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人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律测试题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律测试题，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第四章《物质结构 元素周期律》单元检测题
一、单选题
1．某离子化合物的结构如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的最低负价与Y的最高正价代数和为0，X与Z同主族。下列说法不正确的是
A．Y、Z组成的化合物水溶液呈碱性 B．原子半径大小：Z>Y>X>W
C．W、Y组成的化合物有强还原性 D．最简单氢化物的稳定性：X>Z
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。n、p、r是由这些元素组成的二元化合物。m 是元素W的单质。q是元素Y的单质且是制作太阳能电池的原料。p在常温下为常见无色液体，0.010mol·L-1的r溶液中c(H+)为0.010 mol·L-1，s是弱酸且不溶于水。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．r易溶于p
B．原子半径：Z
…
D
A
…
B
C
A．最外层电子数：C＞B＝D＞A
B．原子半径：A＞B＞C＞D
C．最高价氧化物水化物的酸性：C＞B＞A
D．简单离子还原性：C＞B＞A
4．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B形成的简单化合物常用作制冷剂，C原子的最外层电子排布式是2s22p4，D原子最外层电子数与最内层电子数相等，E的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．化合物EC2、乙烯使溴水褪色的原理相同 B．B的氧化物对应的水化物一定是强酸
C．D、E的简单离子均能破坏水的电离平衡 D．化合物DC与A2C2中化学键类型相同
5．下列说法正确的是
A．12C和14N含有相同的中子数
B．14C和14N质量数相同，互为同位素
C．12C和13N中子数相同，质子数不同，互为同位素
D．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X与Z同主族，W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，四种元素组成的一种食品添加剂的结构如图所示，下列叙述正确的是
A．Y、Z形成的简单离子半径：Y
C．W的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．W、Y对应的简单氢化物沸点：Y
A．COCl2的结构式： B．二氧化硅的分子式：SiO2
C．CH4的比例模型： D．Cl-的结构示意图：
8．下列说法不正确的是（ ）
A．金刚石和C70互为同素异形体，熔点和硬度都很高
B．15N和14C中子数相同，属于两种核素
C．丙烯酸(CH2=CHCOOH)和油酸互为同系物
D．CH2(NH2)COOH和CH3CH2NO2互为同分异构体
9．下列排列顺序不正确的是
A．原子半径：Al＞Mg＞Na B．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
C．热稳定性：HF＞HCl＞H2S D．元素的非金属性：N＜O＜F
10．已知元素的原子序数，可以推断出原子的（ ）
①质子数 ②中子数 ③质量数 ④核电荷数 ⑤核外电子数
A．①④⑤ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③
11．据报道，科学家已成功合成了少量，有关的说法正确的是
A．和的化学性质完全相同 B．的摩尔质量是
C．和是氢元素的两种核素 D．是氢元素的一种同位素
12．下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是
A．NaF、 B．NaOH、NaClO C．CaO、 D．、
13．某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素，Z与R不在同一周期。下列叙述正确的是
A．Z、W的氢化物均很稳定
B．阴离子的还原性：R>X
C．W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物，且褪色原理相同
D．元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐
14．某短周期非金属元素，其原子核外最外层电子数是内层电子数的一半，则此非金属元素在元素在元素周期表中的位置是（ ）
A．第二周期第IA族 B．第三周期第IVA族
C．第二周期第VIA族 D．第三周期第VA族
15．已知七种短周期元素a～g的有关信息如下表所示：
元素编号
a
b
c
d
e
f
g
原子半径 / nm
0.037
0.074
0.082
0.102
0.143
0.152
0.186
最高化合价或最低化合价
＋1
－2
+3
－2
+3
+1
+1
下列推断正确的是
A．氢氧化物碱性的强弱：f < g B．简单离子的离子半径：b < g
C．元素e的氧化物只能与酸反应 D．元素a与元素d形成的化合物属于离子化合物
二、填空题
16．随原子序数的递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是__________________。
（2）比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)______＞_______；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞____。
（3）画出x2d2的电子式：____________________；
（4）已知1mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。
（5）写出用惰性电极电解eh溶液的化学方程式：________________________________。
17．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
族 周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
O
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
⑪
⑫
（1）写出下列元素符号：⑥_____，⑦_____。（写元素符号下同）
（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是_____，最活泼的非金属元素是_____，最不活泼的元素是_____。
（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_____，碱性最强的是_____，呈两性的氢氧化物是_____。（写化学式）
三、实验题
18．实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较
实验步骤
实验结论
①氯水+1 mL 四氯化碳，振荡，静置，
观察四氯化碳层颜色
氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②溴化钠溶液+氯水+1 mL 四氯化碳
，振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色
③碘化钾溶液+氯水+1 mL 四氯化碳，
振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色
