第四章 物质结构元素周期律 测试题 （含解析）2023-2024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、选择题
1．下列有关化学用语使用不正确的是
A．NH4Cl的电子式： B．次氯酸的结构式：H－O－Cl
C．氟离子的结构示意图： D．质量数为31的磷原子：P
2．下列离子方程式中，正确的是
A．和稀盐酸反应：
B．溶液与过量氨水反应：
C．溶液与稀硫酸反应：
D．溶液与溶液反应：
3．用符号表示12个质子，12个中子的原子，应该是
A． B． C． D．
4．2022年我国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物，该物质含有R、W、X、Y、Z五种主族元素，原子序数依次增大且均不超过20。R、Y为非金属元素，W、X、Z为金属元素，W的最高正化合价为+1，X和Z同族。下列说法正确的是
A．简单离子半径： RB．R和W形成的化合物中一定只含离子键
C．W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D．简单氢化物沸点： R>Y
5．某恒星内部发生核反应：X+He→Y+H，且X、Y为短周期主族元素，X的周期数是主族序数的3倍。下列有关说法正确的是
A．a=11，c=24 B．H2与H2互为同素异形体
C．化合物XH与水发生反应时，水为氧化剂 D．X、Y形成的氧化物中都只含有离子键
6．在元素周期表中，应用于计算机芯片的硅元素如图所示，下列有关硅的说法正确
A．原子核外有14个电子 B．原子个数是14
C．硅原子的相对原子质量是28.09 D．质量数是28.09
7．如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z＜M
B．R单质可以从Y的盐溶液中置换出Y的单质
C．X、Y两种元素简单气态氢化物的稳定性：X＜Y
D．简单离子的半径：Z＞Y＞X
8．某元素最高价含氧酸的化学式是H2RO4，该元素的气态氢化物化学式可表示为
A．HR B．H2R C．RH3 D．不能确定
9．短周期元素的四种离子X3+、Y2+、Z3-、W2-具有相同的电子层结构。下列说法错误的是
A．四种离子的质子数：X3+＞Y2+＞W2-＞Z3-
B．非金属性：Z＞W
C．四种离子的半径：Z3-＞W2-＞Y2+＞X3+
D．四种元素原子的最外层电子数：W＞Z＞X＞Y
10．下列说法正确的是
A．35Cl和37Cl是两种不同的元素
B．足球烯和石英互为同素异形体
C．14C的中子数与15N的核外电子数相同
D．在元素周期表中第3列所含元素种类最多
11．下列说法正确的是
①离子化合物中可能含共价键
②共价化合物中可能含离子键
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④含共价键的纯净物一定是共价化合物
⑤非金属元素原子间形成的化学键一定是共价键
⑥有化学键断裂或化学键形成的过程不一定是化学变化
A．①③⑥ B．②④⑤ C．①③④ D．③⑤⑥
12．图是53号元素的原子结构示意图，下列说法错误的是
A．该元素位于第5周期 B．该元素位于Ⅶ族
C．该元素属于非金属元素 D．该元素能与氢元素形成共价化合物
13．下图是元素周期表中的方格，关于元素基本信息描述正确的是
A．“8”表示质量数 B．“O”表示氧分子
C．“氧”表示元素名称 D．“16.00”表示质子数
14．软包电池的关键组件结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素最外层电子数是次外层电子数的一半，W和Q同主族。下列说法错误的是
A．简单离子半径 B．简单气态氢化物的热稳定性
C．常温下M单质可以置换出W单质 D．X的含量制约了其在电池领域的广泛应用
15．前四周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置如图所示，其中C元素原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于其电子总数的一半。下列说法正确的是
A．元素A、B的所有氢化物中均只含有极性共价键
B．元素C、D形成的简单离子的电子总数不同
C．元素C、D、E形成的常见单质的熔沸点大小：E>D>C
D．C、D、E三种元素最高价氧化物对应的水化物中D的酸性最强
二、填空题
16．请回答：
(1)HCl的电子式是 ；天然气的主要成分是 (用分子式表示)。
(2)足量SO2通入品红溶液，可观察到的现象是 。
