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．化学用语是学习化学的基础工具，下列化学用语正确的是
A．质量数为37的氯原子： B．H2O的电子式：
C．CO2的分子结构模型： D．N2的结构式：N≡N
2．判断N的非金属性比C的强，可依据的事实是
A．氮气通常呈气体，碳单质呈固体
B．的热稳定性比的强
C．常温下在水中溶解度大于
D．亚硝酸的酸性比碳酸的酸性强
3．元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>Y
B．简单气态氯化物的热稳定性：Y>R
C．Q的水溶液显酸性、可作为净水剂
D．M点沉淀物有2种，且物质的量之比为4：1
4．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1，Y的最低价氢化物为非电解质，则下列说法中正确的是
X Y
Z W Q
A．X的最低价氢化物水溶液显酸性
B．Q元素氧化物的水化物的酸性比Y元素氧化物的水化物的酸性强
C．Na与Y能形成化合物Na2Y2，且与水反应后溶液呈碱性
D．阴离子还原性：W>Q
5．下列几种类推结论中正确的是
A．CH4的沸点低于SiH4，推出H2O沸点低于H2S
B．碳和硅都是IVA族的元素，推出CO2和SiO2属于同种类型的晶体
C．镁引起的火灾不能用干冰灭火，推出钠引起的火灾也不能用干冰灭火
D．CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2，推出Na2CO3的溶解度也小于NaHCO3
6．下列说法不正确的是
A．屠呦呦因发现抗疟疾青蒿素，而获得诺贝尔生理学或医学奖
B．英国科学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了基础
C．俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律，使得化学的研究有规律可循
D．戴维发现一种黄绿色气体，舍勒确定该气体为氯气
7．实验室以浓缩盐湖水(含Na＋、Li＋、Cl-和少量Mg2＋、Ca2＋)为原料制备高纯Li2CO3的实验流程如下：
Li2CO3溶解度曲线如图所示
下列说法错误的是
A．“步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”中均需使用漏斗
B．“沉淀2”的主要成分为CaCO3
C．“操作X”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
D．“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料
8．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的主族元素，且位于三个不同的短周期，其中元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法正确的是
A．原子半径： B．X与Z形成的化合物中只含有极性键
C．最高价氧化物的水化物的酸性： D．同周期元素形成的单质中W氧化性最强
9．A、B、C、D、E为短周期主族元素，且原子序数依次增大，A与B可形成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，A与C可形成三核10e-分子，D元素的金属性在短周期元素中最强，E元素的周期数与主族序数相等，下列说法错误的是
A．简单离子半径：B＞C＞D＞E
B．E的单质在B的最高价含氧酸的冷的浓溶液中会钝化
C．B和C的最简单氢化物的稳定性：B＞C
D．A、C、D三者形成的化合物既含离子键又含共价键
10．液溴的颜色是
A．黄绿色 B．红棕色 C．深红棕色 D．紫红色
11．下列化学用语使用不正确的是
A．Na+的结构示意图：
B．漂白粉中有效成分的化学式为Ca(ClO)2
C．高氯酸(HClO4)中氯元素的化合价为+7
D．Ca(NO3)2的电离方程式为Ca(NO3)2=Ca2++2(NO3)2-
12．下列化学用语错误的是
A．和互为同素异形体
B．氯化氢的分子结构模型：
C．由H和Cl形成HCl的过程：
D．的分子结构式：O=C=O
13．用代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．100g 46%乙醇(CH3CH2OH)溶液中含有氢原子数为6
B．2g氘化锂(6LiD)中含中子数为
C．17.4g MnO2与100mL 6 mol L 1盐酸反应转移电子数为0.2
D．56g Fe与足量硫粉充分反应转移电子数为3
14．嫦娥四号使用的月背探测器发动机，是利用Sr(锶)等放射性同位素衰变产生的能量发电；已知：38Sr(锶)在周期表中与37Rb(铷如)、20Ca(钙)相邻。下列有关Sr(锶)的说法不正确的是
A．碱性：Sr(OH)2＜Ca(OH)2 B．常温下，Sr能与水反应
C．SrCO3难溶于水 D．Sr在纯氧中点燃可燃烧
15．下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A．周期表包含元素最多的族是第VIII族
