专题2《原子结构与元素性质》测试卷
一、单选题
1．氯元素可形成NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4等多种含氧酸盐。下列说法正确的是
A．含氧酸盐的组成元素均位于元素周期表的p区
B．基态氯原子核外电子的空间运动状态有17种
C．含氧酸盐的组成元素中基态原子单电子数目最多的是O
D．钠盐焰色原因是电子由较低能量向较高能量的轨道跃迁时吸收除黄色光以外的光
2．吸湿性强，常被用作气体和液体的干燥剂，它甚至可以使硝酸脱水：。下列说法正确的是
A．第一电离能大小： B．电负性大小：
C．离子半径大小： D．酸性强弱：
3．已知非金属性：Cl>S，由此得出的性质错误的是
A．酸性：HClO4>H2SO4 B．原子半径：Cl>S
C．热稳定性：HCl>H2S D．得电子能力：Cl2>S
4．以下现象与原子核外电子的跃迁有关的是
①节日焰火②棱镜分光③激光④LED灯光⑤凹透镜聚光⑥钢铁生锈
A．③⑥ B．①③④ C．①③④⑤ D．①②③⑤⑥
5．下列化学用语表达正确的是
A．F-的离子结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式：
C．乙烯的结构简式：CH2CH2 D．苯的实验式：CH
6．人们认识世界的过程经历了从宏观到微观的过程，随着认识的不断深入，一个又一个的旧模型被打破，相应地一个又一个的新模型被建立起来。下列说法正确的是
A．电子云是描述核外电子运动轨迹的，如s电子云是描述电子在一个特定半径的球内运动
B．同一个原子中不存在两个运动状态完全一致的电子这一事实是受洪特规则限制
C．同一周期元素的从左至右依次增大，同周期元素中电负性最大的元素是最右边的元素
D．电负性大小可以用于判断元素金属性和非金属性强弱
7．下列叙述不正确的是（ ）
①由于氢键的原因，热稳定性：H2O＞HF＞H2S
②熔点：Al＞Na＞K
③第ⅠA、ⅡA族元素金属阳离子与上周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤沸点：NH3＜PH3＜AsH3
⑥因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N
⑦含有阴离子的化合物一定含有阳离子
A．②③④⑦ B．①②⑤⑦ C．②④⑥ D．①⑤⑥
8．下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是
A．电负性最大的元素位于周期表的左下角
B．某基态原子的价电子排布式为4s24p1，该元素位于周期表第四周期IIIA族
C．2s 轨道在空间呈哑铃形
D．原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的
9．镓(31Ga)与K位于元素周期表中同一周期，下列关于Ga的说法不正确的是
A．质子数为31 B．原子半径比K的大
C．位于元素周期表第ⅢA族 D．的碱性比强
10．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是
A．第一电离能的大小，Mg>Al
B．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C．Ni是元素周期表中第28号元素，第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D．元素的第一电离能：Al
A．Na、Mg、Al 的第一电离能逐渐增大
B．F的第一电离能最大
C．S2-、Cl—、K+的半径依次减小
D．F、O 、N 的电负性逐渐增大
12．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．气态氢化物的稳定性：Y>Z
C．第一电离能：Y＜Z
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
13．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的一种氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。物质Z2XW3是一种玫瑰红色针状固体，在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂，结构如图。下列叙述错误的是
A．Z与Y不能形成离子键
B．最简单氢化物的稳定性：X ＜Y
C．X与W形成的溶剂XW2可溶解W的单质
D．X、Y、Z、W都能与氧元素形成两种或两种以上的化合物
14．下列物质中酸性最强的是（ ）
A．H3PO4 B．HNO3
C．H2CO3 D．H3BO3
15．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，且原子最外层电子数之和为15。基态Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y与Z同主族，Z与W同周期。下列说法错误的是
A．电负性最大的元素是Y
B．简单氢化物的沸点：Y>Z
C．化合物WX2中既存在离子键，又存在共价键
D．W元素基态原子核外M层电子的自旋状态相反
二、填空题
16．清洁能源的研发是世界能源研发的热点。以汽车行业为例，电动汽车、燃料电池汽车等逐步进入人们的生活。钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂电池是目前主流的锂离子电池。
