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．国家速滑馆的建设应用了智慧建造技术，减少使用钢材。采用非常环保的二氧化碳跨临界直接制冰技术，通过压力变化使二氧化碳汽化实现制冷。下列说法中不正确的是
A．钢材属于金属材料
B．CO2分子含有非极性共价键
C．二氧化碳跨临界直接制冰技术利用了其物理性质
D．应用二氧化碳跨临界直接制冰技术符合“绿色奥运”理念
2．下列物质只含有共价键的是
A．CO2 B．KCl C．NaOH D．NH4Cl
3．化合物A主要用作磷化铝中间体，也用于医药，其结构如图所示。已知：W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，下列说法错误的是
A．原子半径： B．化合物A中Y显价
C．简单氢化物稳定性： D．由W、Y、Z三种元素组成的化合物一定抑制水的电离
4．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是K层电子数的两倍，下列说法中不正确的是
A．原子半径大小：
B．Y、Z最简单的氢化物的热稳定性：
C．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
D．W、Z和氢3种元素可以形成离子化合物
5．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W和Z原子的最外层电子数都是其电子层数的2倍，W和X同周期且相邻，Y原子最外层只有1个电子。下列说法错误的是
A．W是碳元素 B．的原子核内中子数为7
C．Z的氧化物对应的水化物属于强酸 D．Y的一种氧化物的化学式是
6．在生物科技领域，通过追踪植物中放射性P发出的射线，来确定磷在植物中的作用部位。该核素原子核外电子数为
A．15 B．32 C．17 D．47
7．下列各组物质互为同分异构体的是
A．CO与N2 B．CH3CH2OH与CH3COOH
C．12C与13C D．CH3CH2CH2CH3与
8．下列比较正确的是
A．原子半径： Cl > S B．碱性：Mg(OH)2>Ca(OH)2
C．稳定性：AsH3 > PH3 D．非金属性：O>P
9．下列元素属于第IIA族的是
A．锂 B．镁 C．氧 D．氯
10．下列说法正确的是
A．锂在空气中燃烧生成Li2O2
B．常温下，用铝质容器盛装浓硫酸
C．Na、Al、Fe的氧化物均是碱性氧化物
D．制NO、NO2气体时，均可以用排空气收集
11．碘是人体必需的微量元素之一，国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30mg/kg。已知碘的一种核素是，则该原子的中子数是
A．53 B．74 C．127 D．180
12．下列原子中半径最大的是
A．S B．Na C．Cl D．O
二、非选择题
13．有下列四种微粒：① ② ③ ④。(只填序号，下同)。
(1)按原子半径由大到小的顺序排列为 ；微粒中质子数小于中子数的是 。
(2)能形成型化合物的是 ；通常情况下，化合价有零价、正价和负价的是 。
14．铝及其化合物在生产生活中用途广泛。
(1)含有、的混合溶液中，加入足量的NaOH溶液可以分离和，发生反应的离子方程式为 。
(2)下列有关说法正确的是__________。
A．还原铁粉与水蒸气在高温条件下反应可转化为磁性氧化铁
B．将溶液中加入NaOH溶液至恰好完全沉淀，过滤，将所得固体充分灼烧得到红棕色固体
C．实用的储氢合金储氢量大，形成的金属氢化物稳定
D．将铝片分别放入稀盐酸和氢氧化钠溶液中，两支试管中均立刻放出 种可燃性气体
(3)下列各组含铝物质发生的反应，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是__________。
A．滴入溶液中 B．溶液滴入溶液中
C．溶液滴入NaOH溶液中 D．氨水滴入溶液中
(4)写出溶液中逐滴滴入NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)写出制备反应的离子方程式 。
15．核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀—235(235U)或钚—239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器，通常称为原子弹；主要利用重氢(2H，氘)或超重氢(3H，氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。
