1.3元素周期表的应用课堂同步练-鲁科版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知A、B、C、D为短周期元素，简单离子A+、B2+、C﹣、D2﹣具有相同的电子结构，下列关系正确的是：
A．质子数：A＞B＞C＞D B．离子半径：C﹣＞D2﹣＞A+＞B2+
C．氢化物的稳定性：H2D＞HC D．离子的氧化性：B2+＞A+
2．综合处理铅阳极泥(含Pb、Ag、Au、Se、Sb、S、As等)有利于保护环境和合理利用资源，一种处理工艺如图所示。已知：烧渣中含有PbO、Sb2O3、As2O5、Ag、Au，浸液中含有AsCl5、PbCl2、SbCl3等。下列说法正确的是
A．“水吸收”反应能证明S的非金属性弱于Se
B．“浸取”过程涉及反应2Ag+2HCl=2AgCl+H2↑
C．“还原”的主要目的是将As(V)转化为As(III)
D．“蒸馏”装置中冷凝管适合选用蛇形冷凝管
3．下列关于Na、Mg、C、N、O、Cl元素及其化合物的说法正确的是
A．原子半径：r(O)>r(N)>r(C)
B．N的非金属性比C的弱
C．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
D．Cl形成的最高价氧化物对应的水化物是HClO3
4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个，X、Y、Z为同一周期元素，X、Y、Z组成一种化合物的结构式为。下列说法正确的是
A．第一电离能： B．Z和H元素只能形成一种化合物
C．电负性： D．简单气态氢化物的热稳定性：
5．查德威克通过用α粒子轰击X原子的实验发现了中子，核反应为：X+He→Y+n。已知X原子核内质子数比中子数少一个，已知在元素周期表中，对角线上元素的化学性质相似，如对角线上氧氯间化学性质相似。下列说法正确的是
A．X的最高价氧化物对应的水化物能与NaOH溶液反应生成盐和水.
B．X单质可与强酸溶液反应，但不能与强碱溶液反应
C．Y的主族序数与X中子数相等
D．12Y和14Y互为同素异形体
6．U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素，质子数之和39，V、W同周期，U、X同主族，U、W能形成两种液态化合物U2W和U2W2。Y元素的周期序数与主族序数相等。下列说法中正确的是
A．简单离子半径：X>Y>W
B．XYU4中有离子键，其YU4原子团的空间构型是正四面体，在潮湿的空气中会变质而产生H2
C．U、V、W、X形成的一种离子化合物，与W、X、Y组成的盐溶液相遇时，会产生大量的气泡
D．1 mol X的淡黄色化合物，投入到1 L 2mol / L的氯化亚铁溶液中，产生的气体在标准状况下的体积为5.6 L
7．下列说法正确的是
A．卤素单质均能与水发生：的反应
B．碱金属在空气中加热均生成
C．碱金属单质与水反应均浮在水面上
D．卤素单质与反应均生成
8．X、Y、Z、M、N、Q皆为短周期主族元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示，下列说法正确的是
A．金属性：N＞Q
B．最高价氧化物对应水化物酸性：M＞Y＞N
C．简单离子半径：Q＞N＞X
D．原子序数：Z＞M＞Y＞X
9．《厉害了，我的国》“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于传统无机非金属材料
B．“长征五号”运载火箭使用的碳纤维复合材料属于碳的同素异形体
C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
10．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是非金属性最强的元素，Y是地壳中含量最高的金属元素，Y、Z处于同一周期且相邻，W原子最外层电子比内层电子少3个。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D．元素Y、W最高价氧化物的水化物之间能反应生成盐和水
二、填空题
11．“蛇纹石石棉”主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水，它的化学式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。
（1）“蛇纹石石棉”的氧化物形式为 ，其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是 。
（2）Si原子的最外层的电子排布式为 ，SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
（3）SiCl4比SiO2的熔点 (填“低”、“高”)，原因是 。
（4）从哪些方面不能判断Si和O的非金属性强弱 。
A．利用Si和O在周期表中的位置
B．SiO2与水不发生反应
C．Si在一定条件下与氧气反应，生成SiO2
D．H2SiO3的酸性比H2O的酸性强
