第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．含有极性键的共价化合物是
A．Na2O2 B．NaOH C．H2 D．HCl
2．下列有关粒子的表示方法正确的是
A．的电子式： B．的球棍模型：
C．的结构式：CH2=CH2 D．的结构式：
3．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，H3、O4、C60、等微粒已被发现。下列有关说法中正确的是
A．H3是氢元素的一种核素 B．O2与O4属于同素异形体
C．C60的质量数为720 D．中含有36个电子
4．下列关于Na和Na+的叙述中，错误的是
A．它们相差一个电子层
B．它们的化学性质相似
C．钠原子，钠离子均为同一元素
D．灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色
5．下列有关化学用语的表示，正确的是
A．次氯酸的电子式： B．甲烷的空间充填模型：
C．钾离子的结构示意图： D．乙醇的结构式：C2H6O
6．氢元素有三种同位素，各有各的丰度．其中的丰度指的是( )
A．自然界 质量所占氢元素的百分数
B．在海水中所占氢元素的百分数
C．自然界 个数所占氢元素的百分数
D．在单质氢中所占氢元素的百分数
7．在下列物质中，所含化学键类型相同的一组是
A．、 B．、 C．NaOH、 D．、HCl
8．元素X、Y、Z位于相同短周期，它们的最高及最低化合价如图所示，下列判断错误的是
元素 X Y Z
最高/最低化合价 +7/-1 +6/-2 +5/-3
A．原子序数：X>Y>Z
B．原子半径：X>Y>Z
C．稳定性：HX>HY>HZ
D．酸性由强到弱：HXO4>H2YO4>H3ZO4
9．我国科学家首次成功实施肝癌钇()注射技术。已知和是钇的两种核素，下列有关说法错误的是
A．钇是位于长周期的金属元素 B．和互为同位素
C．的中子数与电子数之差为51 D．和的化学性质基本相同
10．下列有关化学用语表达正确的是（ ）
A．HClO的结构式：H-Cl-O
B． 和 离子结构示意图均可以表示为：
C．HF的电子式：
D．质子数为92、中子数为146的U原子：
11．由短周期元素构成的离子化合物X中，一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20，下列说法中正确的是
A．X中阳离子和阴离子个数不一定相等
B．X中一定只有离子键而没有共价键
C．若X只含两种元素，则两种元素可在同一周期也在同一主族
D．X中阳离子半径一定大于阴离子半径
12．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 B．稳定性：HCl＞HI
C．碱性：KOH＞NaOH D．酸性：HClO4＞H2SO4
二、非选择题（共10题）
13．下表是现行中学化学教科书中元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号表示一种元素，请根据要求回答问题：
(1)②表示的元素是 ______ (填元素符号)。
(2)①与⑤两种元素相比较，原子半径较大的是______ (填元素符号)，其非金属性较强的是 ______ (填元素符号)，其最高正价氧化物水化物酸性较强的酸是 ______ (填分子式)。
(3)⑥元素的单质可以用来制取漂白粉，其有效成分是______(填化学式)。
(4)②与⑥元素的氢化物的稳定性：______大于______(填分子式)。
14．I.下面是同学们熟悉的物质：①SO2②P4③NaBr④CCl4⑤Na2CO3⑥NH4Cl⑦NaHSO4⑧Ne⑨Na2O2⑩H2O2。
(1)其中只含有共价键的非极性化合物有_______(填序号，下同)
(2)含有非极性共价键的离子化合物_______；
(3)不含共价键的化合物_______；
(4)含有极性键和非极性键的化合物是_______；
(5)将NaHSO4加热到熔融，写出其熔融状态的电离方程式：_______。
II.写出用下图所示装置写出制备Cl2、NH3的化学方程式。(依据条件需要装置可以加热)
(6)制备Cl2_______。
(7)制备NH3_______。
15．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑩在表中的位置，回答下列问题：
IA ⅡA ⅢA ⅣA VA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
3 ⑧ ⑨ ⑩
(1)自然界物质种类最多的元素在周期表中的位置是___。
(2)⑧⑨⑩的离子半径由大到小的顺序为___(填离子符号)。
(3)写出由⑥⑧⑩元素形成的一种离子化合物的电子式：__。
(4)根据对角线元素性质相似规则，写出②的最高价氧化物对应的水化物与盐酸反应的离子方程式：___。
(5)已知W+X→Y+Z，W、X、Y、Z分别是由①⑤⑥三种元素中的两种形成的10电子粒子，写出该反应的离子方程式：__。