(1)①写出Mn原子的价层电子的轨道表示式___________。
②比较第四电离能大小I4(Co) ___________ I4(Fe) (填“<、>、=”)。
③Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)2020年比亚迪推出新能源车“汉”，配置了由多个扁平状的“刀片”电芯捆扎成的模组电池。电池放电时，总反应为：Li1-xFePO4 + LixC6 =LiFePO4+ C6，如图所示。
写出该电池放电时的正极反应：___________。
(3)吉利公司研发的甲醇汽车，基于甲醇(CH3OH)—空气燃料电池，其工作原理如图：
①图中左侧电极的电极反应式为：___________。
②通入11.2L (折算为标准状况下)甲醇蒸汽，测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为___________。
17．A、B、C、D、E是5种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A与D、C与E分别为同一主族元素，B与C为同周期元素。甲是由A与B形成的在常温下为气态的共价化合物，乙是由A和C形成的在常温下为液态的共价化合物，丙是由C和D形成的固态离子化合物。甲、乙、丙的化学式中原子个数比都为1：1。丁由D和E形成的固态高子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层。则各物质的化学式为甲_______；乙_______或_______；丙_______或_______；丁_______或_______。
三、计算题
18．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑧种元素，请按要求填写下列空白：
主族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____；
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________；
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示)；
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________；
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________；
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
19．短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:
(1)确定R是什么元素_______；
(2)确定R元素在周期表中的位置_______。
四、实验题
20．葡萄糖醛酸分子()发生分子内脱水可得葡萄糖醛酸内酯。葡萄糖醛酸内酯是一种具有广阔前景和较高研究价值的肝脏解毒剂。如下是以马铃薯淀粉为原料，制备葡萄糖醛酸内酯的绿色环保工艺。
回答下列问题：
(1)葡萄糖醛酸分子中C、H、O第一电离能大小顺序为_______(用元素符号表示)。
(2)氧化、液化、糖化过程均需控制在98℃，最合理的加热方式是_______ (填 “水浴”或“油浴”)。
(3)活性炭吸附除杂为_______过程 (填“物理”或“化学”)。
(4)除杂后的葡萄糖醛酸溶液的浓缩过程、内酯化过程均在减压蒸馏下进行，减压蒸馏装置如图所示(加热、夹持装置已略去)。减压蒸馏需控制温度在50℃。
①该装置接真空系统的目的是_______。
②该装置中毛细管和螺旋夹的作用是_______。
(5)葡萄糖醛酸内酯含量测定的方法常用酸碱中和返滴定法。准确称取0.5000g试样，加入50mL蒸馏水充分溶解，再加入50mL0.1000 mol/L标准NaOH溶液(过量)，充分反应，滴加2滴酚酞作指示剂并用0.1000 mol/L盐酸进行滴定，重复进行4次，得到如下实验数据：
组号 1 2 3 4
VHCl/mL 25.47 26.29 25.49 25.54
已知葡萄糖醛酸内酯(C6H8O6， 相对分子质量为176)与NaOH按物质的量之比1：1进行反应。
①滴定达到终点的标志是_______。
②测定出葡萄糖醛酸内酯的质量分数为_______。
21．某研究性学习小组设计了几组实验验证元素周期律。
Ⅰ．探究碱金属元素性质的递变规律
（1）实验用品：玻璃管（直径6~10mm，长100mm）、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钾粒、钠粒、玻璃棒、酒精灯、火柴、洗耳球等。
（2）实验时，加热玻璃管至其中的钠粒（钾粒）熔化后，立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，可以观察到玻璃管内的钠（钾）粒燃烧，且________比________燃烧更剧烈。
（3）从该实验中获得的结论是________________________。
Ⅱ．探究同周期主族元素金属性的强弱规律
（4）甲同学想验证同周期主族元素金属性强弱规律，最好选用第________周期的________（填元素符号）三种元素。请设计最简单的实验进行验证，并说明分别观察到的现象：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________；
