第四章 物质结构元素周期律 测试题 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．下列物质互为同素异形的是
A．CaCO3和MgCO3 B．CO和CO2 C．C60 和C70 D．1H和2 H
2．下列表示不正确的是
A．有机物(CH3CH2)2CHCH3的名称：3-甲基戊烷
B．HClO的结构式：H—Cl—O
C．S2-结构示意图：
D．乙炔分子的球棍模型：
3．下列物质属于共价化合物的是
A．NH3 B．NH4Cl C．Cl2 D．KOH
4．下列化合物中既有共价键又有离子键的是
A．I2 B．KOH C．KCl D．K2O
5．下列元素原子的原子半径最小的是
A．Na B．Mg C．S D．Cl
6．下列说法正确的是
①焰色试验是化学变化
②第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时，一定生成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
④活泼金属与非金属化合时，能形成离子键
⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物
⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键
⑦非极性键只存在于双原子单质分子中
⑧NaOH的电子式：
A．①②⑤ B．①③④
C．②③⑤ D．④⑤⑥
7．2022年诺贝尔化学奖授予了三位在“点击化学”及其应用方面做出了重大贡献的三位化学家——卡罗琳·贝尔托西、莫滕桦尔达和巴里·夏普莱斯。卡罗琳·贝尔托西将“点击化学”运用在生物学领域，并开创了“正交化学”，她的研究中需要对糖类进行示踪和定位。在很多研究糖类的实验中，会选用具有放射性的进行示踪研究。以下有关同位素的说法正确的是
A．、互为同位素
B．D、T发生核聚变成为其它元素，属于化学反应
C．、的质子数相同，电子数不同
D．同一元素各核素的近似相对原子质量不同，但它们的化学性质几乎完全相同
8．俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是
A．烧碱：NaOH具有可燃性 B．食盐：NaCl可用作食品调味剂
C．铁红：Fe2O3可用作红色颜料 D．水银：常温下银白色的汞为液态
9．关于和的说法错误的是
A．原子中均有6个质子 B．原子结构示意图均为：
C．互为同位素 D．具有相同的核外电子排布
10．学习化学有助于提高我们的生活质量。下列说法错误的是
A．新冠疫情期间我们可利用酒精的强氧化性来对环境进行消毒
B．服用主要成分是Al(OH)3的胃舒平可治疗胃酸过多
C．水壶里的水垢可用白醋浸泡清洗
D．84消毒液应该密封避光保存，否则容易失效
11．下表为第二周期部分元素的原子半径数据。推测氮原子的半径可能是
元素符号 C N O F
原子半径/nm 0.077 0.074 0.071
A．0.110 nm B．0.082 nm C．0.075 nm D．0.070 nm
12．不能使悬浊液变澄清的是
A．硫酸溶液 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．氨水
二、非选择题
13．下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二 ① ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)从元素原子得失电子的角度看，元素⑤具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)元素②形成的单质气体含有 (填“极性”或“非极性”)共价键。
(3)元素③、⑨与H原子以原子个数比为1∶1∶1形成的化合物的电子式为 。
(4)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (填化学式，下同)，最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是 ，这两种物质反应的离子方程式为 。
(5)元素③、⑤、⑨形成简单离子的半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。
14．“题图”是部分元素的离子结构示意图和元素周期表的一部分。 请回答:
(1)图①、②中属于阴离子的是 (填序号)，该元素的质子数为 ；13号元素原子的最外层电子数为 。
① ②
(2)由表中原子序数为1、8、13的元素组成物质的化学式为 。
15．表为元素周期表的一部分，表中a～f代表六种短周期主族元素。完成下列填空：
a b c
d e f
（1）六种元素中，原子半径最大的是 (填元素编号) 。d、e、f三种元素的原子结构上的相同点是 。
（2）若a的气态氢化物的水溶液呈碱性，则a的气态氢化物的电子式是 ；六种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (填元素符号)。
（3）若f元素的原子L层电子数比M层电子数多1个，则e元素的非金属性比f元素的非金属性 (选填“强”、“弱’’)，能说明这一事实的化学方程式是 (任写一个)。
（4）若b为非金属元素，则以下推断正确的是 (选填编号)。
①a一定是金属元素 ②d一定是金属元素 ③f一定是非金属元素
16．实验探究——加碘盐中碘元素的检验
(1)加碘盐中碘元素的存在形式： 。
(2)检验原理
在酸性条件下，与I－反应的离子方程式： ，生成的单质碘用淀粉溶液检验，现象是 。