16．某同学为了探究S、Cl、Br的非金属性强弱，设计如图所示的实验装置。
Ⅰ．制备纯净干燥的氯气
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是__。写出实验室制氯气的化学方程式：__________
(2)制备纯净干燥的氯气时，先关闭止水夹a，再打开止水夹b，则按气流由左向右的方向连接仪器接口的顺序为____→H→G→F。
Ⅱ．探究S、Cl、Br三种元素的非金属性强弱
将Ⅰ中连接好的装置接口M与如图所示装置接口N相连进行实验，实验时，关闭止水夹b，打开止水夹a，得到的实验现象及结论如表所示。
实验 序号 溶液X 实验现象 实验结论
① NaBr的苯溶液 溶液分层，上层显橙色
② Na2S溶液 氯的非金属性比硫强
(3)①中的实验结论是______。
(4)②中的实验现象是______。
(5)上述实验____(填“能”或“不能”)比较出S与Br的非金属性强弱。若能，则说明其原因：___(若不能，则此空不填)；若不能，则还需要补充的实验是____(若能，则此空不填)。
17．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。甲同学取钠、镁、铝各1mol分别投入到足量的盐酸中，预测实验结果。
（1）甲同学设计实验的目的是__。
（2）利用如图所示装置可以验证非金属性的变化规律。
①仪器A的名称为__，干燥管D的作用是__。
②实验室中现有药品：Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适的药品设计实验来验证氯的非金属性强于硫。装置A、B、C中所装药品分别为__、__、__，装置C中的实验现象为有黄色沉淀生成，相关反应的离子方程式为__。
③若要证明非金属性：S>C>Si，则A中加__，B中加Na2CO3，C中加__，观察到C中的现象为___。
18．利用下列装置可进行物质或元素性质的探究实验。
I.验证氯、碳、硅元素的非金属性强弱
(1)已知圆底烧瓶B中装有Na2CO3固体，试管C中装有Na2SiO3溶液，装置连接顺序为A→B→C，则A中所装试剂的化学式是_______。
(2)仪器A的名称是_______。
(3)C装置中发生反应的化学方程式是_______。
(4)通过以上实验说明氯、碳、硅的非金属性依次减弱，其判断依据是_______。
II.通过置换反应验证氯、硫的非金属性强弱，设计装置连接顺序为A→B→C→D。
(5)C试管中盛装的溶液不能选择_______ (填正确答案标号)。
a.硫化钠溶液 b.亚硫酸钠溶液 c.氢硫酸
(6)圆底烧瓶B中产生气体(省略加热装置)的化学力程式为_______。
(7)证明氯的非金属性比硫强的实验现象是_______。
(8)D装置是盛有氢氧化钠溶液，该装置的作用是_______。
19．将氧化镁、氧化铝的混合物完全溶于200mL盐酸中，而后滴入1.0mol L-1NaOH溶液，溶液中生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积的变化趋势如图所示：
(1)最初加入20mLNaOH溶液所发生反应的离子方程式为___。
(2)所用盐酸的物质的量浓度为___。
(3)混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为__。
20．某元素的同位素X，它的氯化物XCl 1.49g溶于水制成溶液后，加入1mol·L－1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子，试通过计算确定(写出计算过程)：
（1）X元素在周期表中的位置________；
（2）把一小粒X的单质放入水中，有何现象_________ 写出反应的化学方程式____。
21．钠、镁、铝、铁等金属在日常生活、工业生产、航天事业中有着广泛的用途。
（1）4.8 g Al在空气中放置一段时间之后，质量变为5.28 g，则未发生变化的铝的质量为___________g。
（2）向10 mL 0.2 mol/L的氯化铝溶液中逐滴加入未知浓度的氢氧化钡溶液，测得滴加10 mL与滴加30 mL时所得沉淀一样多。求氢氧化钡溶液的物质的量浓度。____________
22．A、B、C、D四种短周期元素，A、B同主族，C、D同周期。气体A2与气体C2按体积比2：1混和后点燃能够发生爆炸，且产物在常温常压下是一种无色无味的液体。B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同。D能形成自然界硬度最大的单质。请根据上述所提供的信息回答下列问题。
(1)写出A、B、C三种元素的名称：A________；B_________；C________；D在周期表中的位置是____________________。
(2)写出化合物B2C2的电子式____________________。
