2024届高三化学一轮复习培优-原子结构与元素的性质训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．ⅠA元素的电负性从上到下逐渐减小，ⅦA元素的第一电离能从上到下逐渐减小
B．电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个原子轨道
D．NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA的观点
2．下列图示所对应的叙述正确的是
A．图甲表示短周期元素的最外层电子数随原子序数的变化情况
B．图乙表示第二周期主族元素最高化合价随原子序数的变化情况
C．图丙表示 CH4与Cl2经两步反应生成CH3Cl，则两步反应均为放热反应
D．图丁表示，某一可逆反应的化学反应速率随时间的变化，t1 ~t2时间：v正= v逆= 0
3．反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为18的氯原子：Cl
B．N2分子的电子式：N N
C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl
D．Cl-的结构示意图：
4．X、Y、Z、Q、R是元素周期表中的短周期主族元素，且原子序数依次增大。X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，Y、Q同主族且Q的核电荷数是Y的2倍，Z原子半径在同周期主族元素原子中最大。下列说法正确的是
A．Z2Q2中存在离子键和极性键
B．Y和Q价电子数相同，最高正化合价也相同
C．Q、R的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：Q＞R
D．第4周期且与X同主族的元素原子序数为32，其单质可以作半导体材料
5．对如图示信息的分析正确的是（ ）
A．图①②对应元素形成的化合物只有一种
B．图③④对应元素的离子核外电子排布相同
C．图①③对应元素的化学性质不相似
D．图①②④对应的三种元素形成的化合物水溶液pH>7
6．两种互为同素异形体的物质是( )
A．氧气与液氧 B．冰与干冰 C．水与双氧水 D．金刚石与石墨
7．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍；Y+和X2-的电子层结构相同；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是
A．Z的氢化物的酸性比WX2的水化物的强，说明Z的非金属性比W的强
B．离子半径大小：Z>Y>X
C．X和Y形成的化合物为离子化合物且阳离子和阴离子的个数之比为2∶1
D．W元素的气态氢化物的热稳定性比X的高
8．如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是
A．31d和33d属于同种核素
B．气态氢化物的稳定性：a>d>e
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D．a和b只能形成一种化合物
9．电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重，不仅对电子仪器、设备造成干扰和损坏，影响其正常工作，也会污染环境，危害人类健康。另外，电磁波泄漏也会危及信息安全。镍包铜粉是导电硅橡胶目前最理想的导电填充料，优秀的导电性能和电磁波屏蔽性能，在导电橡胶高温成形时具良好的抗氧化，在各种环境抗腐蚀性(盐雾试验)具有相当长的使用寿命，保证产品的合格率的为百分百。橡胶中主要元素是碳元素，碳和氧原子结构中相同的是
A．质子数 B．电子层数 C．核外电子数 D．最外层电子数
10．碱性介于和之间的氢氧化物是
A． B． C． D．
11．知识点2、4、5 甲～辛等元素在周期表中的相对位置如图所示。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素，下列判断正确的是( )
A．金属性：甲＞乙＞丙 B．简单气态氢化物的稳定性：己＞戊
C．丙与庚的原子核外电子数相差13 D．乙的单质与反应的产物只有一种
12．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们形成的某种化合物阴离子结构如图。其中X、Z为同主族元素，Y最外层电子数是内层的3倍，W最外层电子数为核外电子总数的。下列说法正确的是
A．具有还原性
B．简单氢化物稳定性：W＞Y
C．ZX与X2Y反应，ZX 做还原剂，1 mol ZX转移电子数为2NA
D．Z与Y形成的二元化合物中含有的化学键类型完全相同
13．前20号主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W基态原子成对电子数比未成对电子数多2个，Y最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z基态原子的3s轨道上有1个电子，Y和R位于同一主族。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．Y的基态原子核外有5种空间运动状态不同的电子
D．W形成的化合物种类繁多，可通过质谱法测定分子中的化学键
14．元素周期表中铬元素的数据见如图。下列说法中，不正确的是
24 Cr铬 3d54s1 52.00
A．铬元素位于第四周期ⅥB族
B．铬原子的价层电子排布式是3d5 4s1
C．铬原子第3能层有5个未成对电子
D．Cr的第一电离能小于K的第一电离能
15．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示：
元素符号
原子半径 0.160 0.089 0.102 0.143 0.074
主要化合价 +2 +2 -2、+4、+6 +3 -2
根据表中信息判断下列说法正确的是
A．单质与稀硫酸反应速率的快慢：R＞X
B．离子半径：＞
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性：R＞X
D．简单氢化物的稳定性：Z＞T
二、实验题
16．某同学想通过实验来验证酸性：H2SO4＞H2CO3，设计了如图实验。
(1)仪器a的名称是__________，应盛放下列药品中的__________(填字母)。
