第1章 原子结构 元素周期律 测试题 2022-2023学年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．如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素原子核外的电子数之和等于B原子的质量数。B原子核内的质子数和中子数相等。下列叙述不正确的是（ ）
A．A C B三种元素分别为氮、氟、硫
B．A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
C．B元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈强酸性
D．C元素是非金属性最强的元素
2．某元素的原子结构示意图为：，则该元素在元素周期表中的位置是
A．第二周期，第ⅠA族 B．第二周期，第ⅤA族
C．第三周期，第ⅣA族 D．第三周期，第ⅤA族
3．FEMC是锂电池电解液中常用的一种物质，由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z组成，其结构如图所示，其中Z元素在其化合物中只会显示一种价态。下列说法正确的是
A．最高化合价：Y＞X＞W
B．W的简单离子半径一定小于周期表中其它所有元素简单离子的半径
C．Z单质在一定条件下可置换出Y单质
D．Y的氢化物的稳定性一定强于X的氢化物的稳定性
4．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 L M X R T Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074 0.078
主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2 +5、-3
则下列相关叙述错误的是
A．简单氢化物的稳定性：X＞T＞Q
B．离子半径： X2- ＞T2- ＞ L2+ ＞M3+
C．工业上用电解熔融状态的M和T的化合物制取单质M
D．M和R的最高价氧化物对应的水化物既能与强碱反应又能与强酸反应
5．H、H、H、H＋可以用来表示
A．化学性质不同的氢原子 B．四种不同的元素
C．氢元素的四种不同粒子 D．四种不同的氢元素
6．金属铍主要用于原子能反应堆材料。铍的元素符号是
A．B B．Be C．Bi D．Br
7．下列有关元素周期表的结构叙述正确的是
A．元素周期表有七个横行，代表七个周期；有18个纵行，代表18个族
B．元素周期表中同周期ⅡA、ⅣA元素的原子序数之差可能为2、12、26
C．元素周期表中包含元素数目最多的是第一列
D．元素周期表中某些元素不可能既位于同一周期，又位于同一族
8．I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中的 I含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏．下列有关 I的叙述中错误的是（ ）
A．I的原子核外电子数为53 B．I与 I互为同位素
C．I的化学性质与 I相同 D．I与 I为同种核素
9．下列有关放射性核素的说法中，不正确的是
A．原子核外电子数为15 B．可能用于同位素示踪
C．原子的质量数为17 D．和的化学性质基本相同
10．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作 现象 解释或结论
A 向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀产生 该溶液中一定含有
B 左边棉球变为橙色，右边棉球变为蓝色 非金属性：Cl>Br>I
C 将酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液 溶液变黄色 H2O2的氧化性比Fe3＋强
D 少量的Fe粉中加入足量稀HNO3充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
A．A B．B C．C D．D
11．下列说法不正确的是
A．镁合金密度虽小，但硬度和强度较大
B．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是一种建筑行业常用的黏合剂
C．海水中含量最高的非金属元素是氯元素
D．铁的化合物应用广泛，如氯化铁和硫酸铁均是优良的净水剂
12．下列各组单质中，前者能将后者从化合物中置换出来的是（　　）
①Al、Fe ②C、Si ③Mg、C ④H2、Cu
A．只有①③ B．只有②④ C．只有①②④ D．①②③④
二、非选择题（共10题）
13．钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答：
(1)用镊子从煤油中取出一块钠，用___________吸净其表面的煤油，用小刀切下一小块，钠块表面很快变暗；将一小块钠放入坩埚中加热，反应现象为___________，反应的化学方程式是___________。 以上反应表明金属钠具有强的___________性(填“氧化”或“还原”)。
(2)铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___________；如果产生的气体在标准状态下的体积为4.48L，即反应转移的电子数为___________ NA。
(3)已知： Fe2O3+2Al A12O3+2Fe，反应物Fe2O3是一种红棕色粉末， 俗称___________；标出该反应电子转移的方向和数目___________。
14．根据要求填空
(1)明矾的化学式_______________，的电子式____________。
(2)使用焦炭和制取粗硅的主要反应方程式：_____________。
(3)硫酸酸化的条件下可用草酸还原制，填空并配平该反应：________+________+________=________+________+________。