(1)问题一：235U与234U、238U属于什么关系 ？
(2)问题二：2H2与3H2互为同位素吗 ？为什么 ？
(3)问题三：原子弹爆炸是化学变化吗 ？为什么 ？
16．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。
17．将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol·L－1的氢氧化钠溶液，生成的沉淀跟加入的氢氧化钠溶液的体积关系如图(横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g)。
(1)合金中镁的质量是 。
(2)所用盐酸的物质的量浓度是 。
18．2022年9月9日，我国首次发现月球新矿物“嫦娥石”，其中一种物质的化学式为，W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的前20号元素，最外层电子数之和为16，W与X形成的某淡黄色离子化合物可用作漂白剂，Y的单质被誉为“国防金属”，Z的最高价氧化物对应的水化物为中强酸。请回答下列问题：
(1)W在元素周期表中的位置 。
(2)试从原子结构角度解释X与Y的金属性大小 。
(3)W、Z分别形成的气态氢化物分子中均含有的化学键类型为 ，其稳定性较强的是 (填化学式)
(4)X的氢化物可在野外用作生氢剂，氢元素为-1价，写出该物质与水反应的化学方程式 。
(5)除发现“嫦娥石”外，科学院还首次成功获得嫦娥五号月壤中未来聚变能源资源—3He。
①利用核聚变发电，3He是最安全的最清洁的能源，下列说法正确的是 。
A．、的化学性质基本相同 B．、互为同素异形体
C．与的中子数相同 D．液化是化学变化
②还可以用来人工合成一些半衰期短，自然界中不能稳定存在的原子，例如：，请问新合成的粒子的符号是 (用原子符号表示)
19．如表为元素周期表的一部分，表中所列的每个字母分别代表一种元素。
a
b c
d e f g
回答下列问题：
(1)元素f的原子结构示意图为 。
(2)a与元素c和g形成的简单氢化物中稳定性强的是 。(写化学式)
(3)由上述元素形成的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 (填化学式)。
(4)hc2的电子式为 。
(5)元素d的最高价氧化物对应的水化物与元素e的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(6)bg3与水反应生成两种物质，其中一种使pH试纸先变红又褪色，写出化学方程式 。
(7)c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(8)c与d形成的原子个数比为1：1的化合物中含有的化学键类型为 。
(9)下列事实能说明d元素原子的失电子能力比e强的是 (填标号)。
A．单质的熔点：d＜c
B．简单阳离子的氧化性：e＞d
C．常温下，d单质能与水剧烈反应而e不能
D．相同物质的量的d、e单质分别与足量盐酸反应，生成的H2的量：d＜c
20．按下面的实验过程填空：
浅绿色FeBr2溶液黄色液体
a. 色，b. 色，c. 色，写出上述第1、2步反应的化学方程式： ， 。
21．已知：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)仪器A的名称为 ，D的作用是 。
(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验，验证氯的非金属性强于硫的非金属性。装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 ，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，C中发生的化学反应方程式为 。
22．如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
回答下列问题：
(1)装置A中，仪器a的名称是 ，写出装置A中发生反应的离子方程式： 。
