试液的冷水剧烈反应，迅速产生大量无色气体，离子方程式为2Na +2H2O＝2Na++2OH-+H2↑；
⑤将铝条投入稀盐酸中，反应不十分剧烈，产生无色气体，其离子反应方程式为：2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑；
⑥向氯化铝溶液中滴加浓氨水溶液到过量，产生的氢氧化铝不溶于氨水，实验现象为：生成白色絮状沉淀，沉淀不消失；其反应的离子方程式为：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3。
(2)
由实验现象可知金属性Na＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的金属单质越活泼，越易与水或酸反应，反应越剧烈；利用非金属单质之间的置换反应比较元素的非金属性强弱，非金属性Cl＞S；则同周期元素随原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，而非金属性逐渐增强。
(3)
从原子结构的角度分析，同周期元素，随核电荷数的增加，原子半径减小，原子核对核外电子的吸引能力增强，原子的失电子能力减弱，而得电子能力增强，即元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
18． 1.75 22 62 g/mol 16
(1)根据原子的构成微粒的关系计算Li的物质的量，结合m=n·M计算其质量；
(2)先计算各自的物质的量，然后根据不足量的物质计算生成D218O的质量；
(3)根据Na2X的组成及Na+的物质的量计算Na2X的物质的量，再根据n=计算其摩尔质量；结合Na的相对原子质量计算X的相对原子质量。
(1)中含有的中子数为7-3=4，则含6.02×1023个中子的的物质的量是n()==0.25 mol，则Li的质量m=n·M=0.25 mol×7 g/mol=1.75 g；
(2)4 g D2的物质的量是n(D2)==1 mol，20 g 18O2的物质的量为n(18O2)==0.56 mol，二者反应的物质的量的比是2：1，可见18O2过量，反应产生的D218O要以不足量的D2为标准计算，根据氢元素守恒，可知反应产生D218O的物质的量是1 mol，其质量为m(D218O)=1 mol×22 g/mol=22 g；
(3)1 mol Na2X中含有2 mol Na+，则若有0.4 molNa+，则Na2X的物质的量是0.2 mol，由于其质量是12.4 g，所以Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g/mol，Na2X式量是62，所以X的相对原子质量为62－46=16。
【点睛】本题考查了物质的量在物质的微粒构成、反应物有过量时计算的应用。掌握物质的量的有关计算公式、物质微粒构成及关系是本题解答的关键。
19． n＝ 0n＞ ＜n＜ SiC SiC＋C SiO2＋Si Si＋SiC SiC＝n，C＝1－4n SiO2＝，Si＝ Si＝4n－1， SiC＝1－3n
根据反应SiO2+2CSi+2CO↑，Si+CSiC可得：SiO2+3CSiC+2CO↑，
①n= 时，二氧化硅与C恰好反应生成一氧化碳和单质硅；
②n=时，二氧化硅与C恰好反应生成SiC，残留的固体为SiC；
③＜n＜1时，二氧化硅过量，反应后的固体为SiO2和Si的混合物，根据反应方程式计算出二氧化硅和硅的物质的量；
④＜n＜时，二氧化硅与碳完全反应生成Si和SiC，设生成Si为ymol，则生成SiC为：nmol-ymol，根据反应方程式列式计算出二者的物质的量；
⑤0＜n＜时，则反应后C有剩余，残留固体为SiC和C，二氧化硅完全反应，根据反应方程式计算出碳化硅和C的物质的量。
根据反应SiO2+2CSi+2CO↑，Si+CSiC可得：SiO2+3CSiC+2CO↑，
①当n=时，二氧化硅与C恰好反应生成一氧化碳和单质硅，残留的固体为：Si，其物质的量为mol；
②当n=时，二氧化硅与C恰好反应生成SiC，残留的固体为：SiC，物质的量为mol；
③当＜n＜1时，二氧化硅过量，反应后的固体为SiO2和Si的混合物，根据反应SiO2+2C═Si+2CO↑，C完全反应，则生成Si的物质的量为：n（Si）=n（C）=×（1-n）mol=mol，剩余的二氧化硅为：n－mol=mol；
④当＜n＜时，二氧化硅与碳完全反应生成Si和SiC，设生成Si为ymol，则生成SiC为：nmol-ymol，根据C的物质的量关系可得：2ymol+3（nmol-ymol）=（1-n）mol，解得：y=（4n-1）mol，即Si的物质的量为（4n-1）mol，则SiC的物质的量为：nmol－（4n-1）mol=（1-3n）mol；
