第1章 原子结构元素周期律 练习题 （含解析）2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第1章《原子结构 元素周期律》练习题
一、单选题
1．科学家预测原子序数为114的元素具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期ⅣA族，称为类铅。下列关于它的性质的叙述中，错误的是
A．最外层电子数为4 B．金属性比铅强
C．有7个电子层 D．最高价氧化物对应水化物是强酸
2．“得芯者得天下”，华为麒麟芯片的制备要用到高纯硅，如图是由二氧化硅制备高纯硅的流程：
下列有关说法，错误的是
A．反应①中焦炭作氧化剂 B．②③都是置换反应
C．流程中H2和HCl均可循环利用 D．Si是制造太阳能电池的材料
3．下列说法正确的是
A．二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维
B．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2
C．钠着火能用泡沫灭火器灭火
D．氢氧化铝和苏打都可以用于治疗胃酸过多
4．1911年，卢瑟福（英国）是根据以下哪个实验研究或现象，提出了带核的原子结构模型
A．元素化合时的质量比例关系 B．研究阴极射线的质荷比
C．研究氢原子光谱 D．α粒子散射实验
5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族，下列说法正确的是(　　)
A．原子半径的大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱
D．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素。X的最高正价与最低负价代数和为0，Y为金属元素，Y与Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，X与W所在族序数之和等于10。下列说法正确的是
A．简单氢化物的热稳定性：Z＞W＞X
B．Z、W的简单气态氢化物中心原子的杂化方式不相同
C．XW2分子的空间构型为直线型
D．Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒
7．下列比较错误的是
A．离子半径大小：S2->O2->Na+ B．气态氢化物稳定性：HBrC．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH D．最高价含氧酸酸性：HIO4>HBrO4
8．短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X的原子半径小于Y的原子半径，Z的单质是空气中含量最高的气体，W原子最外层比Y原子最外层少1个电子，W的单质制得的金属容器常温下可盛装浓硫酸。下列说法正确的是
A．原子半径: r(Y)B．X、Y 形成的化合物只含有极性键
C．Z、W的简单离子具有相同的电子层结构
D．Y的最高价氧化物的水化物酸性比Z 的强
9．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子最外层M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是(　　)
A．元素Y和Q可形成化合物Y2O3
B．T的一种单质的空间构型为正四面体形，键角为
C．X和Q结合生成的化合物为共价化合物
D．ZO2是极性键构成的非极性分子
10．随着工业4.0的到来，工业设备对芯片的需求越来越高，制造芯片所用的半导体材料是
A．二氧化硅 B．碳 C．铝 D．硅
11．下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是
A．酸性： B．沸点：H2S
C．溶解性： D．热稳定性：
12．A元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，则A、B元素（ ）
A．一定是第2周期元素
B．一定是同一主族元素
C．可能是第2、3周期元素
D．形成化合物一定是离子化合物
13．下列元素中，一定属于主族元素的是（ ）
A．元素的最高正化合价为＋7
B．元素原子的最外层电子数为2
C．原子核外各电子层的电子数均达到饱和
D．其最高价氧化物溶于水是强酸，且有气态氢化物
14．下列叙述正确的是（ ）
A．最外层电子数较少的金属元素，一定比最外层电子数较多的金属元素活泼性强
B．含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性
C．失去电子越多的还原剂，其还原性越强
D．阴离子只能失去电子被氧化，作还原剂
二、填空题
15．下表是中学化学教科书中元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题。
(1)⑥表示的元素是_______。
(2)②的原子结构示意图是_______。
(3)由①和③两种元素组成的化合物的化学式是_______。
(4)④和⑤两种元素的金属性强弱顺序是④_______⑤(填“＜”或“>”)。
(5)与②同主族且化合物能做光导纤维的元素在第_______周期。
16．在原子序数1~20号元素中，按下列要求用合适的化学用语填空：
（1）原子半径最小的元素是___________________；
（2）与水反应最剧烈的金属是_________________；