(4)《新修本草》有云“青矾()本绿，新出窟未见风者，正如瑠璃…烧之赤色…”。请写出“青矾”高温分解时发生的化学反应_______________。
15．短周期元素A、B、C、D中，0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子， A的氧化物0.4g恰好与100mL0.2mol/L的盐酸完全反应，A原子核内质子数目与中子数目相等，B元素原子核外M层电子数目比K层多1个，C―比A元素的离子多1个电子层，D元素的原子核外L层比K层多2个电子。
A、B、C、D四种元素的名称分别是______________、____________、_____________、___________。
16．已知A、B、C、D四种物质的一些物理性质如表所示。
A B C D
分散到水中 悬浊液 无色溶液 液体分层，且下层为无色油状液体 无色溶液
熔点/℃ 1 452 －21.3 －11.5 801
沸点/℃ 1 703 78.9 117 1 210
根据上述信息，回答下列问题：
(1)若已知A与D不发生反应，且均不与水反应。
①欲从A、D的混合物中分离提纯D，需进行的操作：a溶解；b________(填操作名称，下同)；c________。
②上述a、b、c操作过程中均需用到的一种玻璃仪器为__________。
(2)从B的水溶液中分离出B的操作名称为__________________。
(3)从C与水的混合物中分离提纯C，除了烧杯所需的玻璃仪器还有________________。
(4)在用分液漏斗进行分液操作时，将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下，分液后漏斗内剩余的液体从分液漏斗的_______(填“上口”或“下口”)倒入或流入烧杯。
17．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验(苯，一种不溶于水，密度比水小的液体)：

请回答下列问题：
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________(填标号)。
A．烧杯　　B．坩埚　　C．表面皿　　D．泥三角　　E．酒精灯　　F．干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是________；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤⑤是萃取、分液，某学生选择用苯来提取碘的理由是___________________。
在分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。
A．直接将含碘苯溶液从分液漏斗上口倒出
B．直接将含碘苯溶液从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：________
18．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，元素W的一种单质是熔点高、硬度大的宝石，Y的原子半径在所有短周期主族元素中最大。X和Z同主族，由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有刺激性气味气体产生。回答下列问题。
(1)Y元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)Z元素是_______，由X和Z两种元素形成的化合物是_______。
(3)四种元素中的_______元素是形成化合物种类最多的元素。
(4)某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计一套实验方案，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热水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞 A．浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
2.向Na2S溶液中滴加新制的氯水 B．产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
3.钠与滴有酚敢试液的冷水反应 C．反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧
4.镁带与2mol·L-1的盐酸反应 D．剧烈反应，产生可燃性气体
5.铝条与2mol·L-1的盐酸反应 E.生成白色胶状沉淀，随后沉淀消失
6.向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
回答下列问题。
①实验目的：_______。
②与实验方案相对应的实验现象：实验方案2对应的实验现象是_______(填上表中的符号“A……F”，下同)；实验方案3对应的实验现象是_______。
③得出规律：同周期元素从左到右_______。
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．由铝硅两种物质组成的试样11 g，均匀地分成等质量的两份，一份与足量的盐酸反应可产生气体a L，一份与足量的NaOH溶液反应产生气体b L，合并两次收集的气体共有11.2 L(标准状况)，问此试样中铝、硅的物质的量分别是多少？_________。
21．工业生产粗硅的反应有：
SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑；SiO2＋3CSiC＋2CO↑。
(1)若产品中粗硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C 和SiO2的质量比为_____________。
