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．下列说法正确的是
A．和的化学键类型相同，其中阴、阳离子的个数比也相同
B．通过化合物在熔融状态下的导电性实验，可确定是离子化合物还是共价化合物
C．HClO和的分子结构中，每个原子最外层都具有8电子稳定结构
D．比稳定是因为水分子间存在氢键
2．下列物质中不存在非极性共价键的是
A．氮气 B．双氧水 C．Na2S2O3 D． (甲酸)
3．主族元素W、X、Y、Q、Z的原于序数依次递增且均不大于20，化合物与水剧烈反应，生成一种强碱和一种绿色的可燃性气体单质，Q与X同族，且X的最外层电子数是内层电子数的3倍，常温下，Y的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．工业上用电解相应氯化物冶炼Y单质
C．Q与X形成的化合物中，每个原子最外层均满足8电子结构
D．化合物中只含有离子键
4．科学家合成的一种化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，只有X、Y在同一周期。下列说法正确的是
A．含Z的两种酸反应可制得Z单质
B．简单气态氢化物的沸点：X>Y
C．Z、Y形成化合物时Y显正价
D．该化合物中各元素原子均满足最外层8电子稳定结构
5．化学元素周期表是化学史上的伟大创举。下图是“国际化学元素周期表年”发行的纪念邮票之一，取材于“门捷列夫周期表上留下的空位元素‘类铝’由法国化学家布瓦博德朗发现，并命名为镓()”。下列有关说法错误的是
A．元素周期律在预测未知化学元素中发挥了重要作用
B．的原子序数为31，是第四周期第ⅢA族元素，氧化物为
C．镓与铝相似，既能和酸反应也能和强碱溶液反应
D．铝是一种不活泼的金属，生活中有很多铝制品
6．元素周期律和周期表对化学研究有一定的指导作用，人们运用周期律，在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质，下列有关研究方向的叙述错误的是
A．在主族金属元素中寻找耐高温的合金材料
B．在过渡金属元素中寻找化工生产中的高效催化剂
C．非金属元素的化合物进行研究合成新农药
D．在金属与非金属的分界线附近寻找新型的半导体材料
7．考古研究中利用N的测定来分析人类的食物结构。N的原子核内中子数是
A．7 B．8 C．15 D．22
8．Cl2溶于水会发生反应：。下列说法正确的是
A．中子数为18的Cl原子可表示为
B．H2O的电子式为
C．氯离子的结构示意图：
D．HClO的电离方程式为
9．X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是
A．X与Y组成的化合物中可能具有强氧化性
B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
C．简单离子半径：Q>Y
D．化合物是强碱
10．2007年我国首颗探月卫星“嫦娥一号”发射成功，其绕月飞行的目的之一是探测月球土壤中核聚变材料的含量。关于的说法正确的是
A．质子数为2 B．中子数为3 C．核外电子数为1 D．质量数为2
11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．与足量NaOH溶液充分反应，转移电子数目为0.1NA
B．常温常压下，所占体积大于22.4L
C．标准状况下44.8LHCl溶于1L水，盐酸的物质的量浓度为2mol/L
D．和的混合物中含有的中子数为NA
12．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
13．NA为阿伏加德罗常数的值，将标况下1.12LCl2通入足量H218O中，下列说法正确的是
A．该反应中转移电子数为0.1NA B．0.2gH218O中含中子数为0.1NA
C．所得溶液中Cl-和Cl18O-总数为0.1NA D．5.45gHCl18O中含H－Cl键数为0.1NA
14．已知硒(Se)为第VIA族元素，上列有关硒元素的化合物的说法中不正确的是
A．其同族氢化物的熔沸点：H2O>H2Se>H2S
B．SeO3只有还原性
C．BaSeO4与BaSO4相似，均难溶于水
D．H2SeO4溶于水破坏共价键
15．短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大。R元素的原子半径是短周期主族元素中最大；甲是由X、Y、Z、Q四种元素组成的酸式盐，甲中阳离子是一种5核10电子微粒：乙为上述五种元素中某种元素的最高价氧化物对应的水化物，甲与足量乙的溶液在一定条件下反应生成丙、丁、戊三种物质，室温下只有丁是气体。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Z>Q>R
B．R与Q可形成核电荷数为62的化合物
C．丙和戊的混合物可能呈酸性
D．Z与R形成的化合物中，有一种可以与水反应生成两种碱
二、填空题
16．有四种原子：① ② ③ ④。
(1)其中能与②形成离子键的是 (填序号)。
(2)①和②形成的化学键是 (填“极性键”或“非极性键”)。
(3)②和③互为同位素的本质原因是 。
(4)④的原子结构示图是 。
17．几种主族元素在周期表中的位置如下
根据上表回答下列问题：
(1)⑦元素的氢化物的电子式是 。
(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为 ，该元素在周期表中的位置是 。