12．材料与生活、生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料、新型无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活、交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一、下列不属于传统硅酸盐产品的是 (填写序号)。
①光导纤维 ②水泥 ③玻璃 ④陶瓷
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料，玻璃属于 (填“纯净物”或“混合物”)。雕花玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中的二氧化硅的腐蚀作用而制成的，写出该反应的化学方程式 。
(3)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅，该反应属于化学反应基本类型中的 反应；已知氮化硅中硅元素的化合价为+4价，则氮化硅的化学式为 。
13．下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置：
族 周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥
(1)⑤元素的原子结构示意图为 ；
(2)③元素原子的最外层电子数为 ；
(3)⑤元素与④元素形成的离子化合物的化学式为 （写出一种即可）；
(4)②、③、④三种元素的非金属性逐渐 （填“减弱”或“增强”）；
(5)④元素和⑥元素形成的氢化物，其稳定性的强弱顺序为 ＞ （填化学式）。
14．我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第 周期 族。
(2)锗类似于铝，能溶于氢氧化钠溶液，其主要原因是 (填序号)。
①它与硅位于同一主族
②它位于周期表中金属与非金属分界线附近
③它位于边界线附近
④它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点，为了寻找半导体材料，科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料，该区域是___________(填字母)。
A．左上角 B．右上角
C．过渡元素 D．金属与非金属分界线附近
15．下面是元素周期表的一部分。
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 A
二 F D J L
三 B C E G
根据以上元素在周期表中的位置，用元素符号或化学式填写空白。
（1）非金属性最强的元素是 ；化学性质最不活泼的是 ；除L外，原子半径最大的是 。
（2）写出B、G两种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式： 、 。
（3）形成化合物种类最多的元素是 。
16．氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性适中、释氢条件相对温和，是目前最具有潜力的固体储氢材料之一 。
(1)N在元素周期表中的位置是第 周期、第VA族。
(2)写出N的最高价氧化物对应的水化物的化学式： 。
(3)N的非金属性强于B的，用原子结构解释原因： N和B在同一周期，原子核外电子层数相同， ，原子半径N小于B，得电子能力N强于B。
(4)在元素周期表中，砷(As)位于第4周期，与N同主族。下列关于 As的推断中，正确的是 (填字母)。
a．原子的最外层电子数为5
b．元素的非金属性： As＞N
c．原子半径： As＞N
17．认识氧化物的性质，能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)摩擦剂是牙膏的主体成分，SiO2是一种常见的摩擦剂。
①Si在元素周期表中的位置是 。
②根据用途推测SiO2在水中的溶解性： (填“易溶”或“难溶”)。
③比较酸性强弱：H2SO4 (填“>”或“<”)H2SiO3。
(2)SO2和NO2的任意排放均会污染环境。
①从物质分类角度看，SO2属于酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成亚硫酸盐。写出SO2与过量的NaOH溶液反应的离子方程式： 。
②从元素价态看，SO2中S元素为+4价，既具有氧化性，又具有还原性。则反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr中体现了SO2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
③NO2是一种 色的有毒气体，易溶于水，与水反应有无色气体生成，写出NO2与水反应的化学方程式： ，反应中每生成标准状况下的气体2.24L，则转移电子的物质的量为 mol。
18．现有：A．二氧化硅；B．液氨；C．醋酸。根据所学知识，请你在上述四种物质中选择合适的物质填入下列空格中(填字母代号)。
(1)可以用来除去开水壶中水垢的是 。
(2)光导纤维被称为信息高速公路的骨架，其主要成分是 。
(3)常用作制冷剂的是 。
19．如表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩中元素，用元素符号或化学式填空回答以下问题：