(2)当有少量通过后，观察到装置C中现象为 。
(3)当持续通过时，装置D中现象为 。
(4)若要证明无漂白性，则必须在装置 (填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。
(5)装置E的作用是 ，该反应的离子方程式为 。
(6)ClO2是高效水处理剂，用NaClO2与NCl3反应可以制得ClO2.完成下列化学方程式并配平： 。
_______NaClO2+_______NCl3+_______H2O→ _______ClO2↑+_______NH3↑+_______NaCl+_______
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．钢材含有金属铁，属于金属材料，故A正确；
B．CO2分子含有碳氧极性共价键，故B错误；
C．二氧化碳跨临界直接制冰，利用压力变化使二氧化碳汽化实现，将气态二氧化碳变为固态二氧化碳，利用了其物理性质，故C正确；
D．应用二氧化碳跨临界直接制冰技术，不会造成环境污染，更符合“绿色奥运”理念，故D正确。
综上所述，答案为B。
2．A
解析：A．二氧化碳是只含有共价键的共价化合物，故A符合题意；
B．氯化钾是只含有离子键的离子化合物，故B不符合题意；
C．氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，故C不符合题意；
D．氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，故D不符合题意；
故选A。
3．D
【分析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，Z是O元素；W能形成1个共价键，W是H元素；X形成4个共价键，X是C元素；Y能形成3个共价键，Y是N元素。
解析：A．同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：，故A正确；
B．化合物A是氨基甲酸铵，A中N显价，故B正确；
C．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，则简单氢化物稳定性：，故C正确；
D．H、N、O三种元素组成的化合物中，硝酸铵促进水电离，故D错误；
选D。
4．A
【分析】已知Y的最外层电子数是K层电子数的两倍，则Y为Si。则W、X、Z分别为N、O、Cl。
解析：A．粒子半径：电子层越多半径越大，同电子层结构核电荷数越多半径越小，则半径大小：Y>Z>W>X，A项不正确；
B．同周期从左往右非金属性增强，即简单氢化物的稳定性增强：HZ>YH4，B项正确；
C．同族至上而下非金属性减弱，最高价氧化物的水化物酸性减弱；而同周期从左往右非金属性增强，最高价氧化为的水化物酸性增强。即W>P、P>Y，则最高价氧化物的水化物酸性：W>Y，C项正确；
D．W、Z、H可与形成NH4Cl为离子化合物，D项正确；
故选A。
5．C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W和Z原子的最外层电子数都是其电子层数的2倍，W是C，Z是S，W和X同周期且相邻，X是N，Y原子最外层只有1个电子，Y是Na。
解析：A．根据分析，W是碳元素，A正确；
B．X是N，原子序数为7，的原子核内中子数为7，B正确；
C．Z是S，Z的最高氧化物对应的水化物H2SO4属于强酸，C错误；
D．Y是Na，Y的一种氧化物的化学式是，D正确；
故选C。
6．A
解析：P的质子数为15，原子中质子数=核外电子数，所以该核素原子核外电子数为15，故选A。
7．D
【分析】同分异构体的定义：分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，据此分析。
解析：A．CO与N2分子式不同，不符合同分异构体的定义，A不选；
B．CH3CH2OH与CH3COOH分子式不同，不符合同分异构体的定义，B不选；
C．12C与13C为同一元素的不同原子，故二者之间互为同位素，C不选；
D．CH3CH2CH2CH3与二者的分子均为C4H10，二者结构不同，符合同分异构体的定义，选D；
故本题选D。
8．D
