第四章 物质结构元素周期律（含解析） 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．绿水青山是构建美丽中国的伟大构想。一种以沸石笼为载体对NO进行催化还原的原理如图所示，下列说法正确的是
A．该原理的总反应为4NH3+4NO+O24N2+6H2O
B．作催化剂，虚线框内物质是中间体
C．反应⑤中转移2 mol电子时，有1 mol NO参与反应
D．反应过程中O原子的成键数目保持不变
2．元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法合理的是
A．若和的核外电子层结构相同，可推出原子序数：
B．由高温下碳与水蒸气的置换反应，可推出非金属性：
C．由硅、锗都可以做半导体材料，可推出硅、锗属于过渡元素
D．由水溶液的酸性：，可推断出元素的原子半径：
3．根据元素周期律推测物质的性质，下列说法错误的是
事实 推测
A Mg与冷水反应缓慢 Be与冷水更难反应
B 与水反应生成 与水反应生成
C 不稳定 更不稳定
D 与氢气在点燃条件下能反应 与氢气在常温下可能反应
A．A B．B C．C D．D
4．下列物质与其有效成分对应关系不正确的是
选项 A B C D
物质 食盐 漂白粉 复方氢氧化铝片 明矾
有效成分 NaCl Ca(ClO)2 Al(OH)3 Na2CO3
A．A B．B C．C D．D
5．下列元素的原子半径最大的是
A．Na B．Mg C．Si D．S
6．科学家合成出全碳环分子结构如图所示。下列说法错误的是
A．碳原子均达8电子稳定结构 B．属于炔烃
C．与金刚石互为同素异形体 D．加热条件下能与浓硫酸反应
7．2022年9月，我国嫦娥五号探测器首次获得月壤中氦－3(3He)的含量与提取参数，为后续开采氦－3提供了重要的数据支撑。下列说法错误的是
A．氦是主族元素 B．3He的中子数为1
C．3He与4He互为同位素 D．3He与4He化学性质相似
8．如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。下列说法正确的是
A．甲、乙、丙三个反应均为非氧化还原反应
B．丙反应的离子方程式为OH-+H+=H2O
C．分别在甲、乙、丙反应所得溶液中滴加氨水均有白色沉淀生成
D．常温下将稀硫酸换成浓硫酸仍能发生甲、乙、丙反应
9．科学家依据元素周期律和元素周期表，可以预测一些元素的原子结构和性质，以下说法正确的是
A．118号元素的性质与氩元素的性质相似
B．在周期表的左下方区域的金属元素中可以找到半导体材料
C．Cl2能与NaBr溶液反应生成Br2， F2也能与NaCl溶液反应生成Cl2
D．活泼的非金属元素可以在第七周期中找到
10．下列除杂试剂选用不合理的是
选项 物质 杂质 除杂试剂
A Cl2 HCl 饱和NaCl溶液
B FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 足量铁粉
C Mg(OH)2 Al(OH)3 足量NaOH溶液
D CO2 SO2 饱和Na2CO3溶液
A．A B．B C．C D．D
11．X元素的原子有20个中子和19个电子，下列可表示X原子的是
A． B． C． D．
12．下列说法正确的是
A．中子数为20的氯原子：
B．H2、T2是氢元素的同素异形体
C．次氯酸的结构式为H-O-Cl
D．NaHCO3在水溶液中电离方程式：NaHCO3=Na++H++CO
二、非选择题
13．在常温常压下，有以下8种物质，请回答下列问题：
①盐酸 ②熔融NaCl ③蔗糖④ 金刚石 ⑤NH3 ⑥NaHCO3溶液 ⑦石墨⑧NaHSO4固体
(1)其中能导电的是 (填写序号，下同)；
(2)属于电解质的是 ；
(3)属于非电解质的是 ；
(4)互为同素异形体的是： 。
14．如表为元素周期表的一部分。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1 ①
2 ② ⑤
3 ③ ⑥
4 ④ ⑦
(1)表中元素 的非金属性最强；元素 的金属性最强；元素 的单质在室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素③的原子结构示意图是 。
(3)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为 > (填写化学式，下同)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是 。
15．构成原子的微粒间的两个关系
(1)质量数(A)= + 。
(2)核电荷数= = =原子序数。
16．将一定质量的Mg—Al合金投入100 mL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)原HCl溶液的物质的量浓度是 。
(3)所加NaOH溶液的物质的量浓度是 。
17．有MgCl2、Al2（SO4）3的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示，则溶液中MgCl2与Al2（SO4）3的物质的量浓度之比为