(3)写出B2C2和A2C反应的离子方程式：____________________。
(4)用电子式表示A2C形成的过程：_______________________。
参考答案：
1．D
A．过氧化钠是离子化合物，A错误；
B．氢氧化钠是强碱，属于离子化合物，B错误；
C．氢气是单质，不是化合物，C错误；
D．HCl分子中，H与Cl原子形成1对共用电子对，形成极性键，所以是含有极性键的共价化合物，D正确，答案选D。
2．D
A．H2O是共价化合物，中心原子是O，O原子和H原子之间共用1对电子，其电子式为，故A错误；
B．小球和小棍表示的模型为球棍模型，甲烷是正四面体结构，C原子半径大于H，其比例模型为，球棍模型为，故B错误；
C．乙烯分子含有1个C=C、4个C-H，为平面形结构，结构式为，结构简式为CH2=CH2，故C错误；
D．CO2是直线形分子，中心原子是C，含有C=O键，其结构式为O=C=O，故D正确；
故答案选D。
3．B
A．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，H3是由氢元素形成的一种单质，不是原子，故A错误；
B．由同种元素形成的结构不同的单质互为同素异形体，O2与O4是由氧元素形成的不同单质，两者是同素异形体，故B正确；
C．C60的相对分子质量为12×60=720，摩尔质量为720g/mol，故C错误；
D．N5+中的电子数为7×5-1=34，故D错误；
答案选B。
4．B
Na+是钠原子失去一个电子后形成的，有2个电子层，根据钠原子和钠离子的结构来分析稳定性和化学性质，根据它们的质子和电子来分析它们的转化及是否为同种元素。
A．Na+是钠原子失去一个电子后形成的，有2个电子层，而钠原子有3个电子层，所以它们相差一个电子层，故A正确；
B．Na+最外层为8电子结构，性质稳定；Na原子最外层有1个电子，易失电子，具有还原性，故B错误；
C．Na+是钠原子失去一个电子后形成的，质子数没有改变，所以钠原子、钠离子均为同一元素，故C正确；
D．Na+是钠原子失去一个电子后形成的，质子数没有改变，所以钠原子、钠离子均为同一元素，都是钠元素，所以灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色，故D正确；
故选：B。
5．B
A．次氯酸的结构式为：，电子式为，故A错误；
B．为甲烷的球棍模型，甲烷的空间充填模型： ，故B正确；
C．钾为19号元素，钾原子核外有19个电子，钾离子核外有18个电子，三个电子层，最外层为8个电子，则其原子结构示意图为，故C错误；
D．结构简式要显示官能团，乙醇的结构式：C2H5OH，故D错误；
答案选B。
6．C
同位素在自然界中的丰度，指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例，故的丰度指的是自然界原子个数所占氢元素的百分数，故选C。
7．A
A项、CCl4、CH4分子内分别存在C-Cl、C-H键，都为极性共价键，两物质含有的化学键类型相同，故A正确；
B项、硫化钠为离子化合物含有离子键，二氧化硫为共价化合物只含有共价键，两物质含有的化学键类型不同，故B错误；
C项、NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键，水为共价化合物只含有共价键，两物质含有的化学键类型不同，故C错误；
D项、NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键，氯化氢为共价化合物只含有共价键，两物质含有的化学键类型不同，故D错误；
故选A。
【点睛】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。
8．B
元素X、Y、Z位于相同短周期，X的最高价是+7、最低价是-1，X是Cl；Y的最高价是+6、最低价是-2，Y是S；Z的最高价是+5、最低价是-3，Z是P。
A.同周期元素从左到右，原子序数增大，原子序数：Cl>S>P，故A正确；
B. 同周期元素从左到右，半径依次减小，原子半径：P>S> Cl，故B错误；
C. 同周期元素从左到右， 非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，稳定性：HCl>H2S>PH3，故C正确；
D. 同周期元素从左到右， 非金属性增强，最高价含氧酸酸性增强，酸性HClO4>H2SO4>H3PO4，故D正确；
选B。
9．C
A．钇是39号元素，位于元素周期表的第五周期ⅢB族，是长周期的金属元素，故A正确；
B．和是质子数相同、中子数不同的两种核素，互为同位素，故B正确；
C．的中子数为90-39=51，电子数为39，中子数与电子数之差是51-39=12，故C错误；
D．和核外电子排布相同，所以化学性质基本相同，故D正确；
选C。
10．B
A. HClO的电子式为，结构式为H O Cl，故A错误；
B. Cl 离子的质子数为17，核外电子数为18，则 和离子结构示意图均可以表示为，故B正确；
