第一章原子结构与性质测试题高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2（含解析）

第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．反应CO (g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)是目前大规模制取氢气的方法之一。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为7的碳原子： 7C B．CO2分子的电子式：
C．H2O分子的结构式： H—O—H D．O2-的结构示意图：
2．已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。
1
2
3 4 5
下列说法正确的是
A．表中五种元素位于5个不同的区
B．元素5的原子结构示意图为，其属于金属元素
C．元素1、2、3的基态原子中，未成对电子数之比为1：3：4
D．元素4的基态原子的价电子排布式为3d104s2，与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds区
3．下列每组中的两种物质互为同分异构体的是
A．与 B．纤维素与蔗糖 C．金刚石与石墨 D．乙醇与二甲醚
4．下列各组物质属于同分异构体的是
A．与
B．与
C．与
D．与
5．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X的最高价氧化物对应的水化物既能溶于氢氧化钠溶液又能溶于硫酸，由此可知
W
X Y Z
A．Y的最高价氧化物不溶于任何酸
B．Y元素的单质可用于制作太阳能电池
C．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
6．氯水中存在：Cl2+H2OHCl+HClO，下列化学用语表达正确的是
A．中子数为20的氯原子：35Cl B．HCl的电子式：
C．HClO的比例模型： D．氧原子核外电子轨道表示式：
7．下表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素
甲 5.7 47.1 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
下列说法正确的是
A．甲的金属性比乙强 B．乙的常见化合价为+1价
C．丙不可能为非金属元素 D．丁一定为金属元素
8．某种离子液体的阴离子结构如图，Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期，下列说法正确的是
A．单质与氢气反应剧烈程度：X>Q
B．Q和W形成的化合物中W为最高正价
C．所有原子最外层都满足8电子稳定结构
D．简单氢化物沸点：W>Q>X>Y
9．下列有关非金属元素的叙述以及推理结果正确的是
A．非金属性：F>Cl，故将F2通入NaCl溶液中能置换出氯
B．非金属性：BrC．非金属性：N>P，故稳定性：NH3>PH3
D．非金属性：S10．现有①、②、③三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3.则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：③＞②＞① B．原子半径：③＞②＞①
C．电负性：③＞②＞① D．最高正化合价：③＞②＞①
11．化学用语是化学学习的基础，下列化学用语错误的是
A．甲烷的结构式：
B．中子数为8的碳原子：
C．过氧化氢的电子式：
D．乙酸的结构简式：
12．下列表示不正确的是
A．水分子的空间填充模型： B．轨道的电子云轮廓图：
C．基态As原子的电子排布式： D．乙酸的最简式：
二、非选择题（共10题）
13．回答下列问题：
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是___________光谱。原子光谱是___________光谱。
(2)吸收光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量；发射光谱是___________的电子跃迁为___________的电子产生的，此过程中电子___________能量。
(3)1861年德国人基尔霍夫(G.R Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是___________。
(4)含有钾元素的盐的焰色试验为___________色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是___________。
14．电子排布的轨道表示式(电子排布图)
8O的轨道表示式如图：
例：根据上面回答下列问题：
(1)简并轨道：_______相同的原子轨道。
(2)电子对：同一个原子轨道中，自旋方向_______的一对电子。
(3)单电子：_______轨道中若只有一个电子，则该电子称为单电子。
(4)自旋平行：_______的单电子称为自旋平行。
(5)在氧原子中，有_______对电子对，有_______个单电子。
(6)在氧原子中，有_______种空间运动状态，有_______种运动状态不同的电子。
15．有下列各组物质：A．O2和O3 B．12C和13C C． CH3-CH2-CH2-CH3和 D．甲烷和庚烷
(1)___组两物质互为同位素。
(2)___组两物质互为同素异形体。
(3)___组两物质属于同系物。
