化学必修 第一册第二节 元素周期律精品单元测试练习

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单元测试
一、选择题
1．（2022·江苏·南京师大附中高一期末）2021年，“中国天眼”正式对全球开放，它能探测到宇宙边缘的中性氢，重现宇宙早期图像。下列有关说法正确的是
A．其塔架所用钢材的组成元素都是金属元素
B．其射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性
C．中性氢原子构成的氢气有三种同素异形体
D．其探测到的中性氢不含电子
【答案】B
【详解】A．钢材中含碳元素，A错误；
B．铝合金表面有致密的氧化膜，具有较强的抗腐蚀性，B正确；
C．中性氢原子构成的氢气只有一种单质，不存在同素异形体，C错误；
D．氢原子核外有1个电子，D错误；
故选B。
2．（2022·上海市宝山中学高一阶段练习）下列说法正确的是
A．由同种元素组成的物质一定是纯净物B．构成物质的微粒间的相互作用叫化学键
C．所有物质中都含有化学键D．化学键是指相邻原子之间的强烈相互作用
【答案】D
【详解】A．由同种元素组成的物质不一定是纯净物，如臭氧和氧气，A错误；
B．分子之间的相互作用叫分子间作用力，B错误；
C．稀有气体是单原子分子，不含化学键，C错误；
D．化学键是指相邻原子之间的强烈相互作用，D正确；
故选D。
3．（2022·北京朝阳·高一学业考试）美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素，并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A．118B．297C．61D．179
【答案】C
【详解】原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则的中子数=质量数-质子数=297-118=179，核外电子数=质子数=118，故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179-118=61，故C正确；
故选C。
4．（2022·江苏·南京师大附中高一期末）下列关于化合物、化学键和氢键、范德华力的说法中正确的是
A．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子
B．氯气分子间的范德华力与氯气分子熔沸点高低无关
C．水结成冰密度增大与水分子之间能形成氢键有关
D．化学键的形成一定伴随着电子的得失
【答案】A
【详解】A．由于物质对外不显电性，所以含有阴离子的化合物中一定含有阳离子，A正确；
B．氯气是分子晶体，熔沸点高低取决于分子间作用力即范德华力大小，B错误；
C．固体水分子和液体水分子都存在氢键，C错误；
D．共价键的形成是原子间的共用电子对的偏移，D错误；
故答案为：A。
5．（2022·北京平谷·高一期末）下列事实不能用元素周期律解释的是
A．稳定性：B．与反应，比剧烈
C．碱性：D．酸性：
【答案】D
【详解】A．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，则水的稳定性强于硫化氢能够用元素周期律解释，故A不符合题意；
B．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，与氢气反应的剧烈程度依次减弱，则氢气与氟气反应的剧烈程度剧大于氯气能够用元素周期律解释，故B不符合题意；
C．同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁能够用元素周期律解释，故C不符合题意；
D．元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性强弱有关，与酸性强弱无关，故D符合题意；
故选D。
6．（2022·北京·101中学高三阶段练习）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．原子半径：S＞ClB．还原性：H2Se＞H2S
C．结合质子能力：S2-＞Cl-D．酸性：H2SO4＞H3PO4
【答案】C
【详解】A．同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小，由于原子序数Cl>S，所以原子半径：S＞Cl，A项正确；
B．元素的非金属性越强，则简单氢化物的还原性越弱，由于非金属性S＞Te，则还原性：H2S＜H2Te，与元素周期律有关，B项正确；
C．酸性HCl＞H2S，酸性越弱，对应的阴离子越易结合质子，所以结合质子能力：S2-＞Cl-，不能用元素周期律解释，C项错误；
D．元素的非金属性S>P，所以其最高价氧化物的水化物酸性：H2SO4＞H3PO4，与元素周期律有关，D项正确；
答案选C。
7．（2022·山东·济南市长清中学高一阶段练习）下列表示方法正确的是
A．
B．质子数为17、中子数为20的氯原子：
C．Na2O的电子式：
D．NH4Cl的电子式：
【答案】C
【详解】A．F－的电子式应在Mg2＋两边，用电子式表示MgF2的形成过程为，故A错误；
B．根据原子构成，左下角为质子数，左上角为质量数，其质量数为17+20=37，可表示为：，故B错误；
C．Na2O为离子化合物、由钠离子和氧离子构成，电子式： ，故C正确；
D．没有表示出Cl－最外层电子，正确的是，故D错误；
答案选C。
8．（2022·北京市第十一中学高三开学考试）X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大。它们原子的最外层电子数之和为10，且X与Z同主族，Y的最外层电子数等于X的次外层电子数。下列叙述正确的是
