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．科学家发现在超流体中溶解时会吸热，能达到0.025K的低温。关于和的说法不正确的是
A．中子数不相同 B．互为同位素
C．原子的核外电子排布相同 D．物理性质相同
2．含锂材料在社会生产中应用广泛，下列说法正确的是
A．7LiH和7LiD互为同素异形体 B．7LiH和7LiD的化学性质不同
C．通过化学变化能实现6Li与7Li间的相互转化 D．6Li与7Li的原子结构示意图相同
3．碘是人体必需的微量元素。下列物质只含离子键的是
A．KI B．HI C． D．
4．短周期主族元素A、C、D、E、F和G原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，C是空气中含量最多的元素，D是地壳中含量最多的元素，E、F和G同周期，E在该周期中原子半径最大，F的单质中有一种是淡黄色的固体。下列说法错误的是
A．原子半径：E＞F＞G＞C＞D＞A
B．氧化物对应的水化物酸性：FC．D与E、E与G均可形成离子化合物
D．A与E形成的化合物电子式为
5．W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，W为宇宙中含量最多的元素，X的内层电子数为其最外层的一半，Z与M的最外层电子数相同，且Z的单质与水反应可以制取Y的单质。下列说法正确的是
A．原子半径：M＞Y＞Z＞X B．W与Y形成的化合物中只有极性键
C．最简单氢化物的沸点：Z＜M D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＜M
6．下列关于元素性质的比较，正确的是
A．金属性强弱： B．原子半径大小：
C．非金属性强弱： D．最高正化合价：
7．电磁波引起的电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）问题日益严重，不仅对电子仪器、设备造成干扰和损坏，影响其正常工作，也会污染环境，危害人类健康。另外，电磁波泄露也会危及信息安全。镍包铜粉是导电硅橡胶目前最理想的导电填充料，优秀的导电性能和电磁波屏蔽性能，在导电橡胶高温成形时具良好的抗氧化，在各种环境抗腐蚀性(盐雾试验)具有相当长的使用寿命，保证产品的合格率的为百分百。核素的质量数为
A．28 B．59 C．30 D．87
8．我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。其中铷的一种同位素原子符号为，通过该符号无法推断出的信息是
A．Rb元素的相对原子质量 B．Rb元素在周期表中的位置
C．Rb元素的原子序数 D．Rb元素的核外电子排布
9．下列结论正确的是
①微粒半径：K+＞S2-＞Cl-＞Al3+
②氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
③离子的还原性：S2-＞Cl-＞Br-＞I-
④氧化性：F2＞Cl2＞S＞Se
⑤酸性：HCl＞H2CO3＞CH3COOH＞HClO
⑥非金属性：O＞S＞P＞Si
A．②③④ B．①③⑤ C．③④⑥ D．②④⑥
10．元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>Y
B．简单气态氯化物的热稳定性：Y>R
C．Q的水溶液显酸性、可作为净水剂
D．M点沉淀物有2种，且物质的量之比为4：1
11．2021年我国科学家首次合成新核素，下列说法不正确的是
A．原子核内质子数为92 B．原子核内中子数为122
C．原子核外电子数为92 D．转化成属于化学变化
12．下列叙述中，不正确的是
A．含有离子键的化合物不一定是离子化合物
B．H2O2的电子式为
C．CaO和NaCl晶体熔化时要破坏离子键
D．熔融态H2SO4不导电
13．某短周期元素X的最高价是+6，X的氢化物的化学式是
A．HX B．H2X C．XH3 D．XH4
14．某元素离子核外有24个电子，其质量数为56，则R原子核内中子数为
A．29 B．30 C．31 D．34
15．为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.0g 与的混合物中含有的中子数为
B．标准状况下，中含有的水分子数为
C．1mol 中含有的共价键数为
D．标准状况下2.24L 溶于水时所得溶液中含氯微粒总数为
二、填空题
16．微观世界的奥秘：对微观粒子的研究打开了新世界的大门，每一种微观粒子的应用都给我们的文明带来了重大变革。
(1)已知四种短周期主族元素在周期表中相对位置如下图所示。下列说法正确的是____
① ②
③ ④
A．②、④两元素的最高化合价一定相等