(4)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式)。
(5)⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是___________(填字母)。
A．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
B．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
C．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
D．⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性弱
(6)①和④形成的化合物是 (填“离子”或“共价”)化合物。
18．写出下列反应的离子方程式：
(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳气体，反应的离子方程式是 。
(2)将表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始反应的离子方程式是 ；反应片刻后，可观察到有气体产生，其离子方程式是 。若用NaHSO4溶液处理铁钉，有同样的效果，将NaHSO4溶液与NaOH溶液混合，发生反应的离子方程式是 。
(3)人体胃液中有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，必须控制在一定范围内。当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为 ；如果病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平[主要成分：Al(OH)3]，发生反应的离子方程式是 。
19．碘(I)在元素周期表中位于ⅦA族，是人体必需的微量元素之一。
(1)可用于治疗甲亢。的原子核内中子数为 。
(2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱，其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多， 逐渐增大， 能力逐渐减弱。
②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是 (填序号)。
a．碘单质的熔点高于氯单质
b．高氯酸的酸性强于高碘酸
c．与的化合比与的化合更容易
(3)氢碘酸是HI的水溶液，是一种酸性比盐酸强的酸。
资料：ⅰ．盐酸和氢碘酸均可使氢氧化铁溶解，后者得到的产物中含有。
ⅱ．KI溶液不能溶解氢氧化铁，KI溶液与溶液反应的产物中含有。
①盐酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是；氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是 。
②结合上述资料，由物质性质解释①中两反应的异同： 。
20．将镁、铝的混合物0.1 mol 溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L 的NaOH溶液，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V 变化情况如图所示
计算：（1）当a =" 160" mL时，金属混合物中n(Mg)= mol，n(Al)= mol，c = mL；
（2）若欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，则加入的NaOH的体积V应为多少毫升？
21．将Mg 、Al组成的混合物共0．1mol溶于100mL 3mol/LHCl溶液中，再滴加1mol/LNaOH 溶液，在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀的质量m随NaOH溶液体积V的变化如图所示：
（1）A点沉淀的成分是 （用化学式表示）。
（2）A点沉淀的总物质的量n= 。
（3）V2= 。
（4）若混合物仍为0．1mol，其中Mg的物质的量分数为a，用100mL 3mol/LHCl溶液溶解此混合物后，再加入360mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则满足此条件的a的取值范围为 。
22．元素周期表前18位元素A、B、C、D核电荷数依次增大。A元素原子核内无中子，B元素原子M层电子数比最内层的电子数多1个，C元素的原子最外层电子数是K层电子数的3倍，D-离子电子层结构与氩原子的电子层结构相同。由此推断：
(1)A、B、C、D元素符号依次是 、 、 、 。
(2)①A原子的结构示意图为 ；
②C离子的结构示意图为 。
(3)B离子的电子式为 ；
(4)D-的电子式为 。
(5)B单质和C单质反应生成的化合物的化学式是 。
(6)与B离子电子层结构相同的微粒有 。(任意写出4种即可)
23．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和加热装置已略去，气密性已检验)。
实验过程：
I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
