4.2元素周期律分层练习 人教版高中化学必修第一册（含解析）

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4.2元素周期律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8.下列说法错误的是
W
X Y Z
A．原子半径：WB．工业上，常用焦炭与Y的氧化物制得Y单质的粗品
C．气态氢化物热稳定性：ZD．W的氧化物对应的水化物一定是强酸
2．四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是
Q
T R W
A．W的氢化物比R的氢化物稳定
B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C．Q的原子半径比T的小
D．W和Q的原子序数相差10
3．前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。X与Y同周期且相邻，Y的基态原子的s电子数与p电子数相等，Z是地壳中含量最多的金属元素，W的原子核外价电子排布式为，Q的基态原子的未成对电子数是同周期元素中最多的。下列说法错误的是（ ）
A．简单气态氢化物的稳定性：Y>X
B．简单离子的半径：Z>X>Y
C．Z的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应
D．由Y、W、Q三种元素形成的某种化合物可用于检查司机是否酒后驾车
4．已知下列元素的原子半径：
原子 N O Si S
半径/10-10 7.5 7.4 11.7 10.2
根据以上数据，磷原子的半径(10-10)可能是
A．7.0 B．8.0 C．11.0 D．12.0
5．已知某元素的最高化合价为+7价，下列说法中正确的是
A．该元素在元素周期表中一定处于ⅦA族 B．该元素可能是氟元素
C．该元素的某种化合物可能具有漂白性 D．该元素的单质没有还原性
6．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
序号 事实 推论
A 与冷水反应，Na比Mg剧烈 金属性：Na > Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca > Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性：S > C
D 稳定性：HBr> HI 非金属性：Br > I
A．A B．B C．C D．D
7．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氖原子相同的电子层结构，下列说法正确的是
A．原子序数XY
C．原子的最外层电子数X>Y D．元素的最高正价X8．、、、四种短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，其中元素的原子序数为元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是
Y Z
X W
A．位于元素周期表中的第三周期第VI族
B．、、三种元素对应原子的半径依次减小
C．和的结构和化学性质相似
D．利用的含氧酸酸性强于的含氧酸酸性，可证明非金属性强于
9．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们分别位于三个不同的周期。常温下，元素W与X可形成两种液态物质；Y、Z两种元素可组成二聚气态分子(如图所示)，其中Y原子的最外层电子数等于其电子层数。下列叙述不正确的是（ ）
A．W与Z具有相同的负化合价
B．四种元素的简单离子半径由大到小的顺序：Z>Y>X>W
C．Y2Z6分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．工业上可电解X与Y形成的熔融化合物制取Y的单质
10．下列有关碱金属的说法正确的有
①碱金属形成的各种氧化物都是碱性氧化物；②钾、钠的各种化合物绝大多数易溶于水；③钾钠合金通常情况下是固体；④碱金属的盐有焰色反应，而其他盐没有；⑤随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大；⑥碱金属具有强还原性，它们的离子有强氧化性；⑦碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而升高；⑧碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的；⑨随着核电荷数的增多，金属性增强；⑩随着核电荷数的增多，其单质越易被氧化； 随着核电荷数的增多，与水反应越难
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
二、填空题
11．下表是现行中学化学教科书中元素周期表的一部分，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题。
（1）② 表示的元素是 （填元素符号）；
（2）①、⑤两种元素的原子半径大小为② ⑤（填“< ”或“>”）；
（3）⑤所在元素周期表中的位置是 ；
（4）写出③与⑥两种元素所形成化合物的化学式 ；
（5）④所表示元素的单质与③所表示元素的最高价氧化物的水化物在溶液中反应的离子方程式为: 。
12．A、B、C、D四种元素在元素周期表中的位置关系如右表所示。
A B
Cl
C D
(1)A的最简单氢化物的化学式为
(2)B的原子结构示意图为
(3)C的原子序数为
(4)D的单质与KI反应的离子方程式为
13．比较下列元素的性质(用“＞”、“＜”表示)
