第四章 物质结构元素周期律 测试题 （含解析）2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．以下变化中只是共价键被破坏的是
A．氢氧化钠溶于水 B．溴溶于四氯化碳
C．氯化铵受热分解 D．金刚石熔化
2．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述不正确的是
A．WZ的水溶液呈中性
B．元素非金属性的顺序为X＜ Y＜ Z
C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
3．一种离子化合物(如图所示)，可用作分析试剂、杀虫剂在纺织印染工业中用作树脂整理催化剂，其中X、Y、Z、W为短周期元素且原子序数依次增大。Y、Z可形成新型陶瓷，是一种超硬材料，硬度仅次于金刚石，X、W形成的化合物易溶于水，其水溶液显弱酸性。下列叙述正确的是
A．W的最高价氧化物的水化物的化学式为：HWO4
B．气态氢化合物的稳定性：Z>Y
C．该化合物中存在离子键、共价键、配位键，且1mol该化合物中有1mol配位键
D．Y的最高价氧化合物的水化物是二元弱酸
4．硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一。下列说法正确的是
A．硒的摄入量越多对人体健康越好 B．SeO32－空间构型为正四面体
C．H2Se的熔沸点比H2S高 D．H2SeO4的酸性比H2SO4强
5．据报道，科学家发现了如下反应：O2+PtF6=O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物，其中Pt为+5价，对于此反应，下列说法正确的是
A．在此反应中，O2是氧化剂
B．由上述信息可知O、F均无正价
C．在此反应中，每生成1molO2(PtF6)转移电子数为NA
D．离子化合物中一定没有共价键
6．与互为同位素，下列说法中正确的是
A．与具有相同的中子数 B．与具有相同的质子数
C．与具有不同的电子数 D．与具有相同的质量数
7．下列物质中，都是由极性键构成的分子的一组是(　　)
A．CH4和HBr B．N2和H2O C．He和CCl4 D．H2O2和HCl
8．X、Y、Z、W是4种短周期主族元素，在周期表中的相对位置如表，已知四种元素的原子最外层电子数之和为18，则以下说法中正确的是（　　）
A．Y的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2
B．X、Y、Z、W四种原子中，X的原子半径最小
C．Y的氢化物的沸点一定高于X的氢化物的沸点
D．X、Y、W三种元素氧化物对应的水化物的酸性依次增强
9．已知周期表中短周期的一部分如图所示，若a原子最外层电子数比次外层电子数少3，下列说法中正确的是
d
a b c
A．原子半径大小顺序是c>b>a
B．b的氢化物的沸点比d的高
C．c和d的某种单质可用于自来水消毒
D．a、b、c氧化物对应水化物的酸性强弱关系是c>b>a
10．最新合成的化合物甲是一种新型农药，其结构如图所示。已知X、Y、Z、W是位于同一周期的短周期元素，W最外层电子数是Y电子总数的一半，Z最高正化合价与最低负化合价代数和为2。下列叙述错误的是
A．该化合物中各原子均达到8电子稳定结构
B．Z的最高价含氧酸为强酸
C．简单离子半径：Z>W>X
D．最高价氧化物水化物的酸性：W>Z
11．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X和W同主族，Z与W相邻，X的最外层电子数是内层的两倍，Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸。下列说法不正确的是
A．Y、Q的氧化物对应的水化物均为强酸
B．简单离子的半径大小：Q>Z
C．Y、Q的简单氢化物能发生反应
D．Z和W的单质都能与NaOH溶液发生反应
12．短周斯元素按原子序数递增的顺序排列，可形成如图所示的“蜗牛”形状。图中每个“ ” 代表一种元素，其中①代表氢元素。下列说法错误的是
A．①~⑦所代表的元素中，共有3种金属元素，4种非金属元素
B．①与③所形成的化合物中，某些化合物可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．离子半径：④>⑤>⑥
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：③<⑦
二、非选择题（共10题）
13．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图：
信息 元素名称 原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半 ____ ____
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍 ____ ____
C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同 ____ ____
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的 ____ ____
14．下表是元素周期表的一部分，请用化学符号回答有关问题：
主族 周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA VA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为___________。
(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是___________，最高价氧化物的水化物中酸性最强的是___________。
(3)第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是___________，写出该元素的单质分别与⑥、⑩最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________、___________。
15．元素周期表的建立和元素周期律的发现，揭示了元素“位-构-性”之间的内在联系，可以根据“位-构-性”的特点预测和解释元素的性质。下图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：