(3)实验室制备氯气的离子方程式是 。
17．按要求完成以下各题
(1)的摩尔质量为 ，相同质量的与所含中子数之比为 ；(提示：D为)
(2)呼吸面具中过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： 。
(3)过氧化氢酸性溶液氧化氯化亚铁的离子方程式： 。
(4)某Al2(SO4)3溶液VmL中含有a克Al3+，取出mL溶液稀释成3VmL后，硫酸根离子的物质的量浓度为 。
18．Ⅰ.现有下列6种物质：①Al ② ③HCl ④ ⑤ ⑥NaOH
(1)含有共价键的离子化合物是 (填序号)
(2)干冰(固态)受热变成气体需克服_______。
A．极性共价键 B．非极性共价键 C．范德华力 D．氢键
(3)检验⑤中阳离子的方法是 。(答操作和现象)
(4)将少量②通入⑥的溶液中发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.某溶液仅由、、、、、、中的若干种离子组成，且各离子浓度相等，取适量溶液进行如下实验：
①加过量盐酸无现象，得到无色溶液；
②取操作①后的溶液，加入过量的NaOH溶液，产生白色沉淀1；
③取操作②后的滤液，加入过量的和溶液，产生白色沉淀2；
④取操作③后的滤液进行焰色试验，火焰呈黄色
根据以上实验，回答问题：
(5)根据①的现象判断溶液中无 。(填离子符号，下同)
(6)根据已知条件判断溶液中一定含有 。
(7)综合整个实验可以判断溶液中一定不存在的离子还有 。
19．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如下表。
实验方案 实验现象
①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加少量酚酞溶液 产生气体，气体可燃，溶液变浅红色
②向新制的饱和溶液中滴加新制氯水
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 浮于水面，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变红色
④镁带与的盐酸反应 剧烈反应，产生的气体可燃
⑤铝条与的盐酸反应 反应不十分强烈，产生的气体可燃
⑥向溶液中滴加浓氨水溶液至过量
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的：验证同周期元素金属性、非金属性的变化规律。
实验用品：略。
实验报告：
(1)实验内容：(在下表空格横线处填写实验步骤标号对应的实验现象，并写出有关的离子方程式)
实验步骤 实验现象 有关离子方程式
① 不填
② 不填
③ 不填
④ 不填 不填
⑤ 不填 不填
⑥
(2)实验结论： 。
20．将7.8克镁和铝的混合粉末溶于900ml浓度为1mol/L的盐酸中，完全反应可收集到标准状况下气体8.96升，向反应后的混合溶液中逐滴加入2mol/L的氢氧化钠溶液，试计算：
(1)原金属混合物中含铝 g；
(2)当加入 mL氢氧化钠溶液时，Mg2+、Al3+恰好完全沉淀；
(3)当再加入 mL氢氧化钠溶液时，Al(OH)3恰好完全溶解，此时可得沉淀 克。
21．取50 mL某浓度的稀硫酸与一定质量的镁、铝合金反应，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。求原硫酸的物质的量浓度 。
22．元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，其中a、b、c、d四种元素为短周期主族元素。a的核外电子总数与其周期序数相同，b与c同周期，c与d同族，且ba3能与abc3化合生成一种可溶性盐，该盐溶液与生石灰反应生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。edc4为波尔多液的主要成分之一。
回答下列问题：
(1)元素e为 (填元素符号)，a2c的电子式为 。
(2)元素a、b、c、d四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)元素a和d所形成的常见化合物的分子式为 ，存在的化学键类型为 。
(4)写出等物质的量的bc2、dc2及足量的c2同时通入a2c中发生反应生成a2dc4和abc3的化学方程式： 。
(5)单质e加入由a2c2和稀a2dc4组成的混合溶液中，溶液由无色变成蓝色，写出发生反应的离子方程式： 。