(1)金属性：Li Na；
(2)非金属性：F Cl；
(3)根据元素在周期表中的位置，判断下列各组化合物的酸、碱性强弱：Al(OH)3 Mg(OH)2；
(4)原子半径：N O。
14．按要求填空。
(1)已知甲、乙、丙三种物质分别由H、C、Na、O、Cl、Fe、Al元素中的一种或几种组成。
①若甲物质为碱性氧化物，则甲的化学式为 (写2种)。
②若乙物质可作为呼吸面具中氧气的来源，则乙物质的电子式 ，其供氧原理是 (用化学方程式表示)。
③丙物质是两性氢氧化物，它能与强碱溶液反应，则反应的离子方程式为 。
(2)在横线上填入合适的化学式： +2H+=CO2↑+H2O+Ba2+；并判断其所属化合物类型 (填写“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)写出氯气与水反应的化学方程式，并用双线桥法标出电于转移的方向和数目： 。
(4)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性。某反应中参加反应的离子为MnO、H+和一种未知离子，产物为Fe3+、Mn2+和H2O，该反应的离子方程式为 。
15．将一定质量的Mg—Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HCl溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。回答下列问题。
（1）原Mg-Al合金的质量是 ，合金中Mg与Al的物质的量之比是 ；
（2）所加NaOH溶液的物质的量浓度是 ；
（3）原HCl溶液的物质的量浓度是 。
（4）向含有0.1molNH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入5 mol·L-1NaOH溶液，开始发现熔液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体(NH3)逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。
16．下表为元素周期表的一部分，用化学用语回答下列问题：
　　主族 周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
一 ①
二 ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)②、③、④的简单气态氢化物最稳定性的是： (填化学式)。
(2)③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是 (填化学式)。
(3)③的气态氢化物与③的最高价氧化物对应的水化物反应生成的盐是 (填化学式)，它属于 (填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(4)①④⑩三种元素的原子能形成原子数目比为1∶1∶1的共价化合物，它的电子式为 。
(5)请写出⑦的最高价氧化物和⑤的最高价氧化物的水化物溶液反应的离子方程式 。写出一个能证明⑩的非金属性比⑨强的化学方程式 。
(6)欲比较④和⑨两种元素的非金属性强弱，可以作为验证的证据是 (填字母)。
A．比较这两种元素单质的沸点
B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易
C．比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性
D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易性
17．X、Y、Z、T为短周期的四种元素，其最高正价依次为+1、+4、+5、+7，核电荷数Y＜Z＜X＜T，则
(1)元素符号X 、Y 、Z 、T ；
(2)写出X的最高价氧化物对应水化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 ；
(3)按碱性减弱酸性增强的顺序，写出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式为
18．写出以下反应的化学方程式：
(1)Na与水反应： 。
(2)将CO2通入Na2CO3溶液中： 。
(3)将水加入Na2O2中： 。
(4)向AlCl3溶液中滴加过量氨水： 。
19．用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应，生成有机含氯化合物，对人体有害，且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，则：
(1)反应的化学方程式为：
___________NaClO3+___________HCl=___________NaCl+___________ClO2↑+___________Cl2↑+___________H2O。
(2)此反应中氧化剂是： ，在反应中盐酸体现的性质是 和 。
(3)在标准状况下有4.48L氯气生成时，转移的电子数目为 ，被氧化的盐酸的物质的量为 mol。
(4)中国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠(在氮气保护下)制得ClO2，表示这一反应的化学方程式是2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2A。已知A物质是一种盐，它的化学式为 。这一方法的优点是 。
(5)用一个实验事实证明氯元素的非金属性比溴元素强 (用化学方程式表示)。