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
二 ① ②
三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
四 ⑨ ⑩
(1)在这些元素中，金属性最强的元素是 ；
(2)化学性质最不活泼的元素其原子的原子结构示意图为 ；
(3)元素的最高价氧化物对应的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 ；
(4)在③～⑦元素中，原子半径最大的是 ；
(5)在⑦与⑩的单质中，化学性质较活泼的是 ，可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式)： 。
20．铝及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
(1)Al与NaOH溶液能够形成原电池，写出该电池的负极反应式 。Al的原子结构示意图为 。不能电解A1的氯化物来生产Al，原因是 ；
(2)Na3AlF6是冰晶石的主要成分，冰晶石常作工业冶炼铝的助熔剂。工业上用HF、Na2CO3和A1(OH)3制备冰晶石。写出制备冰晶石的化学方程式 。上述反应不能在玻璃容器中反应，其原因是 (用化学方程式表示)。
(3)明矾[KA1(SO4)2·12H2O]常作净水剂。在明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至Al3+恰好完全沉淀，写出该反应的离子方程式 。
(4)铝合金广泛用于建筑材料。等质量的铁、铝、硅组成的同种合金分别与足量盐酸、足量烧碱溶液反应，产生气体体积相等(同温同压)。则该合金中铁、硅的质量之比为 (已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ )
(5)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。它的制备方法是将氢化钠和氯化铝在乙醚中反应制备铝氢化钠。
①写出化学方程式 ；
②在化学上，含包还原剂的还原能力用“有效氢”表示，“有效氢”含义是单位质量的含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气。一般地含氢还原剂的氢被氧化成H2O，“还原能力”用氢失去电子数多少表示。NaAlH4、NaH的“有效氢”之比为 。
三、实验题
21．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计以下实验。
Ⅰ．将溶液与溶液混合生成，从而验证的碱性强于，继而可以验证的金属性强于。此设计 （填“合理”或“不合理”），理由是 。
Ⅱ．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：溶液、、浓盐酸、，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：，则A中加 ，B中加，C中加 ，观察到C中的现象为 。
22．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等
已知：①AlCl3、FeCl3分别在183℃、315℃时升华；②无水AlCl3遇潮湿空气变质。
I、实验室可用下列装置制备无水AlCl3。
(1)组装好仪器后，首先应进行的操作为 。
(2)装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 。装置C中盛放的试剂是 。若用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 。
II、工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备，流程如下：
(3)氯化炉中Al2O3、C12和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为 。
(4)700℃时，升华器中物质充分反应后降温实现FeCl3和AlCl3的分离。温度范围应为 。
a、低于183℃b、介于183℃和315℃之间c、高于315℃
(5)样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。
m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3
计算该样品中AlCl3的质量分数 (结果用m、n表示，不必化简)。
23．为测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数，请你完善下列方案。
方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中高温加热至恒重后冷却，称量剩余固体质量，进行计算。
(1)发生反应的化学方程式为：
(2)实验中需加热至恒重的目的是：
方案二：按如图所示装置进行实验
(3)B装置的作用是
(4)反应完毕后还要通一段时间N2的目的是