(4)___组两物质互为同分异构体。
16．利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为____________，干燥管D的作用是________。
(2)已知在常温下，高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的；装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有黄色沉淀生成，离子方程式为__________________________________。
(3)若要证明非金属性：S＞C＞Si，则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________。
17．环己酮是重要的化工原料和化工溶剂，某研究小组对其进行了一些探究。
Ⅰ.环己酮的制备。反应原理为，还原产物为，反应过程放热，温度过高时环己酮易进一步被氧化，实验装置如图所示。
已知：溶液呈橙红色，溶液呈墨绿色。
(1)分液漏斗中盛放的试剂为_______。(填字母)
a.溶液 b.环己醇的硫酸溶液
(2)三颈烧瓶中反应体系的温度需控制在55~60℃，其加热方式为_______。
(3)反应结束后，还需滴加甲醇，直到_______(填实验现象)为止，随后分离提纯得到环己酮。
(4)若20.0 mL环己醇()完全反应并提纯后，得到纯环己酮()9.6 mL，则环己酮的产率为_______。(计算结果保留2位有效数字)
Ⅱ.环己酮的结构与性质
(5)环己酮中三种元素的电负性由小到大的顺序为_______。(用元素符号表示)
(6)若要测定环己酮的相对分子质量，可以采用的波谱分析手段为_______。
(7)已知：。环己酮和乙二醇在酸性条件下反应生成分子式为的产物，其结构简式为_______。
18．碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。
(1)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO等杂质，提纯工艺流程如下：
碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示
请回答下列问题：
①试剂A是________，“母液”中除了含有Na＋、CO、OH－离子外，还含有______等离子，过滤要“趁热”的目的是____________________。
②检验试剂级Na2CO3中Cl－、SO是否除尽，选用的试剂及加入的先后次序是_____(填字母)。
a．HCl、BaCl2、AgNO3　　 　 b．AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2
c．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 d．AgNO3、HCl、BaCl2
(2)“侯氏制碱法”的原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。下图是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3所用到的主要装置。
请回答下列问题：
①各仪器口的连接顺序为a接_____、____接______，____接b，实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量的CO2，其原因是______(填字母)。
a．使CO2更易被吸收 b．NH3比CO2更易制取 c．CO2的密度比NH3大
②将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来需要的玻璃仪器是_________。
③该兴趣小组用下图比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱，B中的试剂是________，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是____________。(H2SiO3是一种不溶于水的白色胶状物)
19．电解普通水和重水（H2O）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，体积为33.6L（标况下）。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少。
20．用表示原子：
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=___________。
21．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：
X Y Z M R Q
原子半径/nm 0.186 0.074 0.099 0.143
主要化合价 -4,+4 -2 -1,+7 +3
其它 阳离子核外无电子 单质为半导体材料 焰色反应呈黄色
(1)R在元素周期表中的位置是___________________________；R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系互为____________。
(2)Z的单质与水反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)Y与R相比，非金属性较强的是____________(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是____________(选填字母序号)。
