人教版高中化学必修2第一章 物质结构 元素周期律 单元测试题（含解析）

第一章 物质结构 元素周期律 单元测试题
第I卷（选择题)
一、单选题
1．下列物质中既有离子键又有共价键的是
A．HNO3 B．NH4Cl C．Na2S D．Al2O3
2．R、W、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知
R
W
X
Y
Z
A．R、W、Y的原子半径依次增大
B．R、X、Y的简单氢化物的稳定性依次增强
C．W、Y、Z形成的单核阴离子还原性依次增强
D．X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
3．3．可用于治疗甲亢，有关的说法正确的是
A．中子数为131 B．质子数为131 C．电子数53 D．质量数53
4．X、Y、Z 均是短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y+和Z－离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A．原子半径：X＞Y＞Z B．单质沸点：X＞Y＞Z
C．原子最外层电子数：X＞Y＞Z D．原子序数：X＞Y＞Z
5．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W、Z原子最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径的大小顺序：rX>rY>rZ>rW
B．元素Q和Z能形成QZ2型的共价化合物
C．Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点
D．X、Y、Z最高价氧化物的水化物之间两两不能发生反应
6．下列关于现在的元素周期表的说法中正确的是（　　）
A．从左向右数第六纵行是ⅥA族
B．所含元素形成的化合物种类最多的族是第IVA族
C．七个周期18个族
D．ⅠA族全部是金属元素
7．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的电子层数和最外层电子数相同，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A．简单离子的半径大小：Y>W
B．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的弱
C．单质Y和Z均能与强碱溶液反应生成氢气
D．W的气态氢化物稳定性强于X的气态氢化物
8．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属，W的单质是淡黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如下图所示，下列说法一定正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是W
B．Y与Z只能形成一种化合物
C．简单阴离子还原性：Y>W
D．Z与Q形成的化合物可能含共价键
9．下列实验操作与实验目的相符的是（ ）
序号
实验操作
实验目的
A
测定HF、HCl的熔点、沸点
比较F、Cl的非金属性强弱
B
MgSO4、Al2(SO4)3溶液中分别滴加足量氨水
比较镁、铝的金属性强弱
C
将SO2气体通入碳酸钠溶液中
比较碳、硫的非金属性强弱
D
向氯化铵、氯化铝混合溶液中，滴加氢氧化钠溶液至过量
比较NaOH、NH3·H2O、Al(OH)3的碱性强弱
10．现在，含有元素硒（Se）的保健品已开始进入市场。已知它与氧同族，与钾同周期。则下列关于硒的叙述中，不正确的是
A．非金属性比硫强 B．最高价氧化物的化学式是SeO3
C．硒是半导体 D．气态氢化物的化学式为H2Se
11．关于U和U的说法正确的是（ ）
A．它们都含有 92个中子 B．U原子核外有143个电子
C．它们是同种核素 D．它们互为同位素
12．短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的位置如图，其中Y所处的周期数与族序数相等。W最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法不正确的是

…
W
X
Y
…
Z
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．气态氢化物的稳定性：W＞Z
C．W与X形成的化合物中只含有离子键
D．W与Y形成的化合物可分别与NaOH溶液和盐酸反应
13．下列叙述中，正确的是
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．某基态原子错误的核外电子排布图为该排布图违背了泡利原理
14．下列有关化学用语表示正确的是
A．质子数为78，中子数为117的铂原子：78117Pt
B．硫离子的结构示意图：
C．碳酸的电离方程式H2CO32H++CO32—
D．N2H4的电子式：
15．元素W、X、Y、Z原子序数依次增加。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物。m、n分别是元素Y、Z的单质，n通常为深红棕色液体，0.01 mol/Lr溶液的pH为2，p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，是一种常见的有机溶剂。s通常是难溶于水、比水重的油状液体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．q的水溶液呈黄色 B．W的氧化物常温常压下为液态
C．p能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．Z的氧化物的水化物可能为强酸
16．短周期元素 W、X、 Y 和 Z 的原子序数依次增大。 其中 W 的阴离子的核外电子数与 X、 Y 原子的核外内层电子数相同。X 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气方法来生产Y的单质，Z 与 X 同族。下列说法中正确的是
A．以上四种元素的原子半径大小为 W＜X＜Y＜Z
B．X 的氢化物与水分子之间可形成氢键
C．已知 Z-Cl 键能比 X-Cl 键能小， 所以 Z 的最简单氯化物比 X 的简单氯化物沸点低。
D．W 与 Y 可形成既含共价键又含离子键的化合物