其理论解释是______________________________________________________。
这三种元素最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序为________________（填化学式）。
Ⅲ．探究同一主族元素性质的递变规律
（5）实验内容（在表中横线处填写相关内容）：
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，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈________色
② 向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制的溴水振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 液体分为两层，下层呈________色
（6）实验结论：________________________________________。
（7）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请用本单元所学内容简单说明得出上述结论的原因：_________________________________。
试卷第2页，共7页
参考答案：
1．C
【详解】A．上述含氧酸盐的组成元素为Na、Cl、O，Cl和O均位于元素周期表的p区，而Na则位于s区，A错误；
B．已知Cl是17号元素，其基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，基态氯原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3=9种，B错误；
C．已知O原子核外单电子数为2，而Na和Cl的单电子均为1，故基态原子的单电子最多的为O，C正确；
D．电子从高能态跃迁到低能态时，要释放能量，所以金属焰色反应原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长（可见光区域）光的形式释放能量，D错误；
故答案为：C。
2．C
【详解】A．I1(N) 是失去N原子上的半满较稳定的2p3电子， I1(O) 是失去O原子上的2p4电子，I1(N)> I1(O)，A错误；
B．N和P同主族，从上到下电负性减小，B错误；
C．N3-和O2-是同周期的简单阴离子，具有与Ne相同的电子层结构，氧的核电荷数大于氮，则离子半径r(N3-)>r(O2-)，C正确；
D．N和P同主族，从上到下非金属性减小，最高价含氧酸酸性减弱，D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A. 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：Cl>S，则酸性：HClO4>H2SO4，故A正确；
B．同周期从左到右，元素的原子半径逐渐减小，则原子半径：S>Cl，故B错误；
C. 元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：Cl>S，则热稳定性：HCl>H2S，故C正确；
D. 元素的非金属性越强，对应单质的得电子能力越强，非金属性：Cl>S，则得电子能力：Cl2>S，故D正确；
答案选B。
4．B
【详解】①节日焰火，是因为不同金属离子吸收能量，电子发生跃迁，形成不同的颜色的光，与电子跃迁有关，故①正确；
②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故②错误；
③激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，故③正确；
④LED灯通电发光，是因为电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子形成的，与电子跃迁有关，故④正确；
⑤凹透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故⑤错误；
⑥钢铁长期使用后生锈，是金属原子失去电子被氧化，与电子跃迁无关，故⑥错误；
①③④符合题意；
答案选B。
5．D
【详解】A．选项中的是氟原子的结构示意图，F-离子应为F得到一个电子后形成最外层为8个电子的稳定结构，故A错误；
B．基态碳原子的轨道表示式中，最后p能级上的2个电子应排在不同原子轨道中，且自旋方向相同，即遵守洪特规则，故B错误；
C．有机物的结构简式应表示出官能团，乙烯的官能团是碳碳双键，即应为CH2=CH2，故C错误；
D．苯的分子式为C6H6，实验式即为最简式，所以苯的实验式为CH，故D正确；
故选D。
6．D
【详解】A．电子云是用来描述电子在空间中出现的概率，而非运动轨迹，A错误；
B．同一原子中不存在运动状态完全一致的电子是基于泡利原理，B错误；
C．同一周期元素的第一电离能并非依次增大，第ⅡA族与第ⅤA族的元素原子第一电离能比右侧相邻原子大，C错误；
D．电负性大的元素非金属性也强，可以通过电负性的大小来判断元素金属性与非金属性的强弱，D正确；
答案选D。
7．D
【详解】①非金属性F>O>S，元素非金属性越强，对应氢化物越稳定，故热稳定性: HF＞H2O＞H2S,故①错误；