A．稀硫酸 B．亚硫酸 C．氢硫酸 D．盐酸
(2)仪器b的名称是__________，应盛放下列药品中的__________(填字母)。
A．碳酸钙 B．硫酸钠 C．氯化钠 D．碳酸钠
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水，如果看到的现象是___________________________，说明b中发生反应的化学方程式为______________________________，即可证明H2SO4比H2CO3酸性强。
17．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验（夹持、加热仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程；
I．打开弹簧夹，打开活塞a，清加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ……
(1)A中产生的是黄绿色气体，其离子方程式为_________________，在该反应中浓盐酸表现了____性。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________。
(5)浸有NaOH溶液的棉花作用是____；离子方程式为____________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下____，得电子能力逐渐减弱。
18．某校化学兴趣小组拟探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，实验装置如下：
(1)连接好装置后，实验前必须进行的一步操作是_________。仪器a的名称为______。
(2)B装置中盛放的试剂是_________，C中发生反应的化学方程式为_________。
(3)该兴趣小组设计此实验依据的原理是_________，通过_________（填实验现象），可判断碳的非金属性强于硅的非金属性。请你再列举出一条事实，说明碳的非金｛属性强于硅的非金属性：________。
(4)该小组的一位同学认为，利用此实验装置及药品，也可以证明非金属性Cl>C>Si,你是否同意该同学的观点？_________（填“同意”或“不同意”）。
19．碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。
(1)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO等杂质，提纯工艺流程如下：
碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示
请回答下列问题：
①试剂A是________，“母液”中除了含有Na＋、CO、OH－离子外，还含有______等离子，过滤要“趁热”的目的是____________________。
②检验试剂级Na2CO3中Cl－、SO是否除尽，选用的试剂及加入的先后次序是_____(填字母)。
a．HCl、BaCl2、AgNO3 b．AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2
c．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 d．AgNO3、HCl、BaCl2
(2)“侯氏制碱法”的原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。下图是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3所用到的主要装置。
请回答下列问题：
①各仪器口的连接顺序为a接_____、____接______，____接b，实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量的CO2，其原因是______(填字母)。
a．使CO2更易被吸收 b．NH3比CO2更易制取 c．CO2的密度比NH3大
②将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来需要的玻璃仪器是_________。
③该兴趣小组用下图比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱，B中的试剂是________，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是____________。(H2SiO3是一种不溶于水的白色胶状物)
20．某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。
实验目的
探究同一主族元素性质的递变规律。
实验用品
仪器：试管、胶头滴管
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳
(1)实验内容(在下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
(2)实验结论：________________________。
(3)上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为_______________、__________________。
参考答案：
1．C
【详解】A．ⅠA元素的电负性从上到下，非金属性减弱，金属性增强，所以电负性从上到下逐渐减小，Ⅶ元素的第一电离能从上到下逐渐减小，故A正确；
B．金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，所以电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度，故B正确；
C．氢原子中有一个电子，但轨道是人们规定的，只是空轨道而已，氢原子不只有一个轨道，故C错误；
D．NaH中的H元素最低为-1，可以放在放在ⅦA族中，故D正确；
故选C。
2．A
【详解】A．元素周期表短周期中，随核电荷数增大，同周期元素最外层电子数依次增大，同族元素最外层电子数相等，所以图中最外层电子数随原子序数变化趋势符合实际，故A正确；
