第一章 原子结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1．短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表的位置如图所示，A是电负性最大的元素，下列说法不正确的是
A．原子半径由小到大的顺序为AB．A、B的氢化物的稳定性强弱为HAC．X、Y最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为H2YO3D．B、C简单离子的还原性由弱到强的顺序为B2．下列说法正确的是
A．基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
B．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
C．在元素周期表中，非金属元素都在p区
D．处于最低能量状态原子叫基态原子，1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱
3．实验室用KMnO4和浓盐酸制Cl2。下列说法正确的是
A．半径大小：r(K+)>r(Cl-) B．电离能大小：I1(K)>I1(Mn)
C．电负性大小：x(О)>x(Cl) D．Mn元素在元素周期表的ds区
4．现有四种元素的基态原子的核外电子排布式如下：①；②；③；④。下列说法错误的是
A．电负性：②>①>④>③
B．原子半径：③>④>①>②
C．简单气态氢化物的稳定性：①>②>③>④
D．第一电离能：①>②>④>③
5．如表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是
A．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
B．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
6．下列说法正确的是
A．元素周期表中Fe处于ds区
B．激发态硼原子核外电子运动状态有3种
C．基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
D．电子云图中的小黑点越密，表示该原子核外空间的电子越多
7．下列说法错误的是
A．能级都有3个相互垂直的原子轨道，且能量相等
B．所有金属元素都分布在d区和区
C．基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
D．电子云轮廓图称为原子轨道，不同原子的能级能量不同
8．下列说法正确的是
A．L能层含有2s、2p和2d三个能级 B．原子中s轨道的电子云轮廓都为球形
C．原子中3d2表示3d能级有两个轨道 D．F处于同一能层的电子能量一定相同
9．下列化学用语表述正确的是
A．F-的结构示意图：
B．乙炔的分子模型示意图：
C．N原子的最外层电子轨道表示式：
D．硫原子的电子排布式： 1s22s22p63s23p6
10．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 ( )
A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D．s、p能级原子轨道的平均半径均随电子层的增大而增大
11．下列表示正确且最多容纳的电子数按照由少到多的顺序排列的是
A．、、 B．、、 C．、、 D．、、
12．硒(34Se)是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率，下列有关说法错误的是
A．O和Se均为p区非金属元素
B．硒元素位于元素周期表中第15列
C．硒的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4
D．基态硒元素原子核外电子所占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
13．下列有关化学用语表示正确的是
A．基态氮原子核外电子的轨道表示式：
B．基态氮原子最高能级的电子云轮廓图：
C．2-甲基-1，3-丁二烯的键线式：
D．邻羟基苯甲酸的结构简式：
14．下列各组物质互为同素异形体的是
A．O2和O3 B．C和CO2
C．H2O和H2O2 D．N2O4和NO2
15．下列化学用语或图示错误的是
A．HClO的结构式为H－O－Cl
B．基态Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1
C．顺－2－丁烯的球棍模型为
D．基态碳原子的轨道表示式为
二、填空题
16．请用所学知识填空。
(1)请写出钾元素在周期表的位置_______，并写出钾原子基态原子的电子排布式_______。
(2)氯元素的电负性_______(填“小于”“等于”或“大于”)硫元素的电负性。
(3)Na、O、S三种元素所形成的简单离子，其离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。
17．回答下列问题：
(1)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe Sm As F O组成的化合物。回答下列问题：
①基态Fe原子中，核外存在_______个运动状态不同的电子，Sm的价层电子排布式为4f 66s2， Sm3+价层电子排布式为_______。
②基态F原子的价电子轨道表达式为_______。
(2)基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(3)Cu2+基态原子核外电子排布式为_______。
(4)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______ (填标号)。
A． B．
C． D．
18．(1)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___形。
(2)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为__，该能层具有的原子轨道数为___，电子数为__。
19．回答下列问题：
(1)某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的位置______。