18．图中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题。
(1)⑤的元素符号是 ；⑥的所在周期表的位置是 。
(2)①和②的原子半径大小关系是① ②(填“＞”或“＜”)。
(3)②的最简单氢化物的电子式为 。
(4)①和⑤简单氢化物的稳定性关系是 ＞ (填化学式)。
(5)③和④的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是
(6)用电子式表示③和⑥的化合物的形成过程 。
19．Ⅰ．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物。则：
(1)X是 (填元素名称，下同)，Y是 ，Z是 。
(2)画出Z的离子结构示意图 。
(3)由Y和Z组成，且Y和Z质量比为的化合物的化学式是 。
(4)由这三种元素或任意两种组成的三核10电子的分子的化学式为 ，四核10电子的分子的化学式是 。
(5)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为，该盐的化学式是 。
Ⅱ．某同学利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(6)仪器A的名称为 ，干燥管D的作用为 。
(7)若要证明非金属性：，C中为淀粉碘化钾混合溶液，B中装有固体，则A中试剂为 ，观察到C中溶液 (填现象)，即可证明非金属性：。从环境保护的角度考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 吸收尾气。
20．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ：
(1)将钠、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果： 与盐酸反应最剧烈， 与盐酸反应最缓慢。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为 。
Ⅱ：利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为 ，仪器B的名称为 ，干燥管D的作用为防止 。
(4)若要证明非金属性：Cl>I-，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，C中加淀粉-碘化钾混合溶液，观察到C中溶液 (填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用 溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液。观察到C中溶液 填现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去。
21．氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。已知： 液溴是易挥发的深红棕色液体，沸点为58.78℃。质量分数为47%的氢溴酸是易挥发的无色液体，沸点 为 126℃. 实验室制备质量分数为47%的氢溴酸的一种方法如下。回答下列问题：
实验橾作 现象
I .向锥形瓶中依次加入适量冰水、m1g 液溴，再通入SO2充分反应 得到淡黄色溶液
II. 将操作 I 所得溶液转移至蒸馏烧瓶，蒸馏 锥形瓶中得橙黄色粗产品
III.在不断搅拌下，向锥形瓶中加入适量Na2SO3溶液 （1）①
IV.继续加入适量 Ba(OH)2溶液 ②
V.过滤，滤液经蒸馏后得质量分数为47%的氢溴酸m2g
(2)操作 II的蒸馏装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器a的名称是 ，装置中除缺石棉网外还有两处明显错误，分别是 、 。
(3)操作III加入适量Na2SO3发生反应的离子方程式为 。
(4)工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色， 有同学推测是因为含Fe3+，可用试剂 检验。若观察到的现象为 ，则推测正确。
(5)质量分数为 47%的氢溴酸的产率为 。
22．为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：
（1）装置B中盛放的试剂是 （填选项），实验现象为 ，化学反应方程式是 ．
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
（2）装置C中盛放烧碱稀溶液，目的是 ．
（3）能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据为 ． （填序号）
①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子；