B．质子数相同的粒子一定是同种元素
C．IA族元素与VIA族元素间形成的化合物可能不只一种
D．用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第14列
二、填空题
16．周期：元素周期表共有 个横行，每一横行称为一个周期，故元素周期表共有 个周期
①周期序数与电子层数的关系：
②周期的分类
元素周期表中，我们把1、2、3周期称为 ， 周期称为长周期。
17．科学家们用原子轰击某种铬原子，得到了原子。已知
(1)的原子结构示意图是 ，其中的x= ，y= 。
(2)Ts位于元素周期表的第 周期，第 族，与它属于同族的一种元素是 。(填元素符号)
18．同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于 (填字母，下同)。
A．酸 B．碱 C．盐 D．纯净物 E.化合物 F.金属氧化物 G.非金属氧化物 H.碱性氧化物 I.酸性氧化物
(2)某同学将浓硫酸、NaOH固体、生石灰等物质划分为一类。该同学的分类依据为 。
A．酸类 B．碱类 C．氧化物 D．干燥剂
氢氧化钠中的化学键类型 。
(3)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？请列举三例并填表。
物质类别 化学方程式
(4)小纸袋中的物质是否能长期持续地作干燥剂？ (填“是”或“否”)。请说明理由： 。
19．I.有以下物质：①NaCl晶体；②SO2；③铜；④蔗糖(C12H22O11)；⑤熔融的KNO3。请用物质对应的编号，填写以下空白：
(1)属于电解质的是 。
(2)属于非电解质的是 。
(3)溶于水后形成的水溶液能导电的非电解质是 。
II.写出下列反应的离子方程式：
(4)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体 ；常用澄清石灰水检验CO2气体 。
(5)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，但胃酸的量过多会返酸或有灼烧感，此时医生建议服用“小苏打片”或“胃舒平”予以治疗。用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多 ；胃溃疡患者需服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]治疗胃酸过多 。
20．镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL4mol·L-1的盐酸溶液中，然后再滴加2 mol·L-1的NaOH 溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。请回答下列问题：
(1)当V1=160mL时，则金属粉末中n(Al)= mol。
(2)V2～V3段发生反应的离子方程式为 。
(3)）若镁、铝的混合物仍为0.2mol，其中镁粉的物质的量分数为a，改用200mL4 mol·L-1的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2 mol·L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则a的取值范围为 。
21．将投入某浓度的盐酸中，铝和盐酸恰好完全反应。求：
(1)所用盐酸中的物质的量浓度： 。
(2)反应中生成的在标准状况下的体积： L。
(3)往反应后的溶液加入的溶液，如下图所示
①写出段所发生反应的离子方程式： ；
②
22．如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，回答下列问题：
(1)X在周期表中的位置是 。
(2)X、Q的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是 。(填化学式)。
(3)用电子式表示化合物的形成过程 。
(4)请写出实验室制备Y的气态氢化物的化学方程式 。
(5)写出的结构式 。
(6)均含有M、Z、R和H四种元素的两种化合物反应的化学方程式为 。
23．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 。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．原子符号左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数，所以质量数为37的氯原子为，A错误；
B．H2O为共价化合物，电子式为，B错误；
C．O原子的半径应该比C原子半径小，C错误；
D．氮气分子中两个N原子形成氮氮三键，结构式为N≡N，D正确；
综上所述答案为D。
2．B
【分析】非金属性强弱比较方法：简单氢化物的稳定性、单质的氧化性强弱、最高价氧化物的水化物酸性、与H2化合的难易程度。
解析：A．状态为物理性质，与非金属性无关，A项不符合题意；