B．同周期从左到右随原子序数增大，主族元素的最高正化合价依次增加，但第二周期中O无+6价、F无+7价，不符合乙图变化情况，故B错误；
C．图中CH4与Cl2的第一步反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，即为吸热反应，而第二步为放热反应，故C错误；
D．可逆反应达到平衡状态时，v(正反应)=v(逆反应)≠0，图中t1～t2时间反应达到了平衡状态，即v(正反应)=v(逆反应)≠0，故D错误；
答案选A。
3．C
【详解】A．氮元素的质子数为17，中子数为18的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+9=35，该核素可以表示为：Cl ，故A错误；
B．氮气分子中存在氮氮三键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，氮气的电子式为： ，故B错误；
C．氯气电子式为： ，分子中存在1对氯氯共用电子对，其结构式为：Cl-Cl，故C正确；
D．氯离子的核电荷数为17，最外层为8个电子，氯离子的离子结构示意图为： ，故D错误；
故选：C。
4．D
【详解】X、Y、Z、Q、R是元素周期表中的短周期主族元素，且原子序数依次增大。X原子最外层电子数是内层电子数的2倍，则X为C元素；Y、Q同主族且Q的核电荷数是Y的2倍，则Y为O元素，Q为S元素；Z原子半径在同周期主族元素原子中最大，则Z为Na元素，R为原子序数大于S的短周期主族元素，则R为Cl元素。
A. Z2Q2为Na2O2，其中存在钠离子与过氧根离子之间形成的离子键和氧原子之间形成的非极性键，选项A错误；
B. Y和Q价电子数相同，O通常没有正价，S的最高正化合价为+6，选项B错误；
C. 元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，则Q、R的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱： HClO4＞H2SO4，选项C错误；
D. 第4周期且与X同主族的元素Ge原子序数为32，其单质可以作半导体材料，选项D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．①对应元素是H元素、②对应的元素是O元素，H、O形成的化合物有H2O、H2O2，故A错误；
B．③对应元素的离子是Na+，核外有10个电子；④对应元素的离子是S2-，核外有18个电子，故B错误；
C．H是非金属元素，Na是金属元素，化学性质不相似，故C正确；
D．H、O、S三种元素形成的化合物是H2SO3、H2SO4，水溶液pH<7，故D错误；
选C。
6．D
【详解】A．氧气与液氧是同一种物质，A错误；
B．冰的成分是水分子，干冰的成分是二氧化碳分子，不是同素异形体，B错误；
C．水与双氧水是化合物，不是同素异形体，C错误；
D．金刚石与石墨都是碳元素形成的不同单质，是同素异形体，D正确；
答案选D。
7．C
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍，结合原子序数可知，W应位于第二周期，最外层电子数为4，W为C元素，若W为S，X、Y、Z不可能均为短周期主族元素；Y+和X2-的电子层结构相同，则X为O元素、Y为Na元素；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和，Z的原子序数为6+11=17，Z为Cl元素，据此分析解答。
【详解】由上述分析可知，W为C、X为O、Y为Na、Z为Cl；
A．盐酸为无氧酸，不能由盐酸与碳酸的酸性比较C、Cl的非金属性，选项A错误；
B．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径大小：Z＞X＞Y，选项B错误；
C．由X、Y两种元素组成的常见离子化合物为Na2O或Na2O2，其阳离子与阴离子个数比均为2：1，选项C正确；
D．非金属性O＞C，氢化物稳定性与元素非金属性一致，则氢化物稳定性X＞Z，选项D错误；
答案选C。
8．C
【分析】短周期元素中，a为-2价、e为+6价，处于VI族，可推知a为O、e为S，b有+1价，原子序数大于氧，则b为Na，由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+3、+5，则c为Al、d为P，据此分析解答。
【详解】A．31d和33d质子数相同，中子数不同，是不同的核素，故A错误；
B．非金属性a（O）＞e（S）＞d（P），故氢化物稳定性：a＞e＞d，故B错误；
C．b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，故C正确；
D．a和b可形成Na2O和Na2O2，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】碳原子的质子数为6、电子层数为2、核外电子数为6、最外层电子数为4；氧原子质子数为8、电子层数为2、核外电子数为8、最外层电子数为6，故相同的为电子层数。
故选B。
10．A
【详解】同主族元素，随着原子序数增大，金属性逐渐增强：则金属性：，；、、处于同周期，同周期主族元素，随着原子序数增大，金属性逐渐减弱，则金属性：，故的金属性介于K和之间，则的碱性介于和之间，故选A。
11．C
【分析】戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质，则戊为C，甲与戊的原子序数相差3，则甲的原子序数为，即甲为Li，由元素在周期表中的相对位置可知，乙为Na，丙为K，丁为Ca；丁与辛属同周期元素，由戊为C可知，己为Si，庚为Ce，辛为Ca，据此分析解答。
【详解】A．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，则金属性，故A错误；
B．非金属性越强，对应简单气态氢化物的稳定性越强，因非金属性，则简单气态氢化物的稳定性，故B错误；
C．原子序数等于原子核外电子数，丙(K，原子序数为19)与庚(Ge，原子序数为32)的原子核外电子数相差，故C正确；
D．Na在空气中燃烧生成，在常温下与反应生成，故D错误；
答案选C。
12．A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y最外层电子数是内层的3倍，W最外层电子数为核外电子总数的，可知Y为O元素，W为P元素。结合阴离子的结构图，X与P形成一个共价键，可知X为H元素，X与Z同主族，且原子序数：O＜Z＜P，则可知Z为Na元素，据此分析解答。