II.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
III.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
IV.……
(1)A中利用浓盐酸和MnO2固体的反应制备氯气，反应的离子方程式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV的操作和现象是：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， 。
(5)过程III实验的目的是 。
(6)从原子结构角度分析氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因： 。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．Na2O和Na2O2中阴、阳离子的个数比都为1∶2，Na2O中只含离子键，Na2O2中含有离子键和非极性键，A项错误；
B．离子化合物在熔融状态下能导电，共价化合物在熔融状态下不能导电，可通过化合物在熔融状态下的导电性实验确定是离子化合物还是共价化合物，B项正确；
C．HClO的分子结构中H原子最外层具有2电子稳定结构，不是8电子稳定结构，C项错误；
D．H2O比H2S稳定是因为O—H键的键能大于S—H键的键能，与水分子间存在氢键无关，D项错误；
答案选B。
2．D
解析：A．氮气分子中含有键，存在非极性共价键，A不符合题意；
B．H2O2结构式为H-O-O-H，存在O-O非极性共价键，B不符合题意；
C．Na2S2O3结构式为，存在S=S非极性共价键，C不符合题意；
D．HCOOH结构式为，不存在非极性共价键，D符合题意；
故选D。
3．D
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的3倍，可知X是O元素，Q与X同族，则Q是S元素，常温下，Y的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，即Y的单质能溶于稀硫酸，不溶于浓硫酸，则Y 是Al，化合物与水剧烈反应，生成一种强碱和一种绿色的可燃性气体单质，则气体单质是氢气，即W是H元素，Z处在硫元素后且原子序数小于20的元素，化合价是+2价，则Z是Ca元素，据此分析解答。
解析：A．经分析Z、Q、X、Y分布是Ca、S、O、Al四种元素，其简单离子半径S2-> Ca2+>O2->Al3+，故A错误；
B．Y是Al元素，工业上用电解氧化铝冶炼铝单质，而不是氯化铝，故B错误；
C．Q是S，X是O，二者形成的化合物中，SO2中S原子最外层是10电子结构，SO3中S原子最外层是12个电子，故C错误；
D．经分析，化合物是指CaH2，电子式为，只含有离子键，故D正确；
答案选D。
4．A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，只有X、Y在同一周期；W形成1个共价键，为氢；X形成4个共价键，为碳；只有X、Y在同一周期，且Y形成2个共价键为氧；则Z位于第三周期，且形成1个共价键，为氯；
解析：A．HCl和HClO可以反应生成氯气，A正确；
B．水分子可以形成氢键导致沸点升高，故简单气态氢化物的沸点：XC．钠为活泼金属、氧为活泼非金属，Z、Y形成化合物时Y显负价，C错误；
D．该化合物中氢原子不满足最外层8电子稳定结构，D错误；
故选A。
5．D
解析：A．元素周期律在预测未知化学元素中发挥了重要作用，A正确；
B．镓与铝位于同一主族，是第四周期第ⅢA族元素，原子序数为31，最外层电子数为3，氧化物为，B正确；
C．铝能和酸反应也能和强碱溶液反应，镓与铝相似，也能和酸反应也能和强碱溶液反应，C正确；
D．铝是一种活泼金属，容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气继续反应，因此铝制品耐腐蚀，生活中有很多铝制品，D错误；
答案选D。
6．A
解析：A．在过渡金属元素中寻找耐高温的合金材料，A错误；
B．在过渡金属元素中有些元素具有良好的催化性能，在此寻找化工生产中的高效催化剂，B正确；
C．第ⅤA、ⅥA、ⅦA族的一些非金属元素可用于制取农药，故可以对非金属元素的化合物进行研究合成新农药，C正确；
D．在金属与非金属的分界线附近元素有的具有良好的半导体性能，故在此寻找新型的半导体材料大，D正确；
故选A。
7．B
解析：核素的表达为，X为某种元素符号，Z为该原子的质量数=质子数+中子数，Z为该元素的质子。对于该原子A=15，Z=7，则中子数=A-Z=15-7=8。
故选B。
8．C
解析：A．中子数为18的Cl原子，其质量数为35，该Cl原子可表示为，故A错误；
B．H2O是共价化合物，所以电子式为，故B错误；
C．氯原子核电荷数为17，最外层有7个电子，易得到一个电子形成氯离子，则氯离子的结构示意图为：，故C正确；
D．HClO为一元弱酸，在水溶液中部分电离，则电离方程式为，故D错误；
9．C
【分析】根据原子半径与主要化合价的关系关系得到X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca。
解析：A．X与Y组成的化合物H2O2，H2O2具有强氧化性，故A正确；
B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐，分别可能为硝酸、一水合氨、硝酸铵，故B正确；
C．根据同电子层结构核多径小，得到简单离子半径：Y＞Q，故C错误；