(3)用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案：
①将食盐用水溶解，加入适量 ；
②蘸取少量溶液，滴在 试纸上。
实验现象及结论：试纸 ，证明有碘元素存在。
17．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的①—⑤元素，回答下列问题：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ① Ne
3 ② ③ ④ ⑤
(1)写出③的元素符号 。
(2)画出④的原子结构示意图 。
(3)元素⑤在元素周期表中的位置是 周期 族。
(4)②③④三种元素中金属性最强的是 (填元素名称)。
(5)元素①与元素④形成化合物的化学式为 。
18．下表列出了①~⑩号元素在元素周期表中的位置：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
一 ① ②
二 ③ ④ ⑤
三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
回答下列问题：
(1)①~⑩中，元素的化学性质最不活泼的是 (填元素符号，下同)。上述10种元素中，属于金属元素的有 。
(2)写出①与④以原子个数比3∶1形成的化合物的电子式： 。
(3)元素④、⑤、⑩分别和①组成的简单化合物中，最稳定的是 (填化学式)。
(4)从元素原子得、失电子的角度看，⑤的单质具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(5)元素①~⑩半径最大的是(②除外) (填化学式)。
(6)在盛有氢氧化钠溶液的小烧杯中通入元素⑩的单质，发生反应的离子方程式为 。
19．短周期元素A、B、C、D、E在周期表中的位置如图所示，其中B的一种同位素考古时用来测定文物的年代。
请回答下列问题：
(1)B元素在周期表中的位置为 。
(2)C的氢化物与单质D的反应是工业上制硝酸的第一步反应，其化学方程式为 。
(3)A的最高价氧化物与E的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(4)管道工人用高浓度的C的氢化物水溶液通过白烟现象检验管道是否有E的单质泄漏，反应的化学方程式为 ，其中白烟的成分含有的化学键种类为 。
(5)27 g A单质与足量稀硫酸反应生成的气体在标准状况下的体积为 L。
20．氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。下图是模拟工业制备质量分数为48.6%的氢溴酸的流程如下：
已知：液溴的沸点为58.78℃。质量分数为48.6%的氢溴酸沸点为126℃。回答下列问题：
（1）反应室①使用冰水的目的为 。
（2）反应室②中发生反应的离子方程式为 。
（3）操作Ⅰ的装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器a的名称是 ，装置中明显的错误是 。
（4）工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色，可能的原因是 。
（5）工业上用黄铁矿（主要成分FeS2）在高温下制取SO2，其化学方程式为 。
（6）若开始加入m1g液溴，得到m2g48.6%的氢溴酸，则其产率为 。
21．I.据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：
(1)铷(Rb)在元素周期表中的位置： 。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是 (填序号)。
①与水反应比钠剧烈
②它的原子半径比钠小
③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④它的阳离子最外层电子数和镁离子相同
⑤它是还原剂
II.配制480mL0.5mol L-1的NaOH溶液，试回答下列问题：
(3)选择仪器：完成本实验所必需的仪器有托盘天平(精确到0.1g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、 、胶头滴管等。
(4)计算、称量：需称量NaOH固体的质量为 。
(5)不规范的实验操作会导致实验结果出现误差，下列使所配制溶液的物质的量浓度偏高的是 (填序号)。
①在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
②定容时俯视刻度线
③将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容
④定容后，将容量瓶振荡摇匀后，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
22．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表格，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置 C．浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D．分层，上层无色，下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的： 。