实验药品：溴化钠溶液、碘化钾溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
实验设计如下，请回答：
（1）完成该实验需用到的实验仪器是__、__。
（2）②中反应的化学方程式为__；③中反应的离子方程式为__。
（3）四氯化碳在实验中所起的作用是__。
（4）该同学的实验设计不足之处是__，改进的办法是__。
19．某化学兴趣小组用如图实验装置和试剂，设计实验比较硫和氯的非金属性强弱，并收集纯净干燥的氯气，回答下列问题：(已知：)
A B C D E F
(1)仪器a的名称为____________
(2)浓盐酸在A装置的反应中，既表现出酸性又表现出____________性(填“氧化性”或“还原性”)
(3)装置连接顺序为A-____________-C-D
(4)F中反应的离子方程式为____________
(5)E装置的作用是____________，D装置中的试剂是____________
(6)从实验可知非金属性：硫______氯(填“>”或“<”)
四、计算题
20．向50mLbmol/L的AlCl3溶液中加入50mLamol/L的NaOH溶液。
（1）当a、b关系不同时，反应所生成沉淀的质量不同。填写下表：___
a与b的关系
生成沉淀的质量（g）
（2）若b=1mol/L时，要生成沉淀3.12g，则a值等于多少___？
21．将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）求：
(1)加入NaOH溶液0-20mL过程中反应方程式为：_______________。160-180mL过程中反应方程式为___________________。
(2)合金中Mg的质量为____________g。所用HCl的物质的量浓度为____________mol/L。
参考答案：
1．B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的最低负价与Y的最高正价代数和为0，X与Z同主族。由离子结构可知，Y易失去1个电子，Z与X之间形成4个共价键，X与其他元素之间形成2个共价键，W与X之间只有一个共价键，说明W为氢元素，X为氧元素，Z为硫元素，Y为钠元素。
【详解】A. Y、Z组成的化合物为硫化钠，是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，A正确；
B. 原子半径同周期，从左到右依次减小；同主族，从上到下依次增大，即大小：Y > Z >X>W，B错误；
C. W、Y组成的化合物为NaH，H为-1价，具有强还原性，有强还原性，C正确；
D. 最简单氢化物的稳定性与非金属性有关，非金属性越强，稳定性越强，X>Z，D正确；
答案为B。
2．D
【分析】由图和已知条件可知，W为H元素，X为O元素，Y为Si元素，Z为Cl元素，m为H2，n为SiCl4，p为H2O，q为Si，r为HCl，s为H2SiO3。
【详解】A．氯化氢易溶于水形成盐酸，A正确；
B．同一周期原子半径随原子序数递增而减小，Z
故选D。
3．D
【详解】A的最外层电子数是最内层电子数的一半，则A为Na；B、D相互间可形成BD2、BD3，再结合B、D为同一主族元素，由可确定B、D分别是S、O；最后确定C为Cl。
A. A、B、C、D的最外层电子数分别为1、6、7、6，符合C＞B＝D＞A的关系，A正确；
B. 同一周期元素原子半径从左到右依次减小，同一主族，元素原子半径从上到下依次增大，则原子半径：A＞B＞C＞D，B正确；
C. A的最高价氧化物水化物NaOH显碱性、B的最高价氧化物水化物H2SO4显酸性、Cl的最高价氧化物的水化物显酸性，且比H2SO4酸性强，C正确；
D.还原性S2－>Cl－，即B>C，D错误。
故选D。
4．C
【分析】A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B形成化合物常用作制冷剂，制冷剂为氨气，所以A为氢元素，B为氮元素，C原子的最外层电子排布式是2s22p4，即C是氧元素，D原子最外层电子数与最内层电子数相等，则D为镁元素，E的最高正价与最低负价代数和为4，则E为硫元素。
【详解】A．根据分析，化合物EC2是SO2，SO2使溴水褪色发生氧化还原反应，乙烯使溴水褪色发生加成反应，反应原理不同，A错误；
B．根据分析，B是氮元素，N的氧化物N2O3对应的水化物HNO2为弱酸，B错误；
C．根据分析，D、E的简单离子是Mg2+和S2-，由于Mg2+，S2-水解,可促进水的电离，C正确；
D．根据分析，化合物DC与A2C2是MgO和H2O2，MgO含有离子键，H2O2含有共价键，化学键类型不同，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．12C与14N有相同的中子数分别为：12-6=6，14-7=7，两者不相等，故A错误；
B．14C和14N质量数相同，质子数不等，二者不是同位素，故B错误；
C．12C和13N中子数相同都是6，质子数不同，不是互为同位素，故C错误；
D．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同，故D正确；
故选D。
【点睛】本题考查了同位素的判断以及质子数、中子数和质量数的关系等知识点。根据同位素的概念，质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素，同位素是不同的原子，但是属于同一种元素；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，中子数=质量数-质子数。
6．B
【分析】根据以上图示元素形成的化学键判断Y形成两个共价键推测Y是氧元素，X形成1个化学键推测是氢元素，W形成5个共价键，推测是氮或磷元素，Z失去1个电子且与X同族，推测Z是钠元素，符合W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，W的原子序数大于Z，故推测W为磷元素，故X、Y、Z、W元素分别为H、O、Na、P；
【详解】A．Y、Z形成的简单离子为O2-和Na+，两者核外电子排布相同，根据原子序数越大，半径越小，则O2->Na+；故Y >Z，故A不正确；
B．Z分别与X、Y形成的化合物为NaH和Na2O都含有离子键，故B正确；
C．W的最高化合价氧化物的水化物为H3PO4属于弱酸，故C不正确；
D．W、Y对应的简单氢化物PH3和H2O，两种物质都属于分子晶体，水分子间存在氢键，故沸点高，故D不正确；
故选答案B；
【点睛】此题考查元素推断及元素周期律的应用；注意根据元素成键特点判断元素。
7．B
【详解】A．COCl2分子中碳原子和氧原子之间形成2对共用电子对，碳原子连接2个氯原子，碳原子和氯原子之间形成1对共用电子对，COCl2的结构式为：，A正确；
B．二氧化硅是由氧原子和硅原子以共价键构成的共价晶体，不存在二氧化硅分子，化学式为SiO2，B错误；
C．CH4分子为正四面体结构，含有4个碳氢键，碳原子半径比氢原子大，其比例模型为，C正确；
D．Cl-核内有17个质子，核外有三个电子层，最外层有8个电子，其结构示意图为，D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．金刚石和C70都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，C70的硬度小，故A错误；
B．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，15N和14C中子数相同，属于两种核素，故B正确；
C．结构相似，类别相同，在分子组成上相差一个或多个“-CH2-”原子团的有机物互称为同系物，丙烯酸CH2=CHCOOH和油酸C17H33COOH分子中都含有官能团羧基，它们的烃基中都只含有一个不饱和的碳碳双键，所以二者分子结构相似，并且在组成上相差15个-CH2，完全符合同系物的定义，故二者属于同系物，故C正确；
