第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A．由元素X、Y组成的化合物一定易溶于氢氧化钠溶液
B．离子半径的大小顺序为W＞Q＞Z＞X＞Y
C．元素Q的含氧酸的酸性一定比W的强
D．工业上用电解法治炼Z单质
2．下列各能层不包含d能级的是 ( )
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
3．某主族元素原子的最外层比次外层多3个电子，该元素的最高化合价是
A．-1 B．0 C．+5 D．+7
4．科学家预言，存在稳定的超重元素，如：Z=114，N=184的原子，它位于元素周期表的第7周期，第ⅣA族，下列说法正确的是
A．第七周期有50种元素 B．该原子的质量数为184
C．该元素的相对原子质量为298g D．该原子核外有114个电子
5．下列说法正确的是
A．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B．第四周期元素中未成对电子数最多的元素原子序数为23
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的第一电离能逐渐增大
D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族10个纵列的元素均为金属元素
6．下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A．氧化性： B．稳定性：
C．酸性： D．碱性：
7．下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．共价键的方向性是由成键原子的原子轨道的方向性决定的
D．键长H-F
A．原子半径：Z>Y>X，电负性：Y>X>Z
B．M为VIB族元素，W+价电子排布式为3d94s1
C．Z(XY3)2晶体含离子键和共价键，离子半径：Y
9．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。已知X的气态氢化物溶于水后显碱性；Y是非金属性最强的元素，且Y与W同主族；金属Z的最外层电子数是最内层电子数的一半。下列说法正确的是
A．Z、W两种元素形成的化合物，室温下能导电
B．Y、W两种元素形成的氢化物稳定性较高的是W
C．X的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应
D．Z与氧元素组成的化合物与水反应生成物只有其对应的碱
10．X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同(a，b，c，d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是（ ）
A．a-c=m-n B．a-b=n-m C．c-d=m+n D．b-d=n+m
11．2006年，科学家以钙离子撞击锎靶，产生了元素Og，反应可表示为：。下列说法不正确的是
A．原子核外有98个电子 B．与互为同位素
C．Og与He处于同一族 D．表示氢元素的一种核素
12．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…^表示，单位kJ/mol)。
I1 I2 I3 I4 ……
740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断正确的是
A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
二、非选择题（共10题）
13．由以下一些微粒：C、K、Ca、C、N、Ar。
其中：（1）互为同位素的是___和___；
（2）质量数相等，但不能互称同位素的是___和___；
（3）中子数相等，但质子数不相等的是___和___、___和___.
14．许多物质中同一元素可以存在多种化合价，或是可以看成存在多种化合价，这样有助于把握某些反应的本质。
(1)写出与稀硫酸反应的离子方程式___________。
元素R是最高化合价为的短周期元素，是一种极强的氧化剂，该物质的某种元素可以看成存在多种化合价。注：回答下列问题时，必须用R元素的真实元素符号作答。
(2)R元素的基态原子中，共有___________种运动状态不同的电子，这些电子占据了___________个能级。
(3)已知氧化性：。若将溶液逐滴滴加到淀粉试纸上，则可以看到___________的现象。该过程中，被还原的元素是___________。
(4)加热溶液，可以放出一种无色无味气体。结合上述信息，写出该反应的化学方程式___________。
15．电子排布的轨道表示式
(1)电子排布的轨道表示式的定义_______。
(2)H、O的基态原子的轨道表示式_______。
(3)电子排布的轨道表示式的书写方法_______。
(4)概念辨析：简并轨道、单电子、电子对、自旋平行、自旋相反_______。
16．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该同学整理并完成实验报告：
实验方案 实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞溶液 (A)浮于水面，熔成小球，在水面上游动，随之消失，溶液变红
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 (B)产生气体，溶液变为浅红色
③钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 (C)反应不太剧烈，产生的气体可在空气中燃烧
④镁带与2 mol/L的盐酸反应 (D)剧烈反应，产生可燃气体
⑤铝条与2 mol/L的盐酸反应 (E)生成白色胶状沉淀，后沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 (F)生成淡黄色沉淀
(1)实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
(2)实验用品
仪器：①________；②________；③________；④试管夹；⑤镊子；⑥小刀；⑦玻璃片；⑧砂纸；⑨烧杯等；