(2)Ti基态原子的电子排布式为______，Ti元素位于____区，基态Ti原子核外有_____种不同运动状态的电子。
(3)铝原子核外电子云有_____种不同的伸展方向，其基态电子有_____种空间运动状态。
(4)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为______。与H2O分子互为等电子体一种阴离子为______(填化学式)。
20．(1)前四周期元素中基态E原子的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，基态E原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)基态Se原子核外M层的电子排布式为______。
(3)基态硫原子的价层电子排布式为______。
21．一定温度范围内用氯化钠熔浸钾长石（主要成份为KAlSi3O8）可制得氯化钾，主要反应是：NaCl(l)+KAlSi3O8(s) KCl(l)+NaAlSi3O8(s)，完成下列填空：
（1）上述反应涉及的第三周期元素中，离子半径最小的是___；Cl原子与Si原子可构成有5个原子核的分子，其分子的空间构型为____。
（2）用最详尽描述核外电子运动状态的方式，表示氧离子核外电子的运动状态_____。
（3）Na和O2反应形成Na2O和Na2O2的混合物，阴阳离子的个数比为__；NaAlSi3O8改写成氧化物形式是___。
（4）某兴趣小组为研究上述反应中钾元素的熔出率（液体中钾元素的质量占样品质量分数）与温度的关系，进行实验（保持其它条件不变），获得如下数据：
1.5 2.5 3.0 3.5 4.0
800℃ 0.054 0.091 0.127 0.149 0.165
830℃ 0.481 0.575 0.626 0.669 0.685
860℃ 0.515 0.624 0.671 0.690 0.689
950℃ 0.669 0.711 0.713 0.714 0.714
分析数据可以得出，氯化钠熔浸钾长石是__________反应（填“放热”或“吸热”）；在950℃时，欲提高熔出钾的速率可以采取的一种措施是_______。
（5）Na(l)＋KCl(l) NaCl(l)＋K(g)是工业上冶炼金属钾常用的方法，该方法可行的原因是___。
（6）铝可用于冶炼难熔金属，利用铝的亲氧性，还可用于制取耐高温的金属陶瓷。例如将铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，涂在金属表面上，然后在高温下煅烧，可在金属表面形成耐高温的涂层TiC，该反应的化学方程式为_____。
22．地球化学中，通常用热重分析研究矿物在受热时的质量变化以确定其组成。取66.6 mg由高岭石［Al4Si4O10(OH)8］和方解石(CaCO3)组成的矿物，加热到673K～1123K区间内分解为氧化物，样品总失重13.8 mg。高岭石受热分解反应方程式：Al4Si4O10(OH)8 →2Al2O3+4SiO2+4H2O
(1)硅原子核外电子排布在____个不同的电子层中，核外最外层电子分布在____个不同的轨道中。
(2)硅与铝同周期且相邻，化学性质有相似性，写出Si与NaOH溶液反应的化学方程式________。
(3)高岭石是长石的一种，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钙长石化学式CaAl2Si2O8可推知钠长石的化学式为_________________。
(4)此矿物中高岭石的质量分数为____________。
a. 44% b. 56% c. 77.5% d. 80%
(5)若对高岭土进行煅烧活化，然后利用盐酸进行分解，对于分解出的氯化铝溶液及二氧化硅再分别加入碱溶液进行去杂提纯，最后得到的氯化铝溶液可制备氧化铝。写出由氯化铝溶液得到纯净氧化铝的化学反应方程式(要求最节约)：_____________________。
(6)用焦炭与石英砂(SiO2)混合高温，产生粗硅，现由两种方法将粗硅提纯：
第一种方法：Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl
第二种方法：Si+3HCl SiHCl3 SiHCl3+H2Si+3HCl。
工业上常用第二种方法来提纯单晶硅，其原因是_________________。
三、元素或物质推断题
23．有V、W、X、Y、Z 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中只有X、Z 是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最 外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。
回答下列问题：
(1)X元素的离子结构示意图为_____________。
(2)Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为_____________。
【参考答案】
一、选择题
1．B
【分析】A是电负性最大的元素，则A是F元素，根据元素在周期表中的位置知，X是C元素、Y是Si元素、C是S元素、B是Cl元素。
解析：A．原子的电子层数越多，原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以这几种元素的原子半径大小顺序是，A正确；
B．A的非金属性强于B，所以氢化物的稳定性强弱为，B错误；
C．同一主族元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C元素的非金属性大于Si元素，则X、Y最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的顺序为，C正确；
D．同一周期元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，B(Cl)的非金属性大于C(S)，所以简单阴离子的还原性：，D正确；
故选B。
2．A
解析：A．基态碳原子电子排布式为，依据洪特规则，2p能级上的2个电子应占据2p能级的2个轨道，所以违反了洪特规则，A正确；