17．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W- 的最外层电子数为2。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，空气中的Y单质约占21%，而Z不能形成双原子分子。X、Y、Z三种元素的原子序数之和为24。根据以上叙述，下列说法中正确的是（ ）
A．W、X、Y、Z原子的最外层电子数的总和为18
B．上述其中三种元素的原子半径大小：W＜X＜Y
C．有W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
D．W与Y可形成既含极性键又含非极性键的化合物
第II卷（非选择题)
二、填空题
18．（1）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为__________，微粒间存在的作用力是__________。
（2）用“＞”、“＜”或“＝”填写下列空格：
①沸点： H2S_______H2O ②酸性：H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外电子排布中，未成对电子数：24Cr_______25Mn
④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、 ns2np4， 第一电离能：A________B
（3）SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中：
Si原子数目和Si－O键数目的比例为_____________。
通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
化学键
Si－O
Si－Si
O＝O
键能/ KJ·mol－1
460
176
498
Si（s)＋O2（g) SiO2（s)，该反应的反应热△H = ___________
19．将下列四组物质的序号按要求填入制定的位置

（1）__________组两者互为同位素 （2）_________组两者互为同系物
（3）__________组两者互为同分异构体（4）_________组两者是同一物种
三、推断题
20．X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲俗称苛性钠，由X、Z、Q三种元素组成。医学中常用QR溶液配制生理盐水。化合物乙由X、R两种元素组成。请回答下列问题：
(1)Q的离子结构示意图为____________________。
(2)Y元素的单质及其化合物能发生如上图所示的转化，则Y元素为___(填元素符号)。在甲溶液中通入足量YZ2气体，写出该反应的离子方程式：________________________。
(3)W的单质既能与甲溶液反应，又能与乙溶液反应。常温下，将W的单质和甲溶液混合，发生反应的离子方程式为___________________。
四、实验题
21．某同学学习过元素周期律、元素周期表后，在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1) 实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
(2) 实验用品：
仪器：________、________。(请填写两件主要的玻璃仪器)
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3) 实验内容(在如表横线中填写相关内容)：
序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
②
向盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层呈________色
(4) 实验结论： _______________________________________________。
(5) 问题和讨论：
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为______________、_____________。
②由于F2过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举事实说明氟的非金属性比氯强___________________。
参考答案
1．B
【解析】A. HNO3中只有共价键，A错误；B. NH4Cl中既有离子键又有共价键，B正确；C. Na2S中只有离子键，C错误；D. Al2O3中只有离子键，D错误，答案选B。
点睛：掌握化学键的含义、构成微粒和形成条件是解答的关键，即一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键。
2．D
【解析】
试题分析：W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物，这指的是铵盐，W是N元素；因此R是C、W是N、X是Si、Y是P、Z是S。A、原子半径R大于W，A错误；B、简单氢化物的稳定性R大于X，B错误；C、单核阴离子还原性W＜Z＜Y，C错误；D、X、Y、Z的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，D正确。
考点：考查了元素周期表和元素周期律的相关知识。
3．C
【解析】53131I的质子数为53，电子数为53，质量数为131，中子数为131﹣53=78，则C项正确，故选C．
【点评】本题主要考查了原子符号的含义以及粒子数目之间的关系，难度不大，注意知识的积累．
4．D
【解析】
试题分析：X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，则X为第ⅥA族元素，Z为ⅦA族元素；Y+和Z-具有相同的电子层结构，则Y在Z的下一周期，则Y为Na元素，Z为F元素，X、Y同周期，则X为S元素。A、X、Y、Z分别为S、Na、F，同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，A错误；B、常温下Na、S为固体，F2为气体，Na的熔点较低，但钠的沸点高于硫，顺序应为Na＞S＞F2，B错误；C、X、Y、Z分别为S、Na、F，原子最外层电子数分别为6、1、7，C错误；D、X、Y、Z原子序数分别为16、11、9，原子序数：X＞Y＞Z，D正确。答案选D。