药品：钠、镁带、铝条、2 mol/L的盐酸、新制的氯水、新制的H2S饱和溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
(3)填写与实验方案相对应的实验现象(用A～F表示)
①________ ②________ ③________④________ ⑤________ ⑥________
(4)实验结论:金属性：________；非金属性：________。
(5)写出⑥的总反应离子方程式：_____________________________________。
17．某研究性学习小组设计了一组实验，验证元素周期律。
(1)甲同学在a、b、c、d四只烧杯里分别加入50 mL冷水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的钠（Na）、镁（Mg）、铝(Al）、钾（K）金属块，观察现象。
①甲同学设计实验的目的是验证：同一主族，从上到下元素的元素金属性逐渐增强；同一周期，从左到右，元素金属性_____________________；
②反应最剧烈的烧杯里金属是_______（填字母）
A、钠 B、镁 C、铝 D、钾；
③写出a烧杯里发生反应的离子方程式______________________________。
④实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验的目的，请你帮助选择下列合适的方法________。
A．把镁、铝的金属块换成金属粉末
B．把烧杯中的冷水换成热水
C．把烧杯中的冷水换成盐酸
D．把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液
(2)乙同学设计实验验证：非金属元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了下图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱。乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，其浓溶液在常温下可与铜反应；B是块状固体；烧杯中盛放C的水溶液，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色胶状沉淀生成。
①写出所选用物质的化学式：A、_______； C、_______。
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式：__________________________________。
③碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为_______________________。
18．某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
19．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_________________________________。
20．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题：
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式：______。
(3)A2D的电子式为______，其分子中______(填“含”或“不含”，下同)键，______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
21．短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数比Y的次外层电子数多3；Y和R同主族，且原子序数R是Y的2倍，Z是地壳中含量最多的金属元素；W形成的合金是目前使用最广泛的金属合金。回答下列问题：
(1)X在元素周期表中的位置是___________，Z元素的原子结构示意图是___________。
(2)R的简单氢化物电子式为___________，简单氢化物的稳定性X___________Y(填“＞”或“＜”)。
(3)下列可用于实验室制备W的低价氧化物对应的水化物(苯是一种有机物，难溶于水，密度比水小)的装置有___________。
(4)无机盐W2(RY4)3在T.F菌存在的酸性溶液中可实现天然气的催化除杂，其原理如图所示：
写出过程i中发生反应的离子方程式___________。
22．今有A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中电负性最大.
（1）试推断A、B、C、D四种元素的符号：A________、B________、C________、D________.
（2）写出A元素原子的核外电子排布式：____________；写出B元素原子核外电子排布的价电子排布式：__________；用电子排布图表示C原子的核外电子排布情况：_______________.
参考答案：
1．D
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，则X的气态氢化物为氨气、Y的氢化物为水，X为N元素、Y为O元素；常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，则Z为Al元素、W是S元素；由原子序数可知，Q是Cl元素。
A.一氧化氮为不成盐氧化物，不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；
B.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，氧离子、氮离子和铝离子的电子层结构相同，则铝离子的离子半径小于氮离子，故B错误；
C.氯元素的含氧酸的酸性不一定强于硫元素的含氧酸，如次氯酸为弱酸，酸性弱于硫酸，故C错误；
D.工业上用电解熔融氧化铝的方法制得金属铝，故D正确；
故选D。
2．D
