第四章 物质结构元素周期律 （含解析）单元同步测试题 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 单元同步测试题
一、单选题
1．一种麻醉剂的结构式如图所示。元素X的原子核只有1个质子，元素Y、Z、W的原子序数增大，且均位于X的下一周期，元素E的原子比元素W的原子多8个电子。下列说法错误的是
A．离子半径： B．非金属性：
C．ZW2中，的化合价为价 D．能形成具有漂白性的化合物
2．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A．我国“硅-石墨烯-锗()晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素
B．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料是一种核素，的和的具有相同的中子数
C．“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体
D．裂变实验中生成的56号钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应
3．2022年6月28日，西部材料公司高性能低成本钛合金生产线主体项目投产仪式举行。钛合金熔炼技术复杂、加工难度大，目前世界上仅我国等四个国家掌握钛工业生产技术。钛合金在航天、军事、医学等方面应用广泛。图是钛的原子结构示意图及钛元素在元素周期表中的信息。下列表述正确的是

A．钛属于非金属元素 B．钛原子的质子数为22
C．钛的相对原子质量为47.87g D．钛原子在化学反应中易得到电子
4．如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断以下叙述错误的是
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.186 0.143 0.110 0.102 0.099
最高正化合价 +1 +3 +5 +6 +7
最低负化合价 -3 -2 -1
A．上述五种元素形成的单质中沸点最低的是
B．Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构
C．R、T形成的简单离子的还原性：
D．L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐
5．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测错误的是
选项 事实 推测
A Na与冷水较易反应，Mg与冷水较难反应 Al与冷水更难反应
B Mg与Cl形成离子键，Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C Si是半导体材料，同族的Ge是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料
D HCl在时分解，HI在时分解 HBr的分解温度介于二者之间
A．A B．B C．C D．D
6．正高碘酸(结构如图所示)具有强氧化性和弱酸性，脱水可得偏高碘酸()，下列说法正确的是

A．正高碘酸为五元酸
B．的酸性强于
C．正高碘酸与反应后溶液呈紫红色，反应如下：
D．正高碘酸隔绝空气加热分解仅生成、
7．某物质的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、R同主族，X原子的最外层电子数比最内层电子数多3个。下列叙述错误的是

A．简单气态氢化物的稳定性：Y>X
B．Z的最高价氧化物是酸性氧化物，不能与任何酸反应
C．简单离子的半径大小：R>X>Y>W
D．由W、X、Y三种元素形成的盐中，既存在离子键，又存在共价键
8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是目前形成化合物种类最多的元素，Y的单质是空气的成分之一，且其非金属性比空气中形成另一种单质的元素强，Z的最高价氧化物对应的水化物能分别与强酸、强碱反应，W与Y的最外层电子数相等。下列说法正确的是
A．Y、W同主族，且最高化合价相等
B．非金属性：XC．简单离子半径：W>Z>Y
D．由Y、Z、W三种元素组成的化合物中可能含离子键和极性键
9．“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和液态肼(N2H4)等。下列有关说法正确的是
A．肼在燃烧过程中作氧化剂
B．H2燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
10．部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示。下列说法不正确的是

A．x、h、d三种元素能形成具有强氧化性的酸
B．根据g、h的单质与Fe反应的情况，可以判断h的非金属性强于g
C．工业上通过电解f、h形成的化合物制取f单质
D．x与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
11．下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述，正确的个数为
①随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大
②碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物形式为R2O
③根据同族元素性质的递变规律推测，At2与H2较难化合，砹化银也难溶于水
④根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
⑤碱金属都应保存在煤油中
⑥碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳
A．2 B．3 C．4 D．5
12．如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系，下列说法正确的是

A．最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z＜M