D．化合物即氢氧化钙是强碱，故D正确。
综上所述，答案为C。
10．A
解析：A．质子数为2，故A正确；
B．中子数为3-2=1，故B错误；
C．核外电子数等于质子数，电子数为2，故C错误；
D．质量数为3，故D错误；
选A。
11．C
解析：A．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，则7.1g氯气与足量氢氧化钠溶液充分反应，反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.1NA，故A正确；
B．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，所以32g氧气的体积大于×22.4L/mol=22.4L，故B正确；
C．标准状况下44.8LHCl溶于1L水所得溶液的体积不是1L，所以无法计算盐酸的物质的量浓度，故C错误；
D．和的摩尔质量都为20g/mol，含有的中子数都为10，则2g混合物中含有的中子数为×10×NAmol—1=NA，故D正确；
故选C。
12．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。
13．B
解析：A．氯气与水反应Cl2+H218OHCl+HCl18O，该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂，假设氯气全部参与反应，1mol氯气转移电子物质的量为1mol，因此标况下1.12L氯气参与反应，转移电子物质的量为=0.05mol，故A错误；
B．1mol H218O中含有中子数为10NA，H218O的摩尔质量为20g/mol，则2g H218O中含中子数为=0.1NA，故B正确；
C．氯气与水反应Cl2+H218OHCl+HCl18O，体系中含氯微粒有Cl2、Cl-、HCl18O、Cl18O-，则所得溶液中Cl-和Cl18O-总数小于0.1NA，故C错误；
D．次氯酸的结构式为H-O-Cl，次氯酸中不含H-Cl，故D错误；
答案为B。
14．B
解析：A．H2O可形成分子间氢键，沸点最高，H2S，H2Se二者均由分子构成，熔沸点取决于分子间作用力，分子间作用力取决于相对分子质量，H2Se的相对分子质量比H2S大，因此H2Se分子间作用力强于H2S，故熔沸点：H2O>H2Se>H2S，故A正确；
B．SeO3中Se元素的化合价为+6价，是Se元素的最高价态，所以SeO3只有氧化性，没有还原性，故B错误；
C．Se和S位于同一主族，则BaSeO4与BaSO4相似，均难溶于水，故C正确；
D．H2SeO4溶于水电离出H+和，H2SeO4是共价化合物，溶于水破坏共价键，故D正确；
故选B。
15．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大。R元素的原子半径是短周期主族元素中最大，R是Na元素；甲是由X、Y、Z、Q四种元素组成的酸式盐，则X是H元素；甲中阳离子是一种5核10电子微粒，该微粒为 ：乙为上述五种元素中某种元素的最高价氧化物对应的水化物，甲与足量乙的溶液在一定条件下反应生成丙、丁、戊三种物质，室温下只有丁是气体，丁是CO2，甲是NH4HCO3、乙是HNO3，所以Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。
解析：A．电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：N3->O2->Na+，故A正确；
B．Na与O可形成Na2O、Na2O2，核电荷数都不是62，故B错误；
C．NH4HCO3、HNO3反应生成硝酸铵、二氧化碳、水，丙和戊的混合物是NH4NO3溶液，呈酸性，故C正确；
D．N与Na可形成的化合物Na3N，Na3N与水反应生成氢氧化钠、，故D正确；
选B。
二、填空题
16．(1)④
(2)极性键
(3)质子数相同而中子数不同
(4)
解析：（1）钠能与Cl形成含有离子键的离子化合物氯化钠，故答案为④；
（2）①和②形成的物质是HCl，所含化学键是极性键；
（3）与的质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，故答案为质子数相同而中子数不同；
（4）钠的原子序数是11，其原子结构示意图是 。
17．(1)
(2)Na＞Al＞Cl
(3) 第三周期IA族
(4)KOH
(5)ABC
(6)离子
解析：（1）根据元素周期表的位置可知⑦元素为Cl元素，其氢化物为HCl，HCl的电子式是为；
（2）根据元素周期表的位置可知①为Na，③为Al，⑦为Cl，同周期元素，从左到右半径依次减小，半径由大到小的顺序是Na＞Al＞Cl；
（3）核外电子层数是最外层电子数的3倍，该原子电子层为三层，最外层1个电子，故该原子为Na，该元素的原子结构示意图为；该元素在周期表中的位置是第三周期IA族；
（4）①为Na，②为K，③为Al，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，同主族元素从上到下金属性依次增强，故K>Na>Al，①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH；
（5）A. 非金属性越强其氢化物稳定性越强，故⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定，故A正确；