【详解】A．X2WY2–为H2PO2-，其中P的化合价为+1价，极易失电子表现还原性，故A正确；
B．非金属性：O＞P，根据元素周期律，非金属性越强，对应的氢化物的稳定性越强，则简单氢化物的稳定性：O＞P，故B错误；
C．由分析可知，ZX、X2Y分别为：NaH、H2O。NaH和H2O发生反应：NaH+H2O=NaOH+H2↑，NaH中H原子化合价为-1价，在反应中，化合价升高，作还原剂，发生氧化反应，由反应方程式可知，1molNaH转移的电子数为NA，故C错误；
D．H、Na与O形成的二元化合物中H2O、H2O2只含有共价键，而Na2O2含有离子键和共价键，故D错误；
故选A。
13．D
【分析】W基态原子成对电子数比未成对电子数多2个，可知符合的核外电子排布为，W为C，Y最外层电子数是其内层电子数的3倍，则其核外电子排布为2、6，Y为O，则X为N；Z基态原子的3s轨道上有1个电子，其核外电子排布为，Z为Na，Y和R位于同一主族，R为S，据此分析解答。
【详解】A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越大原子半径越大，原子半径Na>S>O，故A正确；
B．元素的非金属性：O>N>C，元素非金属性越强简单氢化物的稳定性越强，因此氢化物的稳定性：H2O>NH3>CH4，故B正确；
C．Y为O，其核外电子排布为，有5种空间运动状态，故C正确；
D．质谱法测定的是相对分子质量，不能确定化学键，故D错误；
故选：D。
14．D
【详解】A．Cr的核电荷数为24，铬元素位于第四周期ⅥB族，故A正确；
B．从图中可以看出，铬原子的价层电子排布式是3d5 4s1，故B正确；
C．铬原子第3能层电子排布为3s23p63d5，根据洪特规则，3d上的5个电子各占据一条轨道且自旋方向相同，即铬原子第3能层有5个未成对电子，故C正确；
D．Cr和K是同周期元素，电子层数相同。Cr的核电荷数为24，K的核电荷数为19，Cr对电子的束缚力强于K，所以Cr的第一电离能大于K的第一电离能，故D错误；
故选D。
15．B
【分析】、都有+2价，结合原子半径大小可知，为，为；、都有-2价，还有+4、+6价，则为，为；有+3价，其原子半径大于，则为，故为，为，为，为，据此分析。
【详解】A．同周期元素从左到右金属性逐渐增强，金属性：＜，则单质与稀硫酸反应的速率：＞，故A错误；
B．镁离子和氧离子的核外电子数相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：＞，故B正确；
C．金属性：＜，则元素最高价氧化物对应水化物的碱性：＜，故C错误；
D．为，为，非金属性：＜，则简单氢化物的稳定性：＜，故D错误；
答案选B。
16． 分液漏斗 A 圆底烧瓶 D 澄清石灰水变浑浊 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O
【分析】过实验来验证酸性：H2SO4＞H2CO3，则a中应该盛放稀硫酸，b中应该盛放碳酸钠，c中检验二氧化碳，若c中溶液变浑浊，说明硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水，说明酸性：H2SO4＞H2CO3，以此解答。
【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗，应盛放的药品中是稀硫酸，故答案为：分液漏斗；A；
(2)仪器b的名称是圆底烧瓶，应盛放的药品是碳酸钠，故答案为：圆底烧瓶；D；
(3)仪器c中盛放的试剂是澄清石灰水，二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水会变浑浊，说明b中发生反应生成了二氧化碳，化学方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O，故答案为：澄清石灰水变浑浊；H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O。
17．(1) MnO2 + 4H+ + 2Cl-Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O 酸性、还原性
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2 + 2Br-=2Cl-+ Br2
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色
(5) 吸收尾气，防止氯气污染空气 Cl2+2OH-= Cl-+ ClO-+H2O
(6)原子半径逐渐增大
【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A中二氧化锰和浓盐酸加热发生反应，生成氯化锰、氯气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘；装置B 中盛有溴化钠溶液，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈橙红色，验证氯的.氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气；当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量,影响实验结论。
【详解】（1）A中属于二氧化锰与盐酸制备氯气，反应的方程式为MnO2 + 4H+ + 2Cl-Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O。反应中还有氯化锰生成，则浓盐酸表现出酸性和还原性。
（2）淀粉变蓝色，说明有单质碘生成，也说明氯气氧化性强于单质碘。
（3）氯气的氧化性强于溴，将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成，发生反应的离子方程式为：Cl2+2Br－＝Br2+2Cl－。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如发生氧化还原反应，则静至后CCl4层溶液变为紫红色。因此实验操作为：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色。