B．①、③原子序数差一定等于 8
C．③、④的最高价氧化物对应的水化物一定能反应
D．若①的最外层电子数是核外电子层数的3倍，则②的单质一定具有强氧化性
(2)下列化学用语正确的是____
A．CO2分子的电子式为：
B．核内质子数为 117，核内中子数为 174 的核素 Ts 可表示为：Ts
C．Cl-的离子结构示意图为
D．HClO 的结构式为 H O Cl
(3)现有下列物质：①H2②Na2O2 ③NaOH ④H2O2⑤CaCl2 ⑥NH4NO3⑦H2S，只由离子键构成的物质是 (填序号，下同)，属于共价化合物的是 。
(4)某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与1H 原子组成 HmX 分子，在a克 HmX 分子中含质子的物质的量是 。
(5)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、Z 原子最外层的电子数之和与 W 原子最外层的电子数相等，X 的最低负价为-4，Y 的周期数是族序数的 3 倍。下列说法正确的是____
A．原子半径：Y>Z>X
B．Y 的最高价氧化物对应的水化物的碱性比 Z 的弱
C．W 的氧化物对应的水化物的酸性一定比 X 的强
D．W 分别与 X、Z 形成的化合物所含的化学键类型相同
17．《梦溪笔谈》有记：馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。在中国古代，雌黄经常用来修改错字。
(1)S在元素周期表中的位置是第 周期、第ⅥA族。
(2)写出S的最高价氧化物对应的水化物的化学式： 。
(3)S的非金属性强于P的，用原子结构解释原因：S和P在同一周期，原子核外电子层数相同， ，原子半径S小于P，得电子能力S强于P。
(4)在元素周期表中，砷()位于第4周期，与P同主族。下列关于的推断中，正确的是 (填字母)。
a．原子的最外层电子数为5 b．原子半径： c．稳定性：
18．我国科研团队通过先进表征手段，确认月壤中含有O、Si、Ca、K、Ne等元素，为月球科学的发展贡献了中国力量。
(1)Ca的原子结构示意图为 。
(2)月壤的成分中有，属于 化合物(填“共价”或“离子”)，其电子式为 。
(3)月壤中含有、、，其中的质子数为 ，中子数为 ，、、三者互称 。
19．完成下列各题。
(1)我国科学家屠呦呦因在青蒿素的提取上做出了突出贡献而获得诺贝尔奖。青蒿素分子式为C15H22O5，它属于 (选填“无机物”或“有机物”)。
(2)日常生活中常见“含氟牙膏”“富硒茶叶”“葡萄糖酸锌”等商品，其中的氟、硒、钙、锌指的是 (选填“单质”或“元素”)
(3)重氢()和超重氢()两种核素都可用做制造氢弹的原料，它们所含中子数之比为 。
20．向20mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2mol·L-1的NaOH溶液时，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示：
(1)图中A点的意义是 。
(2)最大沉淀质量为 。
(3)图中V1的值为 。
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为 。
21．I.有200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2+）为0.2mol·L-1，c（Cl-）为1.3mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为 mL
II.焊接铜件时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的氧化铜。其反应式为 NH4C1+ CuO→Cu+CuCl2+ N2↑+ H2O
（1）配平，并用双线桥法标出电子转移情况。：
（2）该反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为： 。
（3）若反应中电子转移了0.3mol，则产生的气体在标准状况下的体积为 L。
22．如图是元素周期表的一部分，主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图，A元素的单质在空气中含量最高(请用相应的元素符号或化学式作答)。
A B
C D E
(1)A简单离子结构示意图 。
(2)C、D、B氢化物的稳定性由大到小排序为 。
(3)设计实验比较D与E非金属性强弱(用离子方程式表示) 。
(4)下列说法不正确的是 。
①C的最高价氧化物能溶于B的氢化物水溶液
②元素A、E的气态氢化物相遇会产生白烟