A．氧化物的熔点：X>YB．最简单的氢化物的热稳定性：X>Z
C．X与Z可形成离子化合物ZXD．原子半径：Z>Y>X
【答案】B
【分析】X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同主族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，说明Y、Z同周期，Y的最外层电子数为2，X、Z的最外层电子数为=4，结合原子半径可知，X为C，Y为Mg，Z为Si元素，以此分析解答。
【详解】A．X为C，Y为Mg，氧化物为CO2、MgO，熔点：XZ，故B正确；
C．X为C，Z为Si元素，X与Z可形成共价化合物SiC，故C错误；
D．X为C，Y为Mg，Z为Si元素，根据主族元素原子半径从上到下逐渐减小，同周期元素原子半径从左往右逐渐减小，则半径：Y>Z>X，故D错误；
答案选B。
9．（2021·黑龙江实验中学高一阶段练习）下列说法中正确的是
A．CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
B．Na2O2、NaClO中所含化学键类型不完全相同
C．将某种化合物溶于水，若能导电说明这种化合物是离子化合物
D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】B
【详解】A．CH4和BCl3分子中H原子和B原子的最外层未达8电子稳定结构，A错误；
B．Na2O2中含离子键和非极性共价键，NaClO中含离子键和极性共价键，两者所含化学键类型不完全相同，B正确；
C．HCl溶于水，水溶液能导电，但HCl为共价化合物，C错误；
D．氯气与NaOH反应的化学方程式为：，断裂了离子键和非极性共价键，形成了离子键、极性共价键，D错误；
故选B。
10．（2022·北京·首都师范大学附属密云中学高一阶段练习）下列各组物质，不属于同素异形体的是
A．金刚石与石墨B．氧气与臭氧(O3)C．红磷(P)与白磷(P4)D．CO2与CO
【答案】D
【详解】A．金刚石、石墨是由碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，选项A不符合题意；
B．O2、O3是由氧元素组成的不同单质，属于同素异形体，选项B不符合题意；
C．红磷、白磷是由磷元素组成的不同单质，属于同素异形体，选项C不符合题意；
D．CO2与CO是化合物，不属于同素异形体，选项D符合题意；
答案选D。
11．（2022·北京大兴·高一期末）硒(Se)是人体必需的微量元素。Se的原子结构示意图如图，下列说法中不正确的是
A．Se属于第4周期VIA族元素
B．氢化物的稳定性：H2Se＜H2S
C．核素Se原子核内的中子数是78
D．Se的最高价氧化物对应的水化物是H2SeO4
【答案】C
【详解】A．主族元素原子电子层数=周期数，最外层电子数=族序数，所以该元素处于第四周期ⅥA族，故A正确；
B．元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，S的非金属性大于Se的非金属性，所以稳定性，H2Se＜H2S，故B正确；
C．质量数=质子数+中子数，中子数=78-34=44，该原子的中子数为44，故C错误；
D．Se的最高价是+6价，故Se的最高价氧化物对应的水化物是H2SeO4，故D正确；
故选：C。
12．（2022·北京海淀·高一期末）Pu可用于制造同位素电池。下列关于Pu的说法中，正确的是
A．质子数为94B．中子数为238C．核外电子数为144D．质量数为332
【答案】A
【分析】原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，原子核外电子数等于其原子核内质子数。
【详解】A．根据原子符号表示的含义可知：Pu的质子数是94，A正确；
B．根据原子符号表示的含义可知：Pu的中子数是238-94=144，B错误；
C．原子核外电子数等于原子核内质子数，Pu的质子数是94，则其核外电子数也是94，C错误；
D．原子符号左上角等于其质量数，则原子Pu的质量数为238，D错误；
故合理选项是A。
13．（2022·湖北·襄阳四中高一阶段练习）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质，丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，丙是有漂白性的无色气体，戊是常用的绿色氧化剂，丁和戊含有相同的元素种类，A为常见金属且能与强碱溶液反应，甲是Z的最高价氧化物对应水化物，Z的最高价和最低价的代数和等于4。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．气态氢化物的还原性：X＞Z
B．气态氢化物的沸点：X＜Z
C．X与Z形成的一种化合物可以作为食品添加剂
D．简单离子半径大小：X＜Y＜Z
【答案】C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，丙是有漂白性的无色气体，则丙为SO2，戊是常用的绿色氧化剂，则戊为H2O2，丁和戊含有相同的元素种类，则丁为H2O，丙和戊反应生成甲，则甲为H2SO4，根据题图和题干信息A既能和浓硫酸反应又能和强碱反应，则A为Al，乙为Al2(SO4)3。甲是Z的最高价氧化物对应水化物，Z的最高价和最低价的代数和等于4，则Z是S，A是元素Y的单质，则Y是Al，W、X分别为H和O，由此可知W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S，据此分析解答。