(5)实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则样品中碳酸钠的质量分数为 %(保留小数点后两位)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】短周期元素的离子A+、B2+、C-、D2-具有相同电子层结构，核外电子数相等，C、D为非金属，应处于第二周期，故D为O元素，C为F元素，A、B为金属应处于第三周期，A为Na元素，B为Mg元素，结合原子的构成和元素周期律解答。
【详解】A、已知A、B、C、D为短周期元素，简单离子A+、B2+、C﹣、D2﹣具有相同的电子结构，根据离子所带电荷数可知原子序数是B＞A＞C＞D，即质子数：B＞A＞C＞D，A错误；
B. 核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，离子半径：D2﹣＞C﹣＞A+＞B2+，B错误；
C. 非金属性是C＞D，则氢化物的稳定性：H2D＜HC，C错误；
D. 金属性是B＜A，则离子的氧化性：B2+＞A+，D正确。
答案选D。
2．C
【详解】A．“水吸收”反应是SeO2+2SO2+2H2O=Se+2+4H+，二氧化锡（锡为+4价，不是最高价）的氧化性大于硫酸根离子氧化性，但不能证明Se和S的非金属性的强弱，根据周期表分析，S和Se都是ⅥA族元素，S在Se的上方，S非金属性比Se的强，A选项错误；
B．单质银与盐酸不反应，“浸取”过程中Ag被氯气氧化，B选项错误；
C．“还原”过程中浸液中的AsCl5变成AsCl3，发生As(V)转化为As(III)的反应，C选项正确；
D．“蒸馏”装置中冷凝管适合选用直形冷凝管，不选用蛇形冷凝管和球形冷凝管，以防积液，D选项错误；
故选C。
3．C
【详解】A．同周期元素，质子数越多，原子半径越小，原子半径：r(O)＜r(N)＜r(C)，故A错误；
B．N的质子数比C多，对核外电子的束缚力比C强，非金属性比C强，故B错误；
C．Na的金属性比Mg强，所以NaOH的碱性比Mg(OH)2强，故C正确；
D．Cl的最高价为+7价，其最高价氧化物对应的水化物为HClO4，故D错误；
故选C。
4．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大， X、Y、Z为同一周期元素，X、Y、Z组成一种化合物的结构式为。根据价键结构得到X为C，Y为N，Z为O，W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个，则W为Al。
【详解】A．同一周期从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此第一电离能：，选项A正确；
B．Z为O，和H元素能形成两种化合物H2O、H2O2，选项B错误；
C．同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下，电负性逐渐减小，因此电负性：，选项C错误；
D．同周期从左到右，非金属性逐渐增强，其简单气态氢化物稳定性逐渐增强，因此简单气态氢化物的热稳定性：，选项D错误。
答案选A。
5．A
【分析】根据核反应为：。N+4=12+1，所以N=9，已知X原子核内质子数比中子数少一个，则Z+(Z+1)=9，解得Z=4，可知X为Be元素。4+2=p+0，则P=6，因此Y为C元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】A．X为Be元素，Be与Al属于对角线关系，依此推断元素周期表中，对角线上元素的化学性质相似，因此Be的最高价氧化物对应的水化物具有两性，可与NaOH溶液反应生成盐和水，A正确；
B．Be性质与Al相似，既可与强酸反应，又可与强碱反应，B错误；
C．Y是C，位于元素周期表第二周期第IVA的元素，其主族序数为4；X中子数为9-4=5，两者数值不相等，C错误；
D．和质子数相同，都是6个，但中子数不同，分布是6、8，因此二者互为同位素，D错误；
故合理选项是A。
6．B
【分析】U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素，由U、W能形成两种液态化合物U2W和U2W2可知，U2W和U2W2分别为H2O和H2O2，则U为H元素、W为O元素；由U、X同主族可知，X为Na元素；Y元素的周期序数与主族序数相等可知，Y为Al元素；由质子数之和39可知，V的原子序数为39—1—8—11—13=6，则V为C元素。
【详解】A.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、钠离子和铝离子的电子层结构相同，则离子半径：W>X>Y，故A错误；
B.NaAlH4为离子化合物，化合物中存在离子键和共价键，AlH4—离子的空间构型是正四面体，在潮湿的空气中NaAlH4与水反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；
C.碳酸氢钠是离子化合物，碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液反应生成碳酸钠和氢氧化铝沉淀，没有气体生成，故C错误；
D.1mol过氧化钠与水反应生成0.5mol氧气，由得失电子数目守恒可知，0.5mol氧气能氧化2mol亚铁离子，则1 mol 过氧化钠投入到1 L 2mol / L的氯化亚铁溶液中，不可能有气体生成，故D错误；