⑤当0＜n＜时，则反应后C有剩余，残留固体为SiC和C，二氧化硅完全反应，则残留固体中含有SiC的物质的量为：nmol，根据反应SiO2+3C═SiC+2CO↑，剩余C的物质的量为：（1-n）mol-3nmol=（1-4n）mol，
故答案为：
n 例︰n＝ n＝ 0n＞ ＜n＜
残留固体 Si SiC SiC＋C SiO2＋Si Si＋SiC
物质的量（摩） (或x) SiC＝n C＝1－4n SiO2＝ Si＝ Si＝4n－1 SiC＝1－3n
20．(1) CO 0.1NA 4.48
(2) 18 12×0.9893+13.003354826×0.0107=12.0007
(3) 升高 C11H24+17O211CO2+12H2O 8.5
（1）根据质量守恒定律，可知X化学式是CO；
4 g SiC的物质的量是n(SiC)=，1个SiC中含有1个C原子，则0.1 mol SiC中含有C原子的物质的量是0.1 mol，故其中含有的C原子数目是0.1NA；
根据化学方程式中物质反应转化关系可知：每反应产生1 mol SiC，就会反应产生2 mol CO气体，现在反应产生0.1 mol SiC，就会同时反应产生0.2 mol CO气体，其在标准状况下的体积V(CO)=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L；
（2）①碳的同位素12C、13C、14C与氧的同位素16O、17O、18O可化合生成二氧化碳，可得CO2分子种类为：12C16O2、13C216O2、14C16O2、12C17O2、13C17O2、14C17O2、12C18O2、13C18O2、14C18O2、12C16O17O、12C16O18O、12C17O18O、13C16O17O、13C16O18O、13C17O18O、14C16O17O、14C16O18O、14C17O18O，共18种不同的CO2分子；
②元素的相对原子质量等于其所含有的各种同位素原子的相对原子质量与该同位素的丰度的乘积的和。若12C的丰度是0.9893，其相对原子质量是12，13C的丰度是0.0107，其相对原子质量是13.003354826，则碳元素近似相对原子质量的计算式为：12×0.9893+13.003354826×0.0107=12.0007；
（3）在此次探测任务中，我国火星车利用了正十一烷(C11H24)储存能量。其原理是：白天火星温度升高，正十一烷吸热融化，到了晚上温度下降，其在凝固的过程中释放能量。正十一烷在氧气中完全燃烧会生成两种氧化物分别是CO2、H2O，该燃烧反应的化学方程式为：C11H24+17O211CO2+12H2O；78 g正十一烷的物质的量是n(C11H24)=。根据物质燃烧方程式可知1 mol C11H24完全燃烧反应消耗17 mol O2，则0.5 mol C11H24完全燃烧反应消耗O2的物质的量n(O2)==8.5 mol。
21．(1) H K
(2)<
(3)HClO4
(4) 离子键、共价键
(5)O2->Na+> Al3+
(6)H2O2 + 2I- + 2H+ = 2H2O + I2
由元素在周期表中的位置可知，A为H，D为C，F为O，G为Na，Q为Al，M为S，R为Cl，N为K，结合元素周期表周期律进行分析。
（1）
同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上而下原子半径依次增大，表中半径原子最小的元素是H元素；同周期从左到右金属性减弱，同主族从上而下金属性增强，上述元素中金属性最强的为 K元素；
（2）
同周期从左到右非金属性依次增强，故元素的非金属性：M(S)（3）
R的最高价氧化物对应水化物的化学式是HClO4；
（4）
F、G两元素形成的淡黄色固体物质Na2O2的电子式为；该物质含有的化学键的类型是离子键、共价键；
（5）
F、G、Q原子可形成与Ne具有相同电子层结构的简单离子，核电荷数越大半径越小，这些离子的半径由大到小的顺序是O2->Na+> Al3+；
（6）
F的一种氢化物H2O2，可使稀硫酸酸化的淀粉碘化钾变蓝，该反应的离子方程式H2O2 + 2I- + 2H+ = 2H2O + I2。
22． K F HBr
由元素在周期表的位置可知，① ⑨分别为H、Li、C. N、F. Si、Cl、K、Br，
(1)电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则这九种元素中，原子半径最大的是K；元素⑤的原子结构中有2个电子层、最外层电子数为7，则F的原子结构示意图为，
故答案为K;；
(2)同周期从左向右非金属性增强，则③、④、⑤三种元素中非金属性最强的元素是F，故答案为F；
(3)同主族从上到下非金属性减弱，非金属性越强，对应氢化物越稳定，则元素⑤、⑦、⑨形成的气态氢化物稳定性最差的是HBr，
故答案为HBr。