【详解】A．同主族元素，从上到下非金属性逐渐减弱，相应气态氢化物的还原性逐渐增强，则XO2->Al3+，D错误；
故选C。
14．（2022·北京·北师大实验中学高三阶段练习）科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下图，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。
(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)
下列说法不正确的是
A．Y单质的氧化性在同主族中最强B．离子半径：Z＜Y
C．Z与Y可组成多种离子化合物D．氢化物的热稳定性：Y＜X
【答案】D
【分析】四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z分别位于不同周期，则W为H元素；Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z为Na元素；由超分子结构示意图可知，X、Y形成共价键的数目为4、2，则X为C元素、Y为O元素
【详解】A．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，单质的氧化性依次减弱，则氧气的氧化性在同主族中最强，故A正确；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，则氧离子的离子半径大于钠离子，故B正确；
C．钠元素和氧元素元素可形成两种离子化合物氧化钠和过氧化钠，故C正确；
D．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，氢化物的热稳定性依次增强，则水的热稳定性强于甲烷，故D错误；
故选D。
15．（2022·江苏·南京师大附中高一期末）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．Y的气态氢化物稳定性强于Z气态氢化物
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是地壳中含量最多的元素，Z是O元素，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Y为N元素，X上一周期的主族元素，只能是H元素，W是短周期中金属性最强的元素，W为Na元素。
【详解】A． 同周期从左到右原子半径减小Z＜Y，原子半径：r(X)Y>X
C．元素W的最高价和最低价代数和为4
D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
【答案】C
【分析】根据图示可知，1～18号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大，X最低-2价，没有正价，推断为O元素；Y只有+1价，推断为Na元素；Z最高+3价推断为Al元素；W最高+6价，最低-2价，推断为S元素；R最高+7价，最低-1价，推断为Cl元素。
【详解】A．同周期原子半径从左往右减小，同主族从上往下增大，故原子半径：Na>Al>O，即Y>Z>X，A错误；
B．电子层数多的离子半径较大，相同电子层数的则核电荷数多的半径小，离子半径：O2->Na+>Al3+，即X>Y>Z，B错误；
C．据分析，元素W是S，其最高价+6价和最低价-2价的代数和为4，C正确；
D．据分析，Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH和Al(OH)3，二者能相互反应：NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O，D错误；
故选C。
二、非选择题
17．（2022·福建省华安县第一中学高一阶段练习）根据所学知识回答问题：
(1)写出表示含有8个质子，10个中子的原子的结构示意图：___________。
(2)最外层电子数为次外层电子数的原子___________或___________；(填元素符号)
(3)根据下列微粒回答问题：、、、、、、、。
①以上8种微粒共有___________种核素，共___________种元素。
②互为同位素的是___________。
③中子数相等的是___________。
(4)相同物质的量的与的质量之比为___________；电子数之比为___________。
【答案】(1)
(2) Li Si
(3) 6种核素 5种元素 、、 和
(4) 23∶34 11∶16
【详解】（1）含有8个质子，10个中子的原子为，原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，原子的结构示意图为，故答案为：；
（2）由核外电子排布规律可知，最外层电子数为次外层电子数的原子为原子序数为3的锂原子和原子序数为14的硅原子，故答案为：Li；Si；
（3）①核素对应的是原子，质子数和中子数决定核素种类，则以上8种微粒共有6种核素；质子数决定元素种类，则5种元素，故答案为：6；5；
②质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是、、，故答案为：、、；
③的中子数为14—6=8，的中子数为18—8=8，则中子数相等的原子为和，故答案为：和；
（4）的摩尔质量为46g/ml、含有的电子数为22，的摩尔质量为68g/ml、含有的电子数为32，则相同物质的量的与的质量之比为1ml×46g/ml：1ml×68g/ml=23：34，电子数之比为1ml×22：1ml×32=11：16，故答案为：23：34；11：16。