D．分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体，CH2(NH2)COOH和CH3CH2NO2二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
答案选A。
【点睛】同系物和同分异构体针对的都是有机物，同系物的结构相似，同分异构体是分子式相同，需要清晰辨别。
9．A
【详解】A．同周期从左向右原子半径在减小，则原子半径为Na＞Mg＞Al，故A错误；
B．非金属性Cl＞S＞P，对应最高价氧化物的水化物的酸性为HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故B正确；
C．非金属性F＞Cl＞S，则气态氢化物的稳定性为HF＞HCl＞H2S，故C正确；
D．同周期从左向右非金属性增强，则元素的非金属性：N＜O＜F，故D正确；
故选A。
10．A
【详解】原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，因此已知元素的原子序数，可以推断出原子的质子数、核电荷数、核外电子数，但不能计算中子数和质量数，则①④⑤满足题意；
答案选A。
11．B
【解析】H3表示由3个H构成的分子，是氢的一种单质，与H2互为同素异形体。
【详解】A. H3和H2的结构不同，所以化学性质不相同，A选项错误；
B. H3的摩尔质量是1g∙mol-1×3=3g∙mol-1，B选项正确；
C. 核素是含有一定数目的质子和中子的原子，H3和H2不是原子，C选项错误；
D. 同位素是含相同数目的质子和不同数目的中子的原子（核素）之间的互称，H3表示的是分子，不是原子，D选项错误；
答案选B。
【点睛】不要混淆同位素和同素异形体两个概念：同位素表示的是原子（核素）之间的关系，同素异形体表示的是单质之间的关系。
12．B
【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，第IA族、第IIA族和第VIA族、第VIIA族元素之间易形成离子键。
【详解】A． NaF中钠离子和氟离子之间只存在离子键、含有离子键（铵根离子和氯离子）和共价键（铵根离子中氮原子和氢原子间），所以化学键类型不同，故A不选；
B． NaOH、NaClO含有离子键（钠离子与氢氧根离子、次氯酸根离子）和共价键（氧原子和氢原子、氧原子和氯原子间），所以化学键类型相同，故B选；
C． CaO中钙离子和氧离子之间只存在离子键、含有离子键（钠离子与过氧根离子间）和共价键（过氧根离子中两个氧原子间），所以化学键类型不同，故C不选；
D． 中镁离子和氯离子之间只存在离子键、中铝原子和氯原子间只存在共价键，所以化学键类型不同，故D不选；
故选B。
13．D
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素， X形成1对共用电子对，X为H，Y形成4对共用电子对，Y为C，Z形成3对共用电子对、又和氢离子形成1个配位键，Z为N，W形成2对共用电子对，W为O，R为原子序数逐渐增大的短周期元素，Z与R不在同一周期，R呈-1价，R为Cl。
【详解】A． W的氢化物可以为过氧化氢，不稳定，A错误；
B． H-具有很强的还原性，还原性：H-＞Cl-，B错误；
C． W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物，例如前者为二氧化硫通过与品红生成无色不稳定物质而漂白、后者为二氧化氯通过强氧化性而使品红褪色，褪色原理不同，C错误；
D．含C元素的含氧酸盐有碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、草酸氢钠等等，含氯元素的含氧酸盐有次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠，故元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐，D正确；
答案选D。
14．D
【详解】某短周期非金属元素，其原子核外最外层电子数是内层电子数的一半，若为第二周期的元素，则为锂元素，锂是金属元素；若为第三周期的元素，则为磷元素，磷是非金属元素；磷在周期表中的位置是第三周期第VA族，故选D。
15．A
【分析】a、f、g的最高正价为+1，为第ⅠA族元素，原子半径a＜f＜g，故a为H元素、f为Li元素、g为Na元素．b、d的最低负极为-2价，处于第ⅥA族，b的原子半径减小，故b为O元素，d为S元素．c、e的最高正价为+3，处于第ⅢA族，c的原子半径较小，故c为B元素、e为Al元素。
【详解】A、金属性g＞f，故最高价氧化物水化物的碱性：f＜g，故A正确；
B、b、g的简单离子分别为O2-、Na+，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2-＞Na+，故B错误；
C、元素e的氧化物是氧化铝，属于两性氧化物，既可以与酸反应也可以与碱反应，故C错误；
D、元素a与元素d形成的化合物是H2S，属于共价化合物，故D错误；
故选A。
16． 第三周期Ⅲ A族 r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH= -511kJ·mol-1
【分析】同周期从左向右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径依次增大，主族元素的最高正价等于族序数，最低负价的绝对值=8－最外层电子数，据此分析出，x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl，据此分析；
【详解】根据最高正价或最低负价，以及原子序数、原子半径，推出x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl；
（1）f为Al，位于第三周期第Ⅲ A族；
（2）d、e简单离子是O2-、Na+，它们核外电子排布相同，原子序数越大，半径越小，即r(O2-)>r(Na+)；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，g为S，h为Cl，Cl的非金属性强于S，即HClO4的酸性强于H2SO4；
（3）x2d2的化学式为H2O2，其结构式为H-O-O-H，电子式为 ；
（4）Na在氧气中燃烧生成Na2O2，即1mol Na在氧气中燃烧，生成Na2O2的热化学反应方程式为Na(s)+O2(g)= Na2O2(s) △H= -255.5kJ·mol-1，或2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H= -511kJ·mol-1；
（5）惰性材料电解饱和食盐水，其反应方程式为。
17． Si S K F Ar HClO4 KOH Al（OH）3
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知①～⑫分别是N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br。
【详解】（1）根据以上分析可知⑥是Si，⑦是S；
（2）同主族从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，同周期自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，因此在这些元素中，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是稀有气体元素Ar；
（3）非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，F没有含氧酸，则酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3。