C. HF为共价化合物，只含共价键，HF的电子式为，故C错误；
D. 质子数为92、中子数为146的U原子，其质量数为92+146=238，则U原子为，故D错误；
故选：B。
11．A
A．Na3N为离子化合物，钠离子和氮离子的核外电子数之和为20，阳离子和阴离子个数不相等，则X中阳离子和阴离子个数不一定相等，故A正确；
B．NH4F为离子化合物，铵根离子和氟离子的核外电子数之和为20，化合物中含有离子键和共价键，故B错误；
C．MgO为离子化合物，镁离子和氧离子的核外电子数之和为20，镁元素和氧元素在同一周期，但不在同一主族；KH为离子化合物，钾离子和氢离子的核外电子数之和为20，钾元素和氢元素在同一主族，但不在同一周期，则若X只含两种元素，则两种元素可在同一周期但不在同一主族，或在同一主族，但不在同一周期，故C错误；
D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Na2O为离子化合物，钠离子和氧离子的核外电子数之和为20，钠离子和氧离子电子层结构相同，钠离子的离子半径小于氧离子，故D错误；
故选A。
12．A
A．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，NaHCO3加热分解为Na2CO3、二氧化碳、水 ，热稳定性Na2CO3＞NaHCO3，不能用元素周期律解释，故选A；
B．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性Cl＞I，所以稳定性HCl＞HI，能用元素周期律解释，故不选B；
C．同主族元素从上到下金属性增强，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性K＞Na，所以碱性KOH＞NaOH，能用元素周期律解释，故不选C；
D．同周期元素从左到右非金属性增强，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性Cl＞S，酸性HClO4＞H2SO4，能用元素周期律解释，故不选D；
选A。
13． O P N H2O HCl
根据元素周期表写出各元素的符号，再根据层多径大判断半径，从上到下，非金属性减弱。
(1)②表示的元素是O，故答案为O。
(2)①为N，⑤为P，同族元素从上到下原子半径逐渐增大，因此两种元素原子半径较大的是P，非金属性从上到下减弱，其非金属性较强的是N，其最高正价氧化物水化物酸性较强的酸是HNO3，故答案为：P；N；HNO3。
(3)⑥元素的单质是氯气，可以用来制取漂白粉，是氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，其有效成分是Ca(ClO)2，故答案为：Ca(ClO)2。
(4)氧元素的非金属性强于氯元素，非金属性越强氢化物越稳定，因此H2O稳定性大于HCl，故答案为：H2O；HCl。
14．(1)④
(2)⑨
(3)③
(4)⑩
(5)
(6)
(7)
（1）④CCl4中含有C-Cl极性共价键，分子为正四面体结构，属于非极性分子，答案为④；
（2）⑨Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，过氧根离子中O-O之间形成的是非极性共价键，故含有非极性共价键的离子化合物有⑨；
（3）③NaBr由钠离子和溴离子构成的离子化合物，不含共价键，故不含共价键的化合物有③；
（4）化合物⑩H2O2中O-O键为非极性键，H-O键为极性键，故含有极性键和非极性键的化合物是⑩；
（5）将NaHSO4加热到熔融，电离出钠离子和硫酸氢根离子，故其熔融状态的电离方程式为： ；
（6）利用浓盐酸与二氧化锰共热制备氯气，反应的化学方程式为 ；
（7）浓氨水滴加到氢氧化钠固体中反应生成氨气和水，反应的化学方程式为。
15． 第二周期第ⅣA族 S2-＞Cl-＞Na+ LiOH+H+=Li++H2O NH+OH-NH3↑+H2O
由元素在周期表中的相对位置可知：①是H、②是Li、③是Be、④是C、⑤是N、⑥是O、⑦是F、⑧是Na、⑨是S、⑩是Cl，结合元素周期律分析解答。
(1)自然界物质种类最多的元素为碳元素，位于周期表中第二周期第Ⅳ族，故答案为：第二周期第Ⅳ族；
(2)离子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，所以⑧⑨⑩的离子半径由大到小的顺序为S2-＞Cl-＞Na+，故答案为：S2-＞Cl-＞Na+；
(3)由⑥、⑧、⑩元素形成的一种离子化合物为次氯酸钠，在次氯酸钠中钠离子与次氯酸根离子之间是离子键，次氯酸根离子内部有一个共价键，其电子式为，故答案为：；
(4)根据对角线元素性质相似规则，Li的最高价氧化物对应的水化物的性质与氢氧化镁相似，说明LiOH难溶于水，与盐酸反应的离子方程式为LiOH+H+=Li++H2O，故答案为：LiOH+H+=Li++H2O；