a.常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b.稳定性XR >YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(4)根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是大于_______nm小于______nm。
(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物的水化物，且甲 + 乙→丙 + 水 。若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式是____________。
22．如表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。试回答下列问题：
(1)基态e原子核外电子排布式为___________，占据最高能级电子的电子云轮廓图为___________形，e的最高价氧化物对应水化物的化学式为___________。
(2)基态i原子核外电子排布式为___________，位于元素周期表中第___________周期第___________族，b、c、d三种原子的第一电离能大小顺序为___________。(写元素符号)
(3)g与e形成的化合物为___________化合物。
(4)元素h位于元素周期表的___________区。
(5)某同学的基态原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了___________。
参考答案：
1．C
A． 质子数为6，中子数为7的碳原子应该表示为13C，故A错误；
B．CO2分子的电子式应为：，故B错误；
C．H2O分子氧原子和氢原子分别形成一对电子对，其结构式： H—O—H，故C正确；
D．氧是8号元素，离子应该满足稳定结构，所以O2-的结构示意图：，故D错误；
故答案为C。
2．B
根据元素在周期表中的位置可知：1为H元素，2为O元素，3为Fe元素，4为Zn元素，5为Ge元素。
A．H元素外围电子排布式1s1，O元素外围电子排布式2s22p4，Fe元素外围电子排布式3d64s2，Zn元素外围电子排布式3d104s2，Ge元素外围电子排布式4s24p2，分别属于s、p、d、ds、p区，共4个不同的区，故A错误；
B．5为Ge元素、原子序数为32，分布在4个电子层上，电子数分别为2、8、18、4，原子结构示意图为，属于金属元素，故B正确；
C．元素1、2、3的基态原子价电子排布式分别为1s1、2s22p4、3d64s2，未成对电子数之比为1：2：4，故C错误；
D．元素4为Zn的最外层电子数为2，最外层电子数为2的元素有He、IIA、IIIB~VB、VIIB~VIII、IIB等族，所以最外层电子数为2的元素可能处于ds区、p区、s区、d区，故D错误；
故选B。
3．D
分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，据此解答。
A．与互为同位素，A不符合；
B．纤维素属于多糖，蔗糖是二糖，不能互为同分异构体，B不符合；
C．金刚石与石墨互为同素异形体，C不符合；
D．乙醇与二甲醚的分子式均是C2H6O，结构不同，互为同分异构体，D符合；
答案选D。
4．D
A．同分异构体必须是化合物，这两种物质为同位素，A错误；
B．单质不可能是同分异构体，这两种物质是同素异形体，B错误；
C．这两种物质为同一种物质，C错误；
D．前者为丁烷，后者为异丁烷，分子式相同，原子排列不同，互为同分异构体，D正确；
故答案选D。
5．BC
根据W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置，X的最高价氧化物对应的水化物既能溶于氢氧化钠溶液又能溶于硫酸，该氧化物为两性氧化物，X为Al、Y为Si、Z为S、W为C，由此分析。
A．Y为Si，Si的最高价氧化物是二氧化硅，可以溶于氢氟酸，故A不符合题意；
B．Y为Si ，硅单质可用于制作太阳能电池，故B符合题意；
C．Z为S，Y为Si，同周期元素的非金属性逐渐增强，Z元素的最高价氧化物对应的水化物H2SO4酸性一定强于Y，同时亚硫酸的酸性也强于硅酸，故C符合题意；
D．Z为S，Z元素单质在化学反应中既表现氧化性又表现还原性，故D不符合题意；
答案选BC。
6．C
A．中子数为20的氯原子为37Cl，A错误；
B．HCl为共价化合物，电子式为，B错误；
C．HClO中O原子在中间，氢原子半径最小，O原子次之，氯原子半径最大，HClO的空间构型为V形，C正确；
D．氧原子核外电子轨道表示式为，D错误；
故答案选C。
7．A
A．由表中数据可知，甲的第一电离能比乙低，所以甲的金属性比乙强，故A正确；
B．乙的第三电离能明显比第一、第二电离能高了很多，所以乙的最外层只有两个电子，乙为金属镁，其化合价为+2，故B错误；
C．甲的第一电离能远远小于第二电离能，所以甲为钠。丙一定不是铝，因为铝的第一电离能比镁小，所以丙一定是非金属元素，故C错误；
D．丁的第一电离能比丙更大，所以丁一定为非金属，故D错误；
故选A。
【点睛】同一周期中各元素的第一电离能随原子序数递增呈逐渐增大的趋势，但是每一周期的第IIA和第VA元素的第一电离能高于相邻的两种元素。同一元素的电离能逐级升高，但是升高的幅度不同，根据这个特点可以把核外电子分成不同的电子层，并由此确定元素的主要化合价。