(1)元素②在周期表中的位置是___________
(2)元素③、④的原子半径大小关系为___________ (用相应的元素符号表示)
(3)将元素⑤、⑦、⑧的氢化物稳定性由强到弱排序___________(用化学式表示)
(4)元素①、④、⑥组成化合物的电子式为___________
(5)写出②的单质和③的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式___________
(6)元素④、⑥、⑧组成了漂白液的有效成分，请写出其与浓盐酸反应的化学方程式___________
16．明天会怎么样都不知道，但我知道不会做的永远是下一题。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
实验序号 实验步骤
① 将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中，再向溶液中滴加酚酞溶液
② 向新制得到的Na2S溶液中滴加新制的氯水
③ 将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
④ 将镁条投入稀盐酸中
⑤ 将铝条投入稀盐酸中
（1）实验目的：研究______元素性质递变规律．
（2）实验用品：
试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等．
仪器：①_______，②______，试管，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等
（3）写出实验②中的实验现象和化学方程式
现 象：____________________________。
化学方程式__________________________________________。
（4）实验结论__________________________________。
17．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(1)若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，（KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气），C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液___的现象，即可证明。从环保角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用___溶液吸收尾气。请写出一种制氯气的化学反应方程式：___。
(2)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液___的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有___溶液的洗气瓶。
18．某同学为验证同主族元素非金属性的变化规律，设计了如下实验（实验装置如图所示）。
（1）仪器A的名称为___，干燥管D的作用是___。
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为___。
（3）若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4固体，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到___，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用___溶液吸收尾气。
（4）课外活动小组在A中加盐酸、B中加CaCO3固体，C中加Na2SiO3溶液，观察到C中产生白色沉淀(H2SiO3)，请你利用原子结构知识解释这一现象：___；有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加盛有___的洗气瓶。
19．如图为向100 mL 2 mol/L AlCl3溶液中加入2 mol/L NaOH溶液过程中，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答：
(1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为1∶________。
(2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式是___________________。
(3)B点对应溶液中存在的物质的量浓度最大的离子是_____(填离子符号)；若向B点对应溶液中通入二氧化碳气体，可见到的现象是________________________。
(4)当该AlCl3溶液中产生7.8 g沉淀时，消耗2 mol/L NaOH溶液的体积可能是多少？ ______________。(写计算过程)
20．向 100mL BaCl2、AlCl3 和 FeCl3 的混合溶液 A 中逐滴加入 Na2SO4 和 NaOH 的混合溶液 B，产生的沉淀 的物质的量(n)和加入溶液 B 的体积(V)关系如图。
(1)当加入 B 溶液 110mL 时，溶液中的沉淀为_____(填化学式，下同)，溶液中的杂质是____________________。
(2)从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时发生的离子反应方程式______。
(3)将 A、B 溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表
溶质 Na2SO4 NaOH BaCl2 AlCl3 FeCl3
c(mol/L) ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
21．（1）有氯化铝和氯化镁的混合溶液，向其中滴加a mL 3mol·L－1NaOH溶液之后，改成滴加cmol/L HCl溶液，所得沉淀的物质的量y(mol)与试剂总体积V(mL)间的关系如右图所示。请回答下列问题：