20．如表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求使用化学用语填空作答：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 H
2 C N O Ne
3 Na Al P S Cl
(1)地壳中含量最高的元素是 (填元素符号)；金属性最强的元素是 (填元素符号)；单质的化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。
(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化合物化学式)；最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是 (填化合物化学式)。
(3)烧焦羽毛味气体A和臭鸡蛋味气体B相遇可发生反应生成一种单质和水，该反应化学方程式为 。
三、实验探究题
21．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律。
实验I：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用下图装置一次性完成Cl、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究
(1)实验中选用的物质名称为： A 。
(2)C处刚出现现象时发生反应的离子方程式为 。
(3)根据实验现象推知，可得出碳、硅、氯三种元素非金属性的强弱顺序是 。
实验II：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气和Mn2+，利用下图装置探究卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。
(4)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式： 。
(5)B处的实验现象为 。
(6)根据A、B两处的实验现象能否推出非金属性Cl>Br>I， (填“能”或“否”， 原因是 。
22．生活离不开化学。家庭厨卫中有许多中学化学常见的物质，括号内为厨卫商品的主要成分。
①食盐(NaCl) ②料酒(乙醇) ③食醋(乙酸) ④碱面() ⑤发酵粉()和明矾 ⑥84消毒液(NaClO) ⑦洁厕灵(HCl)
回答下列问题：
(1)氯化钠的摩尔质量为 。
(2)②③的主要成分可以归为一类物质，其分类的依据是___________(填正确答案标号)。
A．两种物质都是离子晶体 B．两种物质都是电解质
C．两种物质都是含碳化合物 D．两种物质都是氧化物
(3)明矾的化学式为 。
(4)除去固体中混有的少量杂质，应采取的最佳方法是 。
(5)下列性质的比较可以用元素周期律来解释的是___________。
A．同浓度溶液的酸性：乙酸<盐酸 B．稳定性：
C．非金属性：Cl>Br D．溶液pH：NaCl<84消毒液
(6)某同学用17 mol L的浓硫酸配制480 mL 3.4 mol L的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力，需取用浓硫酸的体积为 (取整数)mL；所配溶液中的的物质的量浓度为 。
23．某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750 —
Ⅰ．（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答： （填“合理”或“不合理”）
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ，反应的离子方程式为 。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是 （填序号）。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
Ⅱ．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol L-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。试回答下列问题：
（4）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为 。
（5）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为 ，上述现象说明溶液中 结合OH-的能力比 强（填离子符号）。
（6）B点对应的沉淀的物质的量为 mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
参考答案：
1．D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，根据图示可知，W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，设W的最外层电子数为x，则X的最外层电子数为x-2，W、X的最高价分别为x、x-2，W与X 的最高化合价之和为8，则x+x-2=8，解得：x=5，则W为N元素，结合各元素在周期表中相对位置可知，X为Al，Y为Si，Z为P元素；
【详解】根据分析可知：W为N，X为Al，Y为Si，Z为P元素。
A．电子层越多原子半径越大，同周期从左到右原子半径减小，则原子半径WB．C和SiO2在高温下反应生成Si和CO，故B正确；
C．非金属性P＜N，则气态氢化物热稳定性：Z＜W，故C正确；