B．非金属性越强，氢化物的稳定性越强。已知NH3 的热稳定性比CH4的强，即非金属性N>C，B项符合题意；
C．水中的溶解性为物理性质与非金属性无关，C项不符合题意；
D．比较酸性应该比较HNO3和H2CO3，亚硝酸不是最高价氧化物的水化物，D项不符合题意；
故选B。
3．C
【分析】元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，则X为Al， 1mol氢氧化钡会溶解2mol氢氧化铝，但实际只有1mol沉淀 ，说明还生成了另外的1mol沉淀，加入3mol氢氧化钡会生成2mol氢氧化铝沉淀和3mol其他沉淀，则另外3mol沉淀是硫酸钡和碳酸钡沉淀，又根据R和Y位于同主族，则R为O，Y为S，Z为K，Q为硫酸铝钾。
解析：A．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：Y＞Z，故A错误；
B．根据非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则简单气态氯化物的热稳定性：R＞Y，故B错误；
C．Q为硫酸铝钾，铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，因此其水溶液显酸性、可作为净水剂，故C正确；
D．M点沉淀物有2种，1mol硫酸铝钾溶液中加入3mol氢氧化钡得到3mol硫酸钡和1mol氢氧化铝，其物质的量之比为3：1，故D错误。
综上所述，答案为C。
4．D
【分析】由短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置可知，X和Y同周期相邻，Y和W同主族相邻，Z、W和Q同周期，其中W的气态氢化物摩尔质量为34g/mol，Y的最低价氢化物为非电解质，则Y为氮(N)元素，W为磷(P)元素，由元素在周期表中的位置关系可推断X为碳(C)元素，Z为铝(Al)元素、Q为硫(S)元素。
解析：A．X为碳元素，碳的最低价氢化物甲烷是非电解质，不易溶于水，A错误；
B．Q元素氧化物的水化物可能是亚硫酸、硫酸，Y元素氧化物的水化物可能是硝酸、亚硝酸，无法具体比较，B错误；
C．Y为氮元素，与Na能形成化合物Na3N，不能形成化合物Na2N2，C错误；
D．W的阴离子是P3-，Q的阴离子是S2-，非金属性S>P，所以阴离子的还原性P3->S2-，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．由于水分子间能形成氢键，所以水的沸点远高于H2S，故A错误；
B．CO2属于分子晶体，而SiO2属于原子晶体，所以二者的晶体类型不同，故B错误；
C．镁具有较强的还原性，能够与具有弱氧化性的CO2反应，而钠的还原性强于镁，钠也能与二氧化碳反应，所以钠引起的火灾也不能用干冰灭火，故C正确；
D．CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2，但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，正盐和酸式盐的溶解度之间没有必然联系，不能类推，故D错误；
故选：C。
6．D
解析：A．屠呦呦因发现并成功提取出青蒿素，以此找到了治疗疟疾的新疗法，从而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，A正确；
B．英国科学家道尔顿于1803年提出的原子学说，奠定了近代化学的发展的基础，B正确；
C．俄国化学家门捷列夫于1869年发现了元素周期律并编制了元素周期表，使化学的研究变得有规律可循，C正确；
D．英国化学家戴维以大量事实为依据，确认黄绿色气体是一种新元素组成的单质—氯气，D错误；
故选D。
7．C
【分析】浓缩盐湖水(含Na＋、Li＋、Cl-和少量Mg2＋、Ca2＋)中加入Ca(OH)2，可将Mg2+转化为沉淀，经过滤得沉淀1主要为Mg(OH)2；往滤液1中加入Li2CO3，可将Ca2+转化为沉淀，经过滤得沉淀2主要为CaCO3，过滤后滤液2中继续加入浓度较大的Na2CO3溶液，同时升高温度，可将Li+转化为Li2CO3沉淀，所得滤液3主要为氯化钠溶液。
解析：A． “步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”用于分离溶液和沉淀，为过滤操作，均需使用漏斗，A正确；
B． 据分析，“沉淀2”的主要成分为CaCO3，B正确；
C．题干信息显示，Li2CO3在冷水中溶解度较热水中大，所以 “操作X”依次为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，C不正确；
D．滤液3主要为氯化钠溶液，“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料，D正确；
答案选C。
8．D
【分析】X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的主族元素，且位于三个不同的短周期，其中元素E的原子比W原子多8个电子，X能形成1个共价键，Y能形成4个共价键，Z能形成2个共价键，W、E能形成1个共价键，故X、Y、Z、W、E是H、C、O、F、Cl。