解析：A．同一周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，则半径：ClB．金属性：Ca>Mg，元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：Ca(OH)2> Mg(OH)2，B错误；
C．非金属性：P>As，元素的非金属性越强，对应的氢化物稳定性越强，则稳定性：PH3> AsH3，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性：O>P，故D正确；
故选D。
9．B
解析：A．锂元素是3号元素，最外层1个电子，是第IA族元素，故A不符合题意；
B．镁元素是12号元素，最外层2个电子，是第IIA族元素，故B符合题意；
C．氧元素是8号元素，最外层6个电子，是第VIA族元素，故C不符合题意；
D．氯元素是17号元素，最外层7个电子，是第VIIA族元素，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
10．B
解析：A．锂的金属性比钠的弱，在空气中燃烧只能生成，A错误；
B．常温下，铝遇浓硫酸钝化，所以可用铝质容器盛装浓硫酸，B正确；
C．钠的氧化物有和，为碱性氧化物，为过氧化物，铝的氧化物为两性氧化物，C错误；
D．NO要与反应，生成，不能用排空气法收集，D错误；
故选B。
11．B
解析：中子数=质量数-质子数=127-53=74，故B正确；
故选：B。
12．B
解析：原子核外电子层数越多，原子半径越大。当原子核外电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大。在上述元素中O是第二周期元素，其余元素是第三周期，在Na、S、Cl中，原子序数最小的Na，所以原子半径最大的元素是Na元素；
故合理选项是B。
二、非选择题
13．(1) ②③④① ①②
(2)①② ④
解析： (1)一般地，电子层数越多，原子半径越大，若电子层数相同，则原子序数越大，原子半径越小。所以这四种元素的原子半径从大到小的顺序为：②③④①；在元素符号左上角的数字是质量数，左下角的数字是质子数，质量数减去质子数等于中子数，所以这四种微粒的质子数小于中子数的是①②。
(2)Na和O能形成Na2O2，故能形成 X2Y2 型化合物的是①②；金属元素没有负价，通常情况下，O没有正价，所以化合价有零价、正价和负价的是N，故选④。
14．(1)
(2)ABC
(3)A
(4)和
(5)//、、
解析：（1）含有、的混合溶液中，加入足量的NaOH溶液，可以和碱反应转化为Fe(OH)3沉淀，，而和过量的强碱会转化为偏铝酸钠，，过滤可以分离和，发生反应的离子方程式为，故答案为：；
（2）A. 还原铁粉与水蒸气在高温条件下反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，可转化为磁性氧化铁，故A正确；
B. 将溶液中加入NaOH溶液至恰好完全沉淀，，过滤，所得Fe(OH)2固体还原性较强，易被氧化为Fe(OH)3固体，充分灼烧得到红棕色固体氧化铁，故B正确；
C. 一定温度和压力下，某些金属可以大量“吸氢”，形成金属氢化物，而且放出热量，金属氢化物的储氢能力都很强，一般呈固态，比较稳定，故C正确；
D. 将铝片分别放入稀盐酸和氢氧化钠溶液中，铝片表面一般都有氧化膜，先发生和，再发生和，两支试管中均会放出一种可燃性气体，但不是立刻，应该过一段时间，故D错误；
故答案为：ABC；
（3）A. 滴入溶液中，先发生，再发生，所以先出现白色沉淀，后来沉淀又消失，故A符合题意；
B. 溶液滴入溶液中会产生BaSO4和Al(OH)3沉淀，当溶液过量时，Al(OH)3沉淀会溶解，所以沉淀会减少但不会消失，故B不符合题意；
C. 溶液滴入NaOH溶液中，先发生，再发生，所以是刚开始没有沉淀，后来沉淀逐渐增加至不变，故C不符合题意；
D. 氨水滴入溶液中只发生，只产生沉淀不会溶解，故D不符合题意；
故答案为：A；
（4）溶液中逐滴滴入NaOH溶液，会先生成沉淀，然后沉淀逐渐溶解，依次发生的离子方程式为：和，故答案为：和；
（5）制备氢氧化铝可以有三种方法：一是可溶性铝盐和弱碱溶液反应，离子方程式为：；二是可溶性的偏铝酸盐溶液中通入过量的二氧化碳，离子方程式为；三是用单质铝、强酸、强碱来制备，其中四分之三的铝与强碱反应：，四分之一的铝与强酸反应：，再将二者混合可得氢氧化铝沉淀，，故答案为：或或、、。
15．(1)同位素
(2)不是 2H2与3H2不是核素原子，不互为同位素
