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第四章 物质结构元素周期律 测试题 高中化学人教版（2019）必修第一册
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这是一份第四章 物质结构元素周期律 测试题 高中化学人教版（2019）必修第一册，共22页。
第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
T
A．元素的原子半径W＞Z＞X
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在
C．Y、Z、W氧化物的水化物酸性依次增强
D．根据元素周期律，可推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
2．近年来，利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界极大关注。下图是在半导体光催化的作用下，N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是
A．此方法不属于人工固氮技术
B．由转化示意图可知，氮气化学性质很活泼
C．该反应过程中有极性键的断裂和形成
D．该反应的化学方程式是
3．下列关于物质用途的叙述中不正确的是
A．过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．在常温下可用铝制容器贮藏运输浓硫酸
C．Al(OH)3可作治疗胃酸过多的一种药剂
D．Al2O3 和MgO是较好的耐火材料，两者均易与NaOH溶液反应
4．主族金属元素在化学性质上必然是
A．单质都能跟Cl2反应生成氯化物 B．最高价氧化物都是碱性氧化物
C．化合态时只能以简单阳离子形式存在 D．单质都不与强碱溶液反应
5．结合元素周期律，结合下列事实推测不合理的是
事实
推测
A
IVA族和的单质是半导体材料
同族的单质是半导体材料
B
HI在230℃时分解，HCl在1500℃时分解
HF分解温度大于1500℃
C
H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸
HClO4是强酸
D
Na、Al通常用电解法冶炼
Mg可用电解法冶炼
A．A B．B C．C D．D
6．、、、是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期元素中原子半径最大的元素（不考虑稀有气体元素的原子半径）；的单质呈黄色，常见于火山口附近。下列说法正确的是
A．的最高价氧化物对应水化物的酸性强于
B．简单离子半径：
C．的简单氢化物的沸点高于同族其他元素的简单氢化物
D．将标准状况下等体积的的单质与的低价氧化物同时通入品红溶液中，品红溶液迅速褪色
7．如图是某主族元素的离子结构示意图，下列关于该元素的判断错误的是
A．属于第六周期元素 B．属于第IA族元素
C．该元素的化合价只有+1价 D．该元素的单质具有强氧化性
8．长式周期表共有18个纵行，从左到右排为1-18列，碱金属为第1列，稀有气体元素为第18 列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第10、11列为ds区 B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第四周期第8列是铁元素 D．第六周期共包含18种元素
9．下列说法正确的是
A．在离子化合物中，可能含共价键
B．含离子键的化合物不一定是离子化合物
C．在共价化合物中，可能含离子键
D．含共价键的化合物一定是共价化合物
10．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，W、X形成的某种物质为红棕色气体，其中W、X、Y位于同周期，X、Z位于同主族，W的单质是空气中含量最多的气体。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>W>X>Y B．最简单氢化物的稳定性：X>Z
C．钾与Z形成的化合物水溶液呈碱性 D．Y单质通入NaI溶液中，能置换出I2
11．已知短周期元素的离子aA+、bB2+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构；则下列叙述正确的是
A．质子数：a>b>d>c B．金属性：A>B>D>C
C．离子半径：C2->D->B2+>A+ D．原子半径：A>B>C>D
12．下列与化学键有关的说法中正确的是
A．由活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物不可能含共价键
B．不同种元素的原子形成的共价键一定是极性共价键
C．离子键是指阴、阳离子间的静电引力
D．在气体单质分子里一定有共价键
二、非选择题（共10题）
13．按要求作答。
(1)写出乙炔的结构式_____。
(2)写出漂白粉有效成分的化学式____。
(3)写出铝在氢氧化钠溶液中反应的离子方程式_____。
(4)海带中提取碘的过程中，将I-氧化生成I2时，若加入过量的氨水，则Cl2将I2氧化生成HIO3，同时还有一种强酸生成，写出该反应的化学方程式____。
14．元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题：
A
单质是热和电的良导体，熔点97．81℃，沸点882．9°C，在氧气中燃烧得到淡黄色固体。
B
原子核外有7种运动状态不同的电子
C
单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。
D