(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L 1NaBr溶液、0.1mol·L 1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器： 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容（请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整）：
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2
② A 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
③
④
(4)实验结论： 。
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】同素异形体研究的由同一种元素组成的不同性质的单质；
解析：A．CaCO3和MgCO3是两种难溶性碳酸盐沉淀，A错误；
B．CO和CO2都是碳、氧两种元素组成的不同化合物，B错误；
C．C60 和C70是由C元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确；
D．1H和2 H两者互为同位素，D错误。
故选C。
2．B
解析：A．有机物(CH3CH2)2CHCH3的结构简式可以写成，所以名称为3-甲基戊烷，故A正确；
B．HClO的结构式为H-O-Cl，故B错误；
C．S2-得到了两个电子，所以结构示意图为 ，故C正确；
D．乙炔分子是碳碳三键和两个碳氢单键，所以球棍模型为 ，故D正确；
故选B。
3．A
解析：A．氨分子中只含N-H共价键，属于共价化合物，A选项正确；
B．氯化铵中含N-H共价键、铵根离子和氯离子的离子键，属于离子化合物，B选项错误；
C．Cl2是单质，C选项错误；
D．KOH是钾离子和氢氧根离子通过离子键形成的离子化合物，D选项错误；
答案选A。
4．B
解析：A．碘单质中只含共价键，A不符合题意；
B．氢氧化钾中既含离子键又含共价键，B符合题意；
C．氯化钾中只含离子键，C不符合题意；
D．氧化钾中只含离子键，D不符合题意；
答案选B。
5．D
解析：同周期，从左向右，原子半径依次减小，故r(Cl)6．D
解析：①焰色试验过程中没有生成新的物质，是物理变化，不是化学变化，故①错误；
②第ⅠA族和第ⅦA族原子化合时，不一定生成离子键，如H与Cl形成共价键，故②错误；
③由非金属元素形成的化合物可能为离子化合物，如铵盐，故③错误；
④活泼金属易失去电子形成阳离子，活泼非金属易得到电子形成阴离子，则活泼金属与非金属化合时，能形成离子键，故④正确；
⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物，故⑤正确；
⑥离子化合物中可能同时含有离子键和共价键，如NaOH中含离子键和共价键，故⑥正确；
⑦非极性键不只存在于双原子单质分子中，由不同元素组成的多原子分子里，可能存在非极性键，如过氧化氢分子中存在O-O非极性键，故⑦错误；
⑧NaOH属于离子化合物，由钠离子与氢氧根离子构成，氢氧根离子中氧原子和氢原子间形成共价键，其电子式为，故⑧错误；
答案选D。
7．D
解析：A．、是氮气单质，不是原子，不互为同位素，故A错误；
B．D、T发生核聚变成为其它元素，属于物理反应，故B错误；
C．、的质子数相同，电子数相同，故C错误；
D．同一元素各核素的近似相对原子质量不同，化学性质主要由最外层电子数决定，同一元素的各种核素最外层电子数相同，因此它们的化学性质几乎完全相同，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．A
解析：A．NaOH不能燃烧，A错误；
B．食盐是NaCl，无毒，具有咸味，可用作食品调味剂，B正确；
C．铁红是Fe2O3，为红色，是常见的红色颜料，C正确；
D．水银是汞，属于金属，银白色具有金属光泽，在常温下为液体，D正确；
故选A。
9．B
【分析】质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，因此同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同；核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数加中子数；
解析：A．均为碳原子，则原子中均有6个质子，A正确；
B．碳原子的结构示意图为：，B错误；
C．质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，两者互为同位素，C正确；
D．均为碳原子，质子数、电子数相同，具有相同的核外电子排布，D正确；
故选B。
10．A
解析：A．酒精不具有强氧化性，消毒原理是使蛋白质变性，A错误；
B．Al(OH)3可以中和胃酸，且碱性较弱，可用于治疗胃酸过多，B正确；
C．水垢的主要成分为碳酸钙等，白醋可以和其反应生成可溶性盐，从而除去水垢，C正确；
D．84消毒液的主要成分为NaClO，会和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸见光易分解，从而导致失效，所以84消毒液应该密封避光保存，D正确；
综上所述答案为A。
11．C
解析：第二周期原子半径从左到右逐渐减小，故N的原子半径在0.077与0.074之间；
故选C。
12．D
解析：A．和硫酸反应生成硫酸铝和水，溶液变澄清，故不选A；
B．和盐酸反应生成氯化铝和水，溶液变澄清，故不选B；
C．和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，溶液变澄清，故不选C；