故选B。
7．D
【详解】A．F2与水反应：2F2+2H2O=4HF+O2，A错误；
B．Li在空气中加热生成Li2O， Rb、Cs在空气中加热生成的氧化物比过氧化物更复杂，B错误；
C．Rb、Cs的密度大于水，与水反应沉在水底，C错误；
D．卤素单质与H2反应均生成HX，D正确；
故选D。
8．B
【分析】根据示意图可知X只有—2价，是氧元素。Y的主要化合价是—4价和＋4价，Z的最高价是＋7价，Y原子半径大于氧原子，小于Z原子，所以Y碳硅元素，Z是氯元素。M的主要化合价是—2价和＋6价，原子半径大于氯原子，则M是硫元素。N的最高价是＋3价，则N是铝元素。Q的主要化合价是＋1价，原子半径最大，则Q是钠元素。
【详解】A．金属性：N＜Q，A错误；
B．非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物酸性：M>Y>N，B正确；
C．核外电子排布相同的微粒，其离子半径随原子序数的增大而减小，则简单离子半径：X>Q>N，C错误；
D．原子序数：Z>M >X>Y，D错误；
答案选B。
9．C
【详解】A．钢铁是铁碳合金，属于金属材料，A错误；
B．“长征五号”运载火箭使用的碳纤维复合材料是由碳纤维材料为增强体、树脂为基体的新型复合材料，不是碳元素的单质，不属于碳的同素异形体，B错误；
C．高温结构陶瓷一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成，属于新型无机非金属材料，C正确；
D．太阳能电池板的主要材料是硅单质，D错误；
10．D
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是非金属性最强的元素，则X为F元素，Y是地壳中含量最高的金属元素，为Al元素；Y、Z处于同一周期且相邻，则Z为Si元素；W原子最外层电子比内层电子少3个，则为Cl元素。
A. 同周期元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径： r(Y) >r(Z) >r(W) >r(X)，选项A错误；
B. X与Z组成的化合物SiF4是共价化合物，选项B错误；
C. 非金属性Cl>Si，Z的简单气态氢化物SiH4的热稳定性比W的简单气态氢化物HCl弱，选项C错误；
D. 元素Y、W最高价氧化物的水化物Al(OH)3、HClO4之间能反应生成盐和水，选项D正确；
答案选D。
11． 6MgO·4SiO2·4H2O 第三周期ⅡA 3s23p2 SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O 低 SiCl4是分子晶体，晶体中主要作用力是较弱的分子间作用力；SiO2是原子晶体，晶体中的作用力为共价键，所以后者的熔点更高 BD
【详解】试题分析：（1）“蛇纹石石棉”的氧化物形式在进行变换写法时，将各元素表示成氧化物的形式，注意原子个数和元素种类不能变，化合价不能改变，故答案为6MgO·4SiO2·4H2O。其中原子半径最大的元素是镁，在周期表中的位置是第三周期ⅡA 。
（2）Si原子的最外层的电子排布式为3s23p2，SiO2是酸性氧化物，与NaOH溶液反应生成盐和水，化学方程式为 SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O 。
（3）由于SiCl4是分子晶体，晶体中主要作用力是较弱的分子间作用力；SiO2是原子晶体，晶体中的作用力为共价键，所以后者的熔点更高。
（4）A．利用Si和O在周期表中的位置处于同一周期左到右元素非金属性增强，可以判断。
B．SiO2与水不发生反应这不能做为判断依据；
C．Si在一定条件下与氧气反应，生成SiO2，由于氧的非金属性强，故化合价为负，可以判断。
D．H2SiO3的酸性比H2O的酸性强，无法判断。
故选BD。
12．(1)①
(2) 混合物 SiO2+ 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2O
(3) 化合 Si3N4
【详解】（1）硅酸盐产品是指利用含硅物质制成的，如水泥、玻璃、陶瓷，是三大硅酸盐产品，而光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐产品，所以答案选①。
（2）玻璃的成分有硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，所以玻璃属于混合物；氢氟酸用于雕饰玻璃，是因为氢氟酸与二氧化硅反应，化学方程式为SiO2+ 4HF ＝ SiF4↑+ 2H2O。
（3）采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅，Si与氮气反应生成氮化硅，所以该反应是化合反应；氮化硅中硅元素的化合价为+4价，N元素的化合价是－3价，根据化合物中正负化合价代数和为0的原则，所以氮化硅的化学式为Si3N4。
13． 5 Na2O或Na2O2 增强 H2O H2S
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为S，根据此分析进行解答。
【详解】（1）⑤为Na，原子结构示意图为。
故答案为
（2）③为N，原子序数为7，最外层电子数为5.