8．D
Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，则基态Q原子的核外电子排布式为1s22s22p5，Q是氟元素。Z与其
他元素不在同一周期且Z所连的共价键个数为6，Z是硫元素。其他元素利用半径大小与共价键个数可以依次得出，W是氧元素、X是氮元素、Y是碳元素。
A．元素的非金属性越强，单质与氢气反应越剧烈，由强到弱的顺序为F>N，A错误；
B．Q是氟元素，W是氧元素，氟的电负性比氧强，二者形成的化合物中氧元素显正价，如OF2，但不是最高正价，B错误；
C．由结构中各原子连接的共价键个数可知，S原子不满足8电子稳定结构，C错误；
D．Q、W、X、Y简单氢化物分别是HF、H2O、NH3、CH4，沸点：H2O>HF>NH3> CH4，D正确；
故选D。
9．C
A．F2非常活泼能与水反应，F2通入NaCl溶液中，先发生的反应为，故A错误；
B．非金属性：Cl>Br，氢化物中共价键的稳定性：Cl>Br，所以氢化物电离出氢离子容易程度：HCl＜HBr，所以酸性：HCl＜HBr，故B错误；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性：N>P，所以稳定性：NH3>PH3，故C正确；
D．比较元素的非金属性，应当比较非金属元素最高价含氧酸的酸性，S元素的最高价含氧酸为硫酸，Cl元素的最高价含氧酸为高氯酸，故D错误；
答案选C。
10．A
由①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3可知，①为S，②为P，③为N。
A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素P的3p电子为半满稳定结构，第一电离能大于S，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：③＞②＞①，A项正确；
B．一般而言，电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右，原子半径逐渐减小，则原子半径：②＞①＞③，B项错误；
C．非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性：③＞①＞②，C项错误；
D．N、P最外层电子数相同，最高正化合价相同，都为+5价，S最外层电子数为6，最高正化合价为+6，最高正化合价：①＞③=②，D项错误；
答案选A。
11．C
A. 甲烷的分子式为CH4，甲烷的分子构型为正四面体，C原子在正四面体的中心，H原子在正四面体的顶点，形成四个一样的C-H键，故其结构式为，故A正确；
B. C原子的质子数为6，中子数为8的碳原子的质量数为6+8=14，原子符合左下角的数字表示原子的质子数，右上角的数字表示原子的质量数，故该碳原子为，故B正确；
C. 过氧化氢为共价化合物，其电子式为，故C错误；
D. 乙酸的结构简式为，故D正确；
故选C。
12．A
A．分子的空间构型为V形，且氧原子半径大于氢原子半径，空间填充模型为，故A错误；
B．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，轨道的电子云轮廓图是沿x轴方向伸展的哑铃形，故B正确；
C．As是33号元素，基态As原子的电子排布式为，故C正确；
D．乙酸结构简式为CH3COOH，分子式为，最简式为，故D正确；
选A。
13． 连续 线状 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 原子光谱 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；
(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；
(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；
(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；
14．(1)能量
(2)相反
(3)一个原子
(4)箭头同向
(5) 3 2
(6) 5 8
【解析】略
15． B A D C
根据同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的概念分析解答。
(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则12C和13C互为同位素；
(2)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则O2和O3两物质互为同素异形体；
(3)结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的物质互为同系物，则甲烷和庚烷两物质属于同系物；
(4)分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，则CH3-CH2-CH2-CH3和两物质互为同分异构体。
【点睛】1. 同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，则互为同素异形体的物质必须是单质；
2. 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素；
3. 同系物指结构相似，分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质，结构相似即同系物具有相同种类和数目的官能团，通式相同；