D．和氨水不反应，氨水不能使悬浊液变澄清，故选D；
选D。
二、非选择题
13．(1)还原性
(2)非极性
(3)
(4) NaOH
(5)
【分析】根据周期表种的位置关系，可得①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar，据此分析解题。
解析：（1）Na原子结构中最外层只有1个电子，易失去电子，故具有还原性。
（2）氮气中形成了氮氮之间的非极性共价键。
（3）O、Cl与H形成的原子个数比为1：1：1的化合物为HClO，其电子式为。
（4）同周期元素随核电荷数增大金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，故碱性最强的是NaOH，具有两性的为，氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水的离子方程式为。
（5）一般电子层数越多半径越大，故Cl-最大；核外电子数相同时核电荷数越大半径越小，故大小关系为。
14． ② 17 3 Al(OH)3
【分析】根据离子结构示意图，核电荷数大于核外电子，为阳离子；核电荷数小于核外电子，为阴离子。
解析：(1)图①为Al3+、②为Cl-,所以属于阴离子的是②，该元素的质子数为17；13号元素原子是铝，核外有三层电子，最外层电子数为3。
(2)原子序数为1、8、13的元素分别为H、O、Al，组成物质的化学式为Al(OH)3。
15． d 电子层数相同 Cl 弱 Cl2+H2S=S↓+2HCl ③
【分析】表中六种元素都为短周期元素，则，a、b、c为第二周期元素，且三元素在周期表中左右相邻，d、e、f为第三周期元素，且在周期表中左右相邻，同周期从左到右，原子半径依次减小，同主族从上到下，原子半径依次增大。
解析：（1）六种元素中，原子半径最大的元素是电子层数多，位于左下方的元素，即为d，d、e、f三种元素位于同一周期，它们的电子层数相同，最外层电子数依次增多，故答案为：d；电子层数相同；
（2）若a的气态氢化物的水溶液呈碱性，则a为氮元素，其气态氢化物为NH3，,电子式为：，六种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素位于右上角位置的元素，依据a为氮元素，c为氟元素，但氟无正价，所以f为氯元素，最高价氧化物对应水化物的酸为HClO4，故答案为：；Cl；
（3）若f元素的原子L层电子数比M层电子数多1个，其为氯元素，则e元素为硫元素，硫元素的非金属性比氯元素元素的非金属性弱，氯气能从硫化氢中置换出硫单质，所以能说明这一事实的化学方程式是Cl2+H2S=S↓+2HCl，故答案为：弱；Cl2+H2S=S↓+2HCl；
（4）若b为非金属元素，依据金属与非金属的分界线进行判断，c和f一定是非金属元素，①a位于b的前面，可能是金属元素，也可能是非金属元素，①错误；②d位于b的左下方，可能是金属元素，也可能是非金属元素，②错误；③f一定是非金属元素，③正确；故答案为：③。
16．(1)
(2) 淀粉溶液变蓝
(3)白醋 KI-淀粉 变蓝
解析：略
17．(1)Mg
(2)
(3) 三 ⅦA
(4)钠
(5)Al2O3
解析：根据元素在周期表中的位置，各元素分别为①为O，②为Na，③为Mg，④为Al，⑤为Cl。
（1）③为镁，③的元素符号Mg。故答案为：Mg；
（2）④为Al，④的原子结构示意图。故答案为：；
（3）⑤为Cl，元素⑤在元素周期表中的位置是三周期ⅦA族。故答案为：三；ⅦA；
（4）周期表中同主族从上到下，同周期从右到左，元素的金属性增强，②③④三种元素中金属性最强的是钠(填元素名称)。故答案为：钠；
（5）①为O，④为Al，化合价分别为-2、+3，元素①与元素④形成化合物的化学式为Al2O3。故答案为：Al2O3。
18．(1) He Li、Na、Mg、Al
(2)
(3)HF
(4)氧化性
(5)Cl
(6)
【分析】根据元素周期表的结构，①为H、②为He、③为Li、④为N、⑤为F、⑥为Na、⑦为Mg、⑧为Al、⑨为S、⑩为Cl。
解析：（1）惰性气体性质最不活泼，所以He化学性质最不活泼；①~⑩中共有Li、Na、Mg、Al；故答案为He；Li、Na、Mg、Al。
（2）①为H，④为N，N和H以原子个数比3∶1形成的化合物为NH3，电子式为；故答案为：。
（3）元素④为N、⑤为F、⑩为Cl，和①组成的简单化合物中，最稳定的是HF；故答案为HF。
（4）⑤为F，最外层含有7个电子，容易得到电子，所以⑤的单质具有氧化性；故答案为：氧化性。
（5）根据层多径大，同电子层结构核多径小，元素①~⑩半径最大的是(②除外) Cl；故答案为：Cl。
（6）⑩为Cl，单质为Cl2；在盛有氢氧化钠溶液的小烧杯中通入Cl2，两者反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其反应的离子方程式为；故答案为：。
19．(1)第二周期IVA族
(2)
(3)Al2O3 + 6H+ = 2Al3++3H2O
(4) 离子键、共价键
(5)33.6L
【分析】其中B的一种同位素考古时用来测定文物的年代，为碳元素，则A为铝，C为氮，D为氧，E为氯。据此解答。
解析：（1）B为碳元素，在第二周期IVA族。
（2）C为氮元素，氢化物为氨气，和氧气反应生成一氧化氮和水，方程式为：；
（3）氧化铝和高氯酸反应的离子方程式为：Al2O3 + 6H+ = 2Al3++3H2O；
（4）氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，方程式为；白烟的成分为氯化铵，含有离子键和共价键。
（5）27克铝为1mol，与酸反应转移3mol电子，故产生1.5mol氢气，标况下体积为33.6L。
