第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．在温度t1和t2下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表
化学方程式 K(t1) K(t2)
F2＋H22HF 1.8×1036 1.9×1032
Cl2＋H22HCl 9.7×1012 4.2×1011
Br2＋H22HBr 5.6×107 9.3×106
I2＋H22HI 43 34
根据K的变化，结合已有知识推测，随着卤素原子核电荷数的降低，下列说法不正确的是
A．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐升高
B．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
C．HX的还原性逐渐减弱
D．HX的生成为放热反应，由此可知t1
A．半径：F﹣＞Na+＞Mg2+＞A13+ B．热稳定性：PH3＞H2S＞HCl
C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4 D．氧化性：F2＞C12＞Br2
3．R、W、X、Y、Z五种主族元素在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是
A．第一电离能：W>Y
B．原子半径：Y
D．气态氢化物的稳定性：X
A．铯元素的相对原子质量约为133 B．Cs、Cs的性质相同
C．Cs的电子数为79 D．Cs、Cs互为同素异形体
5．盛有碘水的试管中加少量CCl4，振荡静止后
A．溶液变棕色 B．溶液变紫色
C．分层，上层红棕色 D．分层，下层红棕色
6．下列叙述正确的是
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与比它原子序数小的稀有气体元素原子的核外电子排布相同
7．下列说法正确的是
A．同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同
B．任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成
C．原子失去一个电子后的电子数与原子相同，所以变成原子
D．的质量数相同，它们互为同位素
8．a、b、c、d、e五种金属；将a与b用导线接起来，浸入电解质溶液中，a金属溶解；将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈；将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化；把铜浸入c的盐溶液里，有c析出.金属阳离子氧化性：c
9．下列化学用语表示正确的是
A．石膏：CaSO4·2H2O
B．HClO的结构式：H—Cl—O
C．的电子式
D．N2的电子式：:N:::N:
10．12C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为12C。下列说法正确的是
A．14C和14N互为同位素
B．12C与C60互为同素异形体
C．人体内，由于新陈代谢作用也存在12C
D．可利用死亡生物体中12C不断衰变的原理对文物进行年代测定
11．的衰变反应为，其半衰期(应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为年。下列说法错误的是
A．为 B．相同质量的与中所含原子数相同
C．和互为同位素 D．、在周期表中的位置不同
12．下列叙述中正确的是
A．金属Na与O2在加热时有Na2O2生成，可以推断Li与O2在加热时有Li2O2生成
B．非金属性F＞Cl，F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
C．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键
D．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了其漂白性
二、非选择题（共10题）
13．画出下列各微粒的结构示意图：
（1）与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子：_____________。
（2）最外层电子数为次外层电子数2倍的原子：________________。
（3）第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子：________。
（4）观察下列A、B、C、D、E五种粒子（原子或离子）的结构示意图，回答有关问题：
①属于离子结构示意图的是_____（填编号）。
②属于金属元素的是___（填编号）
③性质最稳定的原子是（填写编号，下同）______，最容易失去电子的原子是____，最容易得到电子的原子是________。
④A在周期表中的位置_____周期______ 族。
14．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：
主族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0族
第二周期 ① ② ③
第三周期 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
第四周期 ⑨ ⑩
（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的是：__（填元素符号），
（2）在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的分子__，碱性最强的化合物的电子式是：__。
（3）用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程：__。