②次氯酸的氧化性比稀硫酸强；
③S2﹣比Cl﹣还原性强；
④HCl比H2S稳定．
（4）若B瓶中盛放KI溶液和CCl4试剂，实验后，振荡、静置，会出现的实验现象 ，写出反应的离子方程式 ．
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．根据分析，NO、NH3、O2为反应物，N2、H2O为生成物，则该反应的总反应方程式为，A正确；
B．和虚线框中的物质都是反应中产生而后又参与反应消失的物质，均为中间体，B错误；
C．⑤中发生的反应，NO中的N由+2价降低到0价N2，则1molNO参与反应时，转移4mol电子，C错误；
D．反应②、③中，O原子的成键数目由2到3再到2，发生变化，D错误；
故答案为：A。
2．A
解析：A．微粒X+和Y2-的核外电子排布相同，则X原子比Y原子多个电子层，X可能为钠、Y可能为氧，原子序数，A正确；
B．由高温下碳与水蒸气为C+H2O(g)CO+H2，在该反应中，C为还原剂，对应的是金属性，B错误；
C．硅、锗都是主族元素，不是过度元素，C错误；
D．非金属性酸性的强弱和其原子半径无关，D错误；
故选A。
3．B
解析：A．金属性Mg＞Be，所以根据Mg与冷水反应缓慢可判断Be与冷水更难反应，A正确；
B．二氧化硅不溶于水，与水不反应，B错误；
C．非金属性P＞As，所以根据不稳定可判断更不稳定，C正确；
D．非金属性F＞Cl，所以根据与氢气在点燃条件下能反应可判断与氢气在常温下可能反应，D正确；
答案选B。
4．D
解析：A．食盐中的有效成分为NaCl，A正确；
B．漂白粉的有效成分为具有强氧化性的次氯酸钙，B正确；
C．复方氢氧化铝片的有效成分为碱性较弱的氢氧化铝，C正确；
D．明矾为KAl(SO4)2·12H2O，D错误；
综上所述答案为D。
5．A
解析：四种元素均是第三周期元素，同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径最大的是Na；
故选A。
6．B
解析：A．环中每个C原子均形成四个共价键，均达到8电子稳定结构，A正确；
B．该全碳环是只含碳碳三键的烃，但是不含氢原子，属于单质，B错误；
C．该全碳环和金刚石都是由碳原子组成的单质，C正确；
D．加入条件下能与浓硫酸生成二氧化碳、二氧化硫、水，D正确；
故选B。
7．A
解析：A．氦为零族元素，A错误；
B．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；3He的中子数为3-2=1，B正确；
C．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；3He与4He互为同位素，C正确；
D．3He与4He属于同种元素，化学性质相似，D正确；
故选A。
8．C
解析：A．Al和稀硫酸的反应属于氧化还原反应，A错误；
B．难溶于水，与稀硫酸的离子反应为，B错误；
C．Al，和溶于稀硫酸均生成，滴加氨水均能生成氢氧化铝白色沉淀，C正确；
D．在常温下浓硫酸使铝钝化，不能发生甲反应，D错误；
故选C。
9．A
解析：A．118号元素为稀有气体元素，其性质与氩元素的性质相似，故A正确；
B．在周期表的金属与非金属交界处可以找到半导体材料，故B错误；
C．F2活泼性很强，与NaCl溶液反应时先和溶液中水反应生成HF和O2，故C错误；
D．根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此在第七周期中非金属元素活泼性较弱，故D错误。
综上所述，答案为A。
10．D
解析：A．Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，用饱和NaCl溶液除氯气中的氯化氢，故A正确；
B．Fe2(SO4)3和铁反应生成FeSO4，用铁粉除溶Fe2(SO4)3液中的FeSO4，故B正确；
C．Al(OH)3和足量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠溶液，用氢氧化钠溶液除Mg(OH)2中的Al(OH)3，故C正确；
D．SO2、CO2都能与Na2CO3溶液反应，不能用饱和Na2CO3溶液除CO2中的SO2，用饱和NaHCO3溶液除CO2中的SO2，故D错误；
选D。
11．C
解析：X元素的原子有20个中子和19个电子，则其质子数=核电荷数=电子数=19，质量数=质子数+中子数=39，则C满足；
选C。
12．C
解析：A．质量数=质子数+中子数，中子数为20的氯原子：，A错误；
B．H2、T2均为氢气，是同一种物质，B错误；
C．次氯酸中氧为中心原子，结构式为H-O-Cl，C正确；
D．NaHCO3在水溶液中电离方程式：NaHCO3=Na++HCO，D错误；
故选C。
二、非选择题
13．(1)①②⑥⑦ (2)②⑧ (3)③⑤ (4)④⑦