23．某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律，进行如下实验探究。
探究1：验证同周期X、Y、Z三种元素金属性递变规律
实验内容 实验现象
1、各取1.0 g金属X和金属Z，分别加入到5 mL水中 金属X与水反应比金属Z剧烈
2、各取1.0 g的金属Z和金属Y(形状相同)，分别加入到5 mL1.0 mol/L盐酸中。 金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈
(1)通过实验验证三种元素金属性由强到弱是 ，则下列判断正确的是
A．原子序数：Y＞Z＞X B．原子的最外层电子数X＞Y＞Z
C．原子半径：Y＞Z＞X D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
(2)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，分别写出过氧化铷与CO2反应的化学方程式 ，过量的RbOH与AlCl3反应的离子方程式 。
(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当该合金与足量水反应时，可得到22.4 L(标准状况下)氢气，则另一种碱金属可能是 (填序号)
a．Li b．Na c．K d．Cs
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．NH4Cl的电子式为，故A错误；
B．次氯酸为共价化合物，故结构式为H－O－Cl，故B正确；
C．氟离子核外10个电子，故结构示意图为，故C正确；
D．P的质子数为15，质量数为31，故为P，故D正确；
故选A。
2．C
解析：A．在Fe3O4中，Fe元素表现+2价、+3价，则Fe3O4与盐酸的反应为：，A项错误；
B．Al(OH)3不溶于氨水，则AlCl3与水反应为：，B项错误；
C．溶液与稀硫酸反应，生成硫酸钠和硫化氢气体：，C正确；
D．溶液与溶液反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀：，D项错误；
故选C。
3．C
【分析】核素可用表示，其中A为质量数，等于质子数与中子数的和，Z为质子数，据此分析。
解析：根据题意知，该核素原子的质子数为12，为镁原子，质量数为12+12=24，故可表示为，C项符合题意。
答案选C。
4．D
【分析】磷酸盐矿物含有R、W、X、Y、Z五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20。R、Y为非金属元素，W、X、Z为金属元素，结合原子序数可知，R为O元素、Y为P元素，W的最高正化合价为+1，W为Na元素；X和Z同族，Z不可能是K，因为K与Na同主族，故Z为Ca元素、则X为Mg元素，以此来解答。
解析：A．由分析可知，R、X、Z分别O、Mg、Ca，根据一般电子层数越多半径越大，电子层数相同核电荷数越大半径越小可知，简单离子半径为Ca2+＞O2-＞Mg2+即 X < R B．由分析可知，R为O，W为Na，则R和W形成的化合物Na2O中只含离子键，但Na2O2中既有离子键又有共价键，B错误；
C．由分析可知，W为Na、X为Mg、Z为Ca，则W、X、Z的最高价氧化物对应的水化物中NaOH、Ca(OH)2为强碱，Mg(OH)2为中强碱，C错误；
D．由分析可知，R为O、Y为P，由于H2O中存在分子间氢键，导致沸点依次升高，故简单氢化物沸点H2O＞PH3,即R>Y，D正确；
故答案为：D。
5．C
解析：A．由于X、Y为短周期主族元素，X的周期数是主序数的3倍，可推知X为，Y为，A错误；
B．与都为氢气单质，化学性质相同，不互为同素异形体，B错误；
C．与水反应生成、，为还原剂，水为氧化剂，C正确；
D．中既有离子键又有非极性共价键，D错误；
故选C。
6．A
解析：A．原子序数是14，原子呈电中性即原子核内质子数等于核外电子数，故每个硅原子核外有14个电子，A正确；
B．图中14是指元素的原子序数、质子数、核电荷数等，而不是原子个数，B错误；
C．28.09表示的是元素的相对原子质量而不是原子的，硅元素有多种核素，C错误；
D．质量数等于质子数和中子数之和， 28.09表示的是元素的相对原子质量而不是质量数，D错误；
故选A。
7．C