+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。
（1）B元素原子的最外层轨道表示式是_____，D离子的核外电子排布____________式是______________。C和D形成的化合物的电子式为_____________。
（2）A、B、C、D的原子半径大小为：______>______>________>（用元素符号表示）
（3）D单质在B单质中燃烧的化学方程式为_______________________
（4）A和D两元素金属性较强的是（用元素符号表示）____。写出能证明该结论的一个实验事实________。
15．根据下表中的相关资料回答问题：
元素符号
H
C
N
O
Ne
Na
Mg
Cl
原子结构示意图
最高或最低化合价
＋1
＋4
＋5
——
＋1
＋2
＋7
－4
－3
－2
——
——
——
－1
(1)上述元素中，属于稀有气体元素的是__
(2)根据表中的元素写出符合要求的化学式：
①可能引起温室效应的气体是_____；
②Cl、O组成的自来水消毒剂(Cl显+4价)是_______；
③能使紫色溶液变蓝的气体是________；
④“西气东输”所输气体是______；
⑤显碱性的盐是_______。
(3)两者关系是__(填字母)。
A．同种元素 B．不同种元素
16．某同学想通过比较最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来验证碳与硅的非金属性强弱，他采用了如图所示的装置进行实验。请回答下列问题：
（1）仪器B的名称是______，应盛放下列药品中的______（填序号）。
a．碳酸钙 b．硫酸钠 c．氯化钠 d．亚硫酸钠
（2）仪器A的名称是______，应盛放下列药品中的______（填序号）。
a．稀硫酸 b．亚硫酸 c．氢硫酸 d．稀盐酸
（3）仪器C中应盛放的药品是______，若看到______（填实验现象），即可证明______的酸性比______强，______的非金属性比______强。
（4）B中发生反应的离子方程式为____________________，C中发生反应的离子方程式为_______________。
（5）另一同学认为此实验尚有不足之处，你认为不足之处是__________________。
17．氮化镁(Mg3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化镁并测定产品纯度。
已知：①氮化镁极易与水反应；②亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
(1)氮化镁的电子式为_______。
(2)结合信息，为制备氮化镁，图中实验装置(可重复使用)的连接顺序为A→_______→_______→_______→_______→_______(按气流方向，用大写字母表示)。
(3)实验时在 D装置内加入镁粉，先点燃_______(“A”或“D”)处酒精灯。
(4)定性分析
操作步骤
实验现象
解释原因
取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水
管底部有不溶物，试管变烫，产生有刺激性气味的气体
①写出反应的化学方程式__________________
弃去上层清液，加入足量稀盐酸
观察到固体全部溶解且冒气泡
②冒气泡的原因是___________
(5)定量测定
利用如图装置测定氮化镁产品纯度(杂质不产生气体，不考虑氨气在热水中的溶解)。
①当产品与蒸馏水完全反应后，_______、_______、调平液面、读数。
②取产品质量为 mg，开始滴定管读数为x1mL，最终滴定管读数为x2mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为_______(用计算式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18．某学生为比较镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：
(1)向两支试管中分别加入3mL同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中，反应完全后观察到如图所示的现象，则试管b内加入的金属为____________(写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如图所示，则试管b中反应的离子方程式为____________。
(3)分析判断，实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
19．将镁、铝的混合物0.1 mol 溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L 的NaOH溶液，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V 变化情况如图所示
计算：（1）当a =" 160" mL时，金属混合物中n(Mg)= mol，n(Al)= mol，c = mL；
（2）若欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，则加入的NaOH的体积V应为多少毫升？
20．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A点的沉淀物的化学式为___________。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式：___________。