（5）为氯气有毒，需要尾气处理，反应的方程式为Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O。
（6）同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱
18．(1) 检查装置的气密性 分液漏斗
(2) 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓
(3) 元素的最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强 C中有白色胶状沉淀生成 CH4比SiH4稳定或碳单质与氢气化合比硅单质与氢气化合容易（或其他合理答案，答碳单质置换出硅单质不给分）
(4)不同意
【分析】某校化学兴趣小组拟探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，A装置中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳通入饱和NaHCO3溶液中除去二氧化碳中混有的HCl气体，二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸，以此解答。
【详解】（1）反应生成气体，实验之前需要检验装置的气密性，防止气密性不好导致气体泄漏。根据装置图中的仪器可知a为分液漏斗。
（2）生成的CO2中含有氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应，因此B装置中盛放的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，用来除去氯化氢。C中发生CO2与硅酸钠的反应，反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓。
（3）二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强，说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，所以盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强；比较元素非金属性强弱，还可以通过氢化物稳定性或与氢气化合的难易程度等，即CH4比SiH4稳定或碳单质与氢气化合比硅单质与氢气化合容易均可以说明碳元素非金属性强于硅。
（4）盐酸不是最高价含氧酸，因此不能证明非金属性Cl>C>Si。
19．(1) 氢氧化钠溶液或NaOH溶液 Cl－、SO(H＋) 提高Na2CO3·H2O的含量 c
(2) e f d c a 漏斗、烧杯、玻璃棒 稀硝酸 C中产生白色胶状物质
【分析】工业碳酸钠加入NaOH溶液，将镁离子、铁离子转化为沉淀；过滤除去沉淀，滤液蒸发结晶后趁热过滤，得到母液和碳酸钠晶体，晶体加热脱水得到碳酸钠；
模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3时首先向饱和氯化钠溶液中通入氨气，使得溶液显碱性可以吸收更多的二氧化碳，然后通入经过饱和碳酸氢钠净化后的二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体；
【详解】（1）①实验目的是得到碳酸钠，需要除去杂质Mg2＋、Fe3＋，为了不引入新杂质，需要加入NaOH溶液，将镁离子、铁离子转化为沉淀，故试剂A为氢氧化钠；在上述操作中没有除去的离子有：CO、Na＋、OH－、Cl－、SO，同时这是水溶液，水也要发生电离，还有水电离产生的H＋，因此还含有的离子是：Cl－、SO (H＋)；趁热过滤得到的是Na2CO3·H2O，趁热过滤的目的提高Na2CO3·H2O的含量且尽量防止杂质析出；
②验证是否除尽不能有其它离子的干扰，碳酸根离子和银离子、钡离子均会生成沉淀、硫酸根离子和银离子、钡离子均会生成沉淀、氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，故实验中应该首先加入稀硝酸除去碳酸根离子、然后加入硝酸钡检验硫酸根离子并除去硫酸根离子、最后加入硝酸银检验氯离子，故选c；
（2）①实验室不贮存的气体需要制取，A装置是制备CO2，生成的CO2混有HCl，对后面实验产生干扰，因此用饱和碳酸氢钠溶液除去，得到较纯净的CO2，洗气瓶是长管进气短管出气，a→e→f→d；装置B制取NH3，由于NH3极易溶于水，充入C装置的导管不能伸入到液面以下，防止倒吸，c→b，因此顺序是：aefdcb；先充入NH3，因为NH3极易溶于水且显碱性，为了更好的吸收CO2，故选a；
②晶体从混合物中分离，操作方法：过滤，需要的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒；
③比较三种元素的非金属性强弱，比较三者最高价氧化物对应水化物的酸性，酸性越强，非金属性越强；A装置是硝酸和碳酸钙的反应，产生气体，说明硝酸的酸性强于碳酸，硝酸易挥发，对后面的实验产生干扰，必须除去，用饱和碳酸氢钠溶液除去，然后产生的CO2气体通入到硅酸钠溶液中，所以B装置装饱和碳酸氢钠溶液，C中产生白色胶状物质，证明碳酸的酸性强于硅酸。
20．(1) 橙红 紫红
(2)同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱
(3) 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 2I-+Br2=2Br-+I2
【分析】通过向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，探究同一主族元素性质的递变规律。
【详解】（1）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色；
（2）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，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；
（3）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I-+Br2=2Br-+I2。