D．W为N，N的氧化物对应的水化物如亚硝酸HNO2，是弱酸，故D错误；
故选：D。
2．B
【分析】T是地壳中含量最高的金属元素，则T是Al元素，根据元素在周期表的相对位置，可知：Q是C元素，R是P元素，W是S元素，然后根据物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知：Q是C，T是Al，R是P，W是S元素。
A．元素的非金属性：S>P，则元素的氢化物的稳定性：H2S>PH3，A正确；
B．T是Al，其最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，不是强碱，B错误；
C．原子核外电子层数越多，原子半径越大。C是第二周期元素，原子核外有2个电子层；Al是第三周期元素，原子核外有3个电子层，则原子半径：CD．Q是C元素，原子序数是6，W是S，原子序数是16，二者的原子序数相差10，D正确；
故合理选项是B。
3．B
【分析】Z是地壳中含量最多的金属元素，说明Z为Al，W的原子核外价电子排布式为，说明W为K，Y的基态原子的s电子数与p电子数相等，推知Y为O，X与Y同周期且相邻，结合前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X为N，Q的基态原子的未成对电子数是同周期元素中最多的，推知Q为Cr。
【详解】A.元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，由于非金属性：O>N，简单气态氢化物的稳定性：Y>X，A项正确；
B.具有相同核外电子排布的离子，原子序数越小，其简单离子半径越大，简单离子的半径：X>Y>Z， B项错误；
C. Al（OH）3既能与强酸反应，又能与强碱反应，C项正确；
D.重铬酸钾具有强氧化性，能够氧化酒精，本身的颜色发生了变化，可用于检查司机是否酒后驾车，D项正确；
故选B。
4．C
【详解】P与Si、S在元素周期表中位于同一周期，且原子序数为，根据同周期元素（稀有气体元素除外），原子序数越大，原子半径越小可知，三者原子半径大小为：，即磷原子的半径介于10.2-11.7(10-10)之间；答案选C。
5．C
【详解】A．已知某元素的最高化合价为+7价，该元素可能为第VIIA族元素，也可能为第VIIB族元素，故A错误；
B．F元素没有最高正价，不可能为氟元素，故B错误；
C．若该元素为Cl元素，则其某种化合物可能具有漂白性，如HClO，故C正确；
D．若该元素为第VIIB族元素，如锰元素，属于金属元素，其单质具有还原性，故D错误；
故选C。
6．C
【详解】A.与水反应的越剧烈,元素金属越强，与冷水反应，Na比Mg剧烈，则Na的金属性比Mg强；
B.对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素金属性越强，Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，则金属性：Ca > Mg；
C.SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明亚硫酸的酸性强于碳酸，不能说明硫元素的非金属性强于碳元素的；
D.气态氢化物越稳定，元素非金属越强，稳定性：HBr> HI，则非金属性：Br > I；
答案选C。
7．B
【分析】X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氖原子相同的电子层结构，则X为第三周期的金属元素，Y为第二周期的非金属元素，Y原子最外层电子数较多，以此来解答。
【详解】A．由以上分析可知X的原子序数大于Y的原子序数，A错误；
B．X为第三周期的金属元素，Y为第二周期的非金属元素，由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可知X的原子半径比Y的大，B正确；
C．X的最外层电子数少于4，Y的最外层电子数大于4，C错误；
D．最外层电子数等于最高正价，X的最外层电子数少于4，Y的最外层电子数大于4，则X元素的最高正价比Y的小，但F没有正价，O没有最高价，D错误；
故选B。
8．B
【分析】由元素在周期表中的位置可知、位于第二周期，、位于第三周期，元素的原子序数为元素原子序数的两倍，则应为元素，为O元素，由相对位置可知为元素，为元素，以此分析解题。
【详解】由以上分析可知为元素、为元素、为O元素，为元素。
A．为元素，位于元素周期表中的第三周期第族，故A错误；
B．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为，故B正确；
C．是共价晶体，是分子晶体，二者结构不相似，化学性质也不相似，故C错误；
D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，不是最高价含氧酸不能通过酸性比较非金属性，故D错误；
故选：。
9．B
【分析】“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们分别位于三个不同的周期”，由此可推出W为氢元素(H)；由“元素W与X可形成两种液态物质”，可推出X为氧(O)元素；由“Y原子的最外层电子数等于其电子层数”，可推出Y为第三周期元素铝(Al)；由“Y、Z两种元素可组成二聚气态分子”结构，可确定Z与Al反应表现-1价，则其最外层电子数为7，从而确定Z为氯(Cl)元素。
【详解】A．W(H)与Z(Cl)在与活泼金属的反应中，都可表现出-1价，A正确；
B．四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Al3+>H+，B不正确；