(3)某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：NaOH溶液、___________(填化学式)和盐酸。
(4)C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为___________mL。
21．将Mg 、Al组成的混合物共0．1mol溶于100mL 3mol/LHCl溶液中，再滴加1mol/LNaOH 溶液，在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀的质量m随NaOH溶液体积V的变化如图所示：
（1）A点沉淀的成分是 （用化学式表示）。
（2）A点沉淀的总物质的量n= 。
（3）V2= 。
（4）若混合物仍为0．1mol，其中Mg的物质的量分数为a，用100mL 3mol/LHCl溶液溶解此混合物后，再加入360mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则满足此条件的a的取值范围为 。
22．有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，E元素在同周期中半径最大，F元素是在地壳中的含量最高的金属元素；A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y；化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z。请回答下列问题：
(1)BD2的结构式为_______；E2D2的电子式_______。
(2)Z为_______化合物(填“离子”、“共价”)，Z受热分解的过程中破坏的化学键有_______(填序号)。
①极性键 ②非极性键 ③离子键 ④分子间作用力 ⑤氢键
(3)在元素D的同主族元素形成的氢化物中，Y的沸点反常，原因是_______。
(4)D、E、F、G形成的简单离子半径由大到小的顺序_______。(填离子符号)
(5)气体(BC)2称为拟卤素，其性质与卤素类似，(BC)2的结构式为_______，(BC)2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______。
参考答案：
1．D
根据元素在周期表的位置可知：X、W是短周期中同一主族元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍，则X是O元素，W是S元素，可推知Z是P元素，Y是Si元素，T是As元素，然后根据元素周期律分析解答。
根据上述分析可知：X是O，Y是Si，Z是P，W是S，T是As元素。
A．同一周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，则W、X、Z的原子半径由大到小的顺序为：Z＞W＞X，A错误；
B．S元素在自然界中既存在游离态，也存在化合态，B错误；
C．未指出是否是元素最高价氧化物对应的水化物，因此不能确定它们的水化物的酸性强弱，C错误；
D．As元素处于金属与非金属交界区，因此根据元素周期律，可推测T元素的单质具有半导体特性，在As2O3中As元素为+3价，介于最高+5价和最低-3价之间，因此能够失去电子，也能够得到电子，因此As2O3具有氧化性和还原性，D正确；
故合理选项是D。
2．C
A．氮的固定是将单质N2转化为N元素的化合物，该过程是将N2转化为化合物NH3故此方法属于人工固氮技术，A错误；
B．根据图示可知：N2在半导体光催化的作用下，降低了反应的活化能，也需光照条件才能实现“N2→NH3”的转化，因此不能说N2性质活泼，B错误；
C．该转化过程有新物质生成，因此发生的是化学变化。在反应过程中，N2与H2O反应产生NH3、O2，断裂的反应物化学键中有H2O中H-O极性键，生成锌化学键中有NH3的N-H键，故该反应过程中有极性键的断裂和形成，C正确；
D．由图可知，氮气与水反应生成氨气和氧气，则该反应的化学方程式是：2N2+6H2O4NH3+3O2，D错误；
故合理选项是C。
3．D
A.过氧化钠可以与空气中的、等物质反应放出氧气，该反应不需要加热，因此适合作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，A项正确；
B. 铝在常温下遇浓硫酸会钝化，形成一层致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，因此可用铝制容器来贮藏运输浓硫酸，B项正确；
C.属于两性氢氧化物，可以用来中和过多的胃酸，C项正确；
D.和用作耐火材料是因为两者的熔点很高，且MgO与NaOH溶液不反应，D项错误；
答案选D。
4．A
A．主族金属都具有较强金属性，容易失电子，能与强氧化剂氯气发生反应生成氯化物，故A正确；
B．碱性氧化物与酸反应生成盐和水，若过氧化钠与酸反应生成氧气，不属于碱性氧化物，同时氧化铝既能与碱反应又能与酸反应生成盐和水，属于两性氧化物，故B错误；
C．主族元素Al在化合态时能以偏铝酸根离子的形式存在，故C错误；
D．Al单质能与强碱溶液反应，故D错误；
故选：A。
5．A
A.位于金属与非金属交界处的元素，可作半导体材料，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，Pb是较活泼的金属单质，不能作半导体材料，故A错误；
B.非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：F>Cl>I，则HF分解温度大于HCl分解温度，大于1500℃，故B正确；
C.元素的非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，由于非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，所以HClO4是强酸，故C正确；
