第1章《原子结构 元素周期律》单元检测题
一、单选题
1．中国先进研究堆是开展中子物理基础研究与应用、反应堆燃料与材料辐照性能研究，以及放射性同位素辐照研发的重要科学研究和实验。下列说法不正确的是
A．中子位于原子核内部，不带电荷
B．与质子数相同、中子数不同
C．钠钾合金可用做反应堆的导热剂、工作时呈液态
D．某元素由放射性同位素转化为稳定同位素的过程，属于化学变化
2．研究表明26Al可以衰变为26Mg。能比较这两种元素失电子能力强弱的方法是
A．比较这两种元素的单质的硬度及熔点
B．在氯化铝和氯化镁溶液中分别滴加过量的氨水
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将镁条和铝条插入氢氧化钠溶液中，用导线连接，构成原电池
3．下列各元素中，一定属于主族元素的是
A．位于元素周期表第ⅢA族元素左边的元素
B．科学家合成的第116号元素
C．与Cl元素同周期的元素
D．能形成+7价含氧酸及其盐的元素
4．化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是
A．MgO、Al2O3可用于制作耐高温材料
B．Si可用作太阳能电池材料
C．工业上采用电解水法制氢气，解决能源短缺
D．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
5．W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，元素W和Z位于同一族。向盐XYW2水溶液中滴入稀盐酸至过量，溶液先变浑浊后澄清，X的最高价氧化物对应水化合物与Y的最高价氧化物对应水化合物反应，可得到含XYW2溶液。下列说法正确的是
A．原子半径：X>Y>Z>W B．W的氢化物水溶液酸性强于Z的
C．W和X组成的化合物均为碱性氧化物 D．Z的氧化物对应的水化物均为强酸
6．有5种单核粒子，它们分别是□、□+□2+、□、□(□内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
7．以、、等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料是当前的研究热点。上述物质涉及的6种元素中属于副族元素的种数为
A．0 B．1 C．2 D．3
8．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，形成的化合物是一种重要的食品添加剂，结构如下图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是
A．原子半径大小：Y>Z>Q
B．该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
C．该化合物中，W、X、Y、Z、Q之间均为共价键
D．Q元素对应的单质能与水反应
9．下列元素中，原子半径最大的是
A．锂 B．钠 C．钾 D．铷
10．某化合物结构如图所示。其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，Z和X同主族。下列说法错误的是
A．原子半径：Z＞Y＞W＞X
B．W与Z形成的化合物中可能既有离子键，又有共价键
C．该化合物中除X原子外，其它原子都满足8电子稳定结构
D．Y的最高价氧化物对应水化物是一种弱酸
11．下列说法正确的是
A．二氧化碳可用作镁着火的灭火剂
B．工业上可以用电解饱和食盐水制取氯气
C．Cl2 能使湿润的有色布条褪色，说明 Cl2具有漂白性
D．我国华为AI 芯片已跻身于全球 AI 芯片榜单前列，该芯片的主要材料是二氧化硅
12．对下列事实的解释错误的是
A．二氧化硅常作为光导纤维，因为二氧化硅具有导电性
B．金属钠可用于钛、锆、铌等金属的冶炼，因为金属钠具有还原性
C．黑暗的电影院中，放映口发出的光会形成光柱，因为胶体具有丁达尔效应
D．不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，因为加入合金元素后内部组织结构发生变化
13．下列说法中正确的是
A．由Na2CO3+ SiO2Na2SiO3+ CO2↑可知，酸性H2SiO3>H2CO3
B．氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中
C．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀，过量时沉淀溶解
D．瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH固体的装置
14．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，Z元素原子是短周期原子半径最大的，W与X属于同一主族。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：r(X)
C．W、Z两元素的最高价氧化物的水化物能反应
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
15．下列说法错误的是
A．可利用铝热反应焊接钢轨
B．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
C．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
D．氢氧化铝可用于中和过多胃酸
二、填空题
16．近期《美国化学会杂志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在479℃、80Mpa下合成金刚石，这具有深远的意义。
⑴二氧化碳合成金刚石是 变化。
⑵金刚石和 互称 “同素异形体”，只含有 键。
⑶钠与二氧化碳反应生成金刚石与碳酸钠的化学方程式为 。
17．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，已知A、B、E 3种原子最外层共有11个电子，且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水，C元素的最外层电子数比次外层电子数少4，D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