18．（2022·福建省长泰第二中学高一阶段练习）下面是同学们熟悉的物质： ①O2； ②金刚石； ③NaBr； ④H2SO4； ⑤Na2CO3； ⑥NH4Cl； ⑦Ne；
(1)这些物质中，只含有离子键的是_______(填序号，下同)；既含有共价键又含有离子键的是_______；不存在化学键的是_______；属于离子化合物的是_______。
(2)将NaOH溶于水，破坏了NaOH中的_______，写出其电离方程式_______。
【答案】(1) 3 5.6 7 3.5.6
(2) 离子键 NaOH=Na++OH-
【分析】①O2、②金刚石、⑦Ne都为非金属单质，其中①O2、②金刚石中都含有共价键，⑦Ne中不含有共价键； ④H2SO4为共价化合物，分子中只含有共价键；③NaBr、⑤Na2CO3、⑥NH4Cl都为离子化合物，但③NaBr中只含有离子键，不含有共价键；⑤Na2CO3、⑥NH4Cl中既含有离子键又含有共价键。
（1）由以上分析可知，这些物质中，只含有离子键的是③NaBr，故选3；既含有共价键又含有离子键的是⑤Na2CO3、⑥NH4Cl，故选5.6；不存在化学键的是⑦Ne，故选7；属于离子化合物的是③NaBr、⑤Na2CO3、⑥NH4Cl，故选3.5.6。答案为：3；5.6；7；3.5.6；
（2）NaOH中，Na+与OH-间含有离子键，O、H间含有共价键，将NaOH溶于水，生成Na+和OH-，破坏了NaOH中的离子键，其电离方程式为NaOH=Na++OH-。答案为：离子键；NaOH=Na++OH-。
19．（2022·湖北黄冈·高一期末）Ⅰ.元素周期表在学习研究中有很重要的作用，如图是元素周期表的一部分。
(1)请画出该部分周期表中金属与非金属的分界线___________。
(2)请写出Al与NaOH溶液反应的离子方程式___________。
Ⅱ．镓是一种低熔点、高沸点的稀有金属，有“电子工业脊梁”的美誉，被广泛应用到光电子工业和微波通信工业。回答下列问题：
(3)镓(Ga)在元素周期表中的位置为___________。
(4)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图。
①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___________。
②“酸浸”操作的目的是___________。
(5)As与Ga同周期，与N同主族，GaAs也是一种重要的半导体材料。
①下列事实不能用元素周期律解释的___________ (填字母)。
a．碱性： b．非金属性：As＞Ga
c．酸性： d．热稳定性：
用原子结构理论推测，GaAs中As元素的化合价为___________。
②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，主要产物为、和，写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)
(2)2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑
(3)第4周期第ⅢA族
(4) 2Ga+2NH32GaN+3H2 除去GaN中混有的少量Ni
(5) c -3价 GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O
【解析】(1)可以在周期表中给金属元素和非金属元素分区，其中虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，因此该部分周期表中金属与非金属的分界线为。
(2)Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑。
(3)镓(Ga)的原子序数是31，在元素周期表中的位置为第4周期第ⅢA族。
(4)①“热转化”时Ga在催化剂作用下与氨气反应转化为GaN，反应的化学方程式是2Ga+2NH32GaN+3H2。
②由于反应中使用了催化剂镍，则“酸浸”操作的目的是除去GaN中混有的少量Ni。
(5)①a．同主族从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则碱性：，能用元素周期律解释，a不符合；
b．同周期自左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：As＞Ga，能用元素周期律解释，b不符合；
c．酸性：与元素周期律没有关系，c符合；
d．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物稳定性逐渐减弱，则热稳定性：，能用元素周期律解释，d不符合；
答案选c。
同周期自左向右非金属性逐渐增强，则非金属性：As＞Ga，所以GaAs中As元素显负价，As得到3个电子达到稳定结构，则其化合价为－3价。
②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，主要产物为、和，As元素化合价从－3价升高到+5价，N元素化合价从+5价降低到+4价，则根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。
20．（2022·广东广州·高一期末）元素周期律是重要的化学学习工具。随着原子序数变化，8种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。
(1)b在元素周期表中的位置是_______周期_______ 族。 8种元素中金属性最强的是_______ ( 用元素符号表示，下同)，与d处于同一主族的是_______。