(2)粗硅进一步制备纯硅的原理如下：
Si(粗)＋2Cl2(g) SiCl4(l)； SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl。
若上述反应中Si(粗)和SiCl4的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂_______________吨。
(3)工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

若反应①为：Si(粗)＋3HCl(g) SiHCl3(l)＋H2(g)；
则反应②的化学方程式为____________________________ 。
假设每一轮次生产过程中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为α1，反应②中H2的利用率为α2,，若制备1mol纯硅，在第二轮次的生产中，现补充投入HCl和H2的物质的量之比是5∶1。则α1与α2的代数关系式为____________________。
22．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R)表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气．
(1)写出各物质的化学式：A____；C____．
(2)写出反应①的化学方程式___该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___．
(3)写出反应④的离子方程式：_____．
(4)写出反应⑤的离子方程式_____．
(5)H2CO3的酸性强于E的酸性，请用离子方程式予以证明：____．
参考答案：
1．C
A、B、C为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B原子序数是x，则A的原子序数是、C原子序数是，A、B、C三种元素原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子核内质子数和中子数相等，则，解得，故A为N元素、B为S元素、C为F元素。
A．由上述分析可知，A、C、B三种元素分别为氮、氟、硫，故A正确；
B．A元素的最高价氧化物的水化物是硝酸，硝酸具有强氧化性，故B正确；
C．B元素氧化物的水化物有H2SO3、H2SO4，氢化物是H2S，硫酸属于强酸，而亚硫酸、氢硫酸属于弱酸，故C错误；
D．C为F元素，非金属性最强，故D正确；
答案选C。
2．D
根据原子结构示意图可知质子数是15个，有3个电子层，最外层电子数是5个，则位于元素周期表的第三周期第ⅤA族，答案选D。
3．C
FEMC是锂电池电解液中常用的一种物质，由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z组成，其结构如图所示，其中Z元素在其化合物中只会显示一种价态，则Z是F元素；W形成1个共价键，且原子序数比F小，则W是H；X形成4个共价键，则X是C元素；Y形成2个共价键，则Y是O元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
综上所述，W是H，X是C，Y是O，Z是F元素。
A．O元素原子半径小，元素的非金属性较强，没有与族序数相当的最高正化合价，碳元素的最高化合价为+4价，大于氧元素，A错误；
B．H元素的简单离子H+的半径是所有简单离子中半径最小的，但H-与Li+、Be2+核外电子排布相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：H-＞Li+＞Be2+，B错误；
C．F2可与水剧烈反应产生HF、O2，该反应所属基本类型为置换反应，C正确；
D．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。题目未指明是否是最简单的气体氢化物，因此不能比较物质的稳定性的强弱。如元素的非金属性：O＞C，则稳定性：H2O＞CH4，但H2O2的稳定性弱于CH4，D错误；
故合理选项是C。
4．A
L和R主要化合价为+2价，属于同主族，即属于第ⅡA族，同主族从上到下，原子半径增大，即R为Be，L为Mg，X和T最低价为-2价，属于同主族，即属于第ⅥA族，O元素高中阶段没有正价，因此T为O，X为S，同周期从左向右原子半径依次减小，M主要化合价为+3价，属于第ⅢA族，M的原子半径比R大，即M为Al，Q的主要化合价为+5价、-3价，即Q属于第ⅤA族，Q的原子半径小于X，即Q为N。
根据上述分析，R为Be，L为Mg，T为O，X为S，M为Al，Q为N；
A．非金属性越强，其简单氢化物越稳定，同主族从上到下，非金属性增强，即O的非金属性强于S，从而推出简单氢化物的稳定性O＞S，故A说法错误；
B．电子层数越多，一般微粒半径越大，当电子层数相同，微粒半径随着原子序数的递增而减小，即简单离子半径顺序是S2-＞O2-＞Mg2+＞Al3+，故B说法正确；
C．工业上常电解熔融状态的氧化铝，得到铝单质，故C说法正确；
D．M和R的最高价氧化物对应水化物分别是Al(OH)3、Be(OH)2，Be和Al处于对角线，其性质具有一定的相似性，氢氧化铝为两性氢氧化物，氢氧化铍也为两性氢氧化物，即Al(OH)3、Be(OH)2既能与强碱反应又能与强酸反应，故D说法正确；
答案为A。
5．C
、、是H的三种核素，H＋表示氢离子，因此它们是氢元素的四种不同粒子，故选C。
6．B
铍的元素符号为Be，故选：B。
7．B
A．元素周期表有七个横行，代表七个周期；有18个纵行，七个主族，七个副族，一个第Ⅷ族，一个零族共16个族，故A错误；
B．由于元素周期表中中间部分是过渡元素，则同周期第ⅡA族与第ⅣA族元素的原子序数差值是2或12或26，故B正确；
C．元素周期表中包含元素数目最多的是ⅢB（含有镧系和錒系），为第三列，故C错误；
D．元素周期表中镧系、锕系各有15种元素分别为第六、七周期的ⅢB，故D错误；