4. 具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；这是常考点，也是学生们的易错点。
16． 分液漏斗 防倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 Cl2+S2-=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液
（1）根据仪器构造可知仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入B中；
（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为Cl2+S2-=S↓+2Cl-；
（3）若要证明非金属性：S＞C＞Si，可以根据复分解反应的规律：强酸与弱酸的盐发生复分解反应制取弱酸。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。在装置A中放入稀硫酸，在装置B中放入Na2CO3，将稀硫酸滴入碳酸钠中，发生反应：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O，硫酸不具有挥发性，将反应产生的CO2气体通入到盛有硅酸钠溶液的C装置中，在C中发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，可观察到有白色胶状沉淀产生，产生了难溶性的硅酸沉淀，证明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，进而证明了元素的非金属性S＞C＞Si。
17． b 向水浴中加冰水维持温度或冰水浴或恒温水浴 溶液变为墨绿色 47.8% H该反应是一个放热反应，反应过程放热，温度过高时环己酮易进一步被氧化，当温度上升至55℃时，立即用水浴冷却，保持反应温度在55~60℃，甲醇具有还原性，与过量的重铬酸钠发生氧化还原反应生成二氧化碳、Cr3+和H2O，此时溶液变为墨绿色，可以防止环己酮继续被过量的重铬酸钠氧化，根据公式产率=计算产率，以此解答。
(1)该反应使用的硫酸溶液是浓硫酸，分液漏斗中应该盛放环己醇的硫酸溶液，向溶液中滴加，故答案为：b；
(2)三颈烧瓶中反应体系的温度需控制在55~60℃，反应过程放热，当温度上升至55℃时，向水浴中加冰水维持温度或冰水浴或恒温水浴，保持反应温度在55~60℃，故答案为：向水浴中加冰水维持温度或冰水浴或恒温水浴；
(3)甲醇具有还原性，与过量的重铬酸钠发生氧化还原反应生成二氧化碳、Cr3+和H2O，此时溶液变为墨绿色，可以防止环己酮继续被过量的重铬酸钠氧化，故答案为：溶液变为墨绿色；
(4)根据得失电子守恒配平方程式为：3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Na2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O，则理论上生成环己酮的质量为：×98g/mol=18.816g，所以所得产品的产率为×100%=47.8%，故答案为：47.8%；
(5)环己酮中三种元素为C、H、O，这三种元素的电负性由小到大的顺序为H(6)若要测定环己酮的相对分子质量，可以采用的波谱分析手段为质谱法，故答案为：质谱法；
(7)由题目所给信息，结合的不饱和度=2，可以推知中有两个环，则其结构简式为：，故答案为：。
18．(1) 氢氧化钠溶液或NaOH溶液 Cl－、SO(H＋) 提高Na2CO3·H2O的含量 c
(2) e f d c a 漏斗、烧杯、玻璃棒 稀硝酸 C中产生白色胶状物质
工业碳酸钠加入NaOH溶液，将镁离子、铁离子转化为沉淀；过滤除去沉淀，滤液蒸发结晶后趁热过滤，得到母液和碳酸钠晶体，晶体加热脱水得到碳酸钠；
模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3时首先向饱和氯化钠溶液中通入氨气，使得溶液显碱性可以吸收更多的二氧化碳，然后通入经过饱和碳酸氢钠净化后的二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体；
（1）①实验目的是得到碳酸钠，需要除去杂质Mg2＋、Fe3＋，为了不引入新杂质，需要加入NaOH溶液，将镁离子、铁离子转化为沉淀，故试剂A为氢氧化钠；在上述操作中没有除去的离子有：CO、Na＋、OH－、Cl－、SO，同时这是水溶液，水也要发生电离，还有水电离产生的H＋，因此还含有的离子是：Cl－、SO (H＋)；趁热过滤得到的是Na2CO3·H2O，趁热过滤的目的提高Na2CO3·H2O的含量且尽量防止杂质析出；
②验证是否除尽不能有其它离子的干扰，碳酸根离子和银离子、钡离子均会生成沉淀、硫酸根离子和银离子、钡离子均会生成沉淀、氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，故实验中应该首先加入稀硝酸除去碳酸根离子、然后加入硝酸钡检验硫酸根离子并除去硫酸根离子、最后加入硝酸银检验氯离子，故选c；
（2）①实验室不贮存的气体需要制取，A装置是制备CO2，生成的CO2混有HCl，对后面实验产生干扰，因此用饱和碳酸氢钠溶液除去，得到较纯净的CO2，洗气瓶是长管进气短管出气，a→e→f→d；装置B制取NH3，由于NH3极易溶于水，充入C装置的导管不能伸入到液面以下，防止倒吸，c→b，因此顺序是：aefdcb；先充入NH3，因为NH3极易溶于水且显碱性，为了更好的吸收CO2，故选a；