B. 非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，故B正确；
C. 非金属性越强，其单质氧化性越强，⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，故C正确；
D. 非金属性与其氢化物的酸性无关，⑦的氢化物酸性比⑧的氢化物酸性弱，故D错误；
故答案为ABC
（6）①为Na，④为H，①和④形成的化合物是NaH，NaH属于离子化合物。
18．(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑ H++OH-=H2O
(3) H++ =H2O+CO2↑ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
解析：（1）盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水、二氧化碳，离子反应为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；
（2）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，反应片刻后，可观察到有气体产生，是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子反应方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，NaHSO4电离出氢离子与NaOH电离出氢氧根离子反应生成水，发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O；
（3）小苏打为NaHCO3，胃酸中含盐酸，用小苏打治疗胃酸过多的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，二氧化碳和水写化学式，离子反应为H++ =H2O+CO2↑；碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，可能会造成胃溃疡，盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水，该反应为3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O，氢氧化铝沉淀和水写化学式，离子反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
19．(1)78
(2) 半径 得电子 bc
(3) I-的还原性大于Cl-，Fe3+能氧化I-，所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应
解析：（1）质量数=质子数+中子数。的质量数是131、质子数为53，核内中子数为131-53=78；
（2）①碘元素的非金属性比氯元素的弱，其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
②a．单质的熔沸点与元素的非金属性无关，碘单质的熔点高于氯单质与碘的非金属性比氯的弱无关，故不选a；
b．元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，高氯酸的酸性强于高碘酸，说明碘的非金属性比氯的弱，故选b；
c．元素非金属性越强，其电子越易与氢气化合，与的化合比与的化合更容易，说明碘的非金属性比氯的弱，故选c；
选bc。
（3）①Fe3+能氧化I-，氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是。
②I-的还原性大于Cl-，Fe3+能氧化I-，所以氢碘酸与氢氧化铁发生氧化还原反应。
20．（1）0.06 ； 0.04 ； 440
（2）400
解析：试题分析： （1）当a=160mL时，此时溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，
由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）=1/2n（Na+）=1/2n（NaOH）=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1，
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根据SO42-离子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
联立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol；
滴加NaOH溶液到体积c时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒有：n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
则c点消耗氢氧化钠溶液的体积为0.44mol/1mol·L-1=0.44L=440mL，
（2）使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，则n（NaOH）=2n（Na2SO4）=0.4mol，加入的NaOH的体积V为：V=0.4mol/1mol·L-1=400mL
考点：有关混合物反应计算。