答案为B。
8．D
53131I是一种原子，其质量数为131，质子数为53，中子数=质量数﹣质子数，质子数=核外电子数，质子数相同，中子数不同的原子互为同位素，据此解答。
A、53131I的质子数为53，则核外电子数为53，A正确；
B、 I与I的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，B正确；
C、同种元素的原子的化学性质相同，C正确；
D、 I与 I质子数相同，中子数不同，互为同位素，是不同的核素，D错误；
答案选D。
【点睛】关于同位素的理解还需要注意以下几点：①“同位”是指这几种核素的质子数(核电荷数)相同，在元素周期表中占据同一个位置。②因许多元素存在同位素，故原子的种数多于元素的种数。有多少种核素就有多少种原子。但也并非所有元素都有同位素，如Na、F、Al等就没有同位素。③同位素分为稳定同位素和放射性同位素。④同位素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
9．C
A．的质子数为15，原子核外电子数=质子数=15，A正确；
B．是的一种同位素，具有放射性，可能用于同位素示踪，B正确；
C．原子的质子数为15，质量数为32，中子数为17，C不正确；
D．和互为同位素，二者的化学性质基本相同，所以和的化学性质基本相同，D正确；
故选C。
10．D
A．向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，溶液中也可能含有银离子，故A错误；，
B．将氯气通过滴有溴化钠溶液和淀粉碘化钾溶液的棉球，分别变为橙色和蓝色，只能证明非金属性Cl>Br、Cl>I，不能证明Br>I，故B错误；
C．将酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，溶液变黄色，可能是硝酸氧化亚铁离子，不能说明H2O2的氧化性比Fe3＋强，故C错误；
D．少量的Fe粉中加入足量稀HNO3充分反应后滴入KSCN溶液，溶液呈红色，说明有Fe3＋生成，只能是稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋，故D正确；
故答案为：D
11．C
A. 金属镁的相对原子质量较小，金属镁的密度小，镁合金具有硬度大、耐腐蚀性、密度小等方面的特点，与题意不符，A错误；
B. 硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，硅酸钠溶液具有粘性，是一种建筑行业常用的黏合剂，与题意不符，B错误；
C. 海水的主要成分是水，水中O元素的质量含量最多，所以海水中含量最高的非金属元素是O元素，符合题意，C正确；
D. 铁盐溶液中电离产生的铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体胶体能吸附净水，所以铁盐可以用作净水剂，氯化铁和硫酸铁等铁盐可以作净水剂，与题意不符，D错误；
答案为C。
12．D
①Al的金属性强于Fe，通过铝热反应置换出铁，①正确；
②C与二氧化硅高温下发生置换反应生成Si，②正确；
③Mg在二氧化碳中燃烧生成C，③正确；
④H2在加热的条件下还原氧化铜生成Cu，④正确；
答案选D。
13．(1) 滤纸 钠块熔化并燃烧，发出黄色火焰，有淡黄色固体生成 2Na+O2Na2O2 还原
(2) 2Al + 2NaOH + 2H2O =2 NaAlO2 + 3H2↑ 0.4
(3) 铁红
（1）由于Na保存在煤油中，故取用时需用滤纸吸干表面煤油；钠加热时，首先熔化成光亮小球，然后开始燃烧发出黄色火焰，最终生成淡黄色固体；对应方程式为：2Na+O2Na2O2；钠元素化合价升高，被氧化，作还原剂，表明Na具有很强的还原性；
（2）Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，对应化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；n(H2)=，转移电子的物质的量=2n(H2)=0.4 mol，即0.4NA；
（3）氧化铁俗名铁红；该反应中Al失电子转化为Al2O3，铁元素得电子转化为Fe，对应电子转移表示如下：。
14． KAl(SO4)2·12H2O ； 2C＋SiO22CO↑＋Si 1 2 2H+ 2 2 2H2O 2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
(1)明矾是十二水合硫酸铝钾，化学式是KAl(SO4)2·12H2O，根据价键规律，的电子式是；
(2)焦炭和高温条件下反应生成硅和一氧化碳，反应方程式是2C＋SiO22CO↑＋Si；
(3)硫酸酸化的条件下可用草酸还原制，中氯元素化合价由+5降低为+4，草酸中碳元素化合价由+3升高为+4，根据电子守恒、电荷守恒，反应离子方程式是 。
(4)烧之赤色说明高温分解生成氧化铁，铁元素化合价升高，一定有硫元素化合价降低，所以还有二氧化硫气体生成，根据得失电子守恒、质量守恒，高温分解时发生的化学反应2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。
15． 镁 铝 氯 碳
根据题意：0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子，转移1mole-，则A为+2价元素，A的氧化物的化学式是AO，0.4gAO恰好与100mL 0.2mol/L的盐酸完全反应，则0.4g AO的物质的量是0.01mol，AO的摩尔质量是40g/mol，A原子核内质子数目与中子数目相等，所以A是Mg元素；B元素原子核外M层电子数目比K层多1个，B是Al元素；C―比A元素的离子多1个电子层，C是Cl元素；D元素的原子核外L层比K层多2个电子，D是C元素。故答案：A、B、C、D四种元素的名称分别是镁、铝、氯、碳。
16． 过滤 蒸发结晶 玻璃棒 蒸馏 分液漏斗 上口
（1）若已知A与D不发生反应，且均不与水反应，根据A难溶于水分析判断；