18． 试管 胶头滴管 2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2 Cl2＋2I-=2Cl-＋I2 萃取剂 没能比较出溴和碘单质的氧化性强弱 将第③改为碘化钾溶液＋溴水＋1mL四氯化碳，振荡、静置，观察四氯化碳层的颜色
【分析】(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应；
(2)②中反应的化学方程式为 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2；
(3)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳；
(4)不能比较溴、碘的氧化性强弱，以此来解答。
【详解】由非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱可知，Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2，
(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应，还需要胶头滴管滴加液体，
故答案为：试管、胶头滴管；
(2)②中反应的化学方程式为2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式为2I−+Cl2=2Cl−+I2，
故答案为：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2I−+Cl2=2Cl−+I2；
(3)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳，所以其作用为萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象，
故答案为：萃取剂；
(4)设计的实验中不能证明溴的氧化性强于碘，把第③步改为：KI溶液+溴水+1mLCCl4，振荡,静置，观察CCl4层颜色，
故答案为：没有比较Br2和I2的氧化性强弱；把第③步改为：将溴水滴在KI淀粉试纸上，观察试纸是否变蓝色(或KI溶液+溴水+1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色)。
【点睛】由非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱可知，Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
19． 分液漏斗 还原 F、E、B 除去氯化氢气体 氢氧化钠溶液 <
【分析】A装置中产生氯气，含有HCl杂质，经过E，饱和食盐水可除去氯气中的HCl，再经过F，通过发生反应：，则可根据溶液变浑浊，得出非金属性Cl>S，再经过B，浓硫酸干燥氯气，C装置用于用向上排空气法收集氯气，尾气用D处理，据此回答；
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗；
(2) A装置中的反应为：，氯元素化合价部分升高，浓盐酸既表现出酸性又表现出还原性；
(3)据上分析，装置连接顺序为A- F - E - B -C-D；
(4)F中反应为氯气和硫化钠反应生成氯化钠和硫，则离子方程式为：；
(5)E装置中是饱和食盐水，作用是除去氯气中氯化氢气体；D装置中的试剂是氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应被吸收避免污染空气；
(6) ，则还原性为S2-> Cl-，非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则非金属性：硫<氯。
【点睛】本题考查有关氯气的实验室制备、除杂、干燥和非金属性的强弱比较，弄清装置连接的先后顺序是解答的关键。
20．
a与b的关系
生成沉淀的质量（g）
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
2.4或3.2
【分析】50mLbmol/L的AlCl3的物质的量为50×10-3L×bmol/L=0.05 bmol， 50mLamol/L的NaOH溶液物质的量为50×10-3L×amol/L=0.05 amol。
AlCl3和NaOH溶液反应可能生成Al(OH)3或NaAlO2，AlCl3溶液中加入NaOH溶液的反应过程为：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓，Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O，总反应：AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O。可在此基础上进行讨论。
【详解】(1)根据反应AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓，AlCl3过量和恰好完全生成Al(OH)3时，NaOH全部用于生成沉淀，关系为：0.05bmol×3≥0.05amol，a≤3b，生成的沉淀质量为0.05amol××78g∙mol-1=1.3ag；根据反应AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O，恰好完全生成NaAlO2 和NaOH过量时，关系为：0.05bmol×4=0.05amol，a≥4b，此时无沉淀；当4b＞a＞3b 时，分两步计算：
第一步，AlCl3完全沉淀，生成Al(OH)30.05bmol，消耗NaOH0.05bmol×3=0.15bmol；第二步，沉淀部分溶解：
n=(0.05a-0.15b)mol
则未溶的沉淀质量为：[0.05bmol-(0.05a-0.15b)mol]×78g∙mol-1=(15.6b-3.9a)g。
综上所述，当a、b关系不同时，反应所生成沉淀的质量如下表：
a与b的关系
生成沉淀的质量(g)
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
答案为：
a与b的关系
生成沉淀的质量(g)
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
(2) 若b=1mol/L时，a=要生成沉淀3.12g讨论如下：
a≤3b=3时，1.3a=3.12，a=2.4<3，答案合理；4b＞a＞3b即4＞a＞3时，15.6b-3.9a=15.6-3.9a=3.12，a=3.2，4＞3.2＞3，答案合理。
答案为：2.4或3.2
【点睛】与量有关的反应，要特别注意反应物之间量的关系，量不同，产物可能不同；分步反应要清楚反应的过程，并按反应的顺序进行计算。
21．(1) HCl + NaOH=NaCl+ H2O Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O
(2) 4.8 8
【详解】（1）加入NaOH溶液0-20mL过程中溶液无沉淀产生，显然盐酸过量，发生氢氧化钠与盐酸中和反应：HCl + NaOH=NaCl+ H2O，160--180mL过程中沉淀质量减少，发生氢氧化铝与氢氧化钠发生，沉淀溶解：Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O，故答案为HCl + NaOH═NaCl+ H2O ；Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O；
（2）160-180mL即0.1mol氢氧化钠溶解氢氧化铝：Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O，则Al(OH)3为0.1mol，则氯化铝溶液生成氢氧化铝沉淀时消耗0. 3molNaOH、体积为60mL，则(160-20-60)mL=80mL氢氧化钠、即0.4mol用于沉淀镁离子，则镁离子为0.2mol，由元素质量守恒，解得m(Mg)=4.8g；则溶解镁消耗HCl是0.4mol，由，，算出溶解铝消耗的盐酸n(HCl)=0.3mol，与合金反应后中和多余HCl消耗了0.1mol的NaOH，所以多余HCl有0.1mol，则盐酸一共就是0.4mol +0.3mol +0.1mol =0.8molHCl，所以c(HCl)= =8mol/L，故答案为4.8；8。