③B元素形成的其中一种18电子分子，能与A元素形成的一种10电子分子发生氧化还原反应
④原子得电子能力D>E>A
(5)的电子式为 ，溶于溶液的化学方程式 。
23．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
I．实验过程：
①打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。
②当 B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
③当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞 a。
④……
(1)B中溶液发生反应的离子方程式为 。
(2)为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是 。
(3)过程③的实验目的是 。
(4)请从原子结构的角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：
Ⅱ．实验过程中需用到 20mL1mol/L NaBr溶液。
(5)配制 20mL1mol/L NaBr溶液需用托盘天平称取NaBr固体的质量为 g；
(6)在配制过程中，下列实验操作对所配制溶液的物质的量浓度偏高的有___________。
A．称量时将NaBr固体放在右盘；
B．用烧杯溶解NaBr 固体后，洗涤烧杯2~3次，洗涤液未转移到容量瓶；
C．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容；
D．定容时俯视观察凹液面。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．和的中子数分别为1和2，不相同，A项正确；
B．和的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；
C．和的质子数相同，核外电子数相同，故核外电子排布相同，C项正确；
D．和互为同位素，由于质量数不同，故密度、熔沸点等物理性质不相同，D项错误；
答案选D。
2．D
解析：A．同素异形体是指由同种单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质，7LiH和7LiD不是单质，A错误；
B．7LiH和7LiD都是由Li元素和H元素组成的相同化合物，其化学性质相同，B错误；
C．化学反应中的最小微粒是原子，故化学变化不可以实现6Li与7Li间的相互转化，C错误；
D．6Li与7Li是同种元素，都是3号元素，其原子结构示意图相同，D正确；
故答案为：D。
3．A
解析：A．KI由钾离子和碘离子形成离子键，故A正确；
B．HI由非金属元素组成，含有共价键，故B错误；
C．只含共价键，故C错误；
D．只含共价键，故D错误；
故选：A。
4．B
【分析】短周期主族元素A、C、D、E、F和G原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，则A为H，C是空气中含量最多的元素，则C为N，D是地壳中含量最多的元素，则D为O，E、F和G同周期，E在该周期中原子半径最大，则E为Na，F的单质中有一种是淡黄色的固体，则F为S，G为Cl。
解析：A．根据层多径大，同电子层结构核多径小，则原子半径：E＞F＞G＞C＞D＞A，故A正确；
B．氧化物对应的水化物酸性不一定是F＜G，比如硫酸酸性大于次氯酸酸性，若是最高价氧化物对应的水化物酸性，则有F＜G，故B错误；
C．D与E形成氧化钠或过氧化钠，E与G形成氯化钠，都为离子化合物，故C正确；
D．A与E形成的化合物NaH，NaH是离子化合物，其电子式为，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．D
【分析】W为宇宙中含量最多的元素，则W为H，X的内层电子数为其最外层的一半，则核外有2层，排布为2、4，则X为C，Z与M的最外层电子数相同，则Z和M位于同一主族，Z的单质与水反应可以制取Y的单质，反应方程式为2F2+2H2O=4HF+O2，则Z为F、Y为O，M为Cl。
解析：根据分析可知，W、X、Y、Z、M分别为H、C、O、F、Cl；
A．电子层数越多原子半径越大，同一周期的元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：M>X>Y>Z，故A错误；
B．W为H与Y为O形成的化合物有H2O、H2O2等，H2O2中既含极性键又含非极性键，故B错误；
C．元素非金属性越强，最简单氢化物的沸点越高，而非金属性：F>Cl，则沸点Z>M，故C错误；