（2）根据B与水的沸点相差较大分析；
（3）根据C不溶于水，密度大于水分析；
（4）在用分液漏斗进行分液操作时，上层液体从上口倒出，下层液体从下口倒出。
（1）①根据A与D的性质可知，A不溶于水，而D能溶于水，所以要分离处A与D，可以将二者溶解，过滤出A，然后通过蒸发结晶即可。
②在溶解、过滤和蒸发时都需要玻璃棒。
（2）根据B的性质可知，B与水互溶，但和水的沸点差别较大，所以可以通过蒸馏的方法得到B，即从B的水溶液中分离出B的操作名称为蒸馏。
（3）根据C的性质可知，C不溶于水，所以可以通过分液的方法得到。分液需要的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯，其中带活塞的玻璃仪器为分液漏斗。
（4）在用分液漏斗进行分液操作时，上层液体从上口倒出，下层液体从下口倒出，故将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体从下口倒出后，漏斗内剩余的液体从分液漏斗的上口倒入或流入烧杯。
【点睛】萃取的注意事项：
1、使用前先检查是否漏液。
2、振荡时,双手托住分液漏斗,右手按住瓶塞,平放,上下振荡。
3、放液前,要先打开瓶塞。
4、放液时,记住下层的为密度大的液体,从下面放出.上层的为密度相对小的液体,从上面倒出。
5、用完后应马上清洗干净。
17． BDE 过滤 蒸馏 苯与水互不相容，与碘水互不反应，碘在苯中的溶解度比水大 D 取少量液体与试管中，向其滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则含有单质碘
(1)根据实验操作步骤①灼烧来分析用到的实验仪器；
(2)分离固体和液体用过滤；将苯和碘分离，应用的是两者的沸点不同；
(3)根据萃取剂的选择原理来回答；根据分液的操作来分析；
(4)根据碘单质遇到淀粉会变蓝色来检验是否还有碘单质。
(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，故答案为BDE；
(2)将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法；将苯和碘分离，应用的是两者的沸点不同，即用蒸馏的方法；
(3)萃取剂的选择原理：和水互不相溶，苯与碘不反应，要萃取的物质在其中的溶解度大于在水中的溶解度，故可以选择苯；分液时，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，由于苯的密度比水小，故碘的苯溶液在上层，水在下层，故先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出，故答案为D；
(4)提取碘后的水溶液中若是含有单质碘，则遇到淀粉会变蓝色，可以取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)。
18． 第三周期第IA族 硫(S) SO2、SO3 碳(C) 探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律 F A 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，元素W的一种单质是熔点高、硬度大的宝石，W是C；Y的原子半径在所有短周期主族元素中最大，Y是Na。X和Z同主族，由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有刺激性气味气体产生，气体是二氧化硫，盐是硫代硫酸钠，则X是O，Z是S。
(1)钠元素的原子序数是11，在元素周期表中的位置是第三周期第IA族。
(2)Z元素是S，由X和Z两种元素形成的化合物是SO2、SO3。
(3)有机物中都含有碳元素，则四种元素中的碳元素是形成化合物种类最多的元素。
(4)①根据题意“某同学做同周期元素性质递变规律实验时”以及所做实验可以判断，本实验的实验目的是：探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律；
②用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞，其现象应是：有气体产生，产生的气体可在空气中燃烧，溶液变成浅红色，即B；向Na2S溶液中滴加新制的氯水，氯气会将硫离子氧化为单质硫，出现黄色沉淀，即F；钠与滴有酚酞试液的冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，其现象应该是：浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色，即A；镁带与2mol/L的盐酸反应，其现象应是：剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧，即D；铝条与2mol/L的盐酸反应，其现象是：反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧，即C；向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量，其现象：生成氢氧化铝白色胶状沉淀，继而在氢氧化钠过量时氢氧化铝与氢氧化钠反应使沉淀消失，即E；
③根据实验1、3，说明与水反应时钠比镁剧烈，即钠的金属性比镁强。根据4、5，说明与同浓度的盐酸反应，铝比镁剧烈，即铝的金属性比镁强；根据2说明氧化性：Cl2＞S，则非金属性：Cl＞S，由以上分析得出的结论是：第三周期从左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
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