解析：A．由分析可知，Y为C，Z为O，W为F，E为Cl，同一周期，从左到右，元素的原子半径逐渐减小，故原子半径：C>O>F，故A错误；
B．由分析可知，X为H，Z为O，H和O形成的H2O2中既含有极性键又含有非极性键，故B错误；
C．由分析可知，W为F，F无含氧酸，故C错误；
D．由分析可知，W为F，同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，单质的氧化性也逐渐增强，故F2氧化性最强，故D正确；
故选D。
9．C
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，且原子序数依次增大，A与B可形成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，可知该气体为氨气，则A为H元素，B为N元素；A与C可形成三核分子，该化合物应为，则C为O元素；D元素的金属性在短周期元素中最强，则D为Na元素；E元素的周期数与主族序数相等，则E为Al元素，据此解答。
解析：A．、、、的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：，A正确；
B．Al在冷的浓硝酸中会钝化，B正确；
C．N的非金属性小于O，故其最简单氢化物的稳定性，C错误；
D．A、C、D三者形成的化合物为NaOH，既含离子键又含共价键，D正确；
答案选C。
10．C
解析：液溴是深红棕色液体；
故选C。
11．D
解析：A．Na+的质子数为11，核外电子数为10，最外层电子数为8，则Na+的结构示意图为，故A正确；
B．漂白粉中有效成分为Ca(ClO)2，故B正确；
C．HClO4中H为+1、O为﹣2，化合物中元素化合价代数和为0，则高氯酸(HClO4)中氯元素的化合价为+7，故C正确；
D．Ca(NO3)2电离生成钙离子和硝酸根离子，电离方程式为Ca(NO3)2=Ca2++2NO，故D错误；
故选：D。
12．A
解析：A．和互为同位素，A项错误；
B．物质分子的结构模型包括球棍模型和填充模型，图示为分子的球棍模型，属于物质分子的结构模型，B项正确；
C．氯化氢是共价化合物，由H和形成的过程：，C项正确；
D．C原子最外层的4个单电子与2个O原子的最外层的4个单电子形成4对共用电子对，从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，故分子的结构式为，D项正确；
故选A。
13．B
解析：A．100g 46%乙醇(CH3CH2OH)溶液中乙醇质量为46g，水的质量为54g，由于水中也有氢原子，因此含有氢原子数为6＋6＝12，故A错误；
B．2g氘化锂(6LiD)物质的量为0.25mol，6LiD含中子数为3＋1＝4，则2g氘化锂(6LiD)中含中子数为，故B正确；
C．由于浓盐酸在反应过程中不断变稀，稀盐酸与二氧化锰不反应，因此17.4g MnO2(物质的量为0.2mol)与100mL 6 mol L 1盐酸(物质的量为0.6mol)反应转移电子数无法计算，故C错误；
D．56g Fe(物质的量为1mol)与足量硫粉充分反应生成FeS，因此转移电子数为2，故D错误。
综上所述，答案为B。
14．A
【分析】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；已知：38Sr(锶)在周期表中与37Rb(铷如)、20Ca(钙)相邻，则Sr位于第五周期第ⅡA族；
解析：A．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，Sr位于第五周期IIA族，金属性Sr>Ca，最高价氧化物对应水化物的碱性：，故A错误；
B．Sr性质与Ca相似，Sr比Ca金属性更强，Sr能与水快速反应，故B正确；
C．Sr性质与Ca相似，难溶于水，也难溶于水，故C正确；
D．Sr位于第二主族，性质与Ca相似，在纯氧中点燃可燃烧，故D正确；
故选A。
15．C
解析：A．周期表包含元素最多的族是第IIIB族，包含镧系和锕系，共32种元素，A项错误；
B．质子数相同的粒子不一定是同种元素，如和Ne，都含10个质子，却不是同种元素，B项错误；
C．ⅠA族元素如H、Na与ⅥA族元素如O，可形成、、、，C项正确；
D．用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列，D项错误；
答案选C。
二、填空题
16． 七 七 周期序数=核外电子层数 短周期 4、5、6、7
解析：周期：元素周期表共有七个横行，每一横行称为一个周期，故元素周期表共有七个周期；
①周期序数与电子层数的关系：周期序数=核外电子层数，原子有几个电子层就处于第几周期；
②元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，4、5、6、7周期称为长周期。
17．(1) 32 7 (2) 7 VIIA Cl
解析：（1）第四层最多可以排32个电子，所以x=32，y=117-2-8-18-32-32-18=7；