（3）气态氢化物最稳定的化合物是_____________；
（4）最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是______________；
（5）最高价氧化物对应的水化物呈两性的是________________。
17．下表给出14～17号元素的一些性质，请回答：
14Si 15P 16S 17Cl
单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃时发生爆炸
最高价氧化物的水化物 H4SiO4弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强含氧酸
（1）它们所形成的氢化物中稳定性最差的是________，还原性最差的是_____。
（2）四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐_____________________，试从原子结构的角度加以解释____________。
（3）一定条件下，反应H2S+Cl2=2HCl+S能否发生？简述理由___________。
18．a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：
微粒代码 a b c d e f g
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
电荷数 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中b的离子半径大于e的离子半径；d是四原子分子；c与f可形成两个共价型g分子。试写出：
(1)a微粒的结构示意简图_______；
(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为_______(用化学式表示)；
(3)d与盐酸反应的离子方程式为_______；
(4)c微粒是_______，f微粒是_______(用化学式表示)。
19．如图是氨元素的几种价态与物质类别的对应关系：
回答下列问题：
(1)写出氮元素在元素周期表的位置_______。
(2)从氢元素化合价分析，具有氧化性和还原性。写出生成A的化学反应方程式：_______，这个反应体现了_______性。
(3)与图中的物质C常用于检验的存在，则C的化学式为_______。写出用C检验的存在的离子方程式_______。
(4)物质B为氮元素的气态氢化物，B的化学式为_______；实验室制取B的化学方程式为_______。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为_______。
20．有下列微粒：①；②；③；④16O；⑤18O；⑥12C；⑦14C；⑧40K；⑨40Ca。根据以上9种微粒回答以下问题：
(1)共含有_______种核素，分为_______种不同的元素。
(2)互为同位素的是(填序号)_______、_______、_______。
(3)质量数相等的微粒是(填序号)_______。
(4)形成的水分子共有_______种。
21．根据所学知识，回答下列问题：
（1）现有下列物质；①KCl晶体②液态HCl③CO2 ④汞⑤CaCO3固体⑥稀硫酸⑦酒精C2H5OH ⑧熔融的NaCl ⑨浓氨水，其中属于电解质的是（填序号，下同）___________；属于非电解质的是____________；能导电的有__________。
（2）已知：2Fe3++2I ===2Fe2++I2，2Fe2++Br2===2Fe3++2Br 。在含有 FeI2和 FeBr2的溶液中通入少量 Cl2，则最先被氧化的离子是_____，I 、Br 、Fe2+还原性由强到弱的顺序为：___________。
（3）实验室里盛装NaOH溶液试剂瓶用橡皮塞或软木塞，而不用玻璃塞。用化学方程式解释：_________________________________________________
（4） 0.3mol氨气和0.4mol二氧化碳的质量之比___________，所含分子数之比______________，所含原子数之比____________。
22．(1)写出表示含有8个质子，10个中子的原子的化学符号：_______。
(2)根据下列微粒回答问题：1H、2H、3H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2
①以上8种微粒共有_____种核素，共_____种元素。
②互为同位素的是__________。
③质量数相等的是_____，中子数相等的是__________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为_____；中子数之比为_____；电子数之比为_____。
(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标况下的体积之比为_____。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．原子序数为114的元素位置在第七周期ⅣA族，最外层电子数为4，故A正确；
B．同主族元素从上到下金属性增强，所以金属性比铅强，故B正确；
C．原子序数为114的元素位置在第七周期ⅣA族，有7个电子层，故C正确；