【点睛】本题考查了有关混合物讨论的计算，题目难度较大，注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法，根据反应原理明确n的各取值范围及对应产物为解答本题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力。
20．n(Al)=0.2 mol，n(Si)=0.2 mol
铝能够与盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气，而硅只能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，则与盐酸反应生成的气体为铝反应生成的，则Si与氢氧化钠溶液反应生成的气体为：(b-a)L，然后根据电子守恒计算出铝、硅的物质的量。
假设每一份试样中含有Al、Si的物质的量分别是x、y，一份试样与盐酸反应放出氢气，发生反应：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，根据方程式可得氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L；一份与NaOH溶液反应，方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑，根据方程式可知：等物质的量的Al与足量的酸、碱反应产生氢气的体积相同，其产生的氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L，根据方程式可得Si反应产生的H2的体积V(H2)=44.8y L，由Al、Si两种物质组成的样品质量是11 g，均匀分成等质量的两份，每一份是5.5 g，则根据氢气的体积关系可得：33.6x+33.6x+44.8y=11.2，根据样品质量关系可得27x+28y=5.5，两式联立，解得x=y=0.1 mol，所以此试样中铝、硅的物质的量均是0.1 mol×2=0.2 mol。
【点睛】本题考查了混合物反应的计算，明确铝、硅的化学性质及反应的反应原理为解答关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力。
21．(1)1∶2
(2)125t
(3) SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl 5α1＝ 3α2 + 2α1α2
(1)根据方程式中碳和二氧化硅、硅、碳化硅之间的关系式计算；
(2)根据石英砂和硅之间关系式计算；
(3)根据反应物、生成物和反应条件写出反应方程式，根据损失多少补充多少的原则，根据硅和氯化氢、氢气的关系式计算需要的氯化氢和氢气。
（1）设硅、碳化硅的物质的量都是xmol，根据方程式知，生成xmol硅、xmol碳化硅需要的二氧化硅的物质的量是2xmol、碳的物质的量是5xmol，所以参加反应的 C 和 SiO2的质量比=(5x×12)g:(2x×60)g=1:2；
（2）设需要生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂m吨，则：
所以m吨×75%×(1-10%)×80%×80%:25.2吨=60:28，解得m=125；
（3）由工艺流程可知，反应②是氢气与SiHCl3反应生成Si(纯)、HCl，反应方程式为：SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl；
由工艺流程与反应①、反应②可知，补充的HCl等于损失的HCl、补充的氢气等于损失的氢气，制备1mol纯硅需要1mol粗硅，由反应①可知需要HCl物质的量为3mol，故实际通入的HCl为mol，补充的HCl为(-3)mol，由反应②可知，需要氢气的物质的量为1mol，实际通入氢气为mol，补充的氢气为(-1)mol，故(-3)mol:(-1)mol=5:1，整理得5α1=3α2+2α1α2。
22． SiO2 Na2SiO3 2C+SiO2Si+2CO↑ 1：2 Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑ +Ca2+=CaSiO3↓ +CO2+H2O=H2SiO3↓+
A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A与焦碳高温下生成D，则A为SiO2，D为Si，C为Na2SiO3，根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3，根据反应⑥推知E为H2SiO3，据此解答。
(1)由分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，答案：SiO2；Na2SiO3；
(2)由分析可知反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，该反应中氧化剂是SiO2，还原剂是C，根据方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，答案：2C+SiO2Si+2CO↑；1：2；
(3)反应④是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑，答案：Si+2OH﹣+H2O=+2H2↑；
(4)反应⑤是硅酸钠与氯化钙溶液反应生成硅酸钙沉淀和氯化钠，离子方程式为+Ca2+=CaSiO3↓，答案：+Ca2+=CaSiO3↓；
(5)E为H2SiO3，要证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，根据复分解反应中的强酸可以制弱酸原理，可向Na2SiO3的水溶液中通入CO2气体，发生反应产生H2SiO3和碳酸钠，该反应的离子方程式为+CO2+H2O=H2SiO3↓+，答案：+CO2+H2O=H2SiO3↓+。
【点睛】常见的非金属单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气的只能是硅，这是本题推断的突破口，在学习时要注意物质的一些特性