20．防止Br2和HBr挥发（只答“挥发”或“一种物质挥发”得1分） SO+Br2 +H2O=2Br－+ SO+2H+ 直形冷凝管 温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平不能用水浴加热 含有Fe3+或Br2或两者混合物 4 FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
【分析】二氧化硫与液溴在反应室①反应生成硫酸和溴化氢，反应后的溶液进行蒸馏后得到溴化氢的粗品，由于溴单质的挥发，得到的粗品中含有少量的液溴，加入具有还原性的亚硫酸钠溶液，除去产品中少量的溴，亚硫酸根离子被氧化成硫酸根离子，再加入适量的氢氧化钡溶液除去硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到48.6%的氢溴酸产品，据此回答问题。
解析：(1) 液溴的沸点为58.78℃，质量分数为48.6%的氢溴酸沸点为126℃，溴单质和溴化氢的沸点比较低，反应室①使用冰水的目的为防止Br2和HBr挥发；
(2) 向反应室②中通入的是溴单质和亚硫酸钠，发生反应的离子方程式为SO+Br2 +H2O=2Br－+ SO+2H+；
(3) 仪器a的名称是直形冷凝管，装置中明显的错误是温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平不能用水浴加热；
(4) 工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色，可能的原因是含有Fe3+或Br2或两者混合物；
(5)黄铁矿与氧气反应生成三氧化铁和二氧化硫，化学方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
(6) 开始加入m1g液溴，依据溴原子守恒，理论上生成溴化氢的质量是 = g，则其产率= =。
21．(1)第五周期第ⅠA族
(2)①③④⑤
(3)500mL容量瓶
(4)10.0g
(5)②③
解析：（1）铷(Rb)是碱金属元素，位于周期表中第五周期第ⅠA族。
（2）碱金属锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb），性质具有相似性，也有递变性，同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强。
①铷（Rb）的金属性比钠强，与水反应比钠剧烈，①正确；
②铷（Rb）的电子层数比钠多，它的原子半径比钠大，②错误；
③铷（Rb）性质与钠相似，它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2，③正确；
④和最外层电子数都为8，④正确；
⑤铷（Rb）金属性很强，单质具有很强的还原性，它是还原剂，⑤正确。
故选①③④⑤。
（3）配制480mL的溶液，只能选择500mL的容量瓶。
（4）根据公式：，
（5）①若在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，溶质减小，所得溶液浓度偏小；
②定容时俯视刻度线，是溶液体积偏小，根据，所得溶液浓度偏大；
③将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容，当溶液冷却后，体积缩小，浓度偏大；
④定容后，将容量瓶振荡摇匀后，因为容量瓶内壁残留溶液，静置液面低于刻度线，若加入少量水至刻度线，相当于稀释溶液，溶液浓度偏小。
故选②③。
22．探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱
解析：(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验，结合实验为对比相同条件下，金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象，可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性，故答案为：探究同主族元素性质的相似性和递变性；
(2) ② 根据实验方案，实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外，还需要胶头滴管滴加溶液，试管盛放溶液，故答案为：试管；胶头滴管；
(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后再加入适量 CCl4，振荡，静置，溶液分层，上层无色，下层紫红色，实验现象为B，反应的化学方程式为 Br2+2NaI＝2NaBr+I2；答案为：B；Br2+2NaI＝2NaBr+I2；
④将一小块金属钾放入冷水中，钾浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，实验现象为C，反应的化学方程式为2K+2H2O＝2KOH+H2↑；答案为：C；2K+2H2O＝2KOH+H2↑；
(4) 钠和钾都与水反应，但反应剧烈程度不同，钾比钠活泼；氯、溴、碘属于同主族元素，根据实验的反应和现象可知，氯气置换出溴单质，溴单质可以置换出碘单质，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，证明同主族元素化学性质虽然相似，但存在不同。且从上到下，元素失电子能力增强，得电子能力减弱。故答案为：同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