(3)原子弹爆炸不是化学变化 因为原子的种类发生了变化，不是生成新物质的变化
解析：（1）235U与234U、238U是质子数相同的不同原子，三者互为同位素；
（2）2H2与3H2两者是氢气单质，不是核素原子，不互为同位素；
（3）原子弹爆炸没有生成新物质，只是原子裂变生成了新原子，不是化学变化。
16．0 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。
17．8 g 8 mol·L－1
【分析】在合金中，Mg与HCl反应生成MgCl2，MgCl2与NaOH反应转化为Mg(OH)2，由图象中11.6g为Mg(OH)2的质量，可求出合金中镁的质量。在图象的0点，溶液的成分为MgCl2、AlCl3、HCl，在沉淀的最高点，溶液中只有NaCl，由NaOH的体积，结合其物质的量浓度，可求出HCl的物质的量，从而求出其物质的量浓度。
解析：(1)由图象可知，氢氧化镁的质量为11.6 g，根据镁元素守恒：
合金中镁的质量＝11.6 g÷58 g·mol－1×24 g·mol－1＝4.8 g。答案为：4.8 g；
(2)当沉淀的量最大时，溶液中溶质为氯化钠，
盐酸的物质的量浓度＝0.16 L×5 mol·L－1÷0.1 L＝8 mol·L－1。答案为：8 mol·L－1。
18．(1)第二周期第VIA族
(2)同一周期从左往右，与核外电子层数相同，但的核电荷数比大，原子半径小，失电子能力弱，故金属性
(3) 共价键 H2O
(4)
(5) A
【分析】W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的前20号元素，最外层电子数之和为16，W与X形成的某淡黄色离子化合物可用作漂白剂，为过氧化钠，则W为氧元素，X为钠元素，Y的单质被誉为“国防金属”，为镁元素，Z的最高价氧化物对应的水化物为中强酸，为磷元素，根据最外层电子数之和为16分析，Q的最外层电子数为2，则为钙元素，据此解答。
解析：（1）氧元素在第二周期第VIA族。
（2）同一周期从左往右，与核外电子层数相同，但的核电荷数比大，原子半径小，失电子能力弱，故金属性
（3）氧和磷分别形成的气态氢化物分子为水或磷化氢，均含有的化学键类型为共价键，其稳定性较强的是水。
（4）钠的氢化物可在野外用作生氢剂，氢元素为-1价，为氢化钠，与水反应的化学方程式为。
（5）①A．、的核外电子数相同，故化学性质基本相同，正确； B．、互为同位素，不是同素异形体，故错误；C．与的中子数分别为1和2，不同； D．液化没有新物质生成，不是化学变化，故选A。
②还可以用来人工合成一些半衰期短，自然界中不能稳定存在的原子，例如：，根据质子数计算，m=8+2-2=8,,为氧元素，n=16+3-4=15新合成的粒子的符号是。
19．(1)
(2)HF
(3)HClO4
(4)
(5)Al(OH)3+OH-= +2H2O或Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(6)NCl3+3H2O=3HClO+NH3
(7)F-＞Na+＞Al3+
(8)离子键
(9)BC
【分析】根据元素周期表中各元素的位置可知，a为H、b为N、c为F、d为Na、e为Al、f为S、g为Cl；
解析：（1）元素f为S元素，其原子结构示意图为；
（2）同主族从上而下非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，故a与元素c和g形成的简单氢化物HF、HCl中稳定性强的是HF；
（3）元素非金属性越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但F没有正价，故由上述元素形成的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4；
（4）hc2为CaF2，电子式为；
（5）元素d的最高价氧化物对应的水化物NaOH与元素e的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-= +2H2O或Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-；
（6）bg3为NCl3，与水反应生成两种物质，其中一种使pH试纸先变红又褪色，为HClO，反应的化学方程式为NCl3+3H2O=3HClO+NH3；