解析：（1）①盐酸能导电，不是电解质，也不是非电解质；②熔融NaCl能导电，是电解质；③蔗糖不能导电，是非电解质； ⑤不能导电，氨气是非电解质，因为氨气的水溶液能导电、但离子由氨气与水反应的产物一水合氨电离产生，不是氨气直接提供的离子；⑥NaHCO3溶液能导电，不是电解质，也不是非电解质；⑦石墨能导电，不是电解质，也不是非电解质；⑧固体不能导电，是电解质；其中能导电的是①②⑥⑦；
（2）在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质，由(1)的分析可知，属于电解质的是②⑧；
（3）在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质，由(1)的分析可知，属于非电解质的是③⑤；
（4）金刚石、石墨都是碳元素的单质，它们互为同素异形体，则互为同素异形体的是：④⑦。
14． F K Br HCl HBr HClO4
【分析】由元素周期表结构可以知道①为H，②为Li，③为Na，④为K，⑤为F，⑥为Cl，⑦为Br，结合元素周期表、律相关知识解答。
解析：(1)同主族元素从上到下金属性增强，非金属性减弱，同周期元素从左往右非金属增强，金属性减弱，因此F的非金属性最强，K的金属性最强；五种元素组成的单质及状态分别为①H2，气态，②Li，固态，③Na，固态，④K，固态，⑤F2，气态，⑥Cl2，气态，⑦Br2，液态，单质在室温下呈液态的是Br2，故答案为：F；K；Br；
(2)元素③为Na，原子结构示意图为，故答案为：；
(3)元素⑥、⑦分别为Cl、Br，其非金属性：Cl>Br，所以氢化物稳定性：HCl>HBr，故答案为：HCl；HBr；
(4)非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，F无正化合价，因此最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4，故答案为：HClO4。
15．(1)质子数(Z) 中子数(N)
(2)质子数 原子核外电子数
解析：略
16．(1)5.1g 1:1 (2)6 mol·L 1 (3)5 mol·L 1
【分析】镁铝合金均能与盐酸反应生成盐溶液，根据图象可知，氢氧化钠加入到20mL时，开始产生沉淀，说明盐酸过量；当氢氧化钠溶液的体积为120mL时，生成沉淀量最大，为氢氧化镁和氢氧化铝之和，共计13.6克；当氢氧化钠加入到140 mL时，氢氧化铝全部溶解，剩余氢氧化镁沉淀5.8克，据此可以求出氢氧化镁的量，金属镁的量，进而求出氢氧化铝的量，金属铝的量；
解析：（1）由图象可知溶于NaOH溶液的沉淀为13.6 g -5.8 g =7.8g，该沉淀为Al(OH)3，物质的量为n[Al(OH)3]==0.1mol，即0.1molAl(OH)3；不溶于NaOH溶液的Mg(OH)2沉淀为5.8g，物质的量为n[Mg(OH)2]==0.1mol，所以原合金中n(Al)=n(Mg)=0.1mol，质量分别为2.7g、2.4g，故原Mg-Al合金的质量为2.7g+2.4g=5.1g，物质的量之比是1:1；
（2）由图可知溶解氢氧化铝消耗其体积为0.02L，，结合(1)分析可知，氢氧化钠浓度为0.1mol÷0.02L=5mol/L；图象中A点为沉淀量最大时，此时溶液溶质为NaCl，则n(Na+)=n(Cl-)=0.12L×5mol/L=0.6mol，c(HCl)=0.6mol÷01.L=6mol/L；
（3）由(2)分析可知，所加NaOH溶液的物质的量浓度是5 mol·L 1。
17．1:1
【分析】根据图象加入VLNaOH溶液时Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，再加入（1.25V-V）L=0.25VLNaOH溶液将生成的Al（OH）3完全溶解，结合离子方程式计算。
解析：设NaOH溶液物质的量浓度为cmol/L，根据图象，加入（1.25V-V）L=0.25VLNaOH溶液将生成的Al（OH）3完全溶解，依据反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O可知，Al（OH）3物质的量为c×0.25Vmol=0.25cVmol；根据反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，Al3+物质的量为0.25cVmol，Al3+完全沉淀消耗的OH-物质的量为0.75cVmol；Mg2+完全沉淀消耗的OH-物质的量为cVmol-0.75cVmol=0.25cVmol，结合反应Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Mg2+物质的量为0.125cVmol；溶液中Mg2+与Al3+物质的量之比为0.125cVmol：0.25cVmol=1：2，溶液中MgCl2与Al2（SO4）3物质的量之比为1:1，则溶液中MgCl2与Al2（SO4）3物质的量浓度之比为1:1。
18．(1) P 第三周期第ⅦA族
(2)＞
(3)
(4) NH3 PH3
(5)
(6)
【分析】根据元素在周期表中的位置，①是N元素；②是O元素；③是Na元素；④是Al元素；⑤是P元素；⑥是Cl元素。