第四章《物质结构 元素周期律》单元检测题
一、单选题
1．某离子化合物的结构如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的最低负价与Y的最高正价代数和为0，X与Z同主族。下列说法不正确的是
A．Y、Z组成的化合物水溶液呈碱性 B．原子半径大小：Z>Y>X>W
C．W、Y组成的化合物有强还原性 D．最简单氢化物的稳定性：X>Z
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。n、p、r是由这些元素组成的二元化合物。m 是元素W的单质。q是元素Y的单质且是制作太阳能电池的原料。p在常温下为常见无色液体，0.010mol·L-1的r溶液中c(H+)为0.010 mol·L-1，s是弱酸且不溶于水。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．r易溶于p
B．原子半径：Z
…
D
A
…
B
C
A．最外层电子数：C＞B＝D＞A
B．原子半径：A＞B＞C＞D
C．最高价氧化物水化物的酸性：C＞B＞A
D．简单离子还原性：C＞B＞A
4．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B形成的简单化合物常用作制冷剂，C原子的最外层电子排布式是2s22p4，D原子最外层电子数与最内层电子数相等，E的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．化合物EC2、乙烯使溴水褪色的原理相同 B．B的氧化物对应的水化物一定是强酸
C．D、E的简单离子均能破坏水的电离平衡 D．化合物DC与A2C2中化学键类型相同
5．下列说法正确的是
A．12C和14N含有相同的中子数
B．14C和14N质量数相同，互为同位素
C．12C和13N中子数相同，质子数不同，互为同位素
D．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X与Z同主族，W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，四种元素组成的一种食品添加剂的结构如图所示，下列叙述正确的是
A．Y、Z形成的简单离子半径：Y
C．W的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．W、Y对应的简单氢化物沸点：Y
A．COCl2的结构式： B．二氧化硅的分子式：SiO2
C．CH4的比例模型： D．Cl-的结构示意图：
8．下列说法不正确的是（ ）
A．金刚石和C70互为同素异形体，熔点和硬度都很高
B．15N和14C中子数相同，属于两种核素
C．丙烯酸(CH2=CHCOOH)和油酸互为同系物
D．CH2(NH2)COOH和CH3CH2NO2互为同分异构体
9．下列排列顺序不正确的是
A．原子半径：Al＞Mg＞Na B．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
C．热稳定性：HF＞HCl＞H2S D．元素的非金属性：N＜O＜F
10．已知元素的原子序数，可以推断出原子的（ ）
①质子数 ②中子数 ③质量数 ④核电荷数 ⑤核外电子数
A．①④⑤ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②③
11．据报道，科学家已成功合成了少量，有关的说法正确的是
A．和的化学性质完全相同 B．的摩尔质量是
C．和是氢元素的两种核素 D．是氢元素的一种同位素
12．下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是
A．NaF、 B．NaOH、NaClO C．CaO、 D．、
13．某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素，Z与R不在同一周期。下列叙述正确的是
A．Z、W的氢化物均很稳定
B．阴离子的还原性：R>X
C．W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物，且褪色原理相同
D．元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐
14．某短周期非金属元素，其原子核外最外层电子数是内层电子数的一半，则此非金属元素在元素在元素周期表中的位置是（ ）
A．第二周期第IA族 B．第三周期第IVA族
C．第二周期第VIA族 D．第三周期第VA族
15．已知七种短周期元素a～g的有关信息如下表所示：
元素编号
a
b
c
d
e
f
g
原子半径 / nm
0.037
0.074
0.082
0.102
0.143
0.152
0.186
最高化合价或最低化合价
＋1
－2
+3
－2
+3
+1
+1
下列推断正确的是
A．氢氧化物碱性的强弱：f < g B．简单离子的离子半径：b < g
C．元素e的氧化物只能与酸反应 D．元素a与元素d形成的化合物属于离子化合物
二、填空题
16．随原子序数的递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是__________________。
（2）比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)______＞_______；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞____。
（3）画出x2d2的电子式：____________________；
（4）已知1mol e的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。
（5）写出用惰性电极电解eh溶液的化学方程式：________________________________。
17．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
族 周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
O
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
⑪
⑫
（1）写出下列元素符号：⑥_____，⑦_____。（写元素符号下同）
（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是_____，最活泼的非金属元素是_____，最不活泼的元素是_____。
（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_____，碱性最强的是_____，呈两性的氢氧化物是_____。（写化学式）
三、实验题
18．实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较
实验步骤
实验结论
①氯水+1 mL 四氯化碳，振荡，静置，
观察四氯化碳层颜色
氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②溴化钠溶液+氯水+1 mL 四氯化碳
，振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色
③碘化钾溶液+氯水+1 mL 四氯化碳，
振荡、静置后，观察四氯化碳层颜色
实验药品：溴化钠溶液、碘化钾溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