D．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，该元素是金属元素，最高价氧化物对应水化物不可能是强酸，故D错误；
选D。
2．A
【详解】A. 反应①中焦炭转变为CO，化合价升高，发生氧化反应，故作还原剂，A错误；
B. ②③都是一种化合物和一种单质反应，生成一种新的化合物和新的单质，故均为置换反应，B正确；
C. 流程②中氢气生成、流程③中氢气消耗，故流程中H2可循环使用，流程③中氯化氢生成、流程②中氯化氢消耗，故HCl可循环利用，C正确；
D. 硅是良好的半导体，Si是制造芯片、太阳能电池的材料，D正确；
答案选A。
3．B
【详解】A．二氧化硅不导电，能传递光信号，可用于制造光导纤维，A错误；
B．石灰石在高温下与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，最终转化为硫酸钙，因此可用于消除燃煤烟气中的SO2，B正确；
C．钠着火生成过氧化钠，过氧化钠和水以及二氧化碳均反应，钠也和水反应，而泡沫灭火器喷出的泡沫含有二氧化碳和水，因此不能用泡沫灭火器灭火，C错误；
D．氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多，苏打是碳酸钠，碱性强，不能用于治疗胃酸过多，小苏打可以，D错误；
答案选B。
4．D
【详解】1911年英国科学家卢瑟福做了一个实验：用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的粒子轰击金箔，结果是大多数粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，还有极少数的粒子被反弹了回来．据此他提出了带核的原子结构模型：原子是由原子核和核外电子构成．这个实验就是：α粒子散射实验。
故选D。
5．D
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故X为碳元素；W与X同主族，所以W是Si元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y为氧元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，离子核外电子数为10，故Z的质子数为12，则Z为Mg。
A、同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)，选项A错误；
B、Y和Z、W形成的化合物分别为MgO、SiO2，MgO、SiO2中存在的化学键分别是离子键、共价键，选项B错误；
C、元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性X(C)>W(Si)，所以X的最高价氧化物的水化物酸性比W的强，选项C错误；
D、元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性Y(O)>W(Si)，所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，选项D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律。其涉及各种元素及其化合物的性质，所以要掌握其规律。例如元素金属性和非金属性的强弱比较。通常有三种方法比较：1．结构比较法：根据原子结构比较，最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。2．位置比较法：根据元素周期表中的位置比较，金属性：右上弱左下强。非金属性：左下弱，右上强。根据金属活动性顺序表比较：按钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银铂金顺序减弱。根据非金属活动性顺序表比较：按氟氧氯溴碘硫顺序减弱。
6．C
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们分别位于不同的主族，X的最高正价与最低负价代数和为0，X与W所在族序数之和等于10，则X处于ⅣA主族，W处于ⅥA族，结合原子序数可知，X为C元素、W为S元素，Y与Z最外层电子数之和与W的相等，即二者最外层电子数之和为6，又由于分别位于不同的主族，只能为IA、ⅤA族元素，结合原子序数，则Y为Na、Z为P元素，据此分析结合元素性质解答。
【详解】A．X为C元素、W为S元素，Z为P元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性W＞Z，简单氢化物的热稳定性：W＞Z，故A错误；
B．W为S元素，Z为P元素，Z、W的简单气态氢化物分别为PH3和H2S，PH3中心原子P的价层电子对数=3+=4，P原子的杂化方式为sp3杂化，H2S中心原子S的价层电子对数=2+=4，S原子的杂化方式为sp3杂化，二者中心原子的杂化方式相同，故B错误；
C．X为C元素、W为S元素，XW2为CS2，CS2与CO2互为等电子体，互为等电子体的分子具有相似的结构，CO2分子的空间构型为直线型，则CS2分子的空间构型也为直线型，故C正确；
D．Z为P元素，Z的最高价含氧酸的钠盐溶液为Na3PO4，Na3PO4属于强碱弱酸盐，PO43-在溶液中发生多步水解，在溶液中以PO43-、HPO42-、H2PO4-、H3PO4四种含P元素的微粒存在，故D错误；
答案选C。
7．D
【详解】A．核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以O2->Na+；电子层数多的离子，半径越大，故离子半径大小S2->O2->Na+，故A正确；