（1）写出下列元素名称：
A ，B ，C ，D ，E
（2）A与E两元素可形成化合物，用电子式表示其化合物的形成过程：
（3）写出A的最高价氧化物对应水化物与B对应元素单质反应的化学方程式：
（4）C、D、E的氢化物稳定性由强到弱依次为：（用化学式表示）
18．如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)元素④在周期表中位置是 。元素③的最高价氧化物的化学式为 。
(2)元素①⑤组成化合物电子式为 。
(3)元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为 。
(4)元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物的水溶液反应的离子方程式为 。
(5)元素④⑤⑥⑧形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(6)A—F发生如图所示的转化，A、B、C、D为①—⑨中某种元素形成的单质，E、F、G为B、C、D与A形成的二元化合物，G是一种常见温室气体，与B可以反应生成E，E中B元素的质量分数为60%，F为两性物质。
①A和F的化学式分别为 、 。
②B与G反应的化学方程式为 。
③C与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
三、实验题
19．根据要求完成下列各小题的实验目的(a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：亚硫酸>碳酸)。
①连接仪器、 、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热圆底烧瓶。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是 。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是 。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在(1)①操作后打开b，关闭a。
②一段时间后，H2S溶液中的现象是 ，化学方程式是 。
③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式 。
20．探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置，装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(1)写出装置B中仪器a的名称 。
(2)实验室制取氯气还可采用如下原理：2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，依据该反应原理选择 (填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(3)反应装置的导气管连接装置D的X导管，①处发生反应的离子方程式为 ；
(4)装置D中②处NaOH浓溶液的作用： ；写出对应的化学方程式 。
21．单质硅是半导体材料，也是目前太阳能发电的核心材料。工业上利用SiO2为原料，用还原剂还原可制备单质硅。某学校探究小组利用如图所示装置，探究焦炭还原SiO2制备单质硅及该过程中生成的气体产物的成分。
已知反应：CO+PdCl2+H2OCO2+2HCl+Pd↓，溶液变浑浊，金属钯呈黑色。
回答下列问题：
(1)实验前需要先在装置中通入一段时间的He，其作用是 。
(2)装置B的作用是 (填字母)。
a.收集气体 b.检验气体
c.安全瓶 d.防止液体倒吸入装置A中
(3)经测定，装置A中产生CO2，则装置C和装置D分别盛装 和PdCl2溶液，若焦炭和SiO2足量，则装置C中的实验现象为 ，PdCl2溶液中出现黑色浑浊，则装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置D的出气导管放置在酒精灯火焰上方，目的是 。
(5)试设计实验证明碳、硅的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱： 。
试卷第4页，共6页
参考答案：
1．D
【详解】A．中子是原子核的组成部分，不带电荷，A项正确；
B．3He 与 4He 为同位素，质子数相同、中子数不同，B项正确；
C．钠钾合金是热的良导体，熔点低，可用做反应堆的导热剂、工作时呈液态，C项正确；
D．化学变化前后不改变原子的种类与个数，仅仅是原子与原子之间的结合方式发生了改变，该过程产生了新的原子，不属于化学变化，D项错误。
答案选D。
2．C
【详解】A．硬度和熔点属于物理性质，不能用于比较金属失电子能力，故A错误；
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水，二者都生成沉淀，不能比较失电子能力强弱，故B错误；
C．将打磨过的镁条和铝条分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，插入镁条的溶液变红，插入铝条的溶液不变红，说明镁能与热水反应而铝不能，镁失电子能力强，故C正确；
D．构成原电池比较金属失电子能力强弱要将金属插入稀非氧化性酸中，而不是碱溶液中，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．第ⅢA族元素左边的元素是第ⅡB，不是主族元素，故A错误；
B．116号元素位于周期表中第七周期第ⅥA族，故B正确；
C．与Cl元素同周期的元素Ar为0族，不是主族元素，故C错误；