B．主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能变化有特例，如电负性：O>N，但第一电离能：OC．H元素位于元素周期表的s区，C错误；
D．1s22s22px1和1s22s22py1的电子排布式相同，1s22s22px1→1s22s22py1过程中没有能量释放，D错误；
故选A。
3．C
解析：A．K+和Cl-电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则半径大小：r(K+)B．同周期元素，从左到右第一电离能趋于增大，电离能大小：I1(K)C．O和Cl元素构成的氧化物有ClO2，O显负价，则电负性大小：x(О)>x(Cl)，故C正确；
D．Mn元素在元素周期表的d区，故D错误；
故选C。
4．C
【分析】根据电子排布式，推出元素①-④分别为N、O、Si、P；
解析：A．同主族从上到下，电负性逐渐减小，同周期从左向右电负性逐渐增大(稀有气体除外)，因此电负性大小顺序是②＞①＞④＞③，故A正确；
B．同周期从左向右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径增大，原子半径大小顺序是③＞④＞①＞②，故B正确；
C．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性强弱顺序是O＞N＞P＞Si，简单气态氢化物的稳定性：②>①>④>③，故C错误；
D．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N、P的p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：①>②>④>③，故D正确；
故选C。
5．D
【分析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为F、P、S、Ar、Br。
解析：A． Y的阴离子电子层结构与R原子的相同，Z的阴离子电子层数比R原子多一层， A错误；
B．同周期ⅤA族元素原子价电子排布式为ns2np3，为半充满结构，故P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大， B错误；
C．p能级上最多有3个未成对电子，而P元素的3p能级上有3个未成对的电子，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；X元素是电负性最大的元素，D正确；
故选D。
6．C
解析：A．Fe为26号元素，其位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，处于d区，A不正确；
B．硼为5号元素，原子核外有5个电子，激发态硼原子核外电子运动状态有5种，B不正确；
C．基态碳原子电子排布式为，依据洪特规则，2p能级上的2个电子应占据2p能级的2个轨道，所以违反了洪特规则，C正确；
D．电子云图中的小黑点不表示电子，只表示电子出现机会的多少，小黑点越密，表示该原子核外电子在该区域出现的机会越多，D不正确；
故选C。
7．B
解析：A．p能级有3个相互垂直的原子轨道，电子云的伸展方向都是哑铃形，则能层相同的np能级中3个轨道的能量相同，故A正确；
B．金属元素都不一定都分布在d区和区，如钠元素处于元素周期表的s区，故B错误；
C．由洪特规则可知，基态原子的电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，所以基态碳原子电子排布式违反了洪特规则，故C正确；
D．不同原子的1s电子受到原子核的吸引以及核外其他电子的排斥作用都是不同的，所以不同原子的1S上的电子能量不同，故D正确；
故选B。
8．B
解析：A．第二能层含有2s、2p两个能级，所以不存在2d能级，选项A错误；
B．s轨道的电子云轮廓为球形，选项B正确；
C．d能级的轨道数为5，即3d能级有5个轨道，3d2表示3d能级有两个电子，选项C错误；
D．F 处于同一能层的电子，可能是处于不同的能级，所以能量不一定相同，选项D错误；
答案选B。
9．C
解析：A．为F原子结构示意图，F原子得到1个电子变成F-，故最外层应为8个电子，A错误；
B．乙炔的分子应为4个原子共线结构，B错误；
C． N原子的核外电子排布式：1s22s22p3，根据洪特规则p轨道3个电子分布在不同轨道且自旋反向相同，C正确；
D．16S，电子排布式：1s22s22p63s23p4，D错误；
故答案为：C。
10．D
解析：电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，选项A错误；原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，在轮廓里面表明电子在这一区域内出现的机会大，在轮廓外面表示在此区域出现的机会少，选项B错误；无论能层序数n怎样变化，每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直，选项C错误。由于按1p、2p、3p……的顺序，电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，D选项正确；正确答案D。
11．A
解析：A．s轨道最多容纳2个电子，p轨道容纳6个电子，d轨道容纳10个电子，A正确；
B．不同能层的相同能级最多容纳的电子数相同，B错误；
C．从能层开始有能级，不存在能级，C错误；
D．能级容纳电子数最少，D错误；
故选：A。
12．B
解析：A．氧元素和硒元素都位于元素周期表ⅥA族，价电子排布式为ns2np4，均处于元素周期表p区，故A正确；
B．硒元素位于元素周期表中的第16列的ⅥA族，故B错误；
C．硒元素位于元素周期表中ⅥA族，最高正化合价为+6价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4，故C正确；
D．硒元素位于元素周期表中ⅥA族，基态原子的价电子排布式为4s24p4，原子核外电子所占据的最高能级的p电子云轮廓图为哑铃形，故D正确；
故选B。
13．B
解析：A．氮原子为7号元素，核外有7个电子，根据洪特规则、泡利原理，能量最低原理，轨道表示式：，选项A错误；
B．基态 B 原子电子占据最高能级的电子为 2p 电子，其电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形，选项B正确；