(5) W+X=Y+Z，W、X、Y、Z分别是由①⑤⑥三种元素中的两种形成的10电子粒子，应该为铵根离子与氢氧根离子的反应，反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O，故答案为：NH+OH-NH3↑+H2O。
16． 分液漏斗 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O E→C→D→A→B 氯的非金属性比溴强 溶液变浑浊 不能 空 将实验①产生的溴的苯溶液滴入Na2S溶液中，观察溶液是否变浑浊
本实验的目的是探究S、Cl、Br的非金属性强弱；首先需要制备干燥的氯气，实验室一般利用浓盐酸和二氧化锰共热制取Cl2，生成的Cl2中含有HCl气体，可以用饱和食盐水除去，之后经浓硫酸干燥，利用向上排空气法收集，氯气有毒，多余的氯气可以用NaOH溶液吸收；
探究S、Cl、Br三种元素的非金属性强弱，将生成的氯气通入盛有溶液X的试管中，根据非金属性越强单质的氧化性越强判断元素非金属的强弱关系。
(1)盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗；实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取Cl2，化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(2)结合分析可知需要依次连接制备、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，所以连接顺序应为E→C→D→A→B→H→G→F；
(3)氯气通入NaBr的苯溶液，溶液分层，上层显橙色，说明氯气将溴离子氧化成了溴单质，说明氧化性Cl2＞Br2，则氯的非金属性比溴强；
(4)氯的非金属性比硫强，则氯气的氧化性大于S单质，所以氯气可以氧化Na2S溶液中的硫离子生成硫单质，从而使溶液变浑浊；
(5)上述实验中并没有硫和溴之间的反应，所以不能比较S与Br的非金属性强弱，可以将实验①产生的溴的苯溶液滴入Na2S溶液中，观察溶液是否变浑浊，若变浑浊说明Br的非金属性强于S，若不变浑浊，则相反。
【点睛】氯气的制备实验为常考知识点，学生需要熟练掌握，该实验中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，利用饱和食盐水除去HCl，利用浓硫酸干燥，向上排空气法收集，NaOH溶液处理尾气。
17． 验证钠、镁、铝的活泼性(或验证同一周期，从左到右元素的金属性强弱) 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 S2-+Cl2=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液 有白色沉淀产生
根据实验方案分析设计实验的目的；根据金属活动性顺序表可以判断钠、镁、铝的活泼性，根据仪器的构造写出仪器A的名称并分析球形干燥管的作用；可以通过以强制弱的反应原理来设计实验验证非金属性，把握比较的条件。
(1)同一周期，从左到右元素的金属性逐渐减弱，所以甲同学设计实验的目的是验证钠镁铝活泼性，故答案为：验证钠、镁、铝的活泼性(或验证同一周期，从左到右元素的金属性强弱)；
(2)①仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：分液漏斗；防止倒吸；
②设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，由题中所给药品可知，可用Na2S与氯气发生置换反应来判断Cl与S非金属性的强弱，因为无加热装置，所以只能选择KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2═S↓+2Cl-，故答案为：浓盐酸；KMnO4；Na2S溶液；S2-+Cl2═S↓+2Cl-；
③若要证明非金属性：C＞Si，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明，由于B中加Na2CO3，故A中可以加硫酸，通过硫酸和碳酸钠的反应来制取CO2，然后的CO2通入C中的Na2SiO3中，可以发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，产生白色胶状沉淀，从而可以证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，故非金属性：C＞Si，故答案为：稀硫酸；Na2SiO3溶液；有白色沉淀产生。
18．(1)HClO4
(2)分液漏斗
(3)CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓或
(4)该实验方案为强酸制备弱酸，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强
(5)b
(6)2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2 ↑