B．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，非金属性越强，最简单氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞Br，气态氢化物的稳定性为HBr＜HCl＜HF，故B正确；
C．同主族元素从上到下金属性依次增强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，金属性K＞Na＞Li，对应最高价氧化物的水化物的碱性为KOH＞NaOH＞LiOH， 故C正确；
D．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，非金属性越强非金属性Br＞I，非金属性越强最高价氧化物对应的水化物酸性越强，最高价含氧酸酸性：HIO4故答案为D。
8．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大， Z的单质是空气中含量最高的气体，则Z为氮元素，W的单质制得的金属容器常温下可盛装浓硫酸，则W为铝元素，W原子最外层比Y原子最外层少1个电子而原子序数大于Y，则Y为碳元素，X的原子半径小于Y的原子半径，则X只能是氢元素。
【详解】A．同周期元素的原子半径从左到右依次减小，则原子半径: r(Z)B． X、Y 形成的化合物C2H2等既含非极性键又含极性键，选项B错误；
C．Z、W的简单离子N3-、Al3+均为10电子离子，具有相同的电子层结构，选项C正确；
D．Y的最高价氧化物的水化物H2CO3酸性比Z 的最高价氧化物的水化物HNO3弱，选项D错误。
答案选C。
9．B
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子最外层M层上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T是P元素，据此分析解题。
【详解】由分析知：X为S元素、Y为Fe元素、Z为C元素、Q为O元素、T为P元素；
A．Y是Fe元素、Q是O元素，二者形成的氧化物有氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁，所以元素Y和Q可形成化合物Fe2O3，故A正确；
B．T是P元素，白磷的空间构型为正四面体形，但键角是60，故B错误；
C．X是S元素、Q是O元素，非金属元素之间易形成共价键，二氧化硫、三氧化硫均只存在共价键，为共价化合物，故C正确；
D．ZO2是CO2，只含极性键，且二氧化碳分子结构对称，为非极性分子，故D正确；
故答案为B。
10．D
【详解】制造芯片所用的半导体材料是硅，二氧化硅用于光导纤维，答案选D。
11．A
【详解】A．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：S>P，则酸性：H2SO4>H3PO4，能用元素周期律解释，A正确；
B．水分子间可以形成氢键，H2S分子间作用力为范德华力，氢键比化学键弱，但比范德华力强，氢键会使物质的沸点升高，所以H2O沸点高于H2S，B错误；
C．元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：Na>Mg，则碱性：NaOH>Mg(OH)2，溶解性不能用元素周期律解释，C错误；
D． 碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，不能用元素周期律解释，D错误；
答案为：A。
12．C
【分析】A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，应为O元素，B元素的原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，核外电子数可为2、1，或2、8、4，可能为Li、Si，以此解答该题。
【详解】由上述分析可知，A为O元素，B为Li或Si元素；
A．如B为Si元素，则为第三周期元素，故A错误；
B．A为O元素，B可能为Li或Si元素，则一定不在同一主族，故B错误；
C．A为O元素，B可能为Li或Si元素，可能是第二、三周期元素，故C正确；
D．A为O元素，若B为Si元素，形成SiO2，为共价化合物，故D错误；
答案为C。
13．D
【详解】A. 元素的最高正化合价为+7的元素不一定为主族元素,如高锰酸钾(KMnO4)中锰元素的化合价为+7，锰元素不属于主族元素，故A错误；
B. 元素原子的最外层有2个电子的元素不一定为主族元素，如He和有些过渡元素最外层电子数为2，故B错误；
C. 稀有气体元素的原子核外各电子层的电子数均达到饱和，为0族元素，不属于主族元素，故C错误；
D. 其最高价氧化物溶于水是强酸，且有气态氢化物，该元素一定为非金属元素，稀有气体元素不能形成气态氢化物和氧化物，过渡元素都是金属元素，也不能形成气态氢化物，它们的最高价氧化物对应的水化物也不是酸性的，故D正确；
故答案选D.
14．B
【详解】A.金属的活性强弱和最外层电子数多少无关，还需要考虑电子层数多少，故错误；
B.含有最高价元素的化合物不一定具有氢氧化性，如碳酸，故正确；
C.还原性强弱与电子数多少无关，故错误；
D.阴离子也可能得到电子，如次氯酸根离子，能做氧化剂，故错误。
故选B。
【点睛】掌握金属性和非金属性的强弱判断依据，注意金属性的强弱和最外层电子数多少无关，与失电子能力有关。