D．X、M最高价氧化物对应水化物分别是H2CO3、HClO4，由于碳酸是弱酸，高氯酸是强酸，再结合非金属性可知，其酸性：X故选：D。
6．C
解析：A．同一周期主族元素，从左往右金属性逐渐减弱，因此金属性强弱：Mg>Al，A错误；
B．同一主族元素，从上往下原子半径逐渐增大，因此原子半径大小：S>O，B错误；
C．同一主族元素，从上往下非金属性逐渐减弱，因此非金属性：F>Cl，C正确；
D．碳的最高化合价为+4价，氮的最高化合价为+5，D错误；
答案选C。
7．B
解析：中28是质子数，59是质量数，故选B。
8．A
【分析】原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数，则Rb的原子序数为37，质量数为85。
解析：A．相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟一个碳-12原子质量的的比值，根据该符号无法推断Rb元素的相对原子质量，故A符合题意；
B．由上述分析可知，Rb的原子序数为37，则Rb位于第五周期第ⅠA族，故B不符合题意；
C．原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质子数=原子序数，则Rb的原子序数为37，故C不符合题意；
D．Rb的原子序数为37，位于第五周期第ⅠA族，则其核外有5个电子层，每一层的电子数分别为2、8、18、8、1，故D不符合题意；
故答案选A。
9．D
解析：①Al3+比其他三种离子少一个电子层，离子半径最小，电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径S2->Cl->K+>Al3+，①错误；
②元素的非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性F>Cl>S>P>Si，则氢化物的稳定性HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，②正确；
③元素的非金属性越强，其离子的还原性越弱，非金属性Cl>Br>I，则离子的还原性Cl-④元素的非金属性越强，其单质氧化性越强，非金属性F>Cl>S>Se，氧化性F2＞Cl2＞S＞Se，④正确；
⑤乙酸的酸性强于碳酸，⑤错误；
⑥同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性O>S>P>Si，⑥正确；
正确的为②④⑥，故答案选D。
10．C
【分析】元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，则X为Al， 1mol氢氧化钡会溶解2mol氢氧化铝，但实际只有1mol沉淀 ，说明还生成了另外的1mol沉淀，加入3mol氢氧化钡会生成2mol氢氧化铝沉淀和3mol其他沉淀，则另外3mol沉淀是硫酸钡和碳酸钡沉淀，又根据R和Y位于同主族，则R为O，Y为S，Z为K，Q为硫酸铝钾。
解析：A．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：Y＞Z，故A错误；
B．根据非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则简单气态氯化物的热稳定性：R＞Y，故B错误；
C．Q为硫酸铝钾，铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，因此其水溶液显酸性、可作为净水剂，故C正确；
D．M点沉淀物有2种，1mol硫酸铝钾溶液中加入3mol氢氧化钡得到3mol硫酸钡和1mol氢氧化铝，其物质的量之比为3：1，故D错误。
综上所述，答案为C。
11．D
【分析】中Z为质子数，A为质量数=质子数+中子数。
解析：A．该原子的质子数为92，A项正确；
B．该原子的质量数为214，质子数为92，则中子数=214-92=122，B项正确；
C．该原子的质子数92，其电子数=质子数=92，C项正确；
D．该反应为原子核变为物理变化，D项错误；
故选D。
12．A
解析：A．离子化合物即含有离子键的化合物，所以含有离子键的化合物一定是离子化合物，A错误；
B．H2O2为共价化合物，含有过氧键，电子式为，B正确；
C．CaO和NaCl均为离子通过离子键形成的离子化合物，熔化时要破坏离子键，C正确；
D．H2SO4为共价化合物，熔融态不能电离出离子，不导电，D正确；
综上所述答案为A。
13．B
解析：短周期元素X的最高价是+6，由正负化合价绝对值之和为8，则最低负极为6-8=-2，则X的氢化物的化学式是H2X，故选：B。
14．B
解析：某元素离子核外有24个电子，所以其质子数是24+2＝26，质量数为56，则R原子核内中子数为56-26＝30。