②晶体从混合物中分离，操作方法：过滤，需要的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒；
③比较三种元素的非金属性强弱，比较三者最高价氧化物对应水化物的酸性，酸性越强，非金属性越强；A装置是硝酸和碳酸钙的反应，产生气体，说明硝酸的酸性强于碳酸，硝酸易挥发，对后面的实验产生干扰，必须除去，用饱和碳酸氢钠溶液除去，然后产生的CO2气体通入到硅酸钠溶液中，所以B装置装饱和碳酸氢钠溶液，C中产生白色胶状物质，证明碳酸的酸性强于硅酸。
19．3:1
电解水的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，由方程式知，氢气和氧气的体积之比为2:1，33.6L混合气体气体的物质的量是n=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，其中氢气的体积为22.4L，氢气的物质的量为1mol；氧气的体积为11.2L，氧气的物质的量是0.5mol，氧气的质量m(O2)=（11.2L÷22.4L/mol）×32g/mol=16g；氢气的质量为2.5g，所以氢气的平均摩尔质量=2.5g÷1mol=2.5g/mol，普通氢和重氢的物质的量之比为：(4-2.5):(2.5-2)=1.5：0.5=3:1，普通氢和重氢都是双原子分子，所以普通氢和重氢的原子个数之比为3:1。
20． A-Z A-x-n A-x+n
(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；
(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；
(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
21． 第三周期ⅦA族 同位素 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Cl bc 0.099 0.143 NaAlO2或Na2SiO3
X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y有+4、-4价，单质为半导体材料，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；M为-2价，处于ⅥA族，则M为O元素；R有-1、+7价，则R为Cl元素；Q有+3价，处于ⅢA族，原子半径小于Na原子，则Q为Al元素，据此解答。
（1）R为Cl元素，原子核外电子数为17，有3个电子层最外层电子数为7，处于元素周期表中第三周期第ⅦA族，R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们属于同位素关系，故答案为第三周期第ⅦA族；同位素。
（2）Z为Na元素，Na与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 。
（3）Y为Si，R为Cl，位于同一周期，根据同周期元素非金属性从左到右逐渐增强可知，Cl的非金属性大于Si，
a.属于物质的物理性质，不能比较非金属性的强弱，故a错误；
b.元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故b正确；
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价，说明R得电子能力强，非金属性强，故c正确，
故答案为Cl；bc。
（4）Y为Si，与Al、Cl位于相同周期，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则Si的原子半径比Al小，比Cl大，即大于0.099nm小于0.143nm，
故答案为0.099nm；0.143nm。
（5）甲+乙→丙+水，应为中和反应，若丙的水溶液呈碱性，则对应的物质的应为强碱弱酸盐，可为NaAlO2或Na2SiO3，故答案为NaAlO2或Na2SiO3。
【点睛】非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等均可比较非金属性的强弱。
22．(1) 哑铃形 HClO4
(2) 或 四 IB N＞O＞C
(3)离子化合物
(4)d
(5)泡利原理
根据表中元素位置可以判断出a是H元素，b是C元素，c是N元素，d是O元素，e是Cl元素，g是K元素，h是Cr元素，i是Cu元素，据此分析回答问题。
（1）基态Cl原子的核外电子排布式为，离原子核越远的电子层其能量越高，即基态Cl原子中电子占据最高能级的符号是3p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形；e为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物为HClO4；
（2）元素i是Cu，原子序数为29，基态原子的核外电子排布式为或；位于元素周期表中第四周期IB族； b是C元素，c是N元素，d是O元素，同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能氮＞氧＞碳，即N＞O＞C；
（3）由分析可知e是Cl元素，g是K元素，两者可以形成KCl，为离子化合物；
（4）元素h是Cr，Cr的价层电子为：，位于元素周期表的d区；
（5）泡利原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，根据该原子的轨道表示式可知，违背了泡利原理。