B．M的氧化物属于碱性氧化物，N的氧化物属于酸性氧化物
C．X、Y两种元素简单气态氢化物的稳定性：X>Y
D．简单离子的半径：Z13．下列实验装置或操作能达到实验目的的是

A．用图一装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
B．用图二装置证明非金属性强弱：Cl＞C＞Si
C．用图三装置观察KCl的焰色试验现象
D．用图四装置制备氢氧化铁胶体
14．短周期主族元素A、B、C、D、E和F原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，B是空气中含量最多的元素，C是地壳中含量最多的元素，D、E和F同周期，D在该周期中原子半径最大，E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＞B＞C B．最高价氧化物对应的水化物酸性：E＜F
C．A、C、D三种元素形成的化合物只含有离子键 D．简单氢化物的稳定性：C＞E
二、非选择题
15．如图是四种粒子的结构示意图：

(1)上述粒子中其单质既能与酸反应又能与碱反应的元素是 (填字母)，将其加入氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
(2)B单质与水发生反应的离子方程式为 。
(3)电子层结构与C相同、化学性质最稳定的元素原子的核电荷数是 ，用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因 。
(4)在核电荷数1~10的元素内，列举两个与C的电子层结构相同的离子，写出离子的符号： 。
16．回答下列问题。
(1)仔细观察下图的微观反应过程，写出该化学反应方程式 。
(2)画出氧原子的结构示意图 。
(3)电解水时，为增强水的导电性，通常向纯水中加入适量的NaOH(NaOH不参加反应)。
①某电解水实验开始时，向180g纯水中溶解了4g NaOH．此时溶液中和水分子的个数比是 。
②当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72L(不考虑气体溶解)。计算此时被电解的水的物质的量是 。
③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏伽德罗常数的值是，当收集到氢气的体积是V L时，则同时收集到的氧气分子的个数是 。
17．Ⅰ．将18g镁铝合金溶于250mL 4mol/L硫酸溶液中充分反应，共产生V L(标准状况)气体，向反应后的溶液中逐滴滴加某浓度的氢氧化钠溶液至过量，产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液体积关系如下图所示(图像三个拐点分别标记为A、B、C)，根据题意和图示回答下列问题。
(1)图中B到C发生反应的化学方程式为 。
(2)氢氧化钠溶液的浓度为 mol/L。
(3)原合金中镁的质量是 g。
(4)V= 。
Ⅱ．已知硝酸与金属发生反应时，随着硝酸浓度的下降，还原产物中氮元素的化合价会逐渐下降，它们可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4NO3中的一种或几种。 某同学取一定量的铝铁合金与500 mL很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中逐滴加入l mo/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。试回答下列问题：
(5)写出合金中铝与该稀硝酸反应的离子方程式 。
(6)合金中铝和铁的物质的量比为 。
(7)A点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
(8)上述很稀的硝酸的浓度为 mo1/L。
18．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，根据所学知识回答下列问题：
(1)铜器在空气中久置会和空气中的水蒸气、、作用产生绿锈，该绿锈俗称铜绿【主要成分为】，铜绿能与酸反应生成铜盐、和。将少量的铜绿粉末加入足量的稀盐酸中，可观察到的现象为 ，写出反应的离子方程式： 。
(2)利用同位素的放射性可进行医疗诊断。、等放射性核素制成的适当活度的放射源，可治疗某些浅表疾病。的质子数与中子数的差值为 ，的原子结构示意图为 ，与具有相同的 (填“质子数”或“中子数”)。
(3)KOH、和三种无色溶液是实验室常用的化学试剂，仅选用一种试剂把它们鉴别出来，该试剂可能为 (填化学式)。
(4)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂。
①一种制备反应的离子方程式可表示为，请用双线桥法表示电子转移的方向和数目： 。
②已知：在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为，进而在水中产生胶体，胶体具有吸附性。在处理饮用水的过程中被 (填“氧化”或“还原”)。写出区分胶体与溶液的实验方法名称： 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】由题干信息可知，X的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X(氢)的下一周期，分子结构中Y形成4条共价键、Z形成2条共价键、W形成1条共价键，推知Y为C元素、Z为O氧元素、W为F元素；元素E的原子比W(氟)原子多8个电子，故E的质子数为9+8=17，则E为Cl元素，据此分析解题。
【详解】由分析可知，X为H、Y为C、Z为O、W为F、E为Cl；
A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子的电子层越多，离子半径越小，故离子半径Cl-＞O2-＞F-即E＞Z＞W，A错误；
B．同周期元素，从左至右，非金属性增强，因而非金属性C＜O＜F即Y＜Z＜W，B正确；
C．由分析可知，W为F、Z为O，且O的非金属性弱于F，OF2中O的化合价为+2价，C正确；
D．由分析可知，X为H、Z为O、E为Cl，故H、O、Cl可组成次氯酸HClO，具有漂白性，D正确；
故答案为：A。