①上述 HCl溶液的浓度c=________________mol/L。
②所加NaOH溶液的体积为( )
A．9 mL B．7.5 mL C．7 mL D．6 mL
（2）向仅含Fe2+、I－、Br－的溶液通入适量氯气，溶液中这三种离子的物质的量的变化如图所示。（已知氧化性：Br2> Fe3+>I2）请回答下列问题：
①原混合液中n(FeBr2)=________mol ；
②a值等于__________。
22．如表是元素周期表的一部分，参照元素在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：
（1）在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_______________，碱性最强的是_____________，显两性的是_____________。（化学式）
（2）这些元素中，化学性质最不活泼原子的原子结构示意图为__________；气态氢化物中，最稳定的是_________（化学式），②③④⑤形成的氢化物中沸点最高的是_______（化学式）。
（3）①和④两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为_____________。
（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为______________________________(用离子符号和“>”表示)。
（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的化学方程式_____________________。
（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，下列说法或实验能提供证据的是_______。
A．比较两种元素的单质的熔点、沸点高低
B．将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度
C．比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
参考答案：
1．D
A．氢氧化钠溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，破坏的是离子键，A不符合；
B．溴溶于四氯化碳化学键不变，B不符合；
C．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，破坏的是离子键和共价键，C不符合；
D．金刚石熔化破坏的是共价键，D符合；
答案选D。
2．D
根据题目分析，Z的最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl元素，X为Si元素，有化合价代数和为0可知，Y元素化合价为-3价，Y为P元素，由W的核外电子数可知，W为Na元素，据此分析。
A．WZ为NaCl，说溶液呈中性，A正确；
B．同一周期非金属的非金属性随着原子序数的递增而增大，故X、Y、Z三种元素的非金属性从小到大为XC．Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，为中强酸，C正确；
D．该新化合物中P元素的化合价为-3价，满足8电子稳定结构，D错误；
故选D。
3．B
由图可知，Z和Y周围都连接了4根化学键，结合离子所带电荷，及Y、Z可形成新型陶瓷，是一种超硬材料，硬度仅次于金刚石，可以推知Y为B、Z为N；X和W都连一根键且X、W形成的化合物易溶于水，其水溶液显弱酸性，可以推测X为H元素，W为F元素，以此解答。
A．W为F元素，没有正价，不存在最高价氧化物的水化物，故A错误；
B．非金属性：N>B，则气态氢化合物的稳定性：Z>Y，故B正确；
C．该化合物是离子化合物存在离子键、共价键、配位键，1mol该化合物中有2mol配位键，故C错误；
D．Y为B，最高价氧化合物的水化物H3BO3是一元弱酸，故D错误；
故选B。
4．C
A．硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一，但并不表示摄入量越多越好，故A错误；
B．SeO32－中心原子的价电子对数为3+=4，其中有1个孤电子对，中心原子为sp3杂化，其空间构型为三角锥形，故B错误；
C．H2Se和H2S结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则H2Se的熔沸点比H2S高，故C正确；
D．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，Se的非金属性比S弱，则H2SeO4的酸性比H2SO4弱，故D错误；
故答案为C。
5．C
A．O2(PtF6)为离子化合物，其中Pt为+5价，该反应中O2转化为，则O2是还原剂，A错误；
B．由上述信息可知O有正价，B错误；
C．O2+PtF6=O2(PtF6)中Pt由+6价变为+5价，而O2转化为，由0价升高到+1价，都是转移1个电子，则每生成1molO2(PtF6)转移电子数为NA，C正确；
D．O2(PtF6)中氧原子和氧原子之间存在非极性共价键，D错误；
故选C。
6．B
A．16O与18O的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，A错误；
B．16O与18O的质子数都为8，B正确；
C．16O与18O的质子数都为8，核外电子数都为8，C错误；
D．16O的质量数为16，18O的质量数为18，D错误；
故选B。
7．A
不同非金属元素形成的化合物分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如C2H2、H2O2等)；同一非金属元素形成的单质分子中都含有非极性键；稀有气体单质分子中既不含有极性键，也不含有非极性键，
故选：A。
8．A
由元素周期表的位置可知，X和Y为第二周期，Z和W为第三周期，设Z的最外层电子数为n，X的最外层电子数为n+1，Y的最外层电子数为n+2，W的最外层电子数为n+3，则n+n+1+n+2+n+3=18，n=3，则Z为Al、X为C、Y为N、W为S。
根据分析可知，X为C元素，Y为N，Z为Al，W为S元素；