C．Al2Cl6分子中，由于有2个Cl原子分别提供1对孤对电子与2个Al原子的空轨道形成配位键，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，C正确；
D．工业上制取金属铝(Al)时，可电解熔融的Al2O3，D正确；
故选B。
10．C
【详解】①碱金属形成的各种氧化物如Na2O2，与水反应生成NaOH还有氧气，不属于碱性氧化物，故错误；
②钾、钠盐易溶于水，其氧化物难溶于水，故错误；
③钾钠合金通常情况下是固体，故正确；
④焰色反应是金属单质或含金属元素的物质燃烧时的物理现象，除了碱金属的盐有焰色反应，其他金属盐也有，故错误；
⑤随着电子层数增多，碱金属的原子半径逐渐增大，故正确；
⑥碱金属最外层只有一个电子，具有强还原性，它们的离子处于高价，有氧化性，故正确；
⑦碱金属熔点随原子序数增加熔点降低，故错误；
⑧碱金属元素较活泼，在自然界中都是以化合态存在，故正确；
⑨随着核电荷数的增多，即同主族从上到下，元素的金属性增强，故正确；
⑩随着核电荷数的增多，元素的金属性增强，其单质越易被氧化，故正确；
随着核电荷数的增多，元素的金属性增强，活泼性也越强，与水反应越容易，故错误；
正确的有6个，故选：C。
11． O < 第三周期第VA族 NaCl
【详解】由元素在周期表中所在位置可以推出，①为N，②为O，③为Na，④为Al，⑤为P，
⑥为Cl。
（1）② 表示的元素是O。答案为：O
（2）①、⑤两种元素为N和P，二者是同主族元素，P比N多一个电子层，原子半径大小为②< ⑤。答案为：<
（3）⑤为P，它所在元素周期表中的位置是第三周期第VA族。
答案为：第三周期第VA族
（4）③与⑥两种元素分别为Na和Cl，二者所形成化合物的化学式为NaCl。
答案为：NaCl
（5）④所表示元素的单质Al与③所表示元素的最高价氧化物的水化物NaOH在溶液中反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑。
答案为：2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑
12．(1)H2O
(2)
(3)34
(4)Br2+2I-=I2+2Br-
【分析】A、B、C、D四种元素及氯元素在元素周期表中的位置关系可知A为氧元素、B为氖元素、C为硒元素、D为溴元素。
【详解】（1）A为氧元素，其最简单氢化物的化学式为H2O；
（2）B为氖元素，其原子结构示意图为；
（3）C为硒元素，其原子序数为16+18=34；
（4）D为溴元素，其单质具有氧化性，可以与KI反应生成碘单质和溴离子，反应的离子方程式为Br2+2I-=I2+2Br-。
13．(1)＜
(2)＞
(3)＜
(4)＞
【分析】同一主族元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。同一周期元素从左到右，随着原子序数的增大，元素的原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。
（1）
Li、Na是同一主族元素，元素的金属性：Li＜Na；
（2）
F、Cl是同一主族元素，元素的非金属性：F＞Cl；
（3）
同一周期元素从左到右，随着原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，所以碱性：Al(OH)3＜Mg(OH)2；
（4）
N、O是同一周期元素，随着原子序数的增大，元素的原子半径逐渐减小，所以原子半径：N＞O。
14．(1) Na2O、Fe2O3或FeO
(2) BaCO3 离子化合物
(3)
(4)
【详解】（1）①钠和铁与氧形成碱性氧化物，可以形成氧化钠、氧化铁、氧化亚铁，答案：Na2O、Fe2O3或FeO；
②乙物质是过氧化钠，电子式：，供氧原理是，答案：，；
③丙物质是氢氧化铝，与强碱溶液反应的离子方程式为；
（2）碳酸钡与氢离子反应生成二氧化碳、钡离子和水，碳酸钡属于离子化合物，答案：BaCO3，离子化合物；
（3）
（4）由题意推知被氧化的是亚铁离子，
15． 5.1 g 1∶1 6 mol·L 1 5 mol·L 1
【详解】分析图象可知，Mg—Al合金与HCl反应时，盐酸过量，图象中各线段对应的化学反应如下：OA段：①H＋＋OH－=H2O，AB段：②Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓和③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，BC段：④Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。据此解析如下：
(1) B点对应的沉淀为Al(OH)3和Mg (OH)2，其总质量为13.6g，C点对应的沉淀为Mg (OH)2，其质量为5.8g，所以n[Mg (OH)2]= n(Mg)=0.1mol，即金属镁的质量为2.4g；则
n(Al)= n[Al(OH)3]==0.1mol，则金属铝的质量为2.7g，所以合金中Mg与Al的物质的量之比为1∶1，合金的总质量为5.1g。
(2) 由(1)的分析可知 n[Al(OH)3] =0.1mol，则反应④中溶解Al(OH)3沉淀需要n(NaOH)= 0.1mol，BC段加入氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以c(NaOH)= = 5mol/L。
(3)当加入NaOH溶液的体积为120mL时，即B点的溶液中溶质只有NaCl，根据其组成比即n(Na+)=n(Cl－)，可得n(NaOH)=n(HCl)=0.12L×5mol/L=0.60mol，所以c(HCl)==