（2）Ts原子核外有7层电子，所以位于第七周期，最外层电子数为7，且倒数第二层有18个电子，所以不是副族元素，则位于第ⅦA族，与它属于同族的元素有F、Cl、Br、I等。
18．(1)D、E、F、H
(2) D 离子键、共价键
(3) 酸 CaO+2HCl=CaCl2+H2O 酸性氧化物 CaO+CO2=CaCO3 盐 CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3+2NaOH
(4) 否 CaO吸水后生成Ca(OH)2而不再有干燥作用
解析：（1）生石灰属于纯净物、化合物、金属氧化物、碱性氧化物，故答案选D、E、F、H。
（2）A．NaOH、生石灰不是酸类，A错误；
B．浓硫酸、生石灰不是碱类，B错误；
C．浓硫酸、NaOH不是氧化物，C错误；
D．三种物质都能用做干燥剂，D正确；
故答案选D。
氢氧化钠中钠离子与氢氧根离子间通过离子键连接，氢氧根离子内部，H与O之间通过共价键连接，故氢氧化钠中的化学键类型为离子键、共价键。
（3）生石灰可与酸反应，化学方程式为CaO+2HCl=CaCl2+H2O；
生石灰可与酸性氧化物反应，化学方程式为CaO+CO2=CaCO3；
生石灰可与盐反应，化学方程式为CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3+2NaOH。
（4）CaO吸水后生成Ca(OH)2而不再有干燥作用，因此纸袋中的物质不能长期地做干燥剂。
19．(1)①⑤
(2)②④
(3)②
(4) CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
(5) +H+=H2O+CO2↑ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
解析：（1）在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质；①NaCl晶体溶于水导电属于电解质，⑤熔融的KNO3导电，化合物为电解质，故答案为：①⑤；
（2）在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质；②SO2不能电离，④蔗糖(C12H22O11)不能电离，水溶液中和熔融状态下都不导电，则化合物为非电解质，故答案为：②④；
（3）溶于水且能导电的物质，说明水溶液中能发生电离，电离出自由移动的离子，含有自由移动的电子或阴阳离子的物质就能导电，非电解质和水反应生成了电解质，溶于水后形成的水溶液能导电的非电解质是②SO2，二氧化硫和水反应生成了亚硫酸电解质，亚硫酸电离出离子，溶液导电，故答案为：②；
（4）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑； 澄清石灰水通入少量二氧化碳反应生成碳酸钙和水，离子方程式：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；
（5）①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↑，离子反应为H++═H2O+CO2↑；
②服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3]，氢氧化铝和胃酸反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
20．08 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 0.6 a＜1
【分析】(1)根据图象可知，在滴加NaOH溶液到体积V1=160mL过程中，没有沉淀生成，说明盐酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余盐酸，V1=160mL时，剩余的HCl与滴加的NaOH恰好完全反应，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，根据镁原子、铝原子、氯离子、钠离子守恒，列方程求算n(Al)；
(2)V2～V3段是氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；
(3)硫酸的物质的量等于HCl的物质的量，故硫酸有剩余，反应后的混合溶液再加入840mL 2mol L 1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，Al3+转化为AlO2 ，溶质为硫酸钠Na2SO4、NaAlO2，由于为金属混合物，则a＜1，根据钠离子守恒：n(NaOH) 2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)，根据铝元素守恒用a表示出n(NaAlO2)，据此确定a的取值范围。
解析：(1)当V1=160mL时，此时溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液， 由Na+离子守恒可知：n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol， 200mL 4mol L 1的盐酸溶液中含有HCl的物质的量为：4mol/L×0.2L=0.8mol， 设Mg为xmol，Al为ymol， 则x+y=0.2， 根据Cl 离子守恒有：2x+3y+0.32=0.8，联立方程解得：x=0.12、y=0.08；