（4）表示①与⑦的化合物的电子式__，该化合物是由__(填“极性”或“非极性”)键形成的。
（5）③、⑥、⑦三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是_(用化学式表示)。
（6）元素③的简单氢化物的结构式__，在常温下和元素⑦的单质反应的离子方程式__。
15．（1）原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号：
①涉及到的元素有______种，核素共有______种；
②互为同位素的是__________，____________；
（2）在H、O、C、Na四种元素中，选择适当的元素组成符合下列要求的物质，将它们的化学式填写在以下空格中。（注意：每种物质只能出现一次）
酸性氧化物 碱性氧化物 酸 碱 电解质 非电解质
_______ _______ ______ ______ _______ _______
（3）下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填选项字母）
A．分液 B．过滤 C．萃取 D．蒸馏 E．蒸发结晶 F．高温分解
①分离CCl4和H2O：______；
②除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3：______；
③除去CaO固体中少量的CaCO3固体：______；
④从碘水中提取碘：______；
⑤分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物：______。
16．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题：
（1）图中D装置名称是__________。
（2）从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：
①稀HNO3溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2
试剂A为_________；试剂C为_________(填序号)。
（3）乙同学设计的实验所用到试剂A为________；试剂C为________。
17．实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
实验步骤 实验结论
①NaCl溶液＋氯水＋1mL CCl4，振荡、静置、观察CCl4溶液 氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②NaBr溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡、静置、观察CCl4溶液
③KI溶液＋氯水＋1mL CCl4，振荡、静置、观察CCl4溶液
（1）由题中信息（如题干、药品、步骤或结论）可分析得出该实验的目的是________。
（2）完成该实验需用到的仪器是胶头滴管和________ 。
（3）由实验①和②可以比较出Cl2 和Br2 的氧化性强弱。写出②中反应的化学方程式________。
（4）该同学的实验缺陷是_________ ，改进的办法是__________。
18．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计如下实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入足量的0.1 mol·L－1的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈；
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N的，你认为此设计是否合理？：__________________________ (填“合理”或“不合理”)。
19．将镁铝合金溶于硫酸溶液中充分反应，共产生标况下气体，向剩余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(图中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点对应溶液中溶质的化学式是：_______
(2)该氢氧化钠溶液的浓度为：_______
(3)原合金中镁的质量是：_______，铝的质量是_______
(4)产生气体体积_______
(5)图中A点对应氢氧化钠溶液的体积是_______。
20．有MgCl2、Al2（SO4）3的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示，则溶液中MgCl2与Al2（SO4）3的物质的量浓度之比为 ___________
21．甲、乙都是二元固体化合物，将32g的粉末加入足量浓硝酸并加热，完全溶解得蓝色溶液，向该溶液中加入足量溶液，过滤、洗涤、干燥得沉淀；滤液中再滴加NaOH溶液，又出现蓝色沉淀。
含乙的矿石自然界中储量较多，称取一定量的乙，加入稀盐酸使其完全溶解，溶液分为A、B两等分，向A中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧得到红棕色固体28g，经分析乙与红棕色固体组成元素相同，向B中加入铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体。
写出构成甲的阴离子的结构示意图______，32g甲在足量浓硝酸中反应转移的电子数为______。
乙的化学式______；稀硫酸溶解乙的化学方程式______。
将甲在足量氧气中充分灼烧的气体产物通入一定量A溶液中，该反应的离子方程式为______，设计实验证明此步反应后的溶液中金属元素的化合价______。
22．A是一种红棕色金属氧化物，B、D是金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。