考点：考查原子结构与元素周期律。
5．B
【解析】Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，则X为Na元素；Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，故Q为碳元素；W、Z最外层电子数相同，二者处于同一主族，Z的核电荷数是W的2倍，故Z为硫元素，W为氧元素；元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一，则Y为Al元素；A．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Na＞Al＞Si，C＞O，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Si＞C，故原子半径Na＞Al＞C＞O，即X＞Y＞Q＞W，故A错误；B．CS2属于共价化合物，故B正确；C．非金属性O＞S，故氢化物稳定性H2O＞H2S，故C错误；D．氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强碱和强碱，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，故D错误；故选B。
点睛：结合元素周期表的位置、结构、性质的关系，准确推断元素是解答关键，Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，则X为Na元素；Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q元素原子有2个电子层，最外层电子数为4，故Q为碳元素；W、Z最外层电子数相同，二者处于同一主族，Z的核电荷数是W的2倍，故Z为硫元素，W为氧元素；元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一，则Y为Al元素，以此解答该题。
6．B
【解析】A．从左向右数第六纵行是ⅥB族，故A错误；B．所含元素形成的化合物种类最多的是碳元素，是第IVA族元素，故B正确；C．元素周期表分为18列，包含16个族，有7个主族，7个副族，以及一个Ⅷ族和一个0族，故C错误；D．ⅠA族为碱金属元素和H元素，故D错误；故选B。
点睛：本题考查元素周期表的结构，熟悉元素周期表中的族的位置和列数即可解答。元素周期表中有18个纵行，从左向右数第1、2纵行为ⅠA族和ⅡA族，第3-7纵行为第ⅢB-ⅦB族，第8、9、10纵行是第Ⅷ族，第11-12纵行为第ⅠB、ⅡB族，第13-17纵行为第ⅢA-ⅦA族，第18纵行为0族。
7．C
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素；W与X属于同一主族，故W为S元素；Y原子的电子层数和最外层电子数相同，原子序数大于O元素，故Y处于第三周期，故Y为Al元素；Z单质可制成半导体材料，Z为Si元素。
【详解】
A．铝离子只有2个电子层，硫离子含有3个电子层，离子半径：Y＜W，故A错误；
B．非金属性Si＜S，故元素S的最高价氧化物对应水化物的酸性比Si的强，故B错误；
C. 铝能够与强碱反应生成偏铝酸盐和氢气，硅能与强碱溶液反应生成硅酸盐和氢气，故C正确；
D．非金属性越强，对应的氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S，则X的简单氢化物的热稳定性比W的强，故D错误；
故选C。
【点睛】
本题考查结构性质与位置关系、元素周期律，正确推断元素是解题的关键。本题的易错点为A，要注意掌握比较离子半径的一般方法，一般而言，电子层数越多，离子半径越大，本题中也可以借助于氧离子进行比较。
8．D
【解析】
试题分析：W是S元素，由于原子序数依次增大，故Q是Cl元素，Y是O元素，X是C元素，又因为Z是金属，只能是Na、Mg、Al中的一种，A、非金属性是Cl>S，故最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是Q，A错误；B、若Z 是Na，Z和Y可以形成Na2O2和Na2O，故B错误；C、单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，非金属性Y>W，还原性：O2-考点：考查元素周期表和元素周期律相关知识点
9．D
【解析】
试题分析：A．HF、HCl的熔点、沸点属于物理性质，非金属性强弱属于化学性质，不能用物理性质来比较化学性质，故A错误；B．MgSO4、Al2（SO4）3溶液中分别滴加足量氨水都生成沉淀，属于复分解反应，不能用来比较非金属性强弱，故B错误；C．SO2气体通入碳酸钠溶液中先生成H2SO3，H2SO3的酸性比碳酸强，但比较非金属性应是最高价氧化物对应的水化物，故C错误；D．向氯化铵、氯化铝混合溶液中，滴加氢氧化钠溶液至过量，符合强碱制取弱碱规律，NaOH碱性最强，如先生成沉淀说明氨水的碱性比氢氧化铝强，否则相反．故D正确。
考点： 非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律，金属在元素周期表中的位子及其性质递变规律
10．A
【解析】分析：根据同周期、同主族元素的性质递变规律以及相似性解答。
详解：A．元素的原子半径：Se＞S，原子的最外层电子数相同，所以元素的非金属性S＞Se，A错误；
B．Se最外层有6个电子，最高价是+6价，所以最高价氧化物的化学式是SeO3，B正确；
C．硒位于金属与非金属的分界线附近，属于半导体，C正确；
D．Se最外层有6个电子，最低价是－2价，所以气态氢化物的化学式为H2Se，D正确。
答案选A。
11．D
【解析】A． 和同属于铀元素的两种不同原子，故其中子数一定不同， 的中子数为143， 的中子数为146，故A错误；B．原子的电子数等于其质子数，故的核外有92个电子，故B错误；C． 和同属于铀元素的两种不同原子，是两种不同的核素，故C错误；D． 和同属于铀元素的两种不同原子，故互为同位素，故D正确；故选D。
12．C
【解析】
试题分析：短周期元素中，W最外层电子数是其内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，W为O元素；W、Z同主族，则Z为S元素；Y所处的周期序数与族序数相等，短周期元素，则Y为第三周期第ⅢA族元素，即Y为Al，由元素的位置可知X为Na。A.同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，原子半径X＞Y＞Z＞W，A项正确；B.非金属性O＞S，氢化物稳定性H2O＞H2S，B项正确；C.W与X形成的化合物有氧化钠、过氧化钠，过氧化钠中含有离子键、共价键，C项错误；D.W与Y形成的化合物为氧化铝，可分别与NaOH溶液和盐酸反应，D项正确；答案选C。