6mol/L。
(4)据题意，加入NaOH溶液时，先与Al3＋反应，再与NH4+反应，最后Al(OH)3溶解，反应的离子方程式依次为①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，②NH4+＋OH－=NH3+H2O，③Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，由NH4Al(SO4)2的物质的量为0.1mol和c(NaOH)= 5mol/L，求出反应①中生成n[Al(OH)3] =0.1mol，消耗V(NaOH)=60mL，反应②消耗V(NaOH)=20mL，反应③消耗V(NaOH)=20mL，由此可画出图象如答案所示。
点睛：利用图象的BC段求出氢氧化钠溶液的浓度是解答本题的关键；利用B点溶液中溶质的组成比求出盐酸的浓度是解题的技巧。
16． H2O HClO4 NH4NO3 离子化合物 Al2O3+2OH－＝2AlO+H2O H2S+Cl2＝2HCl+S BC
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知①～⑩分别是H、C、N、O、Na、Mg、Al、P、S、Cl，据此解答。
【详解】(1)同周期自左向右非金属性逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，则②、③、④的简单气态氢化物最稳定的是H2O。
(2)高氯酸是已知含氧酸中酸性最强的，则③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是HClO4。
(3)③的气态氢化物氨气与③的最高价氧化物对应的水化物硝酸反应生成的盐是硝酸铵，化学式为NH4NO3，含有离子键，它属于离子化合物。
(4)①④⑩三种元素的原子能形成原子数目比为1∶1∶1的共价化合物是次氯酸，它的电子式为。
(5)⑦的最高价氧化物氧化铝和⑤的最高价氧化物的水化物氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH－＝2AlO+H2O。氯气能置换出单质硫，说明氯元素的非金属性强于硫元素，反应的化学方程式为H2S+Cl2＝2HCl+S。
(6)A．非金属性强弱和单质的沸点没有关系，A错误；
B．非金属性越强，与氢气越容易化合，则比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度可以比较二者的非金属性强弱，B正确；
C．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性可以比较二者的非金属性强弱，C正确；
D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易性不能比较二者的非金属性强弱，D错误；
答案选BC。
17． Na C N Cl H++OH-=H2O NaOH、 H2CO3、 HNO3 、HClO4
【详解】(1)元素X 为+1价，原子序数仅小于T，T的最高价为+7，短周期中只能为Cl，所以X为Na，根据核电荷数大小关系，其它元素依次：Y为C、Z为N；
(2)X的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠，Z的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，二者反应生成硝酸钠和水，离子方程式为 H++OH- = H2O；
(3)X对应的物质为NaOH，是强碱，Y对应的物质是H2CO3，是弱酸，Z对应的物质为HNO3，是强酸，T对应的物质是HClO4，是最强酸，所以按碱性减弱、酸性增强的顺序为NaOH 、H2CO3 、HNO3 、HClO4。
18．(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
【详解】（1）金属钠是活泼金属，能与水反应生成氢氧化钠和氢气，其化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；故答案为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（2）二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，其反应方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；故答案为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；
（3）过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气，其反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（4）可溶性铝盐与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，氨水属于弱碱，氢氧化铝不溶于过量氨水，因此氯化铝与过量氨水反应的方程式为AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl；故答案为AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。
19．(1)
(2) NaClO3 还原性 酸性
(3) 0.4mol 0.4mol
(4) NaCl 产物易分离，副产物无毒无污染
(5)Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