实验设计如下，请回答：
（1）完成该实验需用到的实验仪器是__、__。
（2）②中反应的化学方程式为__；③中反应的离子方程式为__。
（3）四氯化碳在实验中所起的作用是__。
（4）该同学的实验设计不足之处是__，改进的办法是__。
19．某化学兴趣小组用如图实验装置和试剂，设计实验比较硫和氯的非金属性强弱，并收集纯净干燥的氯气，回答下列问题：(已知：)
A B C D E F
(1)仪器a的名称为____________
(2)浓盐酸在A装置的反应中，既表现出酸性又表现出____________性(填“氧化性”或“还原性”)
(3)装置连接顺序为A-____________-C-D
(4)F中反应的离子方程式为____________
(5)E装置的作用是____________，D装置中的试剂是____________
(6)从实验可知非金属性：硫______氯(填“>”或“<”)
四、计算题
20．向50mLbmol/L的AlCl3溶液中加入50mLamol/L的NaOH溶液。
（1）当a、b关系不同时，反应所生成沉淀的质量不同。填写下表：___
a与b的关系
生成沉淀的质量（g）
（2）若b=1mol/L时，要生成沉淀3.12g，则a值等于多少___？
21．将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）求：
(1)加入NaOH溶液0-20mL过程中反应方程式为：_______________。160-180mL过程中反应方程式为___________________。
(2)合金中Mg的质量为____________g。所用HCl的物质的量浓度为____________mol/L。
参考答案：
1．B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的最低负价与Y的最高正价代数和为0，X与Z同主族。由离子结构可知，Y易失去1个电子，Z与X之间形成4个共价键，X与其他元素之间形成2个共价键，W与X之间只有一个共价键，说明W为氢元素，X为氧元素，Z为硫元素，Y为钠元素。
【详解】A. Y、Z组成的化合物为硫化钠，是强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，A正确；
B. 原子半径同周期，从左到右依次减小；同主族，从上到下依次增大，即大小：Y > Z >X>W，B错误；
C. W、Y组成的化合物为NaH，H为-1价，具有强还原性，有强还原性，C正确；
D. 最简单氢化物的稳定性与非金属性有关，非金属性越强，稳定性越强，X>Z，D正确；
答案为B。
2．D
【分析】由图和已知条件可知，W为H元素，X为O元素，Y为Si元素，Z为Cl元素，m为H2，n为SiCl4，p为H2O，q为Si，r为HCl，s为H2SiO3。
【详解】A．氯化氢易溶于水形成盐酸，A正确；
B．同一周期原子半径随原子序数递增而减小，Z
故选D。
3．D
【详解】A的最外层电子数是最内层电子数的一半，则A为Na；B、D相互间可形成BD2、BD3，再结合B、D为同一主族元素，由可确定B、D分别是S、O；最后确定C为Cl。
A. A、B、C、D的最外层电子数分别为1、6、7、6，符合C＞B＝D＞A的关系，A正确；
B. 同一周期元素原子半径从左到右依次减小，同一主族，元素原子半径从上到下依次增大，则原子半径：A＞B＞C＞D，B正确；
C. A的最高价氧化物水化物NaOH显碱性、B的最高价氧化物水化物H2SO4显酸性、Cl的最高价氧化物的水化物显酸性，且比H2SO4酸性强，C正确；
D.还原性S2－>Cl－，即B>C，D错误。
故选D。
4．C
【分析】A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B形成化合物常用作制冷剂，制冷剂为氨气，所以A为氢元素，B为氮元素，C原子的最外层电子排布式是2s22p4，即C是氧元素，D原子最外层电子数与最内层电子数相等，则D为镁元素，E的最高正价与最低负价代数和为4，则E为硫元素。
【详解】A．根据分析，化合物EC2是SO2，SO2使溴水褪色发生氧化还原反应，乙烯使溴水褪色发生加成反应，反应原理不同，A错误；
B．根据分析，B是氮元素，N的氧化物N2O3对应的水化物HNO2为弱酸，B错误；
C．根据分析，D、E的简单离子是Mg2+和S2-，由于Mg2+，S2-水解,可促进水的电离，C正确；
D．根据分析，化合物DC与A2C2是MgO和H2O2，MgO含有离子键，H2O2含有共价键，化学键类型不同，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．12C与14N有相同的中子数分别为：12-6=6，14-7=7，两者不相等，故A错误；
B．14C和14N质量数相同，质子数不等，二者不是同位素，故B错误；
C．12C和13N中子数相同都是6，质子数不同，不是互为同位素，故C错误；
D．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同，故D正确；
故选D。
【点睛】本题考查了同位素的判断以及质子数、中子数和质量数的关系等知识点。根据同位素的概念，质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素，同位素是不同的原子，但是属于同一种元素；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，中子数=质量数-质子数。
6．B
【分析】根据以上图示元素形成的化学键判断Y形成两个共价键推测Y是氧元素，X形成1个化学键推测是氢元素，W形成5个共价键，推测是氮或磷元素，Z失去1个电子且与X同族，推测Z是钠元素，符合W与X原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，W的原子序数大于Z，故推测W为磷元素，故X、Y、Z、W元素分别为H、O、Na、P；
【详解】A．Y、Z形成的简单离子为O2-和Na+，两者核外电子排布相同，根据原子序数越大，半径越小，则O2->Na+；故Y >Z，故A不正确；
B．Z分别与X、Y形成的化合物为NaH和Na2O都含有离子键，故B正确；
C．W的最高化合价氧化物的水化物为H3PO4属于弱酸，故C不正确；
D．W、Y对应的简单氢化物PH3和H2O，两种物质都属于分子晶体，水分子间存在氢键，故沸点高，故D不正确；
故选答案B；
【点睛】此题考查元素推断及元素周期律的应用；注意根据元素成键特点判断元素。
7．B
【详解】A．COCl2分子中碳原子和氧原子之间形成2对共用电子对，碳原子连接2个氯原子，碳原子和氯原子之间形成1对共用电子对，COCl2的结构式为：，A正确；
B．二氧化硅是由氧原子和硅原子以共价键构成的共价晶体，不存在二氧化硅分子，化学式为SiO2，B错误；
C．CH4分子为正四面体结构，含有4个碳氢键，碳原子半径比氢原子大，其比例模型为，C正确；
D．Cl-核内有17个质子，核外有三个电子层，最外层有8个电子，其结构示意图为，D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．金刚石和C70都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，C70的硬度小，故A错误；
B．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，15N和14C中子数相同，属于两种核素，故B正确；
C．结构相似，类别相同，在分子组成上相差一个或多个“-CH2-”原子团的有机物互称为同系物，丙烯酸CH2=CHCOOH和油酸C17H33COOH分子中都含有官能团羧基，它们的烃基中都只含有一个不饱和的碳碳双键，所以二者分子结构相似，并且在组成上相差15个-CH2，完全符合同系物的定义，故二者属于同系物，故C正确；
D．分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体，CH2(NH2)COOH和CH3CH2NO2二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