2．B
【详解】A．Si和C是短周期元素，Ge是长周期元素，故A错误；
B．3g的3He的物质的量为1mol，含有1mol中子；2g的2H的物质的量为1mol，含有1mol中子；故B正确；
C．H、互为同位素，故C错误；
D．56号钡元素是第六周期第ⅡA族元素，活动性接近钾，可以和水发生置换反应生成氢气，故D错误；
故选：B。
3．B
【详解】A．钛的原子价层电子数较少，反应中易失去电子，属于金属元素，A错误；
B．由题干图示信息可知，钛为22号元素，则钛原子的质子数为22，B正确；
C．相对原子质量的单位为“1”，而不是g，则钛元素的相对原子质量为47.87，C错误；
D．钛的原子价层电子数较少，反应中易失去电子，D错误；
故答案为：B。
4．B
【分析】根据表格中的数据可知，L的半径最大，最高正价为+1价，则L为Na，M的半径比L小，且最高正价为+3价，则M为Al，Q的半径较小，主要化合价有+5价和-3价，则Q为P，R的半径比Q略小，且主要化合价为+6价和-2价，则R为S，T的半径最小，存在+7价和-1价，则T为Cl，即L为Na，M为Al，Q为P，R为S，T为Cl，以此解题。
【详解】A．根据分析可知，T为Cl，其单质为氯气，沸点最低，A正确；
B．由分析可知，Q为P，T为Cl，两者形成的PCl5中，P原子没有达到8电子稳定结构，B错误；
C．由分析可知，R为S，T为Cl，两者形成的简单离子的电子排布相同，其中S的原子序数小，半径大，C正确；
D．由分析可知，L为Na，M为Al，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝，两者可以形成偏铝酸钠，D正确；
故选B。
5．C
【详解】A．同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，Na与冷水较易反应，Mg与冷水较难反应，因此Al与冷水更难反应，故A正确；
B．一般情况下，活泼金属与活泼非金属容易形成离子键，Mg与Cl形成离子键，Al与Cl形成共价键，因此Si与Cl形成共价键，故B正确；
C．第ⅣA族元素有些没有位于金属元素和非金属元素分界线处，因此第ⅣA族元素不都是半导体材料，如碳是非金属，铅是金属，不是半导体材料，故C错误；
D．非金属性越强，氢化物越稳定，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，HCl在时分解，HI在时分解，因此HBr的分解温度介于二者之间，故D正确；
答案选C。
6．A
【详解】A. 正高碘酸分子中含有5个羟基，所以为五元酸，故A正确；
B. 元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性Br>I，所以的酸性弱于，故B错误；
C. 正高碘酸与反应后溶液呈紫红色，说明Mn2+被氧化为，氧化性大于I-，所以还原产物不是I-，故B错误；
D. 根据氧化还原反应规律，正高碘酸隔绝空气加热分解生成、、O2，故D错误；
选A。
7．B
【分析】W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子的最外层电子数比最内层电子数多3个，推测X为氮；W形成1个共价键，为氢；Y、R同主族，R形成6个共价键，则Y为氧、R为硫；Z形成4个共价键，为硅；
【详解】A．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单气态氢化物的稳定性：Y>X，A正确；
B．Z的最高价氧化物是二氧化硅，二氧化硅为酸性氧化物，但是可以和氢氟酸反应，B错误；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子的半径大小：R>X>Y>W，C正确；
D．由W、X、Y三种元素形成的盐可以为硝酸铵，硝酸铵中既存在离子键，又存在共价键，D正确；
故选B。
8．D
【分析】由题干信息可知，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是目前形成化合物种类最多的元素，则X为C，Y的单质是空气的成分之一即N2或者O2，已知O的非金属性强于N，且其非金属性比空气中形成另一种单质的元素强，则Y为O，Z的最高价氧化物对应的水化物能分别与强酸、强碱反应则Z为Al，W与Y的最外层电子数相等，即最外层上有6个电子，且原子序数比Al大，故W为S，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Y为O、W为S，故Y、W同主族，但O无最高正价，即二者最高化合价不相等，A错误；
B．由分析可知，X为C、Y为O、W为S，根据同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，且CS2中C显正价，S显负价，故非金属性：O＞S＞C 即X< W < Y ，B错误；
C．由分析可知， Y为O、Z为Al、W为S，根据电子层数越多微粒半径一般越大，电子层数相同核电荷数越多，半径越小可知，简单离子半径S2-＞O2-＞Al3+即W> Y > Z ，C错误；
D．由分析可知，Y为O、Z为Al、W为S，由Y、Z、W三种元素组成的化合物如Al2(SO4)3中含有离子键和极性键，D正确；
故答案为：D。
9．C
【详解】A．肼与氧气燃烧过程中氧气作氧化剂，肼作还原剂，故A错误；
B．H2燃烧过程是化学能转化为热能，故B错误；
C．原子符号左上角诶质量数，左下角为质子数；火星陨石中的20Ne质量数为20，故C正确；
D．质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素，月壤中的3He与地球上的3H是不同元素的不同原子，不能互为同位素，故D错误；
故选：C。
10．C
【分析】利用图中短周期元素的原子半径及主要化合价、原子序数关系，推出x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。
【详解】A． H、Cl、O可以组成HClO、HClO4等具有强氧化性的酸，故A正确；
B．Fe与S反应生成FeS，Fe与Cl2反应生成FeCl3，可知氧化性：Cl2>S，得出Cl的非金属性强于S，故B正确；
C．f、h形成的化合物是AlCl3，AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电，工业上通过电解熔融Al2O3制取Al单质，故C错误；