答案选B。
15．A
解析：A．H、D摩尔质量分别为1、2， 与的摩尔质量均为20，H、D中子数分别为0、1，与均含有10个中子，2.0g与的物质的量为0.1mol，故含有的中子数为，A项正确；
B．标准状况下水为液体，中含有的水分子数远大于，B项错误；
C．为离子化合物，其中铵根离子存在四个共价键，故1mol中含有的共价键数为4，C项错误；
D．溶于水时部分与水反应生成HCl和HClO，部分以分子形式存在，标准状况下2.24L气体物质的量为0.1mol，故溶液中含氯微粒总数应小于0.2，D项错误。
故选A。
二、填空题
16．(1)BD
(2)AD
(3) ⑤ ④⑦
(4)mol
(5)A
【分析】（5）X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X 的最低负价为-4，X位于第ⅣA族，Y 的周期数是族序数的 3 倍，Y只能位于第三周期，Y是Na，则X是C，X、Y、Z 原子最外层的电子数之和与 W 原子最外层的电子数相等，由于最外层电子数不能超过7个，则Y是Mg，Z是Cl，据此解答。
解析：（1）根据图中四种短周期元素的相对位置可判断四种元素位于过渡元素的右侧。
A．②、④两元素的最高化合价不一定相等，例如F没有正价，Cl的最高价是+7价，A错误；
B．①、③分别位于第二周期和第三周期，原子序数差一定等于 8，B正确；
C．③、④的最高价氧化物对应的水化物不一定能反应，例如硫酸和高氯酸不反应，C错误；
D． 若①的最外层电子数是核外电子层数的3倍，①是O，②是F，则②的单质一定具有强氧化性，D正确；
答案选BD。
（2）A．CO2分子是共价化合物，电子式为：，A正确；
B．核内质子数为 117，核内中子数为 174 的核素Ts的质量数为117+174=291，可表示为：Ts，B错误；
C．Cl-的离子结构示意图为，C错误；
D．HClO的电子式为，结构式为 H－O－Cl，D正确；
答案选AD。
（3）①H2是由共价键形成的单质；②Na2O2中含有离子键和共价键，属于离子化合物；③NaOH中含有离子键和共价键，属于离子化合物；④H2O2中含有共价键，属于共价化合物；⑤CaCl2中只有离子键，属于离子化合物；⑥NH4NO3中含有离子键和共价键，属于离子化合物；⑦H2S中含有共价键，属于共价化合物；因此只由离子键构成的物质是⑤，属于共价化合物的是④⑦。
（4）某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，质子数是A－N，它与1H 原子组成 HmX 分子，其摩尔质量是（A+m）g/mol，质子数是A-N+m，因此在a克 HmX 分子中含质子的物质的量是mol。
（5）根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是C、Na、Mg、Cl，则
A．同主族从上到下原子半径逐渐增大，同周期自左向右原子半径逐渐减小，原子半径：Na>Mg>C，A正确；
B．金属性Na强于Mg，Na的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Mg 的强，B错误；
C．Cl的氧化物对应的水化物的酸性不一定比C的强，例如次氯酸的酸性弱于碳酸，C错误；
D．Cl分别与 C、Mg形成的化合物所含的化学键类型不相同，前者是共价键，后者是离子键，D错误；
答案选A。
17．(1)3
(2)H2SO4
(3)核电荷数S大于P
(4)ab
解析：(1)S在元素周期表中的位置是第3周期、第ⅥA族。
(2)S的最高价为+6价，对应的氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式是H2SO4。
(3)S的非金属性强于P，用原子结构解释原因为：S和P在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数S大于P，原子半径S小于P，得电子能力S强于P。
(4)a．As与P同族，位于第VA族，原子的最外层电子数为5，a正确；
b．As与P同族，As位于第4周期，P位于第3周期，故原子半径：As＞P，b正确；
c．同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，元素简单氰化物的稳定性减弱，由于P的非金属性比As强，故稳定性：PH3＞AsH3，c错误；
故选ab。
18．(1)
(2) 离子
(3) 10 12 同位素
解析：（1）Ca是20号元素，元素的原子序数=其核外电子数=核内质子数，其核外电子排布是2，8，8，2，所以其原子结构示意图为；
（2）由钾离子和氧离子构成，为离子化合物；其电子式为；
（3）的质子数为10；中子数为22-10=12，、、具有相同的质子数和不同的中子数，均为Ne元素，三者互称为同位素。