请回答下列问题
（1）写出下列物质的化学式A___，E___。
（2）F在空气中转化为G的化学方程式：__。
（3）A和B反应的化学方程式：___。
（4）H和I生成J的离子方程式：___。
（5）如何检验E中大量存在的阳离子？__
参考答案：
1．B
A. 在相同条件下，随着卤素原子核电荷数的降低，K值增大，说明反应的正向程度越大，即X2的转化率越高，故A正确；
B. 随着卤素原子核电荷数的降低，卤元素的非金属性增强，X2与H2反应的剧烈程度逐渐增强，故B错误；
C. 随着卤素原子核电荷数的降低，卤元素的非金属性增强，HX的还原性逐渐减弱，故C正确；
D. X2(g)和H2反应生成HX为化合反应，化合反应通常是放热反应，所以HX的生成为放热反应，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，由表中数据可知同一反应t1的平衡常数>t2的平衡常数，则t1
2．B
A. 核外电子层数相同时，核电荷数越多，原子、离子半径越小，半径：F﹣＞Na+＞Mg2+＞A13+，故A正确；
B. 元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，热稳定性：PH3＜H2S＜HCl，故B错误；
C. 元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故C正确；
D. 卤族元素单质的氧化性F2＞C12＞Br2，故D正确；
故答案选B。
【点睛】注意，对于同一主族元素，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，但对于不同主族的元素，该规律不一定成立。
3．D
A、同周期自左向右元素的第一电离能总体呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能反常，故无法确定W、X的第一电离能的大小关系，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能，因此无法确定W、Y的第一电离能的大小关系，故A错误;
B、X、Y位于同一主族，Y电子层数多，原子半径大，则原子半径，故B错误;
C、X、Z不位于同一主族，最高正化合价不相等，故C错误;
D、同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性，故D正确;
答案选D。
4．A
A．元素的相对原子质量是依照该元素在自然界中的稳定同位素的质量计算的，铯(Cs)在自然界中只有一种稳定同位素Cs，则铯元素的相对原子质量约为133，A正确；
B．Cs、Cs的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，同位素的化学性质相同，但物理性质有差别，B错误；
C．电子数等于质子数，Cs的质子数为55，则电子数为55，C错误；
D．Cs、Cs是同种元素的不同原子，互为同位素，不是同素异形体，D错误；
故合理选项是A。
5．D
CCl4难溶于水，密度比水大，盛有碘水的试管中加少量CCl4，CCl4萃取碘水中的碘，振荡静止后分层，上层为水层，上层几乎无色，下层为CCl4层，下层红棕色，故选D。
6．C
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质不一定相同，例如钠离子和氟离子，A项错误；
B．凡单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，例如H＋肯定不满足稀有气体元素原子的核外电子排布，B项错误；
C．两原子，如果核外电子排布相同，那么质子数相同，则一定属于同种元素，C项正确；
D．阴离子是原子得电子后的离子，则阴离子的核外电子排布与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D项错误；
故选C。
7．A
A．质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，因此同一元素各核素的质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同，A正确；
B．例如氕原子中没有中子，B错误；
C．钠失去电子，带1个正电荷，变为钠离子，C错误；
D．三者的质子数不同，是不同的元素，不是同位素，D错误；
故选A。
8．B
两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极，将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀，所以a的活动性大于b；金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈，将a、d分别投入等浓度盐酸溶液中，d比a反应剧烈，所以d的活动性大于a；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化，说明b的活动性大于铜；如果把铜浸入c的盐溶液中，有金属c析出，说明铜的活动性大于c；金属越活泼，其阳离子氧化性越弱，金属阳离子氧化性：c
A．石膏是硫酸钙的结晶水化物，化学式为：CaSO4·2H2O，A正确；
B．HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，其结构式为：H—O—Cl，B错误；
C．H2O2是共价化合物，分子中2个O原子形成1对共用电子对，每个O原子再分别与1个H原子形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，C错误；
D．N2分子中2个N原子形成3对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，3对共用电子要竖着写，D错误；
故合理选项是A。