答案选A。
【点睛】同系物和同分异构体针对的都是有机物，同系物的结构相似，同分异构体是分子式相同，需要清晰辨别。
9．A
【详解】A．同周期从左向右原子半径在减小，则原子半径为Na＞Mg＞Al，故A错误；
B．非金属性Cl＞S＞P，对应最高价氧化物的水化物的酸性为HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故B正确；
C．非金属性F＞Cl＞S，则气态氢化物的稳定性为HF＞HCl＞H2S，故C正确；
D．同周期从左向右非金属性增强，则元素的非金属性：N＜O＜F，故D正确；
故选A。
10．A
【详解】原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，因此已知元素的原子序数，可以推断出原子的质子数、核电荷数、核外电子数，但不能计算中子数和质量数，则①④⑤满足题意；
答案选A。
11．B
【解析】H3表示由3个H构成的分子，是氢的一种单质，与H2互为同素异形体。
【详解】A. H3和H2的结构不同，所以化学性质不相同，A选项错误；
B. H3的摩尔质量是1g∙mol-1×3=3g∙mol-1，B选项正确；
C. 核素是含有一定数目的质子和中子的原子，H3和H2不是原子，C选项错误；
D. 同位素是含相同数目的质子和不同数目的中子的原子（核素）之间的互称，H3表示的是分子，不是原子，D选项错误；
答案选B。
【点睛】不要混淆同位素和同素异形体两个概念：同位素表示的是原子（核素）之间的关系，同素异形体表示的是单质之间的关系。
12．B
【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，第IA族、第IIA族和第VIA族、第VIIA族元素之间易形成离子键。
【详解】A． NaF中钠离子和氟离子之间只存在离子键、含有离子键（铵根离子和氯离子）和共价键（铵根离子中氮原子和氢原子间），所以化学键类型不同，故A不选；
B． NaOH、NaClO含有离子键（钠离子与氢氧根离子、次氯酸根离子）和共价键（氧原子和氢原子、氧原子和氯原子间），所以化学键类型相同，故B选；
C． CaO中钙离子和氧离子之间只存在离子键、含有离子键（钠离子与过氧根离子间）和共价键（过氧根离子中两个氧原子间），所以化学键类型不同，故C不选；
D． 中镁离子和氯离子之间只存在离子键、中铝原子和氯原子间只存在共价键，所以化学键类型不同，故D不选；
故选B。
13．D
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素， X形成1对共用电子对，X为H，Y形成4对共用电子对，Y为C，Z形成3对共用电子对、又和氢离子形成1个配位键，Z为N，W形成2对共用电子对，W为O，R为原子序数逐渐增大的短周期元素，Z与R不在同一周期，R呈-1价，R为Cl。
【详解】A． W的氢化物可以为过氧化氢，不稳定，A错误；
B． H-具有很强的还原性，还原性：H-＞Cl-，B错误；
C． W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物，例如前者为二氧化硫通过与品红生成无色不稳定物质而漂白、后者为二氧化氯通过强氧化性而使品红褪色，褪色原理不同，C错误；
D．含C元素的含氧酸盐有碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、草酸氢钠等等，含氯元素的含氧酸盐有次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠，故元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐，D正确；
答案选D。
14．D
【详解】某短周期非金属元素，其原子核外最外层电子数是内层电子数的一半，若为第二周期的元素，则为锂元素，锂是金属元素；若为第三周期的元素，则为磷元素，磷是非金属元素；磷在周期表中的位置是第三周期第VA族，故选D。
15．A
【分析】a、f、g的最高正价为+1，为第ⅠA族元素，原子半径a＜f＜g，故a为H元素、f为Li元素、g为Na元素．b、d的最低负极为-2价，处于第ⅥA族，b的原子半径减小，故b为O元素，d为S元素．c、e的最高正价为+3，处于第ⅢA族，c的原子半径较小，故c为B元素、e为Al元素。
【详解】A、金属性g＞f，故最高价氧化物水化物的碱性：f＜g，故A正确；
B、b、g的简单离子分别为O2-、Na+，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2-＞Na+，故B错误；
C、元素e的氧化物是氧化铝，属于两性氧化物，既可以与酸反应也可以与碱反应，故C错误；
D、元素a与元素d形成的化合物是H2S，属于共价化合物，故D错误；
故选A。
16． 第三周期Ⅲ A族 r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH= -511kJ·mol-1
【分析】同周期从左向右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径依次增大，主族元素的最高正价等于族序数，最低负价的绝对值=8－最外层电子数，据此分析出，x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl，据此分析；
【详解】根据最高正价或最低负价，以及原子序数、原子半径，推出x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl；
（1）f为Al，位于第三周期第Ⅲ A族；
（2）d、e简单离子是O2-、Na+，它们核外电子排布相同，原子序数越大，半径越小，即r(O2-)>r(Na+)；非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，g为S，h为Cl，Cl的非金属性强于S，即HClO4的酸性强于H2SO4；
（3）x2d2的化学式为H2O2，其结构式为H-O-O-H，电子式为 ；
（4）Na在氧气中燃烧生成Na2O2，即1mol Na在氧气中燃烧，生成Na2O2的热化学反应方程式为Na(s)+O2(g)= Na2O2(s) △H= -255.5kJ·mol-1，或2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H= -511kJ·mol-1；
（5）惰性材料电解饱和食盐水，其反应方程式为。
17． Si S K F Ar HClO4 KOH Al（OH）3
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知①～⑫分别是N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br。
【详解】（1）根据以上分析可知⑥是Si，⑦是S；
（2）同主族从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，同周期自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，因此在这些元素中，最活泼的金属元素是K，最活泼的非金属元素是F，最不活泼的元素是稀有气体元素Ar；
（3）非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，F没有含氧酸，则酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3。
18． 试管 胶头滴管 2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2 Cl2＋2I-=2Cl-＋I2 萃取剂 没能比较出溴和碘单质的氧化性强弱 将第③改为碘化钾溶液＋溴水＋1mL四氯化碳，振荡、静置，观察四氯化碳层的颜色