【分析】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，则前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，结合原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素；则X为O，Y为F，Z为Na，M为Al，N为Si，R为Cl。
解析：A．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，金属性越强对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性，则最高价氧化物对应水化物的碱性，A错误；
B．R的非金属性弱于Y，R的单质不能置换出，B错误；
C．X(O)、Y(F)同期，且F的非金属性大于O，则气态氢化物的稳定性：，C正确；
D．、和离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小。则简单离子的半径，D错误；
答案选C。
8．B
解析：非金属元素中，其最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8，在化合物中各元素化合价的代数和为0，一般的化合物中，O元素显-2价、H元素显+1价，某元素最高价含氧酸的化学式是H2RO4，则R的最高正价为+6价，其最低负价为-2价，所以其氢化物的化学式为H2R，故选：B。
9．B
【分析】短周期元素的四种离子X3+、Y2+、Z3-、W2-具有相同的电子层结构，可以推知X为Al，Y为Mg，Z为N，W为O。
解析：A．根据题目条件可以推测出X为Al，Y为Mg，Z为N，W为O。则质子数：，A项正确；
B．非金属性：，B项错误；
C．电子层数相同，质子数越大，核电荷数越大，原子半径越小，C项正确；
D．Al最外层电子数为3，Mg最外层电子数为2，N最外层电子数为5，O最外层电子数为6，D项正确；
故选B。
10．D
解析：A．35Cl和37Cl是同一元素的不同原子，互为同位素，A错误；
B．足球烯为碳单质，石英为二氧化硅，两者属于不同物质，同素异形体是指同一元素的不同单质，B错误；
C．14C的中子数为8，15N的核外电子数为7，C错误；
D．在元素周期表中第3列为第ⅢB族，包括镧系和锕系，共32种元素，所含元素种类最多，D正确；
故选D。
11．A
解析：①离子化合物中可能含共价键，如氢氧化钠为离子化合物，含氢氧共价键，①正确；
②共价化合物中一定不含离子键，②错误；
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3为共价化合物，③正确；
④含共价键的纯净物不一定是共价化合物，也可能是单质，如氧气，④错误；
⑤非金属元素原子间形成的化学键不一定是共价键，例如氯化铵中存在离子键，⑤错误；
⑥有化学键断裂的过程不一定是化学变化，如电解质的电离，有化学键的断裂，却不是化学变化，⑥正确；
综上分析，正确的为①③⑥，答案选A。
12．B
解析：A．该原子有5个电子层，说明在第五周期，A正确；
B．其核外电子，前四层都排满，最外层电子数为7，属于ⅦA族，B错误；
C．据B可知该元素属于卤族元素，是非金属元素，C正确；
D．该元素与氢元素能形成共价化合物HI，D正确；
答案选B。
13．C
解析：A．“8”表示质子数，’16.00’表示质量数，A错误；
B．“O”表示氧元素或氧原子，O2是氧分子，B错误；
C．“氧”表示元素名称，为氧元素，C正确；
D．“16.00”表示质量数，D错误；
故选：C。
14．A
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素最外层电子数是次外层电子数的一半，又X为+1价，X为Li；通过结构可知Q有2个单键2个双键，故Q为S；W和Q同主族，W为O；Y连接4个单键，Y为C，Z为N，M为F。
解析：A．简单离子的层数越多，质子数越小半径越大，所以S2->O2->F->Li+，A项错误；
B．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，HF>H2O>H2S，B项正确；
C．2F2+2H2O=4HF+O2，常温下F2单质可以置换出O2单质，C项正确；
D．锂在地壳中储量不高，分布不均，这些都制约了锂电发展，故我国提出发展钠电池的规划，D项正确；
故选A。
15．D
【分析】结合元素周期表结构，则E位于第四周期，C、D处于第三周期，C元素原子的最外层电子数与最内层电子数之和等于其电子总数的一半，设C的最外层电子式为a，则a+2=（2+8+a），解得a=6，则C为S、D为Cl、E为Br、A为C、B为N，据此进行解答。