(7)C中溶液变浑浊
(8)吸收多余的氯气，防止污染空气
由实验装置图可知，实验I运用强酸制备弱酸的原理，通过比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证非金属性强弱，装置连接顺序为A→B→C，装置A中高氯酸溶液与装置B中碳酸钠反应用于比较高氯酸和碳酸的酸性强弱，反应生成的二氧化碳与C中硅酸钠溶液反应用于比较碳酸和硅酸的酸性强弱；实验II通过置换反应验证氯、硫的非金属性强弱，装置连接顺序为A→B→C→D，装置A中浓盐酸与装置B中的高锰酸钾固体反应制备氯气，装置C中盛有的硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫，通过比较氯气与硫的氧化性强弱验证氯、硫的非金属性强弱，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应有毒的氯气，防止污染空气。
（1）
由分析可知，分液漏斗A中装入的试剂为高氯酸溶液，答案为：HClO4；
（2）
由实验装置图可知，A仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（3）
C装置中发生的反应为二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或 碳酸氢钠，答案为：或；
（4）
由分析可知，实验I运用强酸制备弱酸的原理，通过比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证非金属性强弱，故答案为：元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强；
（5）
由分析可知，装置C中盛有硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫，通过比较氯气与硫的氧化性强弱验证氯、硫的非金属性强弱，亚硫酸钠溶液不能与氯气发生置换反应，则不能用亚硫酸钠溶液与氯气反应验证氯、硫的非金属性强弱，故答案为：b；
（6）
由分析可知，装置A中浓盐酸与装置B中的高锰酸钾固体反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，答案为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2 ↑；
（7）
由分析可知，装置C中盛有的硫化钠溶液或氢硫酸与氯气发生置换反应生成硫沉淀和氯化钠，答案为：C中溶液变浑浊；
（8）
氯气有毒，排放到空气中会污染空气，则装置D中盛有的氢氧化钠溶液的作用是用于吸收未反应有毒的氯气，答案为：吸收多余的氯气，防止空气污染。
19． H++OH =H2O 2.6mol/L 2:1
由图可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O；继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为520mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液为氯化钠溶液。再继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，发生反应Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，据此进行解答。
(1)由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余,此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O,反应的离子方程式为：H++OH =H2O；
故答案为：H++OH =H2O；
(2)根据图象可知,加入520mL1.0mol/L的氢氧化钠溶液时，此时沉淀达到最大，溶质为氯化钠，n(NaCl)=n(HCl)=n(NaOH)=1.0mol/L×0.52L=0.52mol，该盐酸的浓度为：c=0.52mol÷0.2L=2.6mol/L，
故答案为：2.6mol/L；
(3)根据图象可知,生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀总共消耗氢氧化钠溶液的体积为：520mL－20mL=500mL，含有氢氧化钠的物质的量为：1.0mol/L×0.5L=0.5mol，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液体积为：0.62L－0.52L=0.1L，0.1L该氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，根据反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知，氢氧化铝的物质的量为0.1mol，原混合物中氧化铝的物质的量为0.05mol；生成0.1mol氢氧化铝沉淀需要消耗0.3mol氢氧化钠，则生成氢氧化镁消耗氢氧化钠的物质的量为：0.5mol－0.3mol=0.2mol，则氢氧化镁的物质的量为0.1mol，原混合物中氧化镁的物质的量为0.1mol，原混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为：0.1mol:0.05mol=2:1；