【解析】(1)
配平该化学方程式：NaClO3→ClO2，每生成一个ClO2得1e-，2HCl→Cl2，每生成一个Cl2失2×1e-，根据得失电子守恒，ClO2与Cl2个数比为2:1，所以NaClO3与ClO2系数均为2，Cl2系数为1，盐酸还需要一定量生成NaCl，所以HCl系数为4，根据物料守恒H2O系数为2，即；
(2)
该反应NaClO3中Cl原子由+5价变为ClO2中的+4价，化合价降低，被还原，做氧化剂；HCl中Cl由-1价变为Cl2中的0价，化合价升高，被氧化，做还原剂，体现还原性，另外，HCl还参与生成盐NaCl，体现出酸的通性，即盐酸体现还原性和酸性；
(3)
转移电子数=氧化剂总得电子数=还原剂总失电子数，根据产物Cl2的量及生成该产物时失电子数量计算出总失电子数为：；Cl2与被氧化的HCl的物质的量之比为1:2，所以被氧化的HCl有：；
(4)
根据题目所给条件，Cl2是氧化剂，其中Cl原子只能降价到-1价，再结合另一反应物所能提供元素，判断出产物盐为NaCl；对比前一个制取反应有Cl2这种有毒有害气体出现，本反应的产物除目标产品ClO2之外只有NaCl副产物，易分离，产物无污染；
(5)
同族元素非金属性强弱比较标准之一为单质氧化性强弱，单质氧化性越强，元素非金属性越强，一个自发进行的氧化还原反应，其氧化性关系为：氧化剂 > 氧化产物，所以利用Cl2置换NaBr中的Br-，实现性质证明，即Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
20． O Na Ne HClO4 Al2O3 2H2S+SO2=3S+2H2O
【详解】(1)地壳中含量占前四位的元素为氧、硅、铝、铁；所以地壳中含量最高的元素是O；同一周期从左到右金属性减弱，从上到下，金属性增强，所以金属性最强的元素是Na；稀有气体最外层为2个或8电子稳定结构，性质稳定，因此单质的化学性质最不活泼的元素是Ne；
(2)同一周期从左到右金属性减弱，非金属性增强，从上到下，金属性增强，非金属性减弱；因此上述元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸为高氯酸，化学式为HClO4；氧化铝属于两性氧化物，与酸和碱均能反应，所以最高价氧化物不溶于水，但既溶于稀硫酸又溶于氢氧化钠溶液的是氧化铝，化学式为Al2O3；
(3)有臭鸡蛋味气体B为硫化氢，有烧焦羽毛味气体A为二氧化硫，二者发生氧化还原反应生成硫单质和水，该反应化学方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O。
21． 高氯酸 +CO2+H2O=H2SiO3↓+ Cl> C> Si 2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 试纸变蓝 否 因Cl2也能将B处的KI氧化
【分析】实验Ⅰ：元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，AB中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳；C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳的非金属性大于硅。
（1）A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳，A为高氯酸，B为碳酸盐；
（2）C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳的非金属性大于硅；
（3）根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，推知Cl、N、Si三种元素非金属性的强弱；
实验Ⅱ：探究氯、溴、碘的非金属性强弱的递变规律，根据实验装置图可知，实验原理为圆底烧瓶中：浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气通入A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸试管，溴化钠，溶液出现红色，有溴单质生成，说明氯的非金属性强于溴，湿润的淀粉KI试纸试纸变蓝，湿润红纸褪色；
（4）圆底烧瓶中浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯化锰、氯化钾和氯气，据此书写离子方程式；
（5）溴单质、氯气和碘化钾发生置换反应生成碘单质，碘单质和淀粉显示蓝色；
（6）氯的非金属性强于碘，溴的非金属性强于碘，碘化钾处，2I-+Cl2 I2+2Cl-，2I-+Br2 I2+2Br-，不能说明Br>I。
【详解】实验Ⅰ：(1) A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳，证明氯非金属性大于碳，A为高氯酸，B为碳酸盐；
(2)C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳酸的酸性强于硅酸，少量二氧化碳和硅酸盐反应生成硅酸和碳酸钠，离子反应为：+CO2+H2O=H2SiO3↓+；
(3)A中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳，证明高氯酸的酸性强于碳酸，C中为Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀，证明碳酸的酸性强于硅酸，所以碳酸、高氯酸、硅酸的酸性强弱顺序是高氯酸、碳酸、硅酸，根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱，酸性越强，非金属性越强，推知Cl、C. Si三种元素非金属性的强弱为Cl>C>Si；