故答案为 5
（3）④为O、⑤为Na，组合出的离子化合物为Na2O或Na2O2。
故答案为 Na2O或Na2O2
（4）同周期，原子序数依次增大，自左而右元素非金属性增强。
故答案为 增强
（5）④为O、⑥为S氢化物分别为水和硫化氢，且O的非金属性强于S，故稳定性的强弱顺序为H2O＞H2S。
故答案为 H2O H2S
【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律等，难度不大，注意整体把握元素周期表，理解元素周期律。
14．(1) 四 ⅣA
(2)②
(3)D
【解析】(1)
根据元素周期表可知，锗属于第四周期ⅣA族元素；
(2)
锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近，它具有某些金属元素的性质，又具有某些非金属元素的性质，它是金属元素，故答案为②；
(3)
用于制造半导体材料的元素既具有金属性又具有非金属性，
A．左上方区域的元素，除氢元素外都是金属元素，它们的金属性较强，不具有非金属性，氢只具有非金属性，故A错误；
B．右上方区域的非金属元素的非金属性很强，不具有金属性，故B错误；
C．过渡元素中均为金属元素，不能用于制造半导体材料，故C错误；
D．金属元素和非金属分界线附近的元素，既具有金属性又具有非金属性，则可用于制造半导体材料，故D正确；
故选D。
15． F Ne Na NaOH HClO4 C
【分析】根据元素在周期表中位置可判断A为H元素，B为Na元素，C为Al元素，D为N元素，E为P元素，F为C元素，G为Cl元素，J为F元素，L为Ne元素，据此解答。
【详解】（1）由元素周期律可知，同周期元素从左至右，原子半径依次减小，非金属性依次增强，同主族元素从上往下，原子半径依次增大，非金属性依次减弱，可判断上述元素中非金属性最强的为F元素，惰性气体化学性质最不活泼，则化学性质最不活泼的为Ne元素，除L外，原子半径最大的是Na元素；答案为F，Ne，Na；
（2）B为Na元素，位于周期表第三周期IA族元素，最外层1个电子，最高正价为+1价，最高价氧化物对应水化物的化学式为NaOH，G为Cl元素，位于周期表第三周期ⅦA族元素，最外层7个电子，最高正价为+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；答案为NaOH，HClO4；
（3）因为有机化合物中均含有C元素，则形成化合物种类最多的元素是C元素；答案为C。
16．(1)2
(2)HNO3
(3)核电荷数N大于B
(4)a c
【详解】（1）N为7号元素，位于第2周期、第VA族。
（2）N原子最外层电子数为5，最高正价为+5价，最高价氧化物对应的水化物为HNO3。
（3）N和B在同一周期，原子核外电子层数相同，核电荷数N大于B，原子半径N小于B，得电子能力N强于B，故N的非金属性强于B。
（4）a．砷(As)与N同主族，故原子的最外层电子数为5，对；
b．同主族元素，核电荷数越大非金属性越弱，故元素的非金属性： As
故选ac。
17．(1) 第三周期第ⅣA族 难溶 >
(2) SO2+2OH-=SO+H2O 还原性 红棕 3NO2+H2O=2HNO3+NO 0.2
【详解】（1）①硅是14号元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为4，Si元素在周期表中的位置是第三周期第IVA族；
②SiO2为常见的摩擦剂，其在牙膏中以固体形式存在，因此SiO2在水中难溶；
③根据强酸制弱酸的原理，硫酸可以制备硅酸，因此硫酸酸性强于硅酸，故酸性：H2SO4＞H2SiO3；
（2）①SO2可以和NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：SO2+2OH-=SO+H2O；
②反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr中S元素化合价从+4升到+6价，SO2做还原剂，体现还原性；
③NO2为红棕色气体；与水发生歧化反应，反应的化学方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO；消耗3mol二氧化氮转移2mol电子，则每生成标准状况下的气体2.24L，物质的量为，转移0.2mol电子。
18． C A B
【详解】(1)水垢的主要成分是碳酸钙，醋酸可与之反应，故答案为：C；
(2)光导纤维的主要成分是SiO2，故答案为：A；
(3)液氨在汽化时要吸热，常用作制冷剂，故答案为：B。
19． K HClO4 KOH Al(OH)3 Na Cl2 2NaBr+Cl2＝2NaCl+Br2
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为N，②为F，③为Na，④为Mg，⑤为Al，⑥为Si，⑦为Cl，⑧为Ar，⑨为K，⑩为Br，据此分析结合元素性质和元素周期律解答。
【详解】(1)周期表中，同周期从左到右失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，同主族从上到下失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，失去电子能力强则元素的金属性就强，所以金属性最强的是K；
(2)上述元素中只有Ar原子的最外层电子数为8，性质不活泼，原子结构示意图为：；
(3)根据元素周期律：周期表中，同周期从左到右失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，元素非金属性逐渐增强，同主族从上到下失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，元素非金属性逐渐减弱，上述元素中Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该酸为HClO4，K的金属性最强，则KOH的碱性最强，Al(OH)3为两性氢氧化物；