10．C
A．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，14C和14N质子数不同，属于不同元素，故A错误；
B．同素异形体是同种元素组成的不同单质，12C是一种原子，C60是一种单质，它们不互为同素异形体，故B错误；
C．碳元素的各种同位素具有相同的化学性质，大气、植物、动物和人体相互之间有碳元素的循环，所以人体内，由于新陈代谢作用也存在12C，故C正确；
D．可利用死亡生物体中14C不断衰变的原理对文物进行年代测定，而不是利用12C，故D错误；
故答案为C。
11．D
A．由，可知，X为N，A项正确；
B．与的质量数相同，则相同质量的两个原子的物质的量相同，B项正确；
C．和的质子数均为，互为同位素， C项正确；
D．和的质子数均为，在周期表中占据相同的位置，D项错误；
故选D。
12．C
A．金属Na与O2在加热时有Na2O2生成，但Li与O2在加热时只能生成Li2O，故A错误；
B．虽然非金属性F＞Cl，但F2极易与水反应生成HF和氧气，则F2从NaCl溶液不能置换出Cl2，故B错误；
C．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键，使得HF的沸点异常升高，故C正确；
D．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现SO2的还原性，故D错误；
答案选C。
13． BE DE C D A 第三 ⅦA
(1)与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子为氧离子，离子结构示意图为 ，故答案为： ；
(2)最外层电子数为次外层电子数2倍的原子为碳原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(3)第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子为硫原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(4)由微粒结构示意图可知，A为氯原子、B为氧离子、C为氖原子、D为钠原子、E为镁离子；
①由微粒结构示意图可知，B属于氧离子结构示意图，E属于镁离子结构示意图，故答案为：BE；
②由微粒结构示意图可知，钠元素、镁元素属于金属元素的，故答案为：DE；
③由微粒结构示意图可知，C为稀有气体氖，则性质最稳定的原子是氖；最容易失去电子的原子是金属性最强的钠；最容易得到电子的原子是非金属性最强的氯，故答案为：C；D；A；
④A为氯元素，位于元素周期表中第三周期ⅦA族，故答案为：第三；ⅦA。
14． Ar HClO4 极性 S2-＞Cl-＞O2- H—O—H Cl2＋H2O=HClO＋H++Cl-
由周期表的结构可知，①到⑩分别为：C、N、O、Na、Al、S、Cl、Ar、K、Br，据此解答。
（1）Ar为稀有气体元素，化学性质最不活泼，故答案为：Ar；
（2）上面10种元素中，非金属性最强的为Cl，其最高价氧化物对应的水化物酸性最强，分子式为：HClO4；K的金属性最强，其最高价氧化物对应的水化物碱性最强，即KOH碱性最强，电子式为：，故答案为：HClO4；；
（3）Na2S是离子化合物，其形成过程表示为：，故答案为：；
（4）CCl4的电子式为：，不同种原子之间形成的共价键为极性共价键，所以，该化合物是由极性键形成的，故答案为：；极性；
（5）O2-有两个电子层，S2-有三个电子层，Cl-有三个电子层，层多半径大，所以O2-的半径最小，层同看序数，序小半径大，所以，S2-半径比Cl-半径大，所以，离子半径由大到小的顺序是S2-＞Cl-＞O2-，故答案为：S2-＞Cl-＞O2-；
（6）水的结构式为：H—O—H，水和氯气反应的离子方程式为：Cl2＋H2O=HClO＋H++Cl-，故答案为：H—O—H；Cl2＋H2O=HClO＋H++Cl-。
【点睛】微粒半径大小比较方法：先画电子层，层多半径大，层同看序数，序小半径大，序同看价态，价低半径大。
15． 6 8 CO2 Na2O H2CO3 NaOH Na2CO3 C6H12O6 A B F C D
（1）①元素是指具有相同的核电荷数即质子数的同一类原子的总称，涉及到的元素有氢、碳、锂、钠、氮、镁，共计6种；核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，属于原子的有，它们都表示核素，即共有8种核素；②质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，互为同位素的是、；（2）H、O、C、Na四种元素组成的酸性氧化物是CO2，碱性氧化物是Na2O，酸是H2CO3，碱是NaOH，电解质可以是Na2CO3，非电解质可以是C6H12O6。（3）①四氯化碳不溶于水，分离CCl4和H2O可以用分液法，答案选A；②碳酸钙不溶于水，除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3可以用过滤法，答案选B；③碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2，除去CaO固体中少量的CaCO3固体可以用高温分解，答案选F；④碘易溶在有机溶剂中，从碘水中提取碘可以利用萃取，答案选C；⑤四氯化碳和甲苯的沸点相差较大，分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物可以用蒸馏法，答案选D。
点睛：有关核素、元素的判断是解答的易错点，注意同种元素可以有若干种不同的核素，也可以只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。同种元素是质子数相同的所有核素的总称，同位素是同一元素不同核素之间的互称。答题时注意区分，注意灵活应用。
16． 长颈漏斗 ① ④ 双氧水 氢硫酸或硫化钠溶液。