②离子半径Al3+
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素为过渡元素，都是金属元素，故④正确；
⑤均形成分子晶体，氨气分子之间形成氢键，沸点最高, AsH3的相对分子质量比PH3的大，AsH3分子间作用力更强， AsH3的沸点高于PH3的，故沸点PH3＜AsH3＜NH3，故⑤错误；
⑥同主族自上而下非金属性减弱，非金属性： P
综上所述，①⑤⑥错误，故选D。
8．B
【详解】A．电负性最大的元素为F元素，位于周期表的右上角，故A错误；
B．某基态原子的价电子排布式为4s24p1，为Ga元素，位于周期表中的第四周期第IIIA族，故B正确；
C．s电子云是球形对称的，在核外半径相同处任一方向上电子出现的几率相同，P轨道电子云图为哑铃型，故C错误；
D．根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，故D错误；
故选：B。
9．B
【详解】A．镓的质子数为31，A项正确；
B．同一周期原子序数越大半径越小，故K的原子半径比镓大，B项错误；
C．Ga位于元素周期表第ⅢA族，C项正确；
D．同主族金属元素，原子序数越大，金属性越强，元素对应的最高价水化物的碱性越强，故的碱性比强，D项正确；
答案选B。
10．B
【详解】A．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族元素的第一电离能比相邻的第ⅢA族元素的第一电离能大，A项正确；
B．锗是金属元素而碳是非金属元素，锗的第一电离能低于碳，B项错误；
C．Ni的价电子排布式为3d84s2，未成对电子数为2，第二周期未成对电子数为2的元素有碳和氧，同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性C＜O，故该元素为碳，C项正确；
D．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Al
11．C
【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为全充满的稳定结构，第一电离能大于相邻元素，故A错误；
B．氟原子的最外层不是稳定的全充满结构，第一电离能小于同周期为稳定的全充满结构的稀有气体，故B错误；
C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则S2-、Cl—、K+的半径依次减小，故C正确；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，则非金属性依次增强的F、O 、N 三种元素的电负性逐渐减小，故D错误；
故选C。
12．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中电负性最小的元素，则Z是O元素，W是Na元素；其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，且Y原子序数小于Z，则Y是N元素，X是H元素，据此解答。
【详解】由分析可知X、Y、Z、W分别是：H、N、O、Na。
A．原子的电子层数越多其半径越大，原子的电子层数相同时，原子半径随着原子序数的增大而减小，X位于第一周期，Y、Z位于第二周期且原子序数Y
C．同一周期，从左到右，元素的第一电离能依次增大，但是第IIA族、VA族的第一电离能均高于其相邻的元素，故第一电离能：Y(N)＞Z(O)，C错误；
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是HNO3、NH4NO3，其中HNO3是共价化合物，NH4NO3是离子化合物，D正确。
答案选D。
13．A
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的一种氢化物可以和其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，则Y为N；物质Z2XW3是一种玫瑰红色针状固体，结合图示可知，Z形成+1价阳离子，其原子序数大于N，则Z为Na；W能够形成1个双键，位于ⅥA族，其原子序数大于Na，则W为S元素；X形成4个共价键，其原子序数小于N，则X为C元素，故X为C，Y为N，Z为Na，W为S元素。
【详解】A． Z与Y能形成离子化合物Na3N、NaN3，故A错误；
B． 非金属性X ＜Y，最简单氢化物的稳定性：X ＜Y，即甲烷小于氨气，故B正确；
C． X与W形成的溶剂XW2为CS2，S单质易溶于CS2，故C正确；
D． X、Y、Z、W都能与氧元素形成两种或两种以上的化合物，如一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、氧化钠、过氧化钠、二氧化硫、三氧化硫等，故D正确；
故选A。
14．B
【详解】非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，四种元素中非金属性最强的是N，则HNO3的酸性最强，答案选B。
15．C
【分析】基态Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，则其电子层结构为2、6，则Y为O元素，Y与Z同主族，则Z为S元素，所以X、W最外层电子数之和为15-6-6=3，X的半径比O原子小，则应为H元素，则W为Mg元素。