D．副族元素Mn也能形成+7价含氧酸盐如KMnO4，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】试题解析：MgO、Al2O3的熔沸点较高，可用于制作耐高温材料，故A正确；硅是半导体材料，可用作太阳能电池材料，故B正确；用电解水的方法可以淡化海水，但是用这种方法要消耗大量的电能，目前来说是不现实的，故C错误；胃酸具有强酸性，氢氧化铝可中和酸，所以氢氧化铝用于治疗胃酸过多，故D正确。
考点：元素与化合物的性质
5．A
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，元素W和Z位于同一族。XYW2为NaAlO2，向盐NaAlO2水溶液中滴入稀盐酸至过量，溶液先变浑浊生成氢氧化铝后澄清生成氯化铝，X的最高价氧化物对应水化合物NaOH与Y的最高价氧化物对应水化合物氢氧化铝反应，可得到含NaAlO2溶液。W是O元素、X是Na元素、Y是铝元素、Z是S元素。
【详解】A． 周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，原子半径减小，原子半径：X>Y>Z>W，故A正确；
B． W的氢化物水溶液酸性弱于Z的，即水的酸性小于硫化氢，故B错误；
C． W和X组成的化合物中Na2O为碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，故C错误；
D． Z的氧化物对应的水化物亚硫酸为弱酸，故D错误；
故选A。
6．B
【详解】□□+质子数都是19，所以是同一种元素，□2+□质子数都是20，所以是同一种元素，□质子数为18，所以是另一种元素；所以它们所属元素的种类有3种。综上所述B符合题意，故选B。
答案选B
7．B
【详解】由短周期和长周期元素共同构成的族为主族，完全由长周期元素构成的族为副族，六种元素中只有Zn 属于副族元素，其余均为主族元素，B项正确。
8．D
【分析】W的原子半径是元素周期表中最小的，则W为H元素，由该化合物的结构图可知，X为第ⅣA族元素，Y为VA族元素，Q为第IA族元素，Z为ⅥA族元素，又W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大的五种短周期元素，Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等，则X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，Q为Na元素，以此解答该题。
【详解】由上述分析可知，W为H、X为C、Y为N、Z为O、Q为Na，
A．Y为N，Z为O，Q为Na，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径：Na＞N＞O，故A错误；
B．该化合物中N原子得到3个电子形成8电子稳定结构，故B错误；
C．该化合物中存在离子键和共价键，故C错误；
D．Q为Na，能与水反应生成氢气，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】锂、钠、钾、铷为原子序数依次增大的ⅠA族元素，同主族元素，从上到下，原子半径依次增大，则原子半径最大的是铷，故选D。
10．C
【分析】X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，根据该化合物的结构示意图，X为H元素； Z为+1价阳离子，Z和X同主族，则Z为Na元素；W形成2个共价键，则W为VIA元素，为O元素；W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，则Y为B元素，根据上述分析，X为H元素，Y为B素，W为O元素，Z为Na元素。
【详解】A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，原子半径：Z>Y> W>X，故A正确；
B．W为O元素，Z为Na元素，可以形成Na2O2，既有离子键，又有共价键，故B正确；
C．X为H元素，Y为B素，化合物中有两个B原子为6电子结构，另外两个B原子满足8电子结构，故C错误；
D．Y为B素，Y的最高价氧化物对应水化物是H3BO3，是一种弱酸，故D正确；
故答案为C
11．B
【详解】A．镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，镁着火，不能用二氧化碳灭火，故A错误；
B．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，故B正确；
C．Cl2能使湿润的有色布条褪色，是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，而Cl2没有漂白性，故C错误；
D．芯片的主要材料是单质硅，故D错误；
选B。
12．A
【详解】A．二氧化硅具有良好的传输光信号的能力，常用作光导纤维，故A错误；
B．金属钠具有还原性可用金属钠与钛、锆、铌等金属的熔融盐反应制取相应金属，故B正确；
C．空气中的粉尘颗粒可以形成气溶胶，当一束光照射时会产生丁达尔效应，故C正确；
D．钢中掺杂其他金属原子后改变了金属内部的组织结构，使其具有很强的抗腐蚀能力，故D正确；
故选：A。
13．D
【详解】A.强酸制弱酸都是在溶液中进行的反应，而SiO2与Na2CO3是高温下的反应，生成CO2气体逸出，有利于反应的进行，与最高价含氧酸的酸性无关，A项错误；
B.氢氟酸与玻璃中的成分反应，氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中，B项错误；
C．向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸，硅酸与盐酸不反应，过量时沉淀不溶解，C项错误；
D．瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH反应，故均不可作为融化NaOH固体的装置，D项正确；
答案选D。
14．C
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X是N元素；Y元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，则Y的次外层电子数为2，则Y是O元素；Z元素原子是短周期原子半径最大的，则Z为Na元素；W与X属于同一主族，则X为P；X、Y、Z、W分别为N、O、Na、P。