19．(1)有机物 (2)元素 (3)1∶2
解析：（1）青蒿素分子式为C15H22O5，含有碳元素，它属于有机物。
（2）日常生活中常见“含氟牙膏”“富硒茶叶”“葡萄糖酸锌”等商品，其中的氟、硒、钙、锌指的是元素；
（3）重氢()含有1个中子，超重氢()含有2个中子，它们所含中子数之比为1:2。
20． 加入15mL2mol·L-1的NaOH溶液时产生沉淀的质量最大 0.78 20 0.5mol·L-1
【分析】由图可知，反应开始时AlCl3溶液与NaOH溶液发生反应反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，到A点时NaOH溶液与AlCl3溶液恰好完全反应，Al（OH）3沉淀达到最大量，再加入NaOH溶液，Al（OH）3沉淀与NaOH溶液发生反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，沉淀量又逐渐减少，B点时Al（OH）3沉淀与NaOH溶液恰好完全反应生成NaAlO2，沉淀完全溶解消失。
解析：(1)由分析可知，图中A点表示的意义是加入15mL2mol·L-1的NaOH溶液时NaOH溶液与AlCl3溶液恰好完全反应，反应生成的沉淀的质量最大，故答案为：加入15mL2mol·L-1的NaOH溶液时产生沉淀的质量最大；
(2) 由分析可知，加入15mL2mol·L-1的NaOH溶液时NaOH溶液与AlCl3溶液恰好完全反应，生成氢氧化铝的质量为0.015L×2mol/L××78g/mol=0.78g，故答案为：0.78；
(3) 由分析可知，AB段发生的反应为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，0.01mol氢氧化铝完全溶解消耗氢氧化的体积为×10—3mL/L=5mL，则V1=(15+5)mL=20mL，故答案为：20；
(4) 由分析可知，OA段发生的反应为Al3++3OH-=Al（OH）3↓，加入15mL2mol·L-1的NaOH溶液时NaOH溶液与AlCl3溶液恰好完全反应，则AlCl3溶液的物质的量浓度为=0.5mol·L-1，故答案为：0.5mol·L-1。
21．0 3∶2 1.12
【分析】I．根据电荷守恒计算混合溶液中n(Al3+)，向MgCl2和AlCl3的混合溶液加入NaOH溶液，使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，Al3+应恰好转化为，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，根据钠离子守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)，再结合氯离子守恒、Al原子守恒可知n(NaOH)=n(Cl-)+n(Al3+)，再根据计算；
II．（1）根据Cu元素的化合价降低、N元素的化合价升高，利用电子守恒及质量守恒定律来配平反应；
（2）该反应中氧化剂为CuO，还原剂为NH4Cl，由（1）中双线桥可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2；
（3）生成1个N2分子转移电子数为6，若反应中电子转移了0.3mol，则产生的N2的物质的量为=0.05mol，带入V=nVm计算。
解析：I．溶液中n(Cl )=0.2L×1.3mol/L=0.26mol，
溶液中n(Mg2+)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，
根据电荷守恒，溶液中n(Al3+)==0.06mol，
将200mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀并分离析出，反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液，根据钠离子守恒：n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)，再结合氯离子守恒、Al原子守恒可知：n(NaOH)=n(Cl )+n(Al3+)=0.26mol+0.06mol=0.32mol，所以至少需要4mol/L氢氧化钠溶液的体积为：=0.08L=80mL；
II．（1）根据Cu元素的化合价由+2价降至0价，得到2mol电子生成1molCu，N元素的化合价由-3价升至0价，失去6mol电子生成1molN2，利用电子守恒及质量守恒定律来配平反应得2NH4Cl+4CuO=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O，双线桥法标出电子转移情况为：；