A．Y为N，位于ⅤA族，其最高化合价为+5，最低化合价为-3，则N元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为2，故A正确；
B．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则四种原子中Z（Al）的原子半径最大，Y（N）的原子半径最小，故B错误；
C．没有指出简单氢化物，该说法不合理，如含有较多C的烃常温下为液态、固态，其沸点大于氨气，故C错误；
D．缺少条件，无法比较N、S元素氧化物对应水化物的酸性，如：硫酸＞亚硝酸，硝酸＞亚硫酸，故D错误；
故选：A。
9．C
a、b、c是第三周期元素，d是第二周期元素，若a原子最外层电子数比次外层电子数少3，则a是P元素、b是S元素、c是Cl元素、d是O元素；
A．同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径大小顺序是P>S>Cl，故A错误；
B．H2O分子间能形成氢键，H2O的沸点比H2S的高，故B错误；
C．O3和Cl2可用于自来水消毒，故C正确；
D．a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是HClO4>H2SO4>H3PO4，若不是最高价含氧酸不一定满足上述关系，如：H2SO3的酸性大于HClO，故D错误；
故选C。
10．B
X、Y、Z、W是位于同一周期的短周期元素；如结构图所示，W和Y之间形成单键，则W的最外层电子数为7，故Y的总电子数为14，则Y为Si，W为Cl；X可以形成X+，则X为Na；Z最高正化合价与最低负化合价代数和为2，则Z为P。
A．由分析可知，X为Na，Y为Si，Z为P，W为Cl；如结构图所示，Na失去一个电子形成的Na+而达到8电子稳定结构，Cl和Si之间有一对共用电子，使得它们也达到了8电子稳定结构，P和Si之间也有一对共用电子，并且P还含有一个外来电子，故P也达到了8电子稳定结构，即该化合物中各原子均达到8电子稳定结构，A正确；
B．由分析可知，Z为P，其最高价含氧酸H3PO4为中强酸，B错误；
C．由分析可知，Z为P，W为Cl，X为Na；P3-、Cl-的电子层构型相同，Cl-的核电荷数较大，则离子半径：P3-＞Cl-；P3-、Cl-均含有3个电子层，Na+含有2个电子层，Na+的离子半径最小，故离子半径：P3-＞Cl-＞Na+，即简单离子半径：Z>W>X，C正确；
D．由分析可知，Z为P，W为Cl；同一周期，从左到右，元素的非金属性依次增强；元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物的酸性越强；非金属性：Cl＞P，则酸性：HClO4＞H3PO4，即最高价氧化物水化物的酸性：W>Z，D正确；
故选B。
11．A
由题干信息可知，X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X的最外层电子数是内层的两倍，X有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；X和W同主族，W为Si；Z与W相邻，Z为Al；Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸，结合原子序数可知Y为N，Q为Cl元素，据此分析解题。
由上述分析可知，X为C元素，Y为N，Z为Al，W为Si，Q为Cl元素，
A．N、Cl的氧化物对应的水化物不一定为强酸，如亚硝酸和次氯酸，A错误；
B．电子层越多离子半径越大，则简单离子的半径大小：Q＞Z，B正确；
C．Y、Q的简单氢化物分别为氨气、氯化氢，氨气和氯化氢能发生反应生成氯化铵，C正确；
D．Z和W的单质分别为铝、硅，铝和硅都能与NaOH溶液发生反应，D正确；
故答案为：A。
12．D
①点代表氢元素，按照原子序数由小到大由里往外延伸，由图可知，②为Be、③为C、④为O、⑤为Na、⑥为A1、⑦为Si，虚线连接的原子处于同主族，据此分析解题。
A．①~⑦所代表的元素中，共有3种金属元素，4种非金属元素，故A正确；
B．①与③所形成的化合物中，某些化合物可使酸性高锰酸钾溶液褪色，例如乙烯，故B正确；
C．电子层数相同，原子序数小离子半径大，离子半径：④>⑤>⑥，故C正确；
D．非金属性越强最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，C的非金属性大于Si，最高价氧化物对应的水化物的酸性：③＞⑦，故D错误；
答案选D。
13． 硅 硼 钠 氧
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半，M层电子数为4，则A为Si，原子结构示意图为：，故答案为硅；；
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为3，故B为硼元素，原子结构示意图为：，故答案为硼；；
(3)C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同，C为钠元素，原子结构示意图为：，故答案为钠；；
(4)D元素原子次外层电子数是最外层电子数的，原子次外层电子数只能为2，最外层电子数为6，D是氧元素，原子结构示意图为：，故答案为氧；。
14．(1)
(2) HCl>H2S>CH4>SiH4 HClO4
(3) Al3+ 2Al+2OH +2H2O=2+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
根据元素在周期表中的位置可知，①为H元素，②为C元素，③为N元素，④为O元素，⑤为Ne元素，⑥为Na元素，⑦为Al元素，⑧为Si元素，⑨为S元素，⑩为Cl元素，结合元素周期律分析解答。
（1）稀有气体化学性质最不活泼，所以化学性质最不活泼的元素是⑤，即Ne元素，其核电荷数为10，核外电子数为10，原子结构示意图为，故答案为：；
（2）②、⑧、⑨、⑩四种元素分别为C、Si、S、Cl，非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，所以简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为：HCl>H2S>CH4>SiH4；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性最强的是HClO4，故答案为：HCl>H2S>CH4>SiH4；HClO4；