【详解】
A.同周期从左到右，随着原子序数增大，原子半径减小，则r(X)>r(Y)，A错误；
B.Y、Z分别为O、Na，组成的化合物Na2O2，过氧根含有共价键，B错误；
C.W、Z分别为P、Na，最高价氧化物的水化物分别为：H3PO4、NaOH，酸和碱之间能反应，C正确；
D.X为N、W为P，简单气态氢化物分别为NH3、PH3，同主族从上到下，非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，故气态氢化物的热稳定性：X>W，D错误；
答案选C。
15．B
【详解】A．铝热反应放出大量的热，能使铁熔化，因此可利用铝热反应焊接钢轨，A正确；
B．石英坩埚耐高温，但在高温下能和氢氧化钠、碳酸钠反应，所以不能用来加热熔化烧碱、纯碱等固体，B错误；
C．氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水，可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，C正确；
D．氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，可用于中和过多胃酸，D正确；
答案选B。
16． 化学 石墨（或C60等富勒烯） 共价键 3CO2＋4Na2Na2CO3＋C
【分析】由题目中所给信息可知，反应的化学方程式为：3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C，据此进行解答。
【详解】（1）二氧化碳合成金刚石有新物质生成，是化学变化，故答案为：化学；
（2）金刚石与石墨（或C60等富勒烯）都是碳元素的不同单质，互为同素异形体，金刚石是由碳碳键形成的原子晶体，所以只含有共价键，故答案为：石墨（或C60等富勒烯）；共价键；
（3）钠与二氧化碳反应生成金刚石与碳酸钠的化学方程式为3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C，故答案为：3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C。
17． 钠 铝 硅 磷 氯 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ HCl＞PH3＞SiH4
【分析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，C元素的最外层电子数比次外层电子数少4，则C元素原子有3个电子层，最外层电子数为4，C为Si元素；D元素原子序数大于硅元素，处于第三周期，D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3，则最外层电子数为8-3=5，D为磷元素；A、B、E三种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水，含有Al元素，氢氧化铝溶于强酸、强碱，一定有Na元素，则A为Na、B为Al，三种原子最外层共有11个电子，则E的最外层电子数为11-1-3=7，则E为Cl元素，据此解答。
【详解】（1）根据上述分析，A、B、C、D、E分别为钠；铝；硅；磷；氯；
（2）A与E两元素可形成化合物为NaCl，用电子式表示NaCl的形成过程为；
（3）A为Na，A的最高价氧化物的水化物为NaOH，B为Al，金属铝能与强碱反应，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（4）C为Si，D为P，E为Cl，非金属性P＞Si>Cl，元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则氢化物稳定性由强到弱的顺序为HCl＞PH3＞SiH4。
18． 第二周期第VIA族 N2O5 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Mg2+
【详解】（1）④为O元素，在周期表中位置是第二周期第VIA族，③是N元素，最高价为+5价，所以元素③的最高价氧化物的化学式为N2O5；
（2）元素①⑤组成化合物为NaH，属于离子化合物，Na+的电子式为Na+，H－的电子式为，因而NaH的电子式为；
（3）元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物分别是C和H2SO4，其化学反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（4）元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物分别是AlCl3和NH3，NH3的水溶液为NH3·H2O，其离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；
（5）元素④⑤⑥⑧形成的简单离子分别是O2-，Na+，Mg2+，S2-，S2-的电子层数为3，其它离子电子层数为2，所以S2-的半径最大；当电子层数相同时，原子序数越小，离子半径越大，因而O2->Na+>Mg2+；综上可知Mg2+
①由上分析知A和F的化学式分别为O2，Al2O3；
②B与G反应，即Mg与CO2反应，其化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；
③C为Al，则C与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)]4－+3H2↑。
【点睛】第一步，先看电子层数，因为微粒半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。这里主要是指同一主族，不同族不能直接比较，不能认为具有3个电子层的氯原子半径大于具有2个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。第三步在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。注意的是此三步不可颠倒。