15． Cl或氯元素 NH3或N2H4 ＞ 三
【分析】根据元素周期表，推出①为H，②为C，③为N，④为Na，⑤为Mg，⑥为Cl，据此分析；
【详解】(1)⑥位于第三周期ⅦA，17号元素，该元素为Cl；
故答案为Cl或氯元素；
(2)②位于第二周期ⅣA族，6号元素，为C元素，其原子结构示意图为；
故答案为；
(3) ①为H，③为N，形成的化合物可以是NH3或N2H4；
故答案为NH3或N2H4；
(4)④为Na，⑤为Mg，同周期从左向右金属性逐渐减弱，Na的金属性强于Mg；
故答案为＞；
(5) 光导纤维为SiO2，与C属于同主族，即做光导纤维的元素为Si，位于第三周期ⅣA族；
故答案为三。
16． H K HF HClO4 Al(OH)3（或Be(OH)2）
【分析】（1）周期表中第一周期中的H原子半径最小；
（2）周期表中IA族元素金属性最强，则同族内原子半径越大金属性越强，与水反应最剧烈；
（3）周期表中非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强；
（4）周期表中非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强；
（5）最高价氧化物对应的水化物呈两性的为Al(OH)3（或Be(OH)2）。
【详解】（1）周期表中第一周期中的H原子半径最小；
（2）周期表中IA族元素金属性最强，则同族内原子半径越大金属性越强，与水反应最剧烈，则1~20号元素中K与水反应最剧烈；
（3）周期表中非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则HF气态氢化物最稳定；
（4）周期表中非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则HClO4酸性最强；
（5）最高价氧化物对应的水化物呈两性的为Al(OH)3（或Be(OH)2）。
【点睛】周期表中非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，F无氧化物，则HClO4酸性最强。
17． SiH4 HCl 增强 四种元素原子的电子层数虽相同，但最外层电子数依次增加，随着核电荷数依次递增，原子半径依次减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，因此，非金属性逐渐增强 能够发生，因非金属性Cl＞S，氧化性Cl2＞S，故Cl2能置换出H2S中的硫
【详解】（1）根据表中信息可判断，硅与氢气化合的条件最高，因此所形成的氢化物中稳定性最差的是SiH4。氯气与氢气最容易化合，这说明氯元素的非金属性最强，非金属性越强，相应氢化物的还原性越弱，则还原性最差的是HCl。
（2）根据与氢气化合的难易程度及最高价氧化物水化物的酸性强弱可知四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐增强。这是由于四种元素原子的电子层数虽相同，但最外层电子数依次增加，随着核电荷数依次递增，原子半径依次减小，核对外层电子的引力逐渐增大，得电子能力逐渐增强，因此，非金属性逐渐增强。
（3）因非金属性Cl＞S，氧化性Cl2＞S，故Cl2能置换出H2S中的硫。
18．(1)
(2)NaOH>Mg(OH)2
(3)NH3+H+= NH
(4) OH- H3O+
【分析】a是单核且含有10电子的微粒，则a是Ne；
b是单核且带1个单位正电荷的离子，电子数为10，则b是Na+；
c是双核10电子微粒，且带一个单位负电荷，则c是OH-；
d是多核10电子分子，d是由共价键构成的四原子分子，则d是NH3；
e是单核带2个单位正电荷的10电子阳离子，则e是Mg2+；
f是多核带1个单位正电荷的10电子阳离子，g是多核分子且电子数为10的分子，c与f可形成两个共价型的g分子，则f是H3O+、g是H2O；
根据以上分析结合元素周期律知识进行解答。
(1)
a是Ne，Ne原子核外有2个电子层、最外层电子数是8，则Ne原子结构示意图为，故答案为：；
(2)
金属性：Na＞Mg，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性NaOH＞Mg(OH)2，故答案为：NaOH＞Mg(OH)2；
(3)
d为氨气，与盐酸反应生成氯化铵，方程式为NH3+H+=NH；故答案为：NH3+H+=NH；
(4)
c的化学式为：OH-，f是H3O+，故答案为：OH-；H3O+。
19．(1)第二周期第ⅤA族
(2) N2+O22NO 还原性
(3) AgNO3 Cl－+Ag＋＝AgCl↓
(4) NH3 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑
(5)C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
【分析】由图中N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气、A为NO、C为硝酸盐。
(1)
氮元素的原子序数是7，位于元素周期表的第二周期第ⅤA族；
(2)
A是NO，在放电条件下氮气和氧气化合生成NO，方程式为N2+O22NO，反应中氮元素化合价升高，被氧化，体现氮气的还原性；
(3)
C为硝酸盐，用AgNO3、HNO3检验Cl－的存在，则C为硝酸银，化学式AgNO3，反应的离子方程式为Cl－+Ag＋＝AgCl↓；
(4)