（3）电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，所以第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是Al3+；⑥、⑩最高价氧化物的水化物分别为NaOH和HClO4，铝单质与氢氧化钠反应离子方程式为：2Al+2OH +2H2O=2+3H2↑，与高氯酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故答案为：Al3+；2Al+2OH +2H2O=2+3H2↑；2Al+6H+=2Al3++3H2↑。
15．(1)第二周期第ⅣA族
(2)N>O
(3)HF、HCl、H2S
(4)
(5)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(6)NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑
根据元素周期表可知①H、②C、③N、④O、⑤F、⑥Na、⑦S、⑧Cl。
（1）②C是第二周期第ⅣA族；
故答案为：第二周期第ⅣA族。
（2）同周期主族元素核电荷数越大，半径越小，N>O；
故答案为：N>O。
（3）⑤、⑦、⑧的氢化物为HF，H2S，HCl，同周期主族元素核电荷数越大，非金属性越强，氢化物越稳定，HCl＞H2S；同一主族元素核电荷数越大，非金属性越弱，氢化物越不稳定，HCl＜HF；则稳定性由强到弱为：HF、HCl、H2S；
故答案为：HF、HCl、H2S。
（4）①、④、⑥组成化合物NaOH，电子式为；
故答案为：。
（5）②的单质和③的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
故答案为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
（6）漂白液有效成分是NaClO，与浓盐酸反应的方程式为NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑；
故答案为：NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑。
16． 同周期 烧杯 酒精灯 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 同周期元素性质从左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
分析：(1)由实验步骤可以知道,比较Na、Mg、Al的金属性强弱,S、Cl的非金属性强弱,实验目的是研究同周期元素性质递变规律。
(2)步骤①中需要用沸水,应用酒精灯加热,用烧杯盛放水,且钠与水的反应应在烧杯中进行,而Mg、Al与盐酸反应应在试管中进行,试管已经给定，所以需要烧杯和酒精灯。
(3)氯水与硫化钠反应生成S与NaCl,S为淡黄色且不溶与水。
(4)根据反应现象判断金属性、非金属性强弱规律。
详解：(1)由实验步骤可以知道,比较Na、Mg、Al的金属性强弱,S、Cl的非金属性强弱,实验目的是研究同周期元素性质递变规律；正确答案:同周期。
(2)步骤①中需要用沸水,应用酒精灯加热,用烧杯盛放水,且钠与水的反应应在烧杯中进行；正确答案:烧杯、酒精灯。
(3)氯水与硫化钠反应生成S与NaCl,反应方程式为: Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；现象:出现淡黄色沉淀；正确答案: 产生淡黄色沉淀； Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 。
(4)①因镁条能和热水反应生成氢氧化镁和氢气,氢氧化镁是碱,遇酚酞变红,所以会看到镁条表面有大量气泡,溶液变成红色；②因氯气能将硫离子氧化为硫: Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,硫不溶于水,产生浅黄色沉淀,说明Cl非金属性比S的强；③钠与冷水剧烈反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠遇酚酞变红,颜色较①中更深,说明金属性Na>Mg；④因镁为活泼金属,与盐酸发生置换反应,所以剧烈反应,迅速产生大量无色气体；⑤铝能与盐酸反应,较镁不活泼,所以反应不十分剧烈,对比④⑤可以知道金属性Mg>Al；以此可得出：同周期元素性质自左向右金属性越来越弱,非金属性越来越强；正确答案:同周期元素性质自左向右金属性越来越弱,非金属性越来越强。
点睛：比较元素金属性规律：①与水或酸反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应的水化物的碱性；比价元素非金属性规律：①非金属元素的单质与氢气化合的难易程度及氢化物的稳定性，越容易化合，形成的氢化物越稳定，该元素的非金属性就越强；②非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，该元素的非金属性就越强。
17． 变蓝色 NaOH MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O或2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 变浑浊或有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
A 中盐酸滴入B中的KMnO4或CaCO3固体中，发生反应，前者生成Cl2，后者生成CO2，且气体中都混入HCl；气体进入C中以前，若C中为碘化钾淀粉溶液，则不需除去HCl，若C中为硅酸钠溶液，由于HCl的存在会干扰实验的结果，所以应先除去HCl。