故答案为：2:1。
20． 第4周期ⅠA族 钾粒浮在水面上，剧烈反应，熔成闪亮的小球，四处游动，发出“咝咝”的声音，甚至能自行燃烧，轻微爆炸 2K+2H2O = 2KOH+H2↑
根据题中数据求出X的相对原子质量，再确定其质子数，从而确定其在元素周期表中的位置。
X的氯化物XCl 1.49g溶于水制成溶液后，加入1mol·L－1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应，该反应的化学方程式为XCl ＋AgNO3=AgCl↓＋XNO3，则：
n(XCl)=n(AgNO3)=1mol·L－1×20mL×10－3L·mL－1=0.02mol
M(XCl)=1.49g÷0.02mol=74.5 g·mol－1
所以，Mr(XCl)=74.5， Mr(X)= 74.5-35.5=39，则X的质量数A(X)=39，由于X的同位素原子核内有20个中子，则X的质子数Z(X)=39－20=19，即X为K。
（1）K有4个电子层，最外层只有1个电子，故其位于元素周期表中第4周期ⅠA族；
（2）K比Na更活泼，把一小粒K的单质放入水中，K与水发生剧烈反应生成氢氧和氢氧化钾，联系钠与水瓜泊现象可知该反应的现象有：钾粒浮在水面上，剧烈反应，熔成闪亮的小球，四处游动，发出“咝咝”的声音，甚至能自行燃烧，轻微爆炸。该反应的化学方程式为2K+2H2O = 2KOH+H2↑。
21． 4.26g 0.12mol/L
(1)根据铝和氧气反应方程式利用差量法计算；
(2)向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液时发生的反应方程式为：2AlCl3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaCl2、2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+4H2O，根据生成的氢氧化铝沉淀相等列式计算。
(1)铝和氧气的反应方程式为4Al+3O2=2Al2O3，根据方程式知，固体增加的质量就是氧气的质量，设未参加反应的铝的质量为ag，则参加反应的铝的质量为(4.8-a)g，
=，解得：a=4.26g，故答案为：4.26g；
(2)n(AlCl3)=0.2mol/L×0.01L=0.002mol，根据铝原子守恒知，当完全转化为氢氧化铝沉淀时，n([Al(OH)3]=n(AlCl3)=0.002mol，根据2AlCl3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaCl2知，完全沉淀时需要n[Ba(OH)2]=×3=0.003mol。设氢氧化钡的物质的量浓度为x，10 mL时发生2AlCl3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaCl2，则
30 mL时AlCl3完全沉淀，然后发生2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+4H2O，溶解了0.002mol-氢氧化铝，需要的Ba(OH)2为0.003mol+(0.002mol-)=0.03xmol，解得：x=0.12mol/L，故答案为：0.12mol/L。
22． 氢 钠 氧 第二周期第IVA族 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
A、B、C、D四种短周期元素，气体A2与气体C2按体积比2：1混和后点燃能够发生爆炸，且产物在常温常压下是一种无色无味的液体，该液体应为水，则可推知A为H，C为O，C、D同周期，D能形成自然界硬度最大的单质，则D为C，A、B同主族，B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同，则B为Na，以此解答该题。
(1)根据上面的分析可知，A为氢元素，B为氧元素，C为氧元素，D为C元素，C元素是6号元素，原子核外电子排布是2、4，所以在元素周期表中，C元素位于第二周期第ⅣA族；
(2)化合物B2C2为Na2O2，该化合物是离子化合物，其电子式为；
(3) 化合物B2C2为Na2O2，A2C是H2O，Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
(2) 化合物A2C是H2O，H2O为共价化合物，O原子与2个H原子形成2个共价键，从而使分子中各原子都达到稳定结构，用电子式表示形成过程为。