（1）由装置图可知，装置图中D的名称长颈漏斗，故答案为长颈漏斗；
（2）通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱，装置中为强酸制备弱酸，所以A中试剂为稀硝酸，B中为碳酸钙，C中为Na2SiO3溶液，试管C中为二氧化碳与硅酸钠溶液的反应，其离子方程式为：SiO32-+CO2+H2O＝H2SiO3↓+CO32-；故答案为①；④；
（3）完成O元素的非金属性比S强的实验研究，通过比较单质的氧化性来判断非金属性，所以用二氧化锰作催化剂使双氧水分解生成氧气，氧气通过氢硫酸或硫化钠溶液会生成硫单质，其反应的方程式为：2H2S+O2=2S↓+2H2O；故答案为双氧水；氢硫酸。
17． 探究氯、溴、碘的氧化性强弱 试管 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 无法比较溴和碘的氧化性的强弱 把实验③中的氯水改为溴水
（1）根据给出的药品、步骤和结论可分析得出该实验的目的是探究氯、溴、碘的氧化性强弱。
（2）该实验使用的药品的量不大，而且反应在常温下即可发生，所以可以在试管中完成该实验，所以需用到的仪器是胶头滴管和试管。
（3）实验①NaCl溶液＋氯水＋1mL CCl4，振荡、静置，观察到液体分为两层，下层呈浅黄绿色，上层无色，即CCl4萃取了氯水中的Cl2，实验②NaBr溶液和氯水发生了置换反应，加CCl4后，振荡、静置，观察到液体也分为两层，下层呈橙色，是CCl4萃取了生成的Br2，所以实验①和②可以比较出Cl2 和Br2 的氧化性强弱。②中反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
（4）实验③是Cl2置换了KI中的碘，只能得出氧化性：Cl2＞I2，不能知道Br2和I2的氧化性的强弱。所以应该把实验③中的氯水改为溴水，发生反应：Br2+2KI=2KBr+I2，即可证明Br2的氧化性强于I2，结合实验②，可得出氯、溴、碘的氧化性强弱顺序为：Cl2＞Br2＞I2。
18． K 不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3 H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物
（1）同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，同一主族，原子序数越大，金属性越强。元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，所以金属性K>Na>Mg>Al，则K与盐酸反应最剧烈、Al与盐酸反应速率最慢，故答案为：K；
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3 H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3 H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而NH3 H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物，故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3 H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物。
19．
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。
(1)根据分析，B点的溶液中只有一种溶质，为Na2SO4；
(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)=2×0.5L×1mol·L－1，求得c(NaOH)=2mol·L－1；
(3)BC段Al(OH)3溶解，消耗了100mLNaOH溶液，即0.1L×2mol·L－1=0.2molNaOH，根据方程式可知Al(OH)3的物质的量为0.2mol，则合金中含有0.2molAl，其质量为0.2mol×27g·mol－1=5.4g，则Mg的质量为9g－5.4g=3.6g；
(4)Al的物质的量为0.2mol，3.6gMg的物质的量为0.15mol，根据化学方程式则生成n(H2)=1.5n(Al)＋n(Mg)=1.5×0.2mol＋0.15mol=0.45mol；则在标况下，V(H2)=22.4L·mol－1×0.45mol=10.08L；
(5)根据方程式，0.2molAl消耗0.3molH2SO4，0.15molMg消耗0.15molH2SO4，溶液中H2SO4共0.5mol，则加入合金后溶液中还剩0.05molH2SO4。0.05molH2SO4消耗0.1molNaOH，需要0.1mol÷2mol·L－1=0.05L=50mLNaOH。
20．1:1
根据图象加入VLNaOH溶液时Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，再加入（1.25V-V）L=0.25VLNaOH溶液将生成的Al（OH）3完全溶解，结合离子方程式计算。
设NaOH溶液物质的量浓度为cmol/L，根据图象，加入（1.25V-V）L=0.25VLNaOH溶液将生成的Al（OH）3完全溶解，依据反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O可知，Al（OH）3物质的量为c×0.25Vmol=0.25cVmol；根据反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，Al3+物质的量为0.25cVmol，Al3+完全沉淀消耗的OH-物质的量为0.75cVmol；Mg2+完全沉淀消耗的OH-物质的量为cVmol-0.75cVmol=0.25cVmol，结合反应Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Mg2+物质的量为0.125cVmol；溶液中Mg2+与Al3+物质的量之比为0.125cVmol：0.25cVmol=1：2，溶液中MgCl2与Al2（SO4）3物质的量之比为1:1，则溶液中MgCl2与Al2（SO4）3物质的量浓度之比为1:1。