B是氨气，化学式为NH3，实验室制备氨气的方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑。
(5)
在加热条件下，浓硝酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程式为：C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O
20． 9 5 ①、②、③ ④⑤ ⑥⑦ ⑧⑨ 12
【详解】(1)质子数不同的原子属于不同的核素，质子数相同、中子数不同的原子也属于不同的核素，所以共含有9种核素；质子数相同的原子属于同一种元素，所以共分为5种不同的元素。答案为：9；5；
(2)同种元素的不同核素互为同位素，它们是①、②、③，④16O、⑤18O，⑥12C；⑦14C；故选①②③；④⑤；⑥⑦。答案为：①②③；④⑤；⑥⑦；
(3)质量数相等的微粒是⑧40K；⑨40Ca，故选⑧⑨。答案为：⑧⑨；
(4)形成的水分子共有12种，它们是1H216O、1H218O、2H216O、2H218O、3H216O、3H218O、1H2H16O、1H2H18O、1H3H16O、1H3H18O、2H3H16O、2H3H18O。答案为：12。
21． ①②⑤⑧ ③⑦ ④⑥⑧⑨ I I ＞Fe2+ ＞Br 2NaOH+ SiO2== Na2SiO3+ H2O 51:176 3:4 1:1
【分析】（1）在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质；在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质；含有自由移动的电子或阴阳离子的物质就能导电；
（2）还原剂的还原性大于还原产物；
（3）玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应生成硅酸钠；
（4）计算氨气和二氧化碳的质量、原子数即可。
【详解】（1）①晶体是化合物，溶于水和熔融状态下都能导电，是电解质，阴、阳离子不自由移动，所以不能导电；②液态是化合物，溶于水能导电，是电解质，液态HCl中只存在分子，所以不导电；③是化合物，虽然其水溶液能导电，但导电的离子不是自身电离的，属于非电解质，只存在分子，所以不导电；④汞属于金属单质，既不是电解质也不是非电解质，金属单质可以导电；⑤CaCO3固体是化合物，溶于水和熔融状态下都能导电，是电解质，阴、阳离子不自由移动，所以不能导电；⑥稀硫酸是混合物，既不是电解质、也不是非电解质，含有自由移动的氢离子和硫酸根，能导电；⑦酒精是化合物，在水溶液和熔融状态下都不导电，属于非电解质；⑧熔融的是化合物，溶于水和熔融状态下都能导电，是电解质，有自由移动的钠离子和氯离子，能导电；⑨浓氨水属于混合物，既不是电解质、也不是非电解质，含有自由移动的铵根和氢氧根离子，能导电；属于电解质的是①②⑤⑧；属于非电解质的是③⑦；能导电的是④⑥⑧⑨；
故答案为：①②⑤⑧；③⑦；④⑥⑧⑨；
（2）根据，碘离子是还原剂，亚铁离子是还原产物，故还原性：，根据，亚铁离子是还原剂，溴离子是还原产物，故还原性：，综上所述，还原性顺序：；在含有和的溶液中通入少量，还原性强的先被氧化，即先被氧化，
故答案为：；；
（3）玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠反应生成的硅酸钠有黏性，能够将玻璃塞和瓶身粘在一起，方程式为：，
故答案为：；
（4）0.3mol氨气的质量是0.3mol×17g/mol=5.1g，0.4mol二氧化碳的质量是0.4mol×44g/mol=17.6g，故二者质量比为51:176；分子数之比即为物质的量之比，即3:4；0.3mol氨气含原子物质的量是1.2mol，0.4mol二氧化碳中含原子物质的量为1.2mol，故原子数之比为1:1，
故答案为： 51:176；3:4；1:1。
【点睛】同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物；比较还原性强弱，根据反应即可判断。
22． 6 5 1H、2H、3H 14C、14N 14C、16O 23∶34 2∶3 11∶16 10∶9
【详解】
(1)含有8个质子、10个中子的原子的质量数为：8+10=18，化学符号为：；
(2)①1H、2H、3H的质子数均为1，中子数分别为0、1、2，属于氢元素的不同核素；14C、14N、16O的质子数不同，属于不同元素的核素，35Cl2、37Cl2是由质子数相同而中子数不同的Cl原子构成的分子，则8种微粒中共有6种核素，共5种元素；
②质子数相同而中子数不同的核素互为同位素，则互为同位素的是1H、2H、3H；
③元素符号的左上角表示的是质量数，则质量数相等的是14C、14N；中子数等于质量数减去质子数，则中子数相等的是14C、16O，中子数均为8；
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于其摩尔质量之比，为：=23∶34；14CO2与S18O2的中子数分别为：(14-6)+(16-8)×2=24、(32-16)+(18-8)×2=36，中子数之比为：24∶36=2∶3；14CO2与S18O2的电子数分别为：6+8×2=22、16+8×2=32，电子数之比为：22∶32=11∶16；
(4)H2O和D2O的摩尔质量之比为：18∶20=9∶10，质量相同的H2O和D2O，二者物质的量之比等于其摩尔质量的反比，为10∶9，水与钠反应时的关系式为：2Na~H2(或D2)，与足量钠反应时，放出的气体在标况下的体积之比为：10∶9