【详解】A．非金属性越强电负性越强，四种元素中非金属性最强的为O，则电负性最大的元素为O，即Y，故A正确；
B．H2O分子之间存在氢键，所以沸点高于H2S，故B正确；
C．化合物MgH2中只存在离子键，故C错误；
D．Mg原子M层电子排布为2s2，同一轨道中的两个电子自旋方向相反，故D正确；
综上所述答案为C。
16．(1) < 4：5
(2)
(3) 60%
【解析】(1)
Mn是25号元素，位于第四周期VIIB族，价电子层电子排布式是3d54s2，其价层电子的轨道表示式为；
②Fe是26号元素，价电子层电子排布式是3d64s2，失去三个电子后价电子层3d能级半充满、4s能级全空，处于离子能量最低状态，故第四电离能较大；Co是27号元素，价电子层电子排布式是3d74s2，失去三个电子之后价电子层处于3d6状态，4s全空，但3d能级并未处于全充满、全空或半充满状态，故离子能量相对较高，再失去一个电子后3d能级能形成半充满状态，离子能量会降低，所以Co的第四电离能相对较小，故答案为：＜；
③Fe2+价电子层电子排布式为3d6，3d能级上有一个原子轨道中是成对电子，四个原子轨道中是未成对电子，Fe3+价电子层电子排布式为3d5，3d能级上五个原子轨道中均是未成对电子，故答案为4：5；
(2)
放电时的总反应为：Li1-xFePO4 + LixC6 =LiFePO4+ C6，故放电时Li1-xFePO4在正极得到电子转化为LiFePO4，故电极反应式为：；
(3)
①原电池中，电解质中的阳离子移向正极，故此甲电极是负极，在负极CH3OH失电子后生成CO2和H+，电极反应式为：；
②按照电极反应式，1molCH3OH完全反应会转移6mol电子，标况下11.2L甲醇蒸气物质的量是0.5mol，完全反应会转移3mol电子，故甲醇利用率为。
17． C2H2 H2O2 HF Na2O2 NaF NaCl Na2S
【分析】A、B、C、D、E是5种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A与D、C与E分别为同一主族元素，B与C为同周期元素，说明A、C不属于同周期，C、D不属于同周期，因此A为H，D为Na。甲是由A与B形成的在常温下为气态的共价化合物，乙是由A和C形成的在常温下为液态的共价化合物，丙是由C和D形成的固态离子化合物。甲、乙、丙的化学式中原子个数比都为1：1，则甲为乙炔，乙为过氧化氢(或HF)，丙为过氧化钠，则B为C，C为O，E为S(或Cl)。丁由D和E形成的固态高子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，则丁为硫化钠或氯化钠。
【详解】根据前面分析得到A、B、C、D、E分别为H、C、O(或F)、Na、S(或Cl)，则各物质的化学式为甲为C2H2；乙为H2O2或HF；丙为Na2O2或NaF；丁为NaCl或Na2S；故答案为：C2H2；H2O2；HF；Na2O2；NaF；NaCl；Na2S。
18． r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
【分析】由元素在周期表中的位置，可推断出：①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl，再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
【详解】(1) Na的金属性最强，所以NaOH的碱性最强，由钠离子和氢氧根离子构成，电子式为：，答案为：；
(2) 元素②是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是：O、Na、Al、S，它们的离子为：O2-、Na+、Al3+、S2-，离子电子层数越多半径越大，电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小，所以这四种离子半径由大到小的顺序为：r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ )，故答案为：r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ )；
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3，元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O，答案为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O；
(5) 元素③的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，方程式为：NH3+HNO3=NH4NO3，答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；
(6) Na失去电子，S得到电子，以离子键结合，则形成过程可表示为：，故答案为：。
19．(1)硫
(2)第3周期ⅥA族
【分析】周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，即最外层电子数为电子层数的2倍，可能为He、C、S等元素，He为稀有气体，难以形成氧化物，C的最高价氧化为CO2，C的质量分数为，不符合，如为S，对应的最高价氧化物为SO3，S的质量分数为,综上所以R是硫元素；