解析：（1）⑤的元素符号是P；⑥是Cl元素，在周期表的位置是第三周期第ⅦA族,答案为：P，第三周期第ⅦA族；
（2）同周期元素从左到右，半径依次减小，N原子半径大于O原子半径，答案为：＞；
（3）②是O元素，最简单氢化物是H2O，氢氧之间是共价键,电子式为，答案为：；
（4）同主族元素从上到下，气态氢化物稳定性减弱，NH3的稳定性大于PH3的稳定性，答案为：NH3，PH3；
（5）③的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠，④的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是，答案为：；
（6）③是Na元素⑥是Cl元素两者反应时钠离子失去电子生成钠离子，氯离子得到电子生成氯离子，两种离子通过离子键结合生成氯化钠，答案为：。
19．(1) 氢 氮 氧
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 分液漏斗 防止倒吸
(7) 浓盐酸 变蓝色 溶液
【分析】I．X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，说明X为氢元素。Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，说明Z为氧元素。能与氧元素形成两种以上气态化合物的是氮元素。
解析：（1）根据分析，X是氢，Y是氮，Z是氧；
（2）Z为氧，离子结构示意图 ；
（3）Y是氮，Z是氧，由Y和Z组成，且Y和Z质量比为,设化合物中N原子数为x，O原子为y，则，可得，化合物的化学式是；
（4）由这三种元素或任意两种组成的三核10电子的分子的化学式为，四核10电子的分子的化学式是；
（5）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为，该盐的化学式是；
（6）A用于向容器中滴加液体，名称为分液漏斗；利用干燥管球形部分可防止倒吸；
（7）要证明非金属性是，装置B中应该有生成，B中盛有高锰酸钾，因此A中的液体应为浓盐酸；C中有碘生成，淀粉遇碘变蓝，因此C中溶液变为蓝色。多余的可用氢氧化钠溶液吸收。
20．(1) 钠 铝
(2)S2-+Cl2=S↓+2Cl-
(3) 分液漏斗 锥形瓶 倒吸
(4)变蓝 NaOH
(5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO3溶液
解析：同一周期元素，元素的金属性随着原子序数的增大而减弱，元素的金属性越强，其单质与酸反应越剧烈；同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱。
（1）金属性：钠>镁>铝，元素的金属性越强，其单质与酸反应越剧烈，则相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠，反应速率最慢的是铝，故答案为：钠；铝；
（2）Cl2具有强氧化性，氯气和Na2S在溶液中发生反应生成NaCl和单质硫，反应的离子方程式为S2-+Cl2=S↓+2Cl-，故答案为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；
（3）根据仪器的构造可知，仪器A为分液漏斗，仪器B为锥形瓶，干燥管D上部空间大，可以盛装较多的溶液，具有缓冲作用，能防止倒吸现象的发生，故答案为：分液漏斗；锥形瓶；倒吸；
（4）KMnO4与浓盐酸在室温下可以发生反应生成Cl2，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成I2单质，碘遇淀粉试液变蓝色，发生反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2，在该反应中，Cl2作氧化剂、I2是氧化产物，物质的氧化性：Cl2>I2，从而可证明非金属性：Cl>I-；未反应的氯气会逸散到空气中，导致污染环境，可用NaOH溶液吸收，故答案为：变蓝；NaOH；
（5）由于酸性H2CO3>H2SiO3，所以碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中会有白色沉淀生成；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的CO2气体中含有杂质HCl气体，HCl和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，从而干扰CO2反应，为防止干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，发生反应HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O，因此应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质HCl气体，故答案为：有白色沉淀生成；饱和NaHCO3溶液。