（2）该反应中氧化剂为CuO，还原剂为NH4Cl，由(1)中双线桥可知，4molCuO参与反应，做氧化剂的为3mol，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2；
（3）生成1个N2分子转移电子数为6，若反应中电子转移了0.3mol，则产生的N2的物质的量为=0.05mol，则产生的N2在标准状况下的体积V=nVm=0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
22．(1) 。
(2)HCl>H2S>SiH4。
(3)Cl2+S2-=2Cl-+S↓。
(4)④
(5) ， SiF4+6NaOH=Na2SiO3+4NaF+3H2O。
【分析】A元素的单质在空气中含量最高知A为N，根据它们在周期表中的位置关系可知：B为F，C为Si，D为S，E为Cl，据此回答。
解析：（1）N的简单离子为N3-，它的结构示意图为 ，
故答案为：
（2）根据Si，S，Cl在周期表中的位置可知，非金属性：Cl>S>Si，故氢化物稳定性由大到小排序为：HCl>H2S>SiH4。
故答案为：HCl>H2S>SiH4。
（3）可通过置换反应实验比较Cl2与S非金属性强弱：Cl2+S2-=2Cl-+S↓
故答案为：Cl2+S2-=2Cl-+S↓。
（4）①SiO2能溶于HF中，①正确，不符合题意；
②NH3与HCl能反应生成NH4Cl，有白烟生成，②正确，不符合题意；
③B元素形成的其中一种18电子分子为F2，A元素形成的一种10电子分子为NH3，它们能发生氧化还原反应，③正确，不符合题意；
④原子得电子能力：N>Cl>S，④错误。
故答案为：④
（5）SiF4的电子式为： ，它与NaOH反应的化学方程式为：SiF4+6NaOH=Na2SiO3+4NaF+3H2O。
故答案为： ，SiF4+6NaOH=Na2SiO3+4NaF+3H2O。
23．(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(2)打开活塞 b，将少量 C 中溶液滴入 D 中，关闭活塞 b，取下 D 振荡，溶液变为蓝色
(3)确认C的黄色溶液中无 Cl2，排除 Cl2对溴置换碘实验的干扰
(4)Cl、Br、I 是同主族元素，从上到下，原子半径增大，得电子能力减弱
(5)5.2
(6)CD
解析：验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A：高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B：装置B中盛有溴化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈橙红色，验证氯的氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论。
（1）氯元素的非金属性强于溴元素的非金属性，所以B中氯气能和溴化钠反应生成单质溴，反应的离子方程式是Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-；
（2）由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作为打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并关闭活塞b，取下D振荡，生成的碘单质遇淀粉变蓝。
（3）Cl2可以将I-氧化为I2，不能让Cl2进入D中，因此过程③的实验目的是确认C的黄色溶液中无 Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
（4）根据元素周期律可知，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，得电子能力逐渐减弱；
（5）配制 20mL1mol/L NaBr溶液需要用50mL容量瓶，NaBr的质量m=nM=cVM=1mol/L×0.05L×103g/mol=5.15g，托盘天平只能精确到0.1g，因此需称量5.2gNaBr；
（6）配制过程中的误差可根据c=分析。
A．称量时将NaBr固体放在右盘，由于称量过程中使用游码，导致NaBr质量减小，故n减小，c减小，A不符合题意；
B．洗涤液未转移到容量瓶导致NaBr质量减少，故n减小，c减小，B不符合题意；
C．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容会导致体积变大，冷却后V减小，c变大，C符合题意；
D．定容时俯视观察凹液面导致V减小，c变大，D符合题意；
故选CD