19． 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O A中品红溶液没有褪色，析出白色沉淀 溶液变浑浊 2H2S+SO2=3S↓+ 2H2O BaSO4 BaSO3 SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+
【分析】实验开始时接仪器并检查装置气密性；铜与浓硫酸混合加热发生反应，铜被氧化成+ 2价的Cu2+，硫酸被还原成+4价的SO2，SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色；据此检验SO2；当A中品红溶液没有褪色，说明SO2已经完全除尽，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳的非金属性比硅强；SO2中硫元素的化合价是+ 4价，被H2S中-2价的S还原为S单质；Cl2具有氧化性，能将SO2氧化成+ 6价的H2SO4，H2SO4电离产生的和Ba2+反应生成BaSO4沉淀，当溶液中存在氨水时，SO2与氨水反应产生(NH4)2SO3，(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。SO2与Cl2在溶液中反应产生HCl和H2SO4，在该反应中SO2表现还原性。
【详解】(1)①实验开始时，先连接仪器并检查装置气密性；
②铜和热的浓硫酸反应，反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价Cu2+，浓硫酸被还原为SO2，同时产生水，反应的方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
③SO2具有漂白性，当A中品红溶液没有褪色，说明SO2已经完全除尽，避免了SO2和可溶性硅酸盐反应，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出白色沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸酸性；
(2)②SO2中硫元素的化合价是+4价，具有氧化性，SO2气体与H2S溶液在常温下反应，生成淡黄色难溶性固体硫(单质)和水，因此看到溶液变浑浊，反应方程式为：2H2S+SO2=3S↓+ 2H2O；
③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，一份滴加氯水溶液，氯水中有Cl2分子，Cl2分子具有氧化性，能把SO2氧化成+ 6价的，和Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀，该反应的方程式为：Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵电离出铵根离子和亚硫酸根离子，亚硫酸根离子和钡离子反应生成BaSO3白色沉淀；SO2与氯水反应生成HCl和H2SO4，该反应的离子方程式为：SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+。
20． 分液漏斗 A Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 吸收多余的Cl2，防止污染空气 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【详解】（1）由装置图可知a为分液漏斗；；
（2）高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热且是固体与液体之间的反应，因此可以选择装置A制取氯气；
（3）反应装置的导气管连接装置D的X导管，因为①处为NaBr溶液，氯气与溴化钠反应生成溴和氯化钠，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2；
（4）装置D中②处NaOH浓溶液的作用：吸收多余的Cl2，防止污染空气；氢氧化钠与氯气的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
21．(1)排尽装置A中的空气
(2)cd
(3) 澄清石灰水 先出现白色沉淀，后沉淀溶解 SiO2+2CSi+2CO↑、SiO2+CSi+CO2↑
(4)燃烧有毒尾气CO，防止污染环境
(5)向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀，证明H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性
【分析】探究焦炭还原SiO2制备单质硅及该过程中生成的气体产物的成分，碳与二氧化硅反应要在高温下进行，高温下碳与空气中氧气反应，实验时要将装置中的空气排尽，利用氦气排净装置内的空气，关闭活塞，点燃酒精灯发生反应生成一氧化碳，装置B为安全瓶，根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳；通过装置D中PdCl2溶液检验一氧化碳生成的生成，最后点燃，防止CO污染空气。
【详解】（1）实验前通入He的目的是排尽装置A中的空气。
（2）若缺少装置B，则装置A与装置C直接相连，C中的液体会倒吸进入装置A中，导致热的试管炸裂。
（3）CO2与澄清石灰水反应先生成CaCO3白色沉淀，继续反应生成Ca(HCO3)2，沉淀溶解。由装置C、D中现象可知，反应生成CO和CO2，故反应的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑、SiO2+C Si+CO2↑。
（4）装置A中反应生成的CO有毒，可通过燃烧使其转化为无毒的物质，防止污染环境。
（5）碳酸与Na2SiO3反应生成硅酸的原理是强酸制备弱酸，向Na2SiO3溶液中通入CO2，生成白色沉淀，证明H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性