解析：A．A为C、B为N，烃类属于C的氢化物，含多个C原子的烃类物质中含有C-C非极性键，故A错误；
B．C为S、D为Cl，两者形成的简单离子为硫离子和氯离子，均含有18个电子，故B错误；
C．C为S、D为Cl、E为Br，对应单质为硫、氯气和溴，常温下硫单质为固态、氯气为气态、溴为液态，则熔沸点大小为：S＞Br2＞Cl2，即：C＞E＞D，故C错误；
D．C为S、D为Cl、E为Br，非金属性最强的为Cl，则三种元素最高价氧化物对应的水化物中D的酸性最强，故D正确；
故选：D。
二、填空题
16．(1) CH4
(2)品红溶液褪色
(3)MnO2＋4H+＋2Cl Mn2+＋Cl2↑＋2H2O
解析：（1）HCl是共价化合物，电子式是；天然气的主要成分是CH4。
（2）二氧化硫具有漂白性，足量SO2通入品红溶液，可观察到的现象是品红溶液褪色；
（3）实验室中用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应的离子方程式是MnO2＋4H+＋2Cl Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。
17．(1) 20 g mol 1 11:12
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)H2O2+2Fe2++2H＋=2Fe3++2H2O
(4)
解析：（1）的摩尔质量为(2×2+16)g mol 1=20 g mol 1，相同质量的与所含中子数之比为；故答案为：20 g mol 1；11:12。
（2）呼吸面具中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，其反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
（3）过氧化氢酸性溶液氧化氯化亚铁，反应生成氯化铁和水，其反应的离子方程式：H2O2+2Fe2++2H＋=2Fe3++2H2O；故答案为：H2O2+2Fe2++2H＋=2Fe3++2H2O。
（4）某Al2(SO4)3溶液VmL中含有a克Al3+(物质的量为)，硫酸根物质的量为，取出mL溶液稀释成3VmL后，硫酸根离子的物质的量浓度为；故答案为：。
18．(1)④⑥
(2)C
(3)取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+
(4)CO2+2OH-=CO+H2O
(5)Cu2+、HCO
(6)Mg2+、SO
(7)Ba2+
解析：（1）Al为金属单质，CO2、HCl为共价化合物，Na2O2、FeCl2、NaOH 为离子化合物，Na2O2、NaOH含有离子键和共价键，FeCl2只含有离子键，因此含有共价键的离子化合物是④⑥；故答案为④⑥；
（2）干冰为共价化合物，分子间存在范德华力，干冰受热变成二氧化碳气体，破坏的是范德华力，没有破坏极性共价键，选项C正确；故答案为C；
（3）FeCl2中含有阳离子是Fe2+，检验亚铁离子的操作是取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+；故答案为取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水或氯气或过氧化氢，溶液变为(血)红色，则可说明含有Fe2+，或者取少量FeCl2于试管中，加水溶解，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，则说明含有Fe2+；
（4）少量二氧化碳与NaOH溶液反应生成碳酸钠，即离子方程式为CO2+2OH-=CO+H2O，故答案为CO2+2OH-=CO+H2O；
（5）①HCO与盐酸反应二氧化碳气体，因此原溶液中加入过量的盐酸无现象，说明原溶液中不含有HCO；因为Cu2+显蓝色，原溶液与盐酸反应后得到无色溶液，说明原溶液中不含Cu2+；
②取操作①后的溶液，加入过量的NaOH溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀只能为Mg(OH)2，推出原溶液中含有Mg2+；
③取操作②的滤液，加入过量的硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀只能为AgCl，因为操作①中加入盐酸是过量，因此操作③不能说明原溶液中一定存在Cl-；