D．H与C、N、O等非金属元素形成共价化合物，H与Na反应生成NaH，NaH为离子化合物，故D正确；
故选：C。
11．A
【详解】碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，碱金属单质的密度随着原子序数的递增呈增大趋势，但K反常，①错误；
碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，②错误；
砹的原子序数大于碘，根据同主族元素性质的递变规律可以推测，At2与氢气较难化合，砹化银也难溶于水，③正确；
元素的非金属性强弱与其对应简单氢化物的酸性强弱无关，因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱，④错误；
Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，⑤错误；
氧化铯是活泼金属氧化物，易和二氧化碳发生反应，所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳，⑥正确。综合以上分析可知③⑥正确。
故选：A。
12．D
【分析】同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，题图中元素均位于短周期，则前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，结合原子序数可知X为O，Y为F，Z为Na，M为Al，N为Si，R为Cl，据此分析：
【详解】A．元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，Z的金属性强于M，所以最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z＞M，A错误；
B．M的氧化物为氧化铝，是两性氧化物，B错误；
C．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，则简单气态氢化物稳定性HF> H2O，C错误；
D．离子核外电子结构相同时，原子序数越小，离子半径越大，因此简单离子的半径：Z故选D。
13．A
【详解】A．玻璃导热性比较差，把稳定性强的Na2CO3放在温度高的外管；把稳定性差的放在温度低的内管，可以用图一的套管实验装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，A正确；
B．HCl是非氧化性酸，不能根据HCl与Na2CO3反应产生CO2气体，利用酸性：HCl＞H2CO3，来判断非金属性强弱：Cl＞C，应该使用元素最高价含氧酸，根据最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性的强弱，B错误；
C．观察KCl的焰色试验时，为排除钠元素黄色光的干扰，要透过蓝色钴玻璃观察判断，C错误；
D．制备氢氧化铁胶体时，应该将FeCl3饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈红褐色，停止加热来制取，故使用图四装置不能用于制备氢氧化铁胶体，D错误；
故合理选项是A。
14．C
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E和F原子序数依次递增，其中A的原子半径最小，则A是H元素；B是空气中含量最多的元素，则B是N元素；C是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；D、E和F同周期，D在该周期中原子半径最大，则D是Na；E的单质中有一种是淡黄色的固体，故E是S，F为Cl元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知：A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl元素。
A．B是N，C是O，E是S，N、O是第二周期元素，S是第三周期元素。同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，故原子半径大小关系为：E(S)＞B(N)＞C(O)，A正确；
B．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。E是S，F是Cl元素，元素的非金属性：S＜Cl，所以最高价氧化物对应的水化物酸性：E(H2SO4)＜F(HClO4)，B正确；
C．A是H，C是O，D是Na，这三种元素形成的化合物NaOH是离子化合物，其中含有离子键、共价键，C错误；
D．元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强。C是O，E是S，二者是同一主族的元素，元素的非金属性：O＞S，所以简单氢化物的稳定性：C(H2O)＞E(H2S)，D正确；
故合理选项是C。
15．(1) D 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(3) 10 该原子最外层已达8电子稳定结构，故化学性质稳定
(4)O2-、F-
【分析】观察四种粒子的结构示意图知，A、B、C、D四种粒子依次为C、Cl、Na+、Al3+。
【详解】（1）四种粒子的单质中既能与酸反应又能与碱反应的元素为Al，Al能与NaOH溶液反应生成H2，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；
（2）Cl2能与水反应生成HCl和HClO，离子方程式为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO
；
（3）电子层结构与Na+相同的原子为Ne，它是10号元素，因其最外层已达8电子稳定结构，化学性质稳定；
（4）C为Na+，在核电荷数1～10的元素内，O原子的核外共有8个电子，其最外层上是6个电子，O原子得到2个电子后形成的O2-与Na+的电子层结构相同；F原子的核外共有9个电子，其最外层上是7个电子，F原子得到1个电子后形成的F-与Na+的电子层结构相同。
16．(1)
(2)