(2)b和c的最高价氧化物的水化物中，酸性较强的是_______ (用化学式表示) 。
(3)d和f形成的化合物为_______(用化学式表示)，该化合物在熔融状态下能导电，属于_______化合物(填“离子”或“共价”)。d、e的单质在加热条件下反应生成的化合物中存在的化学键有_______。
(4)e和a可以形成化合物，该物质与水反应生成一种气体，该气体可能是_______。
(5)能说明h的非金属性比碘元素强的反应事实是_______(写一条)。
【答案】(1) 第二 ⅣA Na S
(2)HNO3
(3) Al2O3 离子 离子键和共价键
(4)H2
(5)Cl2 + 2I-=2Cl- +I2
【分析】根据图示，短周期元素随着原子序数递增、原子半径及对应最高正化合价或最低负化合价的变化可知，a是H元素、b是C元素、c是N元素、d是O元素、e是Na元素、f是Al元素、g可能是Si、P或S元素、h是Cl元素，据此答题。
（1）b是C元素，在元素周期表中的位置是第二周期ⅣA族；元素的金属性同周期从左往右减小，同主族从上往下增大，8种元素中金属性最强的是Na；d是O元素，与其处于同一主族的是S。
（2）b和c的最高价氧化物的水化物分别是H2CO3和HNO3，HNO3是强酸，H2CO3是弱酸，故酸性较强的是HNO3。
（3）据分析，d和f分别是O和Al，二者形成的化合物为Al2O3； 该化合物在熔融状态下能导电，属于离子化合物； d、e的单质分别是O2、Na，在加热条件下反应生成的化合物Na2O2中存在的化学键有Na+与间的离子键和O与O间的共价键。
（4）e和a分别是Na和H，二者可以形成化合物NaH，NaH与水反应生成一种气体，该气体是H2，反应的方程式：NaH +H2O=NaOH +H2↑。
（5）据分析，h是氯元素，根据元素的非金属性越强其单质的氧化性越强，又氧化剂的氧化性强于氧化产物，故能说明Cl的非金属性比碘元素强的反应事实是：Cl2 + 2I-=2Cl- +I2。
21．（2022·陕西·长安一中高一阶段练习）I.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
(1)将钠、钾、镁、铝各1 ml分别投入到足量的0.1 ml·L-1的盐酸中，试预测实验结果：_______与盐酸反应最剧烈，_______产生气体量最多。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计_______(填“是”或“否”)合理？并说明理由 _______。
Ⅱ.利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)干燥管D的作用是_______。
(4)若要证明非金属性Cl>S，实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，则装置B中发生的反应化学方程式为_______，装置C中的实验现象为_______。
(5)若要证明非金属性：C>Si，则A中可否加入盐酸_______(填“可”或“否”)、B中加Na2CO3、C中加_______，则装置C中发生反应的离子反应方程式为_______。
【答案】(1) 钾 铝
(2) 不合理 用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物
(3)防止倒吸
(4) 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 产生黄色浑浊
(5) 否 Na2SiO3 CO2+SiO+H2O=H2SiO3↓+ CO
【解析】（1）同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，元素的金属性越强，同一主族，原子序数越大，金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，所以金属性K＞Na＞Mg＞Al，则K与盐酸反应最剧烈；钠、钾、镁、铝在反应中分别失去1、1、2、3个电子，因此相同条件下所得气体体积比是1：1：2：3，Al与盐酸反应产生气体量最多，故答案：钾；铝；
（2）用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物，所以方案不合理，故答案：不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物；
（3）气体溶于水时容易引起液体倒流，所以干燥管D的作用是防止倒吸，故答案：防止倒吸；
（4）由于没有加热装置，则利用高锰酸钾制备氯气，所以装置B中的化学方程式为2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。氯气能把硫化钠氧化为单质S，所以装置C中的实验现象为产生浅黄色沉淀，故答案：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；产生浅黄色沉淀；
（5）若要证明非金属性：C＞Si，则可以借助于最高价氧化物水化物的酸性强弱，由于盐酸易挥发，则A中加硫酸、B中加Na2CO3，硫酸和碳酸钠的反应来制取CO2；C中加Na2SiO3.，CO2与硅酸钠反应产生硅酸，C中可以发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，产生白色胶状沉淀，故答案：否；Na2SiO3；Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。
B
C
N
O
F
Al
Si
P
S
Cl
Ga
Ge
As
Se
Br
In
Sn
Sb
Te
I
Tl
Pb
Bi
P
At