④取操作③后的滤液进行焰色试验，火焰呈黄色，推出原溶液中含有Na+，根据溶液呈现电中性，原溶液中含有SO，SO与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀，则原溶液中一定不存在Ba2+；
综上所述，根据①的现象判断溶液中无Cu2+、HCO；故答案为Cu2+、HCO；
（6）根据(5)的分析，原溶液中一定存在的是Mg2+、SO；故答案为Mg2+、SO；
（7）根据(5)分析，原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、HCO、Ba2+；故答案为Ba2+。
19．(1) 生成淡黄色的沉淀 生成白色絮状沉淀，沉淀不消失
(2)同周期元素随原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，而非金属性逐渐增强
解析：（1）①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加少量酚酞溶液，发生反应：，反应的先行为：产生气体，气体可燃，溶液变浅红色；
②向新制的饱和溶液中滴加新制氯水，发生反应：，现象为：产生淡黄色沉淀，可以证明Cl的非金属性强于S的非金属性；
③钠与滴有酚酞试液的冷水，发生反应：，现象为：浮于水面，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变红色，比较镁和沸水反应的现象，可以证明Na的非金属性强于Mg；
④镁带与的盐酸，剧烈反应，产生氢气；
⑤铝条与的盐酸反应，反应不十分强烈，产生的气体可燃，比较镁条与盐酸反应，可以证明镁的非金属性比铝的强；
⑥向溶液中滴加浓氨水溶液至过量，生成白色絮状沉淀，沉淀不消失，发生反应为：，证明不溶于氨水中。
（2）由以上实验得出结论：同周期元素随原子序数的增大，元素的金属性逐渐减弱，而非金属性逐渐增强。
20．4 450 100 5.8
【分析】7.8克镁和铝的混合粉，设镁和铝的物质的量分别为xmol和ymol，根据Mg~H2，2Al~3H2的关系式，列出24x+27y=7.8，x+y=，解之得x=0.1mol；y=0.2mol，由此分析解答。
解析：7.8克镁和铝的混合粉，设镁和铝的物质的量分别为xmol和ymol，得到氢气的物质的量为：=0.4mol，则24x+27y=7.8，x+y=0.4，解之得x=0.1mol；y=0.2mol，
(1)原金属混合物中含铝的质量为：0.2mol×27g/mol=5.4g；
(2)Mg2+、Al3+恰好完全沉淀，得到单一溶质氯化钠，根据氯化钠的组成，n(NaOH)=n(HCl)=0.9L×1mol/L=0.9mol，所以氢氧化钠溶液体积为：=0.45L=450mL；
(3)氢氧化铝的物质的量等于铝的物质的量，而氢氧化铝恰好完全溶解发生的反应为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O，所以溶解需氢氧化钠的物质的量为0.2mol，所以消耗氢氧化钠的体积为=0.1L=100mL，所以再加入100ml氢氧化钠溶液时，Al(OH)3恰好完全溶解，氢氧化镁不溶解，根据Mg元素守恒，此时可得0.1mol的氢氧化镁沉淀，质量为：0.1mol×58g/mol =5.8g。
21．8mol/L
【分析】根据生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系图可知，氢氧化钠溶液的体积为0-20ml时，氢氧化钠用于中和稀硫酸，氢氧化钠溶液的体积为20-160ml时，用于沉淀Mg2+和Al3+,氢氧化钠溶液的体积为160-180ml时,过量的氢氧化钠溶液用于溶解Al(OH)3沉淀，涉及的方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，根据方程式进行计算。
解析：根据分析可知氢氧化钠溶液加入到溶液至沉淀最大量时，硫酸全部生成硫酸钠，硫酸物质的量等于氢氧化钠物质的量的，根据图象可知，氢氧化镁物质的量等于镁的物质的量==0.2mol，Al(OH)3的物质的量为=0.1mol，生成沉淀共消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol，消耗氢氧化钠的体积为=0.14L，因此当加入160ml氢氧化钠溶液时，硫酸根离子全部为硫酸钠电离生成，那么硫酸的物质的量为=0.4mol，浓度为=8mol/L。
22．(1) Cu
(2)
(3) H2S 共价键或极性共价键
(4)
(5)