21．溶液变成无色 有白色沉淀生成 直形冷凝管 温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平 不能用水裕加热 SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+ KSCN溶液 溶液变为红色
【分析】液溴与二氧化硫在锥形瓶中发生反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，为防止溴的挥发加入适量冰水，反应后的溶液进行蒸馏后得到氢溴酸粗产品，由于溴的挥发，得到的产品有少量液溴，加入具有还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，亚硫酸根被氧化为硫酸根，再加入适量 Ba(OH)2 溶液除去溶液中的硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到47%的氢溴酸，以此分析解答此题。
解析：(1)①由分析可知，由于溴易挥发，得到的粗产品中有少量的溴，加入还原性的Na2SO3溶液除去产品中残留的少量溴，反应后溶液由橙黄色变为无色，答案为：溶液变成无色；
②Na2SO3溶液与溴反应后被氧化为Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2 溶液后发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成白色的BaSO4沉淀，答案为：有白色沉淀生成；
(2) 仪器a为直形冷凝管，蒸馏实验中温度计测量的是蒸气的温度，温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平，而不应该伸到液体里面，由信息可知氢溴酸沸点为126℃，故不能用水浴加热，答案为：直形冷凝管；温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能用水裕加热；
(3) 由分析可知，操作III加入适量Na2SO3 目的是除去产品中残留的少量溴，溴被亚硫酸根还原，亚硫酸根被氧化为硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒，发生反应的离子方程式为：SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+
(4) Fe3+离子的检验可向溶液中滴入几滴KSCN溶液，如果观察到溶液变为红色，证明原溶液中有Fe3+离子，答案为：KSCN溶液；溶液变为红色；
(5)根据溴守恒有关系式；Br2~2HBr，设HBr的理论产量为x
解得x= ，所以质量分数为 47%的氢溴酸的产率==。
22．A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 ①③④ 下层为紫色 2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2
【分析】可以从置换反应判断元素非金属性强弱分析，氯气能把硫元素从其硫化钠溶液中置换出来，也可以利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱；结合实验装置，A为氯气发生装置，饱和食盐水的洗气瓶为除去氯气中混有氯化氢的装置，B为性质实验装置，C为尾气吸收装置，据此解答。
解析：(1)要在B中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，离子方程式为：Cl2+S2﹣═2Cl﹣+S↓；反应中有淡黄色沉淀生产；
故答案为A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
(2)氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置C中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染大气；
故答案为吸收氯气，防止污染大气；
(3)能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，得电子能力越强非金属性越强，故正确；②通过最高价含氧酸的酸性可以比较非金属性，不能比较其氧化性，故错误；③S2﹣比Cl﹣还原性强，根据阴离子的还原性越弱非金属性越强来判断，故正确；④氢化物越稳定，非金属性越强，故正确，所以①③④，
故答案为①③④；
(4)氯气与碘化钾反应生成单质碘，加CCl4试剂，溶液会分层，下层为碘单质和CCl4，所以下层呈紫色，其反应的离子方程式为：2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2，
故答案为下层为紫色；2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2