(3) 1:100 0.2mol
【详解】（1）由图可知，反应为氯气和水生成盐酸和次氯酸，；
（2）氧为8号元素，氧原子结构示意图为；
（3）①某电解水实验开始时，向180g纯水（为10mol）中溶解了4g NaOH（为0.1mol），则此时溶液中和水分子的个数比是0.1:10=1:100。
②水电极生成氢气和氧气，当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72L(不考虑气体溶解，为0.3mol)，结合化学方程式可知，此时被电解的水为=0.2mol。
③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏伽德罗常数的值是，当收集到氢气的体积是V L时，氢气为，则同时收集到的氧气，氧分子的个数是。
17．(1)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O
(2)4
(3)7.2
(4)20.16
(5)
(6)1∶3
(7)10
(8)0.108
【分析】Ⅰ．镁铝合金中镁和铝都可以与H2SO4反应，化学方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑；加入NaOH后，MgSO4、Al2(SO4)3会与之反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3；但是根据图象，OA段加入NaOH并没有沉淀生成，说明H2SO4过量，OA段的反应为H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O；AB段为Mg2＋和Al3＋的沉淀反应，化学方程式分别为MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Al2(SO4)3＋6NaOH=Al(OH)3↓＋3Na2SO4；根据方程式，可知B点溶液中只存在一种溶质，即Na2SO4。BC段，Al(OH)3与NaOH反应，方程式为Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。
Ⅱ．从图象可知，OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生，说明溶液中有稀硝酸，铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀充分反应，被氧化为、，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又因硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有： OA段：， AB段：，， BC段：， CD段：，再结合消耗的NaOH溶液的体积可知：，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为-3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：，则AB段消耗的NaOH溶液的体积为：，则OA段体积为10mL，对应溶液中含有；，则；据此解答。
【详解】（1）由分析可知，图中B到C发生反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；
（2）根据B点的溶液进行计算，B点的溶液中只有一种溶质Na2SO4，根据物料守恒，n(NaOH)=2n(H2SO4)，则0.5L×c(NaOH)=2×0.25L×4mol·L－1，求得c(NaOH)=4mol·L－1；
（3）BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即0.1L×4mol·L－1=0.4molNaOH，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.4mol，则合金中含有0.4molAl，其质量为0.4mol×27g·mol－1=10.8g，则Mg的质量为18g－10.8g=7.2g；Mg的物质的量为0.3mol；
（4）Al的物质的量为0.4mol，Mg的物质的量为0.3mol，根据化学方程式则生成n(H2)=1.5n(Al)＋n(Mg)=1.5×0.4mol＋0.3mol=0.9mol；则在标况下，V(H2)=22.4L·mol－1×0.9mol=20.16L；
（5）由上述分析可知，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：；
（6）由上述分析计算可知：；，则其比值为1∶3；
（7）由上述分析计算可知：A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10mL；
（8）由分析可知，金属总物质的量为0.016mol，则合金溶解后硝酸根的物质的量为0.016mol×3=0.048mol，铵根的物质的量为0.006mol，则根据N元素守恒可知，原硝酸中含有硝酸的物质的量为0.048mol+0.006mol=0.054mol，硝酸的浓度为；
18．(1) 固体溶解，有气泡产生且溶液由无色变为蓝色
(2) 2(或-2) 质子数
(3)(或其他合理答案)
(4) 还原 丁达尔效应
【详解】（1）铜绿的主要成分为，少量的铜绿能与足量的稀盐酸发生反应生成氯化铜、二氧化碳和水，离子方程式：，可观察到固体溶解，有气泡产生且溶液由无色变为蓝色的现象。
（2）为15号元素，质子数为15，中子数为32-15=17，则质子数与中子数的差值为2(或-2)；的原子结构示意图为；与都属于磷元素，质子数均为15，中子数分别为17和16，故二者具有相同的质子数；
（3）能与反应生成气体，能与生成沉淀，与KOH可发生中和反应（没有明显现象），则用可鉴别KOH、和三种无色溶液；
（4）①反应中氯元素的化合价由+1价降低至-1价，铁元素的化合价由+3价升高至+6价，则，用双线桥法表示电子转移的方向和数目：；
②处理饮用水的过程中铁元素被转化为，铁元素的化合价由+6价降低至+3价，则在处理饮用水的过程中被还原；Fe(OH)3胶体为红褐色，区分胶体与溶液的方法为丁达尔效应，具体操作为用激光笔照射液体，从垂直于光束的方向观察，若是胶体则可以看到一条光亮的“通路”