C．2 甲基 1，3 丁二烯的结构简式为：CH2=C(CH3)CH=CH2，其键线式为： ，选项C错误；
D．在苯环邻位上有2个取代基，羟基和羧基，邻羟基苯甲酸的结构简式为： ，选项D错误；
答案选B。
14．A
【分析】同素异形体指同种元素组成的不同单质，据此分析解答。
解析：A．O2和O3是氧元素的两种不同单质，互为同素异形体，A符合题意；
B．CO2是化合物，B不符合题意；
C．H2O和H2O2均为化合物，C不符合题意；
D．N2O4和NO2均为化合物，D不符合题意；
答案选A。
15．D
解析：A．HClO的结构式为H－O－Cl，故A正确；
B．Cr是24号元素，基态Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，故B正确；
C．顺－2－丁烯的球棍模型为，故C正确；
D．基态碳原子的轨道表示式为 ，故D错误；
故选D。
二、填空题
16．(1) 第四周期第IA族 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1
(2)大于
(3)S2-＞O2-＞Na+
解析：（1）钾原子核外的K、L、M、N层依次排有2、8、8、1个电子，钾元素在周期表中的位置为第四周期第IA族；钾原子基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1；答案为：第四周期第IA族；1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
（2）氯、硫都处于第三周期，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，则氯元素的电负性大于硫元素的电负性；答案为：大于。
（3）Na、O、S三种元素形成的简单离子依次为Na+、O2-、S2-，根据“层多径大、序大径小”，离子半径由大到小的顺序为：S2-＞O2-＞Na+；答案为：S2-＞O2-＞Na+。
17．(1) 26 4f5
(2)球形
(3)1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9
(4)A
解析：（1）①Fe为26号元素，一个电子就是一种运动状态的电子，因此基态Fe原子中，核外存在26个运动状态不同的电子，Sm的价层电子排布式为4f 66s2， 先失去最外层电子，再失去4f上的一个电子，因此Sm3+价层电子排布式为4f5；故答案为：26；4f5。
②F为9号元素，则F基态原子核外电子排布式为1s22s22p5，基态F原子的价电子轨道表达式为；故答案为：。
（2）Zn为30号元素，则Zn基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，基态Zn原子核外占据最高能层电子为4s，则基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为球形；故答案为：球形。
（3）Cu为29号元素，则Cu基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9；故答案为：1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9。
（4）A．即Mg＋，再失去一个电子所需能量即为镁的第二电离能，电离最外层一个电子所需能量最大，故A符合题意；
B．，3s轨道全满，电离最外层一个电子即镁的第一电离能，失去最外层一个电子所需能量比A选项低，故B不符合题意；
C．，该镁原子的电子处于激发态，容易失去3p上的电子，失去一个电子所需能量低，故C不符合题意；
D．，即Mg＋，再失去一个电子即为镁的第二电离能，最外层的电子处于激发态，失去最外层一个电子所需能量比A选项低，故D不符合题意；
综上所述，答案为：A。
18． 哑铃(纺锤) M 9 4
解析：(1)基态S原子核外有3个电子层，电子占据的最高能级为3p，p能级的电子云轮廊图为哑体(纺锤)形。
(2)基态Si原子核外有3个电子层，最高电子层是M层，有4个电子。M层具有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道，共9个原子轨道。
19．(1)第四周期第IIIA族
(2) 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 d 22
(3) 4 7
(4) 4:5 NH
解析：（1）某元素原子的基态电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的位置第四周期第ⅢA族。
（2）Ti元素基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2，最后的电子落在d能级上，故在d区，核外22个电子的运动状态各不相同，有22种不同运动状态的电子。
（3）基态铝原子的核外电子排布式为，ns、np电子云分别有1种、3种伸展方向，共有4种不同的伸展方向；基态电子占据了7个轨道，故电子有7种空间运动状态。
（4）基态铁原子的价电子排布式为，失去外层电子转化为Fe2+和Fe3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为和，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5。价电子总数相同，原子总数相同的微粒互为等电子体，考虑与O元素相邻的元素，可知与H2O互为等电子体的阴离子是NH。
20．
解析：(1)E为Cu元素，其基态原子的价层电子排布式为，价层电子轨道表示式为：。
(2)基态Se原子的M层上有18个电子，M层的电子排布式为：。
(3)基态硫原子的M层上的电子为其价层电子有6个，电子排布式为：。
21． Al3+ 正四面体 1︰2 Na2O·Al2O3·6SiO2 吸热 充分搅拌或将钾长石粉碎成更小的颗粒 根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来（降低了产物的浓度），化学平衡向正反应方向移动 4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC
解析：（1）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故Cl->Na+>Al3+；Cl原子与Si原子可构成有5个原子核的分子为SiCl4，Si形成4个Si-Cl键，没有孤对电子，硅为正四面体构型，故答案为Al3+；正四面体；
（2）最详尽描述核外电子运动状态的方式为轨道表示式，表示氧离子核外电子的运动状态： ，故答案为 ；
(3)Na2O和Na2O2的阴阳离子数目之比均为1：2，故二者混合物中阴阳离子数目之比为1：2；NaAlSi3O8改写成氧化物形式是Na2O Al2O3 6SiO2，
故答案为1：2；Na2O·Al2O3·6SiO2；
（4）由表中数据可知，温度越高钾元素的熔出率越高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应，该转化过程没有气体参与，使反应物充分接触可以提高反应速率，可以充分搅拌，将钾长石粉碎成更小的颗粒，故答案为吸热；充分搅拌，将钾长石粉碎成更小的颗粒；
（5）根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来(降低了产物的浓度)，化学平衡向正反应方向移动，
故答案为根据勒夏特列原理，将钾蒸气分离出来(降低了产物的浓度)，化学平衡向正反应方向移动；
（6）铝粉、石墨和二氧化钛按一定比例混合均匀，在高温下煅烧形成耐高温的涂层TiC，由元素守恒知还生成氧化铝，反应方程式为：4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC。
22．3 Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑ NaAlSi3O8 c 2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑ 温度较低，耗能少；HCl可以循环利用
【分析】(1)根据硅原子核外电子排布分析；
(2)Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气；
(3)根据不同类长石其氧原子的物质的量分数相同，结合化合价代数和是0可写出钠长石的化学式；
(4)由高岭石[Al4Si4O10(OH)8]和方解石(CaCO3)组成的矿物，加热到673K～1123K区间内分解为氧化物，方解石分解生成CaO和二氧化碳，高岭石受热分解反应方程式：Al4Si4O10(OH)8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以减少的质量为二氧化碳和水的质量，列方程组计算；
(5)AlCl3水解生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝；
(6)根据反应中能量的消耗和原料的使用来分析。
解析：(1)硅为14号元素，其核外有14个电子，硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则硅原子核外电子排布在3个电子层，核外最外层电子分布在3个不同的轨道中；
(2)硅与铝同周期且相邻，化学性质有相似性，Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，则其反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；
(3)结合钙长石的化学式可知钠长石就是将钙长石的中钙更换为钠，铝硅酸阴离子不变，以及化合物中化合价代数和等于0可得钠长石的化学式为NaAlSi3O8；
(4)由高岭石[Al4Si4O10(OH)8]和方解石(CaCO3)组成的矿物，加热到673K～1123K区间内分解为氧化物，方解石分解生成CaO和二氧化碳，高岭石受热分解反应方程式：Al4Si4O10(OH)8→2Al2O3+4SiO2+4H2O，所以减少的质量为二氧化碳和水的质量，设矿物中高岭石为x mol，方解石为y mol，则516x+100y=66.6×10-3 g，4x×18+44y=13.8×10-3 g
解得：x=1×10-4 mol，y=1.5×10-4 mol，则高岭石的质量为1×10-4 mol×516 g/mol=51.6×10-3 g=51.6 mg，则此矿物中高岭石的质量分数为×100%=77.5%，故合理选项是c；
(5)AlCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+水解生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝，则氯化铝溶液得到纯净氧化铝的化学反应方程式(要求最节约)为：2AlCl3+3H2O→Al2O3+6HCl↑；
(6)用焦炭与石英砂(SiO2)混合高温，产生粗硅，现由两种方法将粗硅提纯：
第一种方法：Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl
第二种方法：Si+3HCl SiHCl3 SiHCl3+H2Si+3HCl。
第二种方法反应温度较低，能量消耗少，而且HCl能循环使用。
【点睛】本题考查了电子排布式、化学方程式的书写、硅酸盐的表示方法、物质含量的计算、工业生产的条件选择等，熟悉物质的性质是解答本题的关键，要结合物质的性质、能耗等分析解答。
三、元素或物质推断题
23． KOH
【分析】W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，K层电子数为2，L层电子数为6，W为氧元素；W和Y元素原子的最外层电子数相同，则Y为硫元素；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半，则X原子的最外层电子数为3，X的原子序数大于W，因此X为铝元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子，其中只有X、Z 是金属元素，Z的原子序数大于硫元素，则Z为钾元素；V的原子序数小于氧元素，则V为氢元素；故V、W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S、K。
解析：(1)X元素的离子为Al3+，离子核内质子数为13，核外电子数为10，离子结构示意图为：，故答案为：；
(2)Z为钾元素，最高化合价为+1价，最高价氧化物对应水化物的化学式为KOH，故答案为：KOH