能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大。
A．O能层是第五能层，含有5个能级，分别是5s、5p、5d…能级，故A错误；
B．P能层是第六能层，还有6个能级，分别是6s、6p、6d…能级，故B错误；
C．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，故C错误；
D．K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，故D正确；
答案为D
3．C
主族元素原子的最外层比次外层多3个电子，则该元素为氮元素，氮原子的最外层为5个电子，故最高化合价为+5价，故选C。
4．D
A．根据元素周期表的结构可知，第7周期若排满，容纳的元素是32种，A错误；
B．质量数是Z＋N＝114＋184＝298，B错误；
C．由于元素大部分都有同位素，所以该核素的质量数不能代表该元素的相对原子质量，C错误；
D．质子数等于核外电子数，所以该原子核外有114个电子，D正确；
答案选D。
5．D
A．p能级均只有3个轨道，因此2p、3p、4p能级的轨道数均为3，A错误；
B．根据洪特规则可知，第四周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的Cr(3d54s1)有6个，原子序数为24，B错误；
C．同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，C错误；
D．元素周期表中，第8、9、10三个纵行是第VIII族，从IIIB族到第IIB族共10个纵列的元素称为过渡元素或过渡金属元素，故都是金属元素，D正确；
答案选D。
6．C
A．同主族元素从上到下元素非金属性减弱，其单质氧化性减弱，所以氧化性：，故不选A；
B．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性：，故不选B；
C．非羟基氧原子数越多，含氧酸的酸性越强，所以酸性：，不能用元素周期律知识解释的酸性强弱，故选C；
D．同周期元素从左到右元素金属性减弱，金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性：，故不选D；
选C。
7．C
轨道能量大小，根据能层与能级的定义判断能量的大小；对于主族元素原子，价电子数等于主族序数；共价键成键时根据价键理论判断成键实质，轨道最大重叠，能量最低原理判断；分子稳定性根据键能越大越稳定判断；
A．在同一能层中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但在不同能层中，能层序数越大，其能层数越大，能量越高，如4s>3p，故A不正确；
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族，是p区元素，故B不正确；
C．因为成键时，轨道最大重叠，故共价键的方向性是由成键原子的原子轨道的方向性决定的，故C正确；
D．根据键长越短，键能越大，分子越稳定判断：键长H-F
故选答案C。
8．D
由X、Y、Z、M、W为五种原子序数依次递增的前36号元素，X、Y是同周期元素，原子序数相差1，价电子数之和为11可知，X为N元素，Y为O元素或X为P元素、Y为S元素；Z为第3周期元素，价电子数为2，则Z为Mg元素，则由原子序数依次递增可知X为N元素，Y为O元素。基态M原子有6个未成对电子，则M为Cr元素；W属于ds区元素，有1个未成对电子，则W为Cu元素。
A．由分析知X为N元素， Y为O元素，Z为Mg元素，同一周期原子半径从左向右减小，则原子半径：Z>X>Y；元素的非金属性越强，电负性越大，氧元素的非金属性强于氮元素，则电负性Y>X> Z，故A错误；
B．由分析知W为Cu元素，位于元素周期表IB族，铜原子失去一个电子形成Cu+，Cu+的价电子排布式为3d10，故B错误；
C．由分析知X为N元素， Y为O元素，Z为Mg元素，则Z(XY3)2为Mg(NO3)2，硝酸镁为含有离子键和共价键的离子化合物，离子半径O2->Mg2+，故C错误；
D．由分析知X为N元素， Y为O元素，则X和Y的简单氢化物为H2O和NH3，水分子和氨分子分子间均存在氢键，故D正确；
故选D选项。
9．C
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，X的气态氢化物溶于水后显碱性，可知该气体为氨气，则X为N元素；Y是非金属性最强的元素，则Y为F元素，且Y与W同主族，可知W为Cl元素；金属Z的最外层电子数是最内层电子数的一半，则Z为Na元素。
A．Na和Cl元素形成的化合物为NaCl，在室温下不能导电，A错误；
B．Y、W两种元素形成的氢化物分别是：HF和HCl，因为F的非金属性比Cl强，因此稳定性较高的是HF，B错误；
C．X的气态氢化物是氨气，其最高价氧化物的水化物为硝酸，两者能反应，C正确；
D．钠与氧元素组成的化合物过氧化钠能与水反应，生成物为氢氧化钠和氧气，D错误；
答案选C。
10．D
由aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同可知：这四种离子的核外电子数相等。由于离子核外电子数=核内质子数-阳离子的电荷数=核内质子数+阴离子的电荷数，原子序数=核内质子数，所以可得：a-m=b-n=c+n=d+m。
A．根据离子核外电子数相等可知：a-m=c+n，所以a-c=m+n，A错误；
B．根据离子核外电子数相等可知：a-m=b-n，则a-b=m-n，B错误；
C．根据离子核外电子数相等可知：c+n=d+m ，所以c-d=m-n，C错误；
D．根据离子核外电子数相等可知：b-n=d+m，所以b-d=m+n，D正确；
故合理选项是D。
11．D
A．原子中质子数=电子数=核电荷数，原子核外有98个电子，A正确；
B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；与互为同位素，B正确；
C．Og与He处于同一族，均位于零族，C正确；
D．中质子数为零，不是氢元素，D错误；
故选D。
12．C
根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。