(1)若要证明非金属性：Cl＞I，A中浓盐酸与B中KMnO4发生反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，生成的Cl2通入C中，与淀粉碘化钾混合溶液发生反应：2KI+Cl2==2KCl+I2，生成的I2与淀粉作用，观察到C中溶液变蓝色的现象，即可证明。因为Cl2会污染环境，需用碱液处理，所以可用NaOH溶液吸收尾气。可用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应来制氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O或2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。答案为：变蓝色；NaOH；MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O或2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)若要证明非金属性：C＞Si，则需发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3，所以在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液变浑浊或有白色沉淀生成，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加除去CO2中混有HCl的装置，此装置为装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。答案为：变浑浊或有白色沉淀生成；饱和NaHCO3。
【点睛】在反应制得的气体中，常混入酸或碱挥发出的杂质，实验过程中是否需除去杂质，则看杂质的存在是否对实验结果造成影响，若不产生影响，则不需去除，否则必须去除。
18． 分液漏斗 防倒吸 S2-+Cl2=S↓+2Cl- 溶液变蓝 氢氧化钠 碳原子、硅原子核外均有4个电子，硅的电子层比碳多，则在同一主族，非金属性碳强于硅，所以碳酸酸性强于硅酸，能发生强酸制弱酸的反应 饱和碳酸氢钠溶液
（1）仪器A分液漏斗，干燥管D的作用是防倒吸，故答案为：分液漏斗；防倒吸；
（2）氯气的氧化性比硫强，则氯气与硫化钠发生置换反应的离子方程式为S2-+Cl2=S↓+2Cl-，，故答案为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；
（3）浓盐酸与KMnO4固体反应生成氯气，氯气能与碘化钾发生反应生成碘单质，淀粉遇碘会变蓝，氯气有毒，为避免污染空气，可用氢氧化钠溶液吸收尾气，故答案为：溶液变蓝；氢氧化钠；
（4）盐酸酸性比碳酸酸性强，则盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，碳原子、硅原子核外均有4个电子，硅的电子层比碳多，则在同一主族，非金属性碳强于硅，所以碳酸酸性强于硅酸，则二氧化碳能与硅酸钠发生强酸制弱酸的反应生成硅酸白色沉淀；因为盐酸具有挥发性，对实验有干扰，则二氧化碳中的氯化氢应用饱和的碳酸氢钠溶液除去，故答案为：碳原子、硅原子核外均有4个电子，硅的电子层比碳多，则在同一主族，非金属性碳强于硅，所以碳酸酸性强于硅酸，能发生强酸制弱酸的反应；饱和碳酸氢钠溶液。
19．(1)3
(2)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
(3) Na+ 生成白色沉淀
(4)150mL或350mL
（1）达到A点，是沉淀的最大值，根据方程式：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，所以氯化铝和氢氧化钠的物质的量比值为1:3。故答案为：3；
（2）AB段为氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O。故答案为：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O；
（3）B点对应的溶液中存在偏铝酸钠和氯化钠，所以物质的量浓度最大的为Na+；向溶液通入二氧化碳，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，所以现象为生成白色沉淀。故答案为：Na+；生成白色沉淀；
（4）若为前面阶段，氯化铝有剩余，则根据方程式AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，计算氢氧化钠的物质的量为×3=0.3mol，氢氧化钠溶液的体积为=0.15L即150mL，若为后面阶段，氯化铝先全部转化为沉淀，需要氢氧化钠的物质的量为2×0.1×3=0.6mol。生成0.2mol沉淀，在溶解0.1mol沉淀即可，溶解沉淀需要的氢氧化钠的物质的量为0.1mol，所以总共需要氢氧化钠0.7mol，则体积为=0.35L即350mL。故答案为：150mL或350mL。
20． BaSO4、Fe(OH)3 NaAlO2 Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O 1 1 1 0.2 0.1
根据图象进行分段分析；根据反应各段落发生的化学反应或离子反应分析解答。
(1)溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才开始沉淀，
图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO4、Fe（OH）3和Al(OH)3，且加入B溶液90mL时，Fe3+、Al3+恰好沉淀完全，这段反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓，Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓，Al3++3OH-= Al(OH)3↓；
图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由Al(OH)3的溶解和BaSO4的继续生成所引起，且溶解的Al（OH）3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等，故加入的物质：n（NaOH）=n（Na2SO4），这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；
图中第三段曲线中，加入B溶液100mL时，Ba2+恰好沉淀完全，这段中Al(OH)3继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，所以此刻溶液中的沉淀只有BaSO4、Fe(OH)3，由于溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol Al(OH)3，所以溶液中此刻生成了NaAlO2杂质，故答案为为：BaSO4、Fe(OH)3 ，NaAlO2；