【详解】（1）根据分析可知，R是硫元素，答：R是硫元素；
（2）确定R元素在周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，答：R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
20．(1)O> H >C
(2)油浴
(3)物理
(4) 减小装置内的压强，降低物质的沸点 可吸入极少量的空气，防止液体爆沸
(5) 当滴入最后1滴盐酸时，溶液恰好由粉红色变为无色，且振荡后半分钟内不恢复原色 86.24%
【解析】（1）
根据同周期主族元素的第一电离能自左向右呈增大的趋势，但是电子在全满，全空，半满时较稳定，氢原子只有一个电子，1s轨道处于半满结构，所以葡萄糖醛酸分子中C、H、O第一电离能大小顺序为O> H >C；
故答案为：O> H >C；
（2）
98℃接近水的沸点，水易损耗且难补充，所以选择沸点更高的油浴加热；
故答案为：油浴；
（3）
活性炭的吸附为物理过程，没有物质的变化；
故答案为：物理；
（4）
①该装置接真空系统，可以抽离装置中的气体，使装置中的压强降低，从而降低物质的沸点，降低能耗；
故答案为：减小装置内的压强，降低物质的沸点；
②由于该实验是对液体进行加热，从安全考虑的角度出发，应该考虑防爆沸，但是蒸馏烧瓶中并没有加入沸石，故取而代之的是毛细管通过吸入极少量空气，从而起到防爆沸的作用；
故答案为：可吸入极少量空气，防止液体爆沸；
（5）
①向反应后含有NaOH溶液中滴入2滴酚酞，溶液最初为红色，随着盐酸的滴入，碱性不断减弱，红色逐渐变为浅红色，所以滴定终点的现象为，当滴入最后1滴盐酸时，溶液恰好由粉红色变为无色，且振荡后半分钟内不恢复原色；
故答案为：当滴入最后1滴盐酸时，溶液恰好由粉红色变为无色，且振荡后半分钟内不恢复原色
②根据各物质间的反应系数可得以下关系式：，由题意可知氢氧化钠的物质的量为，消耗的盐酸体积由于第2组误差偏大舍去，所以由1、3、4求出平均体积为25.5mL，消耗的HCl的物质的量为，所以葡萄糖醛酸内酯消耗的氢氧化钠的物质的量=，根据葡萄糖醛酸内酯与NaOH按物质的量之比1：1进行反应可得葡萄糖醛酸内酯的物质的量等于，所以葡萄糖醛酸内酯的质量分数=；
故答案为：86.24%。
21． 钾粒 钠粒 K的金属性强于Na 三 Na、Mg、Al 取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中，Na剧烈反应，而Mg、Al无明显现象 取大小相同的镁块和铝块分别投入相同浓度的稀盐酸中，Mg反应较剧烈，产生大量气泡； Al反应比Mg缓慢，有较多的气泡产生同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，故金属性逐渐减弱 橙红 紫红 同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱 同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱
【详解】Ⅰ．(2)根据实验目的，将处理好的Na、K放在玻璃管内加热并用洗耳球向玻璃管内鼓入空气，观察现象来判断反应的剧烈程度，从而得出Na、K金属性的相对强弱。由于Na、K同主族，K的原子半径大于Na，K在反应中更易失电子，金属性更强，燃烧更为剧烈，故答案为：钾粒；钠粒；
(3)K反应更剧烈，说明K的金属性强于Na，故答案为：K的金属性强于Na；
Ⅱ．(4)由于第周期元素的代表性强且Na、Mg、Al等单质是实验室中的常见药品、实验易操作、现象明显，所以选择第三周期的Na、Mg、Al与水或盐酸反应来探究同周期主族元素的性质递变规律；Na、Mg、Al同周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子失电子能力逐渐减弱，其单质与水或盐酸反应的能力也逐渐减弱，从而证明它们的金属性逐渐减弱，故答案为：三；Na、Mg、Al；取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中，Na剧烈反应，而Mg、Al无明显现象；取大小相同的镁块和铝块分别投入相同浓度的稀盐酸中，Mg反应较剧烈，产生大量气泡；Al反应比Mg缓慢，有较多的气泡产生同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，核电荷数逐渐增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，故金属性逐渐减弱；
Ⅲ．(5)向NaBr溶液中加入新制的氯水，发生反应，证明氧化性；再加入后振荡静置，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色。向NaI溶液中加入新制的溴水，发生反应，证明氧化性；再加入后，振荡静置，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色。两个实验说明：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱，故答案为：橙红；紫红；
(6)由(5)可知答案为：同一主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱；
(7)由(5)可知答案为：；；同一主族元素，各元素原子的最外层电子数相同，从上到下，电子层数依次增多，原子半径依次增大，原子得电子能力逐渐减弱