（7）具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小，故 c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为F-＞Na+＞Al3+；
（8）c与d形成的原子个数比为1：1的化合物NaF中含有的化学键类型为离子键；
（9）d为Na、e为Al，
A. 单质的熔点是物理性质，不能利用熔点判断金属性强弱，选项A错误；
B. 单质的还原性越强，其简单阳离子的氧化性越弱，故简单阳离子的氧化性：Al3+＞Na+，可证明钠的金属性强于铝，选项B正确；
C. 金属性越强，与水反应的剧烈程度越大，常温下，Na单质能与水剧烈反应而Al不能，可证明钠的金属性强于铝，选项C正确；
D. 金属单质与盐酸反应产生氢气的多少不能证明金属性强弱，应利用失电子能力强弱判断金属性强弱，选项D错误；
答案选BC。
20．棕黄 橙红 蓝 2FeBr2+3Cl2═2FeCl3+2Br2 2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2
解析：FeBr2溶液中通入足量氯气，反应生成FeCl3、Br2，加四氯化碳萃取后，溴溶解在四氯化碳中，且分层后在下层，而上层为氯化铁溶液，氯化铁与KI发生氧化还原反应生成碘，淀粉遇碘变蓝，由上述分析可知，上层a（氯化铁溶液）为棕黄色，下层b（溴的四氯化碳溶液）为橙红色，c为蓝色，上述反应的化学方程式为2FeBr2+3Cl2＝2FeCl3+2Br2、2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2。
21．(1) 分液漏斗 防止倒吸
(2) 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
【分析】先用浓盐酸和高锰酸钾常温下反应制取氯气，生成的氯气通入硫化钠溶液中，置换出硫单质，证明氯气的氧化性比硫强。
解析：（1）依据仪器构造可知，A为分液漏斗，氯气与硫化钠溶液反应，气体体积减少，D起到防倒吸的作用。
（2）要验证氯的非金属性比硫强，可验证氯气的氧化性比硫单质强，题给发生装置为固-液不加热装置，因此应选择浓盐酸和高锰酸钾常温下反应制取氯气，A中盛放浓盐酸、B中盛放高锰酸钾，将生成的氯气通入硫化钠溶液中，氯气与硫化钠反应生成氯化钠和硫单质，从而证明氯气的氧化性比硫单质强，则C中盛放硫化钠溶液，反应的化学方程式为：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓。
22．(1)分液漏斗
(2)溶液变成蓝色
(3)有色布条褪色
(4)D
(5)尾气处理，防止污染空气
(6)6NaClO2 + NCl3 + 3H2O==6ClO2↑+NH3↑+ 3NaCl + 3NaOH
【分析】装置A为氯气的发生装置，MnO2与浓盐酸共热产生氯气，因为盐酸具有挥发性，需用盛有饱和食盐水的洗气瓶B除去氯气中的HCl，氯气具有氧化性，可氧化装置C溶液中的I ，生成I2，淀粉遇I2变蓝，氯气能与水反应生成HClO，HClO具有漂白性，能使装置D中的有色布条褪色，而氯气有毒，需要用烧杯E中的NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气。
解析：（1）实验室制备时，分液漏斗中盛放的是浓盐酸，装置A中与浓盐酸反应的离子方程式为；故答案为分液漏斗；；
（2）装置C中发生反应，I2遇淀粉变蓝；故答案为：溶液变成蓝色；
（3）此时氯气中混入了水蒸气，当持续通过时，装置D中干燥有色布条遇潮湿的氯气会被漂白褪色；故答案为有色布条褪色；
（4）干燥的无漂白性，若要证明此结论，需在通入装置D前对其进行干燥，即在装置D前增加装有浓硫酸的洗气装置；故答案为D；
（5）氯气可以和氢氧化钠反应，装置E中NaOH溶液可进行尾气处理，防止污染空气，反应的离子方程式为；故答案为吸收多余的氯气，防止污染空气；；
（6）据化合价升降可知：NaClO2 中的Cl为+3价，NCl3中的Cl为+1价，产物中的ClO2中的Cl为+4价，NaCl中的Cl为—1价，按照价态不交叉规律可知，NaClO2为还原剂，生成氧化产物ClO2，NCl3为氧化剂，生成还原产物NaCl，配平方程式为：6NaClO2 + NCl3 + 3H2O==6ClO2↑+NH3↑+ 3NaCl + 3NaOH