(2) 从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时，即为图中第二段曲线是平行线，这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；故答案为Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O ；
(3)从图象第三段曲线中可以看出，加入B溶液100mL时，Ba2+恰好沉淀完全，这段中Al（OH）3继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，溶解了0.01mol Al(OH)3，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=1mol/L，则共加入Na2SO4为0.01mol，故c（Na2SO4）=1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO4为0.01（mol），故A溶液中c（Ba2+）=1mol/L，即c（BaCl2）=1mol/L；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，则Fe（OH）3为(0.11-0.1)=0.01mol，A中c（Fe3+）=1mol/L；第二、三段曲线共消耗B溶液20mL，n（NaOH）=1mol×0.02mol/L=0.02mol，据Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，则共溶解的Al(OH)3为0.02mol，则A中c（Al3+）==0.2mol/L，故答案为c（Na2SO4）=1mol/L，c（NaOH）=1mol/L ，c（BaCl2）=1mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L ，c（Fe3+）=01mol/L。
【点睛】注意根据图象中的变化，快速准确地判断各阶段的离子反应，结合各阶段的各种物质的量变化进行计算。
本题的突破点在第二和第三段图象变化，即铝离子的沉淀和溶解过程的物质的量变化以及消耗氢氧化钠的物质的量的确定，从而展开进一步推断。
21． 1.5mol/L C 3 6
（1）①根据图象可知当加入5mL氢氧化钠后沉淀达到最大值，此时溶液中的溶质是氯化钠。继续加入氢氧化钠溶液，氢氧化铝开始溶解，B点后沉淀不再发生变化，则溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积是1mL，所以生成的氢氧化铝是0.003mol。而C点又开始出现沉淀，这说明此时是盐酸和偏铝酸钠反应，消耗盐酸的物质的量是0.003mol，盐酸的体积是2mL，所以盐酸的浓度是＝1.5mol/L；
②根据以上分析可知所以B→C中3mL溶液中氢氧化钠和盐酸的物质的量相等，设氢氧化钠溶液的体积是x，则3x＝（3—x）×1.5，解得x＝1mL，所以实际加入的氢氧化钠溶液体积是75mL，答案选C。
（2）①还原性是I－＞Fe2+＞Br－，氯气首先氧化碘离子，根据图象可知消耗氯气是1mol，则碘离子是2mol。然后氧化亚铁离子，消耗氯气是2mol，所以亚铁离子是4mol，其中碘化亚铁是1mol，则原混合液中n (FeBr2)＝3mol；
②溴离子是6mol，消耗氯气是3mol，所以a＝3+3＝6。
22． HClO4 NaOH Al(OH)3 HF H2O Cl- > O2- > Na+ > Al3+ NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O BC
分析：根据元素在周期表中的位置，可知①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是F，⑥是Na，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是Ar。第三周期，从左向右金属性在减弱，非金属性增强，Cl的非金属性最强，钠的金属性最强，铝具有两性；可利用两种金属分别与水、酸反应的剧烈程度，金属之间的置换反应，最高价氧化物对应水化物的碱性等来判断。
详解：（1）第三周期，从左向右金属性在减弱，非金属性增强，Cl的非金属性最强，钠的金属性最强，铝具有两性；在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是NaOH，显两性的是Al(OH)3 。（2）这些元素中，Ar是惰性元素，化学性质最不活泼原子是Ar，原子结构示意图为；F的非金属性最强，气态氢化物中，最稳定的是HF，②③④⑤形成的氢化物中，水分子间形成氢键，沸点最高的是H2O（化学式）。（3）①为H和④为O，两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为。（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径，氯离子三个电子层，半径最大，O2- 、Na+ 、 Al3+三种离子电子层结构相同，核电荷大的半径小，由大到小的顺序为Cl- > O2- > Na+ > Al3+ 。（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物是 NaOH 、Al(OH)3 ，两者反应生成 NaAlO2 、 H2O ，两者之间发生反应的化学方程式 NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O 。（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，A.比较两种元素的单质的熔点、沸点高低，不能确定金属性强弱，故A错误；B.将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度，反应剧烈的金属性强，故B正确；C.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，碱性越强，金属性越强，故C正确；故选BC