【分析】(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应；
(2)②中反应的化学方程式为 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2；
(3)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳；
(4)不能比较溴、碘的氧化性强弱，以此来解答。
【详解】由非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱可知，Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2，
(1)该实验用量筒量取试剂，可在试管中进行反应，还需要胶头滴管滴加液体，
故答案为：试管、胶头滴管；
(2)②中反应的化学方程式为2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；③中反应的离子方程式为2I−+Cl2=2Cl−+I2，
故答案为：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2I−+Cl2=2Cl−+I2；
(3)四氯化碳不参加反应，但卤素单质不易溶于水，易溶于四氯化碳，所以其作用为萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象，
故答案为：萃取剂；
(4)设计的实验中不能证明溴的氧化性强于碘，把第③步改为：KI溶液+溴水+1mLCCl4，振荡,静置，观察CCl4层颜色，
故答案为：没有比较Br2和I2的氧化性强弱；把第③步改为：将溴水滴在KI淀粉试纸上，观察试纸是否变蓝色(或KI溶液+溴水+1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色)。
【点睛】由非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱可知，Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
19． 分液漏斗 还原 F、E、B 除去氯化氢气体 氢氧化钠溶液 <
【分析】A装置中产生氯气，含有HCl杂质，经过E，饱和食盐水可除去氯气中的HCl，再经过F，通过发生反应：，则可根据溶液变浑浊，得出非金属性Cl>S，再经过B，浓硫酸干燥氯气，C装置用于用向上排空气法收集氯气，尾气用D处理，据此回答；
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗；
(2) A装置中的反应为：，氯元素化合价部分升高，浓盐酸既表现出酸性又表现出还原性；
(3)据上分析，装置连接顺序为A- F - E - B -C-D；
(4)F中反应为氯气和硫化钠反应生成氯化钠和硫，则离子方程式为：；
(5)E装置中是饱和食盐水，作用是除去氯气中氯化氢气体；D装置中的试剂是氢氧化钠溶液，氯气和氢氧化钠溶液反应被吸收避免污染空气；
(6) ，则还原性为S2-> Cl-，非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则非金属性：硫<氯。
【点睛】本题考查有关氯气的实验室制备、除杂、干燥和非金属性的强弱比较，弄清装置连接的先后顺序是解答的关键。
20．
a与b的关系
生成沉淀的质量（g）
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
2.4或3.2
【分析】50mLbmol/L的AlCl3的物质的量为50×10-3L×bmol/L=0.05 bmol， 50mLamol/L的NaOH溶液物质的量为50×10-3L×amol/L=0.05 amol。
AlCl3和NaOH溶液反应可能生成Al(OH)3或NaAlO2，AlCl3溶液中加入NaOH溶液的反应过程为：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓，Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O，总反应：AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O。可在此基础上进行讨论。
【详解】(1)根据反应AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓，AlCl3过量和恰好完全生成Al(OH)3时，NaOH全部用于生成沉淀，关系为：0.05bmol×3≥0.05amol，a≤3b，生成的沉淀质量为0.05amol××78g∙mol-1=1.3ag；根据反应AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O，恰好完全生成NaAlO2 和NaOH过量时，关系为：0.05bmol×4=0.05amol，a≥4b，此时无沉淀；当4b＞a＞3b 时，分两步计算：
第一步，AlCl3完全沉淀，生成Al(OH)30.05bmol，消耗NaOH0.05bmol×3=0.15bmol；第二步，沉淀部分溶解：
n=(0.05a-0.15b)mol
则未溶的沉淀质量为：[0.05bmol-(0.05a-0.15b)mol]×78g∙mol-1=(15.6b-3.9a)g。
综上所述，当a、b关系不同时，反应所生成沉淀的质量如下表：
a与b的关系
生成沉淀的质量(g)
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
答案为：
a与b的关系
生成沉淀的质量(g)
a≤3b
1.3a
4b＞a＞3b
15.6b-3.9a
a≥4b
0
(2) 若b=1mol/L时，a=要生成沉淀3.12g讨论如下：
a≤3b=3时，1.3a=3.12，a=2.4<3，答案合理；4b＞a＞3b即4＞a＞3时，15.6b-3.9a=15.6-3.9a=3.12，a=3.2，4＞3.2＞3，答案合理。
答案为：2.4或3.2
【点睛】与量有关的反应，要特别注意反应物之间量的关系，量不同，产物可能不同；分步反应要清楚反应的过程，并按反应的顺序进行计算。
21．(1) HCl + NaOH=NaCl+ H2O Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O
(2) 4.8 8
【详解】（1）加入NaOH溶液0-20mL过程中溶液无沉淀产生，显然盐酸过量，发生氢氧化钠与盐酸中和反应：HCl + NaOH=NaCl+ H2O，160--180mL过程中沉淀质量减少，发生氢氧化铝与氢氧化钠发生，沉淀溶解：Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O，故答案为HCl + NaOH═NaCl+ H2O ；Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O；
（2）160-180mL即0.1mol氢氧化钠溶解氢氧化铝：Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O，则Al(OH)3为0.1mol，则氯化铝溶液生成氢氧化铝沉淀时消耗0. 3molNaOH、体积为60mL，则(160-20-60)mL=80mL氢氧化钠、即0.4mol用于沉淀镁离子，则镁离子为0.2mol，由元素质量守恒，解得m(Mg)=4.8g；则溶解镁消耗HCl是0.4mol，由，，算出溶解铝消耗的盐酸n(HCl)=0.3mol，与合金反应后中和多余HCl消耗了0.1mol的NaOH，所以多余HCl有0.1mol，则盐酸一共就是0.4mol +0.3mol +0.1mol =0.8molHCl，所以c(HCl)= =8mol/L，故答案为4.8；8。
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