D.活泼金属通常用电解法冶炼，由于金属性：Na>Mg>Al，Na、Al通常用电解法冶炼，则Mg可用电解法冶炼，故D正确。
故答案选A。
【点睛】元素的非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强。
6．C
、、、是四种常见的短周期元素，的一种核素的质量数为18，中子数为10，可知的质子数为8，则是；是短周期元素中原子半径最大的元素（不考虑稀有气体元素原子的半径），故为；的单质呈黄色，常见于火山口附近，则为，为，再来分析选项即可。
A.的非金属性比强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：，A项错误；
B.的电子层最多，离子半径最大，、的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：，B项错误；
C.分子间存在氢键，则的简单氢化物的沸点高于同族其他元素的简单氢化物，C项正确；
D.等物质的量的和一起通入品红溶液中恰好完全反应生成硫酸和盐酸，不熊使品红溶液褪色，D项错误；
答案选C。
7．D
A．根据示意图可判断质子数是55，核外电子数是54，说明带1个正电荷，因此是第六周期第IA族的Cs元素，A正确；
B．根据选项A分析属于第IA族元素，B正确；
C．属于第IA族元素，因此该元素的化合价只有+1价，C正确；
D．Cs的金属性很强，因此该元素的单质具有强还原性，D错误；
答案选D。
8．C
A、第11、12列为ⅠB、ⅡB族，属于ds区，第10列属于Ⅷ族，故A错误；
B、氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，故B错误；
C、铁元素处于第四周期第8列，故C正确；
D、第六周期ⅢB中含镧系元素，镧系中含15种元素，则第六周期中含有（18+15-1）=32种元素，而不是18种元素，故D错误；
答案为C。
9．A
A．在离子化合物中，若含有原子团(比如含氧酸根)，则含共价键，A正确；
B．含离子键的化合物一定是离子化合物，B不正确；
C．在共价化合物中，不可能含离子键，C不正确；
D．含共价键的化合物不一定是共价化合物，若含有离子键，则为离子化合物，D不正确；
故选A。
【点睛】在离子化合物中，一定含有离子键，可能含有共价键；在共价化合物中，一定含有共价键，一定不含有离子键。
10．D
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，W的单质是空气中含量最多的气体，W是N元素；W、X形成的某种物质为红棕色气体，该气体是NO2，X是O元素；W、X、Y位于同周期，则Y是F元素；X、Z位于同主族，Z是S元素。
A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：，故A正确；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，稳定性：，故B正确；
C．是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，故C正确；
D．通入水溶液中，先与水反应生成HF和氧气，故D错误；
选D。
11．D
短周期元素的离子aA+、bB2+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构，则核外电子数相等，所以有：a-1=b-2=c+2=d+1，C、D为非金属，应处于第二周期，故C为O元素，D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。
A．a-1=b-2=c+2=d+1，质子数：b>a>d>c，故A错误；
B．同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性增强，金属性：Na>Mg，非金属性：O
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>Mg >O>F，故D正确；
选D。
12．B
A.AlCl3是由活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物，AlCl3是共价化合物，故A不选；
B. 不同种元素的原子对共用电子对的吸引能力不同，所以一定是极性键，故B选；
C. 离子键是指阴、阳离子间的静电作用，包括吸引和排斥，故C不选；
D.在稀有气体分子里没有共价键，故D不选。
故选B。
13．(1)CH≡CH
(2)Ca (ClO)2
(3)
(4)5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl
【解析】（1）
乙炔的结构式为CH≡CH；
故答案为CH≡CH；
（2）
漂白粉是氢氧化钙、氯化钙，次氯酸钙的混合物，其有效成分是次氯酸钙，化学式为 Ca (ClO)2；
故答案为Ca (ClO)2；
（3）
铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为；
故答案为；
（4）
Cl2将I2氧化生成HIO3，同时还有一种强酸生成，根据元素守恒强酸应为HCl；所以0价的Cl2中的Cl元素化合价降低生成HCl中−1价的Cl−，0价的I2中的I元素化合价升高生成HIO3中＋5价的I元素，根据得失电子守恒和质量守恒写出化学方程式为：5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl；
故答案为5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl。