(4)同一周期，元素原子半径从左到右减小，则Na的原子半径最大；
(5)⑦号元素Cl，⑩号元素Br，从与氢气反应的难易程度和所需条件，可推断氧化性较强的单质应该是Cl2，即化学性质较活泼的是Cl2，反应事实可用置换反应来证明，即Cl2+2KBr=2KCl+Br2。
20． Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O AlCl3为分子晶体，在熔融态时不电离，不能被电解 2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 4:1 AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl 16:9
【详解】分析：(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，构成原电池后，负极上铝失去电子生成偏铝酸根离子；Al为13号元素；氯化铝是分子晶体；
(2)Al(OH)3、纯碱、HF在一定条件下生成Na3AlF6、水和二氧化碳；氢氟酸能够与玻璃中的二氧化硅反应；
(3)向明矾水溶液中滴加氢氧化钡溶液使Al3+恰好完全沉淀生成氢氧化铝，1mol明矾需要1.5mol氢氧化钡；
(4)铝和盐酸的反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，说明相同质量的铝与盐酸或者氢氧化钠生成氢气的质量相等，因此铁和盐酸生成的氢气的质量等于硅和氢氧化钠生成的氢气的质量；
(5)②根据有效含氢量的定义，每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力，H2做还原剂，1molH2失去电子2mol，“有效氢”之比为应等于等质量的还原剂失去电子的物质的量之比。
详解：(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，构成原电池后，负极上铝失去电子生成偏铝酸根离子，电极反应式为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；Al原子核外电子数为13，有3个电子层，各层电子数为2、8、3，结构示意图为；氯化铝是分子晶体，熔融状态不能导电，因此不能被电解，故答案为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O ；；AlCl3为分子晶体，在熔融态时不电离，不能被电解；
(2)Al(OH)3、纯碱、HF在一定条件下生成Na3AlF6、水和二氧化碳，方程式为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3═2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O，氢氟酸能够与玻璃中的二氧化硅反应，SiO2+4HF=SiF4+2H2O，因此上述反应不能在玻璃容器中反应，故答案为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3═2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O；SiO2+4HF=SiF4+2H2O；
(3)向明矾水溶液中滴加氢氧化钡溶液使Al3+恰好完全沉淀的反应为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，故答案为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓；
(4)根据题目信息可知，铁和铝与稀盐酸生成氢气，铝和硅与氢氧化钠生成氢气。铝和盐酸的反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，说明相同质量的铝与盐酸或者氢氧化钠生成氢气的质量相等，因此铁和盐酸生成的氢气的质量等于硅和氢氧化钠生成的氢气的质量。设铁与盐酸生成的氢气的质量为M，硅的质量为X，铁的质量为Y。
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 4
X M
＝，得：X=7M；
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
Y M
＝，得：Y=28M，∴合金中铁和硅的质量之比=28M：7M =4：1，故答案为4：1；
(5)①氢化钠和氯化铝在乙醚中反应制备铝氢化钠，反应的化学方程式为AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl，故答案为AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl；
②NaA1H4中H为-1价，做还原剂时，H从-1价升高为+1价，1molNaBH4转移电子数为4×2=8mol，则1gNaA1H4失去电子的物质的量为×4×2mol=mol，
NaH中H为-1价，做还原剂时，H从-1价升高为+1价，1molNaH转移电子数为2mol，则1gNaH失去电子的物质的量为×2mol=mol，则NaA1H4，NaH的“有效氢”之比为mol：mol=16：9，故答案为16：9。
21． 不合理 N为活泼非金属元素，不表现金属性 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 溶液 S2-+Cl2═S↓+2Cl- 稀硫酸 溶液 有白色沉淀产生
【分析】Ⅰ．N元素为活泼非金属元素，不表现金属性；
Ⅱ．（1）根据仪器的构造写出仪器A的名称；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（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；