A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误；
B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误；
C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误；
故合理选项是C。
13． C C Ca Ar C N K Ca
(1)质子数相等中子数不等的核素互为同位素，C和C互为同位素，故答案为：C；C；
(2)在表示原子组成时元素符号的左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数，所以质量数相等，核电荷数不同，不能互称同位素的是Ca和Ar ，故答案为：Ca；Ar；
(3)根据质子数+中子数=质量数，C中中子数=13-6=7，K中中子数=39-19=20，Ca中中子数=40-20=20，C中中子数=12-6=6，N中中子数=14-7=7，Ar中中子数=40-18=22，故答案为C；N；K；Ca。
14．(1)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
(2) 16 5
(3) 试纸先变蓝后蓝色消失 S
(4)2Na2S2O8+2H2O2Na2SO4+2H2SO4+O2↑
【解析】(1)
与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。
(2)
元素R是最高化合价为+6的短周期元素，R为S，S的原子序数为16，其基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p4，共有16种运动状态不同的电子，这些电子占据了5个能级。
(3)
氧化性：，将溶液逐滴滴加到淀粉试纸上，将碘离子氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝，因此可看到试纸变蓝，后碘单质继续被氧化，蓝色消失，故可以看到试纸先变蓝后蓝色消失，作氧化剂，硫元素化合价降低，被还原，因此被还原的元素为S。
(4)
加热溶液，放出一种无色无味气体，为氧气，反应的化学方程式为：2Na2S2O8+2H2O2Na2SO4+2H2SO4+O2↑。
15．(1)电子排布的轨道表示式(电子排布图)：表示电子排布的一种图式
(2)H O
(3)①用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连
②不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接
③整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致
④通常在方框下方或者上方标记能级符号
⑤箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对 ，“↓”或“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自旋相反
⑥电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了电 子在原子轨道中的自旋状态
(4)简并轨道：能量相同的原子轨道。单电子：“↓”或“↑”；电子对：↓↑；自旋平行：箭头同向；自旋相反：箭头相反
（1）电子排布的轨道表示式(电子排布图)：表示电子排布的一种图式；
（2）H的基态原子的轨道表示式为 ；O的基态原子的轨道表示式为 ；
（3）电子排布的轨道表示式的书写方法：①用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连；
②不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接；
③整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致；
④通常在方框下方或者上方标记能级符号；
⑤箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对 ，“↓”或“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自旋相反；
⑥电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了电 子在原子轨道中的自旋状态；
（4）简并轨道：能量相同的原子轨道。单电子：“↓”或“↑”；电子对：↓↑；自旋平行：箭头同向；自旋相反：箭头相反。
16． 试管 酒精灯 胶头滴管 B F A D C E 金属性: Na > Mg > Al 非金属性: Cl > S Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
(2)根据实验方案中实验操作确定缺少的实验仪器，实验方案涉及的实验操作为试管实验，①需要加热，故缺少的实验仪器为试管、酒精灯、胶头滴管；
(3)根据实验涉及的化学反应确定实验现象；
A．浮于水面，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变红色可知，该现象对应方案③钠与滴有酚酞试液的冷水反应；
B．产生气体，气体可燃，溶液变浅红色可知，该现象对应的方案为①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞；
C．反应不十分强烈，产生的气体可燃可知，该现象对应的方案为⑤铝条与2mol/L的盐酸反应；
D．剧烈反应，产生的气体可燃可知，该现象对应的方案为④镁带与2mol/L的盐酸反应；
E．生成白色胶状沉淀，后来沉淀消失，该现象对应的方案为⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量；
F．生成淡黄色沉淀可知，该现象对应的方案为②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水；
答案为：B、F、A、D、C、E；
(4)通过实验可知金属性Na＞Mg＞Al，非金属性Cl＞S；