考点：考查元素周期表和元素周期律的应用。
13．C
【解析】试题分析：A、在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故A错误；B、每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能存在能量相同的电子，故B错误；C、L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确；D、某一基态2p能级上仅有4个电子，这4个电子分别占据不同的轨道，且自旋方向相同，故D错误．故选C．
考点：考查电子云和原子轨道和洪特规则
14．B
【解析】
【详解】
A.质子数为78，中子数为117的铂原子，其质量数=质子数+中子数=78+117=195，所以该原子表示为：78195Pt，故A错误；B.S2-的核电荷数为16，核外电子数为18，该离子结构示意图为?，故B正确；?C.碳酸是二元弱酸，分步电离，电离方程式为H2CO3H++HCO3-、HCO3- H++CO32-，故C错误；
D.肼是氮原子和氮原子形成一个共价键，剩余价键和氢原子形成共价键，电子式为，故D错误。所以B选项是正确的。
【点睛】
化学用语学习要注意总结四种符号（元素符号、离子符号、同位素符号、化合价符号），七种图示（化学式、分子式、最简式、电子式、结构式、结构简式、原子结构示意图），两种模型（比例模型、球棍模型）的书写方法。本题D项，书写N2H4的电子式，要根据原子的成键规则，注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。
15．C
【解析】元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，p、q、r是由这些元素组成的二元化合物，m、n分别是元素Y、Z的单质，n通常为深红棕色液体，n为Br2，0.01 mol/L的r溶液pH为2，r为强酸，则r为HBr，p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”，p为苯，s通常是难溶于水、比水重的油状液体，s为溴苯，q为FeBr3，m为Fe，综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、Fe、Br元素，p、q、r分别为C6H6、FeBr3、HBr，m、n分别为Fe和Br2。A. q为FeBr3，含有Fe3＋的溶液呈黄色，故A正确；B. W为H元素，氧化物可能是H2O或H2O2，H2O或H2O2在常温常压下均为液体，故B正确；C. p为苯，和酸性高锰酸钾溶液不反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；D. Z为Br元素，溴元素的最高价氧化物对应水化物HBrO4是强酸，故D正确；答案选C。
16．D
【解析】试题分析：X 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代用的是C14，X是C元素； 工业上采用液态空气方法来生产氮气，Y是N元素； W、X、 Y 和 Z 的原子序数依次增大。W的阴离子的核外电子数与 X、 Y 原子的核外内层电子数相同，X、 Y 原子的核外内层电子数是2个，W为 H元素； Z 与 X 同族，Z为Si元素。A．同一周期的元素，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，原子序数越大，原子半径越小，所以以上四种元素的原子半径大小为 W＜Y＜X＜Z ，错误；B．碳元素的非金属性较弱，原子半径较大，所以其氢化物与水分子之间不可形成氢键，错误；C．C、Si是同一主族的元素，由于原子半径Si>C，所以Si-Cl 键能比C-Cl 键能小，二者形成的的简单氯化物均为分子晶体，分子晶体的沸点高低与键能大小无关，而是与分子间作用力的大小有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高，所以Z 的最简单氯化物比 X 的简单氯化物沸点高，错误；D.H和与N元素形成的化合物可形成既含共价键又含离子键的化合物NH4H，正确。
考点：考查元素的推断、原子形成的化合物的结构、性质及应用的知识。
17．D
【解析】试题分析：短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W- 的最外层电子数为2，因此W为H元素；X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，故X为C元素；工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，空气中的Y单质约占21%，故Y为O元素；而Z不能形成双原子分子，X、Y、Z三种元素的原子序数之和为24，则Z的原子序数为10，为Ne元素。A．W、X、Y、Z原子的最外层电子数的总和为1+4+6+8=19，A错误；B．同周期元素，从左往右，原子半径减小，故原子半径：X＞Y，B错误；C．由C、H两种元素组成的化合物有无数种，而H、O两种元素组成的化合物有H2O和H2O2两种，因此前者的沸点不一定低于后者的沸点，C错误；D．H、O两种元素组成的化合物有H2O和H2O2两种，H2O中只含有极性键，而H2O2中既含有极性键又含有非极性键，D正确。故答案D。
考点：考查元素周期表的应用。
18．sp3 共价键 ＜ ＞ ＞ ＞ 1∶4 －990kJ/mol
【解析】
(1)BN的硬度较大，所以BN是原子晶体，根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3，原子晶体中只含有共价键，故答案为sp3；共价键；