（3）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。
【详解】Ⅰ．将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3 H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3 H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为N元素为活泼非金属元素，不表现金属性，故答案为：不合理；N为活泼非金属元素，不表现金属性；
Ⅱ．（1）由实验装置图可知仪器A称为分液漏斗，球形干燥管D能够防止溶液倒吸，避免试管C中液体进入锥形瓶中，影响实验，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，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O，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-；
（5）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中为Na2CO3溶液，则A中试剂应为没有挥发性的稀硫酸，稀硫酸和碳酸钠反应生成CO2， CO2通入到C中，与Na2SiO3溶液反应生成硅酸白色胶状沉淀，反应的离子方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，产生，反应证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，则非金属性：C＞Si，故答案为：稀硫酸；Na2SiO3溶液；有白色胶状沉淀产生。
【点睛】N元素为活泼非金属元素，不表现金属性是解答关键和难点。
22．(1)检查装置气密性
(2) 除去氯气中的HCl 浓硫酸 碱石灰或固体氢氧化钠
(3)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO
(4)b
(5)×100%或×100%或[267n/(102m)]×100%或[89n/(34m)]×100%
【分析】铝土矿和焦炭在焙烧炉中反应，氧化铁被还原为铁；氧化铝和铁的混合物加入焦炭、通入氯气在高温条件下反应生成氯化铝和氯化铁、CO，氯化铝和氯化铁中加入铝粉，氯化铁和铝粉反应生成氯化铝和铁，用升华法分离出氯化铝；
(1)
为防止氯气溢出，组装好仪器后，首先应进行的操作为检查装置气密性；
(2)
二氧化锰和浓盐酸反应制取的氯气中含有杂质氯化氢，装置B中盛放饱和NaCl溶液的作用是除去氯气中的HCl。装置C的作用是干燥氯气，C中盛放的试剂是浓硫酸；F的作用是防止水蒸气进入E， G的作用是吸收氯气，防止污染，若用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为碱石灰或固体氢氧化钠；
(3)
氯化炉中Al2O3、C12和焦炭在高温下发生反应生成氯化铝、一氧化碳，反应的化学方程式为Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO；
(4)
AlCl3、FeCl3分别在183℃、315℃时升华，700℃时，升华器中物质充分反应后降温实现FeCl3和AlCl3的分离，温度范围应为介于183℃和315℃之间，故选b；
(5)
根据铝元素守恒可得，该样品中AlCl3的质量是，该样品中AlCl3的质量分数 ×100%。
23．(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)保证NaHCO3分解完全
(3)吸水干燥
(4)产生的CO2全部吹入C中吸收
(5)55.79
【分析】本实验的目的，测定样品中碳酸钠的质量分数。实验时，通过测定样品与足量硫酸反应生成CO2的质量，进而求出Na2CO3与NaHCO3的总物质的量，再利用样品的总质量，求出Na2CO3的质量。反应前通N2，排尽装置内的空气，防止干扰反应生成CO2质量的测定；反应后通N2，将装置内的CO2全部排出并被C中碱石灰吸收。装置A中样品与足量硫酸完全反应，生成CO2气体等，装置B干燥CO2，装置C吸收反应生成的CO2，装置D防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置并被吸收。
【详解】（1）在坩埚中，NaHCO3受热分解，生成碳酸钠、二氧化碳等，发生反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
（2）实验中，要确保NaHCO3完全分解，则需加热至恒重的目的是：保证NaHCO3分解完全。答案为：保证NaHCO3分解完全；
（3）由分析可知，B装置的作用是吸水干燥。答案为：吸水干燥；
（4）反应完毕后，装置内还滞留一部分二氧化碳，为保证实验测定结果的准确性，还要通一段时间N2，目的是：产生的CO2全部吹入C中吸收。答案为：产生的CO2全部吹入C中吸收；
（5）实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则生成CO2的物质的量为=0.20mol。设Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3物质的量为0.20-x，则存在下列等式：106x+84(0.20-x)=19.00，x=0.10mol，所以样品中碳酸钠的质量分数为≈55.79%。答案为：55.79。
【点睛】本实验成功的关键，是准确测定CO2的质量。
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