(5)⑥中为向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量，生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
17．(1) 逐渐减弱 D BC
(2) HNO3 Na2SiO3 氮>碳>硅
（1）①根据元素周期律可知甲同学设计实验的目的是验证：同一主族，从上到下元素的元素金属性逐渐增强；同一周期，从左到右，元素金属性逐渐减弱，答案为：逐渐减弱；
②四种金属中钾的金属性最强，则反应最剧烈的烧杯里金属是钾，答案选D；
③钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为；
④A．把镁、铝的金属块换成金属粉末，增大表面积可以增大反应速率，但不能使不能进行的反应转化为能进行的反应，A错误；
B．把烧杯中的冷水换成热水，镁会反应但铝不反应，B正确；
C．把烧杯中的冷水换成盐酸，镁铝均反应，但相同条件下镁反应更快，C正确；
D．把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液，检验金属性强弱需要观察金属与水或酸反应的快慢程度，D错误；
故选BC；
（2）①A是强酸，其浓溶液在常温下可与铜反应，则A是硝酸；B是块状固体，应该是碳酸钙；烧杯中盛放C的水溶液，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色胶状沉淀生成，因此C中是硅酸钠，答案为：HNO3，Na2SiO3；
②硝酸与碳酸钙反应的化学方程式为；
③根据非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，以及较强酸制备较弱酸可知碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为氮>碳>硅，答案为：氮>碳>硅。
18．第三周期ⅡA族
设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：
，解得Ar＝24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。
19． r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
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。
(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：。
20． 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素，则B是O元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；则A是H，C是Na，D是S；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个，则E是Cl元素；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。
(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；
(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；
(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；
(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
21． 第二周期VA族 < ①②④
X原子的最外层电子数比Y的次外层电子数多3，则Y的次外层只能是2个电子，X的最外层电子数为5，Y和R同主族，且原子序数R是Y的2倍，则Y为O、R为S，Z是地壳中含量最多的金属元素，Z为Al，W形成的合金是目前使用最广泛的金属合金，W其Fe，据此解答。
根据以上分析：X为N、Y为O、Z为Al、R为S、W为Fe：
(1)X的核外电子排布为2、5，位于第二周期VA族，Z为Al核外电子排布为2、8、3，核外电子排布图为： ，故答案为：第二周期VA族； ；
(2)R的简单氢化物为H2S，其电子式为： ，O的非金属性强于N，非金属性越强形成的气态氢化物越稳定，即H2O比NH3稳定，故答案为： ；<；
(3)W的低价氧化物对应的水化物为氢氧化亚铁，易被氧化，制备时要防止与氧气接触，装置①稀硫酸与铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气可排尽装置内的空气，然后滴加NaOH溶液，反应生成氢氧化亚铁，故可以制备；②装置中硫酸与铁反应前先打开弹簧夹a，让生成氢气排尽装置中的空气后，关闭弹簧夹，继续生成的氢气能将硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中生成氢氧化亚铁，故可以制备；③氢氧化钠溶液直接滴入敞口的试管中会有空气进入氧化氢氧化亚铁，最终得不到氢氧化亚铁，故不可以制备；④苯密度小于水浮于水面上可以起到隔绝空气的作用，用长导管吸取氢氧化钠溶于伸入试管内挤压出来，可以防止氧气带入，可知制备，故答案为：①②④。
(4)W2(RY4)3为硫酸铁，H2R为H2S，R单质为S，WRY4为硫酸亚铁，由图示可知反应i发生的反应为，反应的离子方程式为：，故答案为：；
22． O Ca Na Cl
A元素是地壳中含量最多的元素，A为O元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和，B为Ca元素；同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，C元素是第三周期第一电离能最小的元素，C为Na元素；同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，D元素在第三周期中电负性最大，D为Cl元素。
(1)根据上述分析可知，A、B、C、D四种元素分别为：O、Ca、Na、Cl；
(2)O为8号元素，原子核外有8个电子，核外电子排布式为；B为Ca元素，原子核外电子排布的价电子排布式为； C是Na元素，原子的核外电子排布图为。