21． 取反应后的溶液两份于试管中，向一份中加入酸化的溶液，若溶液褪色，原有离子。向另一份中加入KSCN溶液，若出现血红色溶液，则原有价铁离子
将32g甲的粉末加入足量浓硝酸并加热，完全溶解得蓝色溶液，向该溶液中加入足量溶液，过滤、洗涤、干燥得沉淀，该沉淀为硫酸钡，其物质的量为：，根据质量守恒可知甲中含有原子；滤液中再滴加NaOH溶液，又出现蓝色沉淀，该蓝色沉淀为氢氧化铜，说明甲中含有Cu离子，32g甲中含有铜元素的物质的量为：，则甲的化学式为：；
含乙的矿石自然界中储量较多，称取一定量乙，加入稀盐酸使其全部溶解，溶液分为A、B两等份，向A中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧得红棕色固体28g，该红棕色固体为，氧化铁含有铁元素的物质的量为额：，可能为铁离子和亚铁离子的混合物；经分析乙与红棕色固体的组成元素相同，则乙中含有Fe、O元素；向B中加入铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体，反应消耗铜的物质的量为：，根据反应可知，铜完全反应消耗；所以乙与盐酸反应生成的为、，铁的平均化合价为：，则乙的化学式为：，
甲为，甲中阴离子为硫离子，硫离子结构示意图为：；的物质的量为：，浓硝酸足量，Cu元素从转化成价、硫元素从转化成价，则反应中失去电子总物质的量为：，反应转移电子总数为；故答案为：；；
根据分析可知，乙的化学式为：；稀硫酸与乙反应的化学方程式为：，故答案为：；；
甲在足量氧气中充分灼烧的气体产物为二氧化硫，将二氧化硫通入一定量A溶液中，该反应的离子方程式：；该反应后溶液中含有亚铁离子，检验亚铁离子的方法为：取反应后的溶液两份于试管中，向一份中加入酸化的溶液，若褪色，则含有价铁，向另一份中加入KSCN溶液，若出现血红色溶液，则含有价铁，故答案为：；取反应后的溶液两份于试管中，向一份中加入酸化的溶液，若褪色，则含有价铁，向另一份中加入KSCN溶液，若出现血红色溶液，则含有价铁。将32g甲的粉末加入足量浓硝酸并加热，完全溶解得蓝色溶液，向该溶液中加入足量溶液，过滤、洗涤、干燥得沉淀，该沉淀为硫酸钡，其物质的量为：，根据质量守恒可知甲中含有原子；滤液中再滴加NaOH溶液，又出现蓝色沉淀，该蓝色沉淀为氢氧化铜，说明甲中含有Cu离子，32g甲中含有铜元素的物质的量为：，则甲的化学式为：；含乙的矿石自然界中储量较多，称取一定量乙，加入稀盐酸使其全部溶解，溶液分为A、B两等份，向A中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧得红棕色固体28g，该红棕色固体为，氧化铁含有铁元素的物质的量为额：，可能为铁离子和亚铁离子的混合物；经分析乙与红棕色固体的组成元素相同，则乙中含有Fe、O元素；向B中加入铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体，反应消耗铜的物质的量为：，根据反应可知，铜完全反应消耗；所以乙与盐酸反应生成的为、，铁的平均化合价为：，则乙的化学式为：，据此分析解答．
【点睛】本题考查了物质推断、性质实验方案的设计、混合物反应的计算，题目难度中等，正确推断甲和乙的化学式为解答关键，注意掌握常见反应化学方程式的书写原则，明确性质实验方案设计的方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力，题目难度中等。
22． Fe2O3 FeCl2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 加入KSCN溶液无现象，再加入新制氯水溶液显血红色则证明有Fe2+
A是一种红棕色金属氧化物，则A是Fe2O3，红褐色沉淀G为Fe（OH）3，氢氧化铁分解可以生成氧化铁，则白色沉淀F是 Fe（OH）2；B、D是金属单质，Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D，则该反应是铝热反应，B是Al，D是Fe，C是Al2O3，J是一种不溶于水的白色化合物，受热容易分解成C，则J是Al（OH）3，由转化关系可知，I是NaAlO2，H是AlCl3；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E和氨水反应生成 Fe（OH）2，则E是 FeCl2，以此解答该题。
(1)由以上分析可知，A为Fe2O3，E是FeCl2，故答案为：Fe2O3；FeCl2；
(2)氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(3)A是Fe2O3，B为Al，高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁： 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，故答案为： 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；
(4)Al3+、AlO2 发生双水解反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓，故答案为：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓；
(5)E是FeCl2，与KSCN不反应，但可被氧化生成铁离子，检验Fe2+的方法是：先加入KSCN无现象，再加入新制氯水溶液显血红色则有Fe2+，故答案为：加入KSCN溶液无现象，再加入新制氯水溶液显血红色则证明有Fe2+