(2)①水分子间能够形成氢键，沸点： H2S＜H2O；②非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：H2SO4＞H2SeO4；③24Cr核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，未成对电子数为6，25Mn核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s2，未成对电子数为5，所以未成对电子数：24Cr＞25Mn；④元素的电子构型为ns2np3，为第ⅤA族，电子排布为半满状态，较稳定，不易失去电子，所以第一电离能较大，B元素的电子构型为ns2np4，为第ⅥA族，所以第一电离能：A＞B；故答案为＜；＞；＞；＞；
(3)二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1：4，
因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键，
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中，△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990 kJ/mol，故答案为1：4；-990 kJ/mol。
点睛：本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能，键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算，确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。
19． ② ① ④ ③
【解析】（1）具有相同的质子数和不同的中子数的原子之间互称为同位素，②组12C和13C质子数都为6，中子数分别为6和7，是碳的两种核素，互为同位素；（2）结构相似，组成上相差若干个CH2的有机物互为同系物，①组甲烷和乙烷都是烷烃，分子中相差一个CH2，两者互为同系物；（3）分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体，④组CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式都为C4H10，结构不同，前者为正丁烷，后者为异丁烷，互为同分异构体；（4）甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，③组是同一物种。
20． C CO2＋OH?===HCO3- 2Al＋2OH?＋2H2O===2AlO2-＋3H2↑
【解析】
【分析】
X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大，化合物甲俗称苛性钠，化合物甲由X、Z、Q三种元素组成，则甲为NaOH，X、Z、Q原子序数依次增大，则X是H元素，Z是O元素，Q是Na元素；医学中常用QR溶液配制生理盐水，该化合物是氯化钠，则R是Cl；化合物乙由H、Cl两种元素组成，所以乙为HCl；Y的原子序数小于O元素，根据图示转化关系可知，Y和氧气能生成两种氧化物，根据其化合价可知，Y为C元素；W的单质既能与甲溶液反应，又能与乙溶液反应，则W为Al元素，据此结合元素化合物性质解答。
【详解】
根据以上分析可知X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素分别是H、C、O、Na、Al、Cl。则
（1）Q是钠，Na＋的结构示意图为；
（2）在氢氧化钠溶液中通入足量CO2气体生成碳酸氢钠，该反应的离子方程式为CO2＋OH－＝HCO3－；
（3）常温下金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑。
【点睛】
本题考查无机物推断、位置结构性质的综合应用，推断元素、物质组成为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
21．试管 胶头滴管 橙红 紫红 同一主族，自上而下，随着核电荷数的增加，元素的非金属性依次减弱 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Br2+2I-=2Br-+I2 F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧(或HF的稳定性强于HCl)
【解析】
【分析】
(2)需要试管盛放药品，用胶头滴管滴加药品；
(3)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色；
(4)根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；
(5)①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质；
②根根据单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性、单质之间的置换反应可以得出元素的非金属性强弱顺序.
【详解】
(2)需要试管盛放药品，用胶头滴管滴加药品，故答案为：试管；胶头滴管；
(3)氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大溶解在四氯化碳中而使有机层显示橙红色；溴单质能将I-氧化为I2单质，I2单质单质更易溶于四氯化碳中，而使有机层中显示紫红色；
(4)氯气具有氧化性，能将Br-氧化为Br2单质，所以氧化性：Cl2>Br2，Br2能将I-氧化为I2单质，所以氧化性：Br2>I2，。物质的氧化性越强，相应元素的非金属性就越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，因此可得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱；
(5)①氯气具有氧化性，能将Br-氧化为Br2，反应的离子方程式为：2 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Br2能将I-氧化为I2，反应的离子方程式为：Br2+2I-=2Br-+I2；
②元素的非金属性越强，该元素的单质和氢气化合得到的氢化物就越稳定，氢化物的稳定性：HF＞HCl，可以证明元素的非金属性F>Cl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧，所以F的非金属性比Cl强。
【点睛】
本题考查性质实验方案设计，明确同一主族元素原子结构和性质关系是解本题关键，侧重考查学生实验设计、实验操作、实验分析和总结归纳能力，知道非金属性强弱判断方法，题目难度不大。