(2)V2～V3段是氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O；
(3)由于为金属混合物，则a＜1，Al的物质的量为：0.2×(1 a)mol， 硫酸的物质的量等于HCl的物质的量，故硫酸有剩余，反应后的混合溶液再加入840mL 2mol L 1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，Al3+转化为AlO2 ，溶质为硫酸钠Na2SO4、NaAlO2， 根据铝元素守恒可知：n(NaAlO2)=0.2×(1 a)mol， 根据钠离子守恒：n(NaOH) 2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)，即：0.84×2 2×0.2×4+0.2×(1 a)，解得：a 0.6， 所以a的取值范围为：故0.6≤a＜1。
21．(1)3
(2)6.72
(3) 160
解析：铝的原子量为27g/mol，的物质的量为0.2mol，与盐酸恰好完全反应生成氯化铝和氢气，方程式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，根据2Al~6HCl~3H2~2 AlCl3关系进行计算。
(1)结合以上分析可知，2Al~6HCl，所以0.2mol铝完全反应消耗HCl为0.6mol，根据c=计算，所用盐酸中的物质的量浓度为=3mol/L；
(2)根据2Al~6HCl~3H2关系可知，0.2mol铝完全反应生成氢气0.3mol，根据V=nVm计算，反应中生成的在标准状况下的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L；
(3)结合以上分析可知，反应后的溶液为氯化铝，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，先发生的反应为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，生成沉淀；后发生反应：Al(OH)3+OH-=+2H2O，沉淀溶解；
①段为生成的沉淀溶解的过程，反应的离子方程式：；
②氯化铝溶液加入氢氧化钠溶液后，先沉淀后溶解，到V1时，恰好完全反应生成偏铝酸钠和氯化钠，结合以上分析可知，0.2mol铝完全反应生成氯化铝0.2mol，所以n(Cl)=3n(AlCl3)=0.2mol×3=0.6mol；n(Al)= n(AlCl3)=0.2mol，根据元素守恒规律可知n(Cl)+n(Al)=n(Na)可知，n(Na)=0.8mol，设氢氧化钠的体积为VL，所以5mol/L×V=0.8mol，V=0.16L=160mL。
22．(1)第二周期第IVA族
(2)HClO4
(3)
(4)2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(5)O=C=O
(6)NaHSO4＋NaHSO3＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O
【分析】根据原子序数和原子半径的关系得到X为C、Y为N、Z为O、M为Na、N为Si、R为S、Q为Cl。
解析：（1）X为C，碳为6号元素，碳在周期表中的位置是第二周期第IVA族；故答案为：第二周期第IVA族。
（2）根据非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，Cl的非金属性比C强，则X、Q的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是HClO4；故答案为：HClO4。
（3）化合物为CS2，该物质是两个硫和一个碳原子形成，则用电子式表示化合物的形成过程；故答案为：。
（4）实验室常用氯化铵和氢氧化钙加热反应来制备Y的气态氢化物(氨气)，其反应的化学方程式2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
（5）是二氧化碳，碳和每个氧形成两对共用电子对，其结构式O=C=O；故答案为：O=C=O。
（6）均含有M、Z、R和H四种元素即含Na、S、O、H的两种化合物分别为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠，两者反应的化学方程式为NaHSO4＋NaHSO3＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；故答案为：NaHSO4＋NaHSO3＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
23．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= =