实验Ⅱ：(4)圆底烧瓶中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子反应为：2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
(5)氯的非金属性强于碘，溴的非金属性强于碘，碘化钾处，2I +Cl2=I2+2Cl ，2I +Br2=I2+2Br 碘单质和淀粉显示蓝色，所以B处的实验现象为试纸变蓝；
(6)装置中氯气也能和碘化钾发应，不一定为生成的溴和碘化钾的反应，不能说明Br>I，所以根据A. B两处的实验现象不能推出非金属性Cl>Br>I，
故答案为：否。
22．(1)58.5 g·mol
(2)C
(3)(或)
(4)加热
(5)C
(6) 100 6.8 mol·L
【详解】（1）摩尔质量在数值上等于相对分子质量或相对原子质量，NaCl的相对分子质量为58，摩尔质量为。
（2）②料酒(乙醇)主要成分为乙醇，属于有机物，③食醋(乙酸)主要成分为乙酸，属于有机物，均为含碳化合物；
A．乙醇属于化合物，为分子晶体；乙酸属于化合物，为分子晶体，故A不选；
B．乙醇属于化合物，自身不能电离，属于非电解质；乙酸属于化合物，能电离出氢离子和酸根，属于电解质，故B不选；
C．乙醇化学式为，乙酸化学式为，均为含碳化合物，故C选；
D．乙醇化学式为，乙酸化学式为，均含C、H、O三种元素的碳链物质，属于有机物，氧化物是指只有两种元素且其中一种为氧元素的化合物，如、，故D不选；
故答案为：C；
（3）明矾的化学式为[或]。
（4）热稳定性好，受热不分解，热稳定性差，受热易分解，所以除去 Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3杂质，应采取的最佳方法是加热。
（5）A.乙酸为有机弱酸，HCl为无机强酸，不能用元素周期律解释，A不选；
B. 两者分别为碳酸盐和碳酸氢盐，不能用元素周期律解释稳定性：，B不选；
C. 两者属于第ⅦA族元素，同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性：Cl>Br，能用元素周期律解释，C选；
D. 溶液pH，NaCl<84消毒液，和弱酸根离子的水解有关，不能用元素周期律解释，D不选；
故选C。
（6）根据“近且大”的原则，配制480mL3.4mol·L-1的稀硫酸选择500mL容量瓶，根据稀释规律，，需要用17mol·L-1的浓硫酸体积为100mL，其中所配溶液中的H+的物质的量浓度为 。
23． 合理 NaOH溶液 2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑ B H++OH-═H2O NH4++OH-═NH3·H2O Al3+、Fe3+、H+ NH4+ 0.032 7
【详解】Ⅰ.（1）铝的熔点比铁低，铝的沸点比Fe的熔点高，生成铁和液态铝可以一起滴落到盛有沙子的容器中形成铁铝合金，所以合理。
（2）铝能和氢氧化钠溶液反应生成气体，而Fe与NaOH溶液不反应，故可以用氢氧化钠检验所得的熔融物中是否含有铝，反应的离子方程式为2Al+2OH-+H2O=2AlO2-+3H2↑。
（3）A.浓硫酸易使铁铝钝化，不能使熔融物溶解；
B.在金属活动性顺序表中Fe、Al都处于H的前面，熔融物中Fe、Al都可溶解于稀硫酸中；
C.稀硝酸与金属反应生成污染性气体；
D.铁与氢氧化钠不反应，不能将熔融物全部溶解；
最好的试剂为稀硫酸，答案为B。
Ⅱ.（4）OC段消耗NaOH，没有沉淀产生，发生的反应是酸碱中和反应，离子方程式为H++OH-═H2O。
（5）DE段消耗NaOH，沉淀的质量没有变化，发生的反应为铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨，离子方程式为NH4++OH-═NH3·H2O；根据图象，溶液中最先结合氢氧根离子的是氢离子，然后为铝离子和铁离子，最后结合氢氧根离子的是铵根离子，所以溶液中H+、Fe3+、Al3+结合OH-的能力比NH4+强。
（6）由图可知，EF断消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34mL=2mL，则溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠的物质的量为0.002L×4mol/L=0.008mol，根据方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，氢氧化铝的物质的量为0.008mol，根据Al守恒，熔融物中铝的物质的量为0.008mol；NH4+消耗NaOH物质的量为4mol/L×(0.034L-0.031L)=0.012mol，根据反应NH4++OH-═NH3·H2O，NH4+物质的量为0.012mol；由于硝酸过量，铁反应后生成硝酸铁，根据电子守恒，3n(Fe)+0.008mol×3=0.012mol×8，解得n（Fe）=0.024mol，根据Fe守恒，反应生成氢氧化铁的物质的量为0.024mol，生成沉淀的总物质的量为0.008mol+0.024mol=0.032mol；滴加氢氧化钠体积为31mL时，氢离子、铝离子、铁离子都反应，则C点氢氧化钠溶液的体积为0.031L-0.024mol×3÷4mol/L-0.008mol×3÷4mol/L=0.007L=7mL。
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