解析：元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，其中a、b、c、d四种元素为短周期主族元素。a的核外电子总数与其周期序数相同，b与c同周期，c与d同族，且ba3能与abc3化合生成一种可溶性盐，该盐溶液与生石灰反应生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体为氨气、a为H，b为N，氨气能与酸反应生成铵盐，且b与c同周期，则abc3为HNO3，c为O，edc4为波尔多液的主要成分之一、且c与d同族，则d为S、e为Cu，综上可得：a、b、c、d、e分别为H、N、O、S、Cu，据此回答。
(1)元素e为Cu (填元素符号)，a2c为H2O、电子式为。
(2)硫离子核外有18个电子，分三层排布，电子数多电子层数多半径大，氮、氧离子具有相同的电子层结构，核电荷数大的离子半径小，氢离子没有电子，则元素a、b、c、d四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)元素a和d所形成的常见化合物的分子式为H2S、是共价化合物，存在的化学键类型为共价键或极性共价键。
(4)等物质的量的bc2、dc2及足量的c2同时通入a2c中发生反应生成a2dc4和abc3，即等物质的量的二氧化氮、二氧化硫及足量氧气同时通入水中发生反应，生成硫酸和硝酸，反应中，氮元素从+4价升高到+5价、硫元素从+4价升高到+6价、氧元素从0价降低到-2价，设和均为1mol，分别转化为和时，转移的电子总数为3mol，参与反应时，转移的电子数为4mol，则按得失电子数守恒、元素质量守恒得化学方程式：。
(5)单质e加入由a2c2和稀a2dc4组成的混合溶液中，即金属铜加入过氧化氢和硫酸组成的混合溶液中，溶液由无色变成蓝色，则生成了硫酸铜，反应中铜元素从0价升高到+2价、过氧化氢中氧元素从-1价降低到-2价，按得失电子数守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式：。
23．(1) X＞Z＞Y A
(2) 2Rb2O2+2CO2=2Rb2CO3+O2 A13++4OH- =+2H2O
(3)ab
【分析】根据同一周期元素，随着原子序数的增大，原子核外最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，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；同一主族元素，原子核外最外层电子数相同，元素的化学性质相似，元素的金属性逐渐增强；可以使用平均摩尔质量，利用极值法分析判断元素种类。
解析：（1）金属X与水反应比金属Z剧烈，说明X的金属性大于Z；金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈，可说明金属性Z大于Y，则金属活动性：X＞Z＞Y。
A．同一周期主族元素从左到右，原子序数逐渐增大，元素的金属性逐渐减弱，则原子序数：Y＞Z＞X ，A正确；
B．同一周期主族元素从左到右，原子序数逐渐增大，原子最外层电子数逐渐增多，原子序数：Y＞Z＞X，则同周期主族原子的最外层电子数：Y＞Z＞X，B错误；
C．同周期主族元素从左到右原子半径减小，则原子半径X＞Z＞Y，C错误；
D．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：X＞Z＞Y，则元素X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，D错误；
故合理选项是A；
（2）同主族元素的同类化合物的化学性质相似，过氧化铷与CO2反应生成Rb2CO3、O2，反应的化学方程式为2Rb2O2+2CO2=2Rb2CO3+O2；
RbOH是一元强碱，过量的RbOH与AlCl3反应产生RbAlO2、H2O，该反应的离子方程式为：A13++4OH-=+2H2O；
（3）22.4 L标准状况下氢气的物质的量n(H2)==1 mol，铷与水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑，设碱金属元素符号用M表示，2M+2H2O=2MOH+H2↑，反应产生1 mol H2，需金属2 mol，其质量是50 g，则金属的平均摩尔质量为25 g/mol，铷的摩尔质量为85.5 g/mol，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于25 g/mol，小于25 g/mol的碱金属可能是Li或Na，故另一碱金属可能是Li或Na，故合理选项是ab