21．（1）Mg(OH)2、Al(OH)3（2分。只填对1个给1分。）。（2）0．1mol(2分)。
（3）300mL（2分。无单位不扣分。）。（4）0．4≤a＜1（3分。半对给1分。）
解析：试题分析：镁和铝与盐酸反应后，溶液中滴加氢氧化钠，刚开始没有沉淀，说明溶液中还有盐酸剩余，后来产生沉淀，达到A点是沉淀的最大量，即生成了氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶于氢氧化钠，达到B点是沉淀只有氢氧化镁。（1）A点的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3。（2）由于镁和铝总共0．1mol，剩余沉淀的物质的量为0．1mol。（3）达到A点时盐酸中的氯离子全部转化为氯化钠，即盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量，则氢氧化钠的体积为300mL。（4）根据刚才的图象分析可知，达到A点时需要的氢氧化钠的物质的量为0．3摩尔，则还有0．06摩尔的氢氧化钠，最多溶解0．06摩尔的氢氧化铝，所以铝的物质的量最多为0．06摩尔，即镁的物质的量最少0．04摩尔，所以镁的物质的量分数a的取值范围为：0．4≤a＜1。
考点：金属镁铝的性质，氢氧化铝的两性。
22．(1) H Al S Cl
(2)
(3)Al3+
(4)
(5)Al2S3
(6)钠离子、镁离子、氟离子、氧离子
【分析】元素周期表前18位元素A、B、C、D核电荷数依次增大。A元素原子核内无中子，为氢；B元素原子M层电子数比最内层的电子数多1个，为13号铝；C元素的原子最外层电子数是K层电子数的3倍，且原子序数大于铝，则为16号元素硫；D-离子电子层结构与氩原子的电子层结构相同，为氯。
解析：（1）由分析可知，A、B、C、D元素符号依次是H、Al、S、Cl；
（2）①A原子为氢原子，结构示意图为；
②C离子为硫原子得到2个电子后形成的硫离子，结构示意图为；
（3）B离子为铝原子失去3个电子后形成的阳离子，电子式为Al3+；
（4）D-为氯原子得到1个电子后形成的阴离子，电子式为；
（5）B单质和C单质反应生成硫化铝，化学式为Al2S3；
（6）B离子结构为，与铝离子电子层结构相同的微粒有钠离子、镁离子、氟离子、氧离子等。
23．(1)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)淀粉-KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(4)滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色，
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰
(6)同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱
【分析】比较Cl、Br、I的非金属性强弱，采用置换反应进行分析，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，装置A制备氯气，并且验证Cl和I非金属性强弱，装置B验证Cl和Br非金属性强弱，浸有NaOH溶液的棉花，吸收氯气、溴蒸气，防止污染环境，装置C中分液漏斗作用是制备溴单质，试管中验证溴、I的非金属性强弱，据此分析；
解析：（1）利用高锰酸钾溶液的强氧化性，将Cl-氧化成氯气，本身被还原成Mn2+，其离子方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）证明氯气的氧化性强于碘单质，可发生Cl2+2I-=2Cl-+I2，淀粉遇碘单质变蓝，故答案为淀粉-KI试纸变蓝；
（3）装置B验证Cl、Br非金属性强弱，利用离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Cl2的氧化性强于Br2，即Cl的非金属性强于Br，故答案为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
（4）C中发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，因为Br的非金属性强于I，则将C溶液滴入试管D中，则发生Br2+2I-=2Br-+I2，验证碘单质存在，操作是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘单质生成，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色，故答案为滴入几滴淀粉溶液，溶液变蓝，或者加入少量CCl4，静置后下层溶液变为紫红色；
（5）验证溴的氧化性强于碘，需要避免氯气的干扰，当B中溶液有黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否侧氯气过量，影响实验结论；过程Ⅲ的目的是：确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰；故答案为确认C的黄色溶液中无Cl2，排除氯气对溴置换碘实验的干扰；
（6）同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱；故答案为同一主族从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的非金属性减弱，得电子能力逐渐减弱