14． 1s22s22p6 Na Mg N F 3Mg+N2 Mg3N2 Na 与水或与同浓度酸反应Na比Mg剧烈
A的单质是热和电的良导体，熔点97．81℃，沸点882．9°C，在氧气中燃烧得到淡黄色固体，可知A为Na；B的原子核外有7种运动状态不同的电子,说明B核电荷数是7，B为N元素；C的核外电子排布为1s22s22p1或1s22s22p5，C为B或F，因为单质常温、常压下是气体，确定为F元素；D的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则D核电荷数是12，为Mg元素，根据分析完成问题。
（1）B为N元素，最外层电子排布为2s22p3，轨道表示式为，D为Mg元素，Mg2+的核外电子排布为1s22s22p6，C和D形成的化合物为MgF2，属于离子化合物，电子式为；
答案： 1s22s22p6
（2）A为Na，B为N，C为F，D为Mg；微粒半径比较大小①电子层数越多，半径越大②当电子层相同时，核电荷数越大，吸电子能力越强，半径越小；因此Na＞Mg＞N＞F；
答案：Na Mg N F
（3）Mg在氮气中燃烧生成氮化镁，化学方程式为3Mg+N2 Mg3N2 ；
答案：3Mg+N2 Mg3N2
（4）同一周期从左到右金属性减弱，因此Na的金属性比Mg强，证明结论得事实是钠与冷水可以剧烈反应，但镁与沸水才可以反应，与酸反应钠反应比镁剧烈得多；
答案：Na 与水或与同浓度酸反应Na比Mg剧烈
15． Ne CO2 ClO2 NH3 CH4 Na2CO3 B
(1)上述元素中属于氖元素的最外层电子数为8，属于稀有气体元素；
(2)①二氧化碳是可能引起温室效应的气体，其化学式为：CO2；
②Cl、O组成的自来水消毒剂(Cl显＋4价、氧元素显−2价)是二氧化氯，其化学式为；ClO2；
③啊水溶液显碱性，氨气是能使紫色石蕊试液变蓝的气体，其化学式为：NH3；
④“西气东输”所输气体为天然气，其主要成分是甲烷，其化学式为；CH4；
⑤碳酸钠能够发生水解，溶液显碱性，是显碱性的盐，其化学式为：Na2CO3；
(3)决定元素种类的是核内质子数，不同种元素最本质的区别是核内质子数不同，图中两种粒子的质子数本不同，属于不同种元素；
故答案为；(1)Ne；(2)①CO2；②ClO2；③NH3；④CH4；⑤Na2CO3；(3)B。
16． 圆底烧瓶 a 分液漏斗 d 硅酸钠溶液 C中有白色胶状沉淀生成 碳酸 硅酸 C 盐酸具有挥发性，可能会进入C中，对实验产生干扰
既然要比较碳与硅的非金属性强弱，可以通过比较二者的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，因此可以用左边的装置制取，右边的装置放入硅酸钠即可。
（1）
仪器B是圆底烧瓶，既然要固液不加热来制，那么选择稀盐酸+碳酸钙比较合适，答案选a；
（2）仪器A是分液漏斗，内装稀盐酸，答案选d；
（3）根据分析，仪器C内应装硅酸钠溶液，若看到C中产生白色胶状沉淀，则说明和硅酸钠反应制得了，即的酸性强于，即碳的非金属性强于硅；
（4）B中发生碳酸钙与稀盐酸的反应，写出方程式，C中发生的反应为；
（5）盐酸可能挥发，若盐酸挥发进入C中也能产生硅酸白色沉淀，对实验造成干扰，因此最好在B、C之间加一个装有饱和食盐水的洗气瓶。
17． E B C D C A 冷却至室温 上下移动碱式滴定管 偏低
该实验利用氮气与镁共热产生氮化镁，镁易与氧气二氧化碳等反应，制备过程中应先排尽装置中的空气，氮化镁易与水反应，制备过程中必须保证核心反应装置干燥。A装置加热亚硝酸铵和硫酸铵混合溶液产生氮气，出来的氮气中含有水和氧气，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气，然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。在测量氮化镁的纯度时，利用的是氮化镁与水反应产生的氨气来计算，所以测量氨气的体积是实验成败的关键。
(1)氮化镁为离子化合物，其电子式为 ，
所以答案为：。
(2)实验目的是制备氮化镁，实验原理3Mg＋N2Mg3N2，装置A为制备N2，N2中混有氧气和水蒸气，下一步是除去氧气和水蒸气，然后得到N2，空气中有水蒸气，还要防止空气中水蒸气进入装置B中，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。，即顺序是A→E→B→C→D→C，所以答案为EBCDC。
(3)在制取氮化镁之前应排尽装置内的空气，即先产生氮气，用氮气排尽装置内的空气，所以先点燃A处酒精灯。
(4)根据信息，氮化镁易与水反应，其反应方程式为；
氮化镁反应完后，剩余的固体为产品中含有的镁杂质，镁与盐酸反应的方程式为：。
(5)本实验需要精确测量常温常压下产生氨气的体积，所以要先冷却至室温，然后调节量气管中液面高度，使左右两面液面平齐，所以答案为：冷却至室温；上下移动碱式滴定管。
(6)氮化镁与水反应Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑，氨气的体积为(x2－x1)mL，根据反应方程式，氮化镁的纯度为=；开始仰视刻度线，读数x1偏大，终点仰视刻度线，读数x2偏小，则(x2－x1)偏小，即所测氮化镁的纯度偏低，所以答案为；偏低。
18． Al Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑ (1)
(1)比较镁、铝的金属性强弱，根据与同浓度的稀盐酸反应时放出气体的快慢，依据实验现象，判断金属性的强弱；
(2)根据离子方程式，物质的量相等的Mg、Al，计算出氢气的物质的量，参照实验现象，判断出金属的种类；
(3)比较金属性强弱的方法看的是剧烈程度，而不是产生气体的多少；
(1)反应初始时观察到a试管上的气球体积大，则说明与同浓度的稀盐酸反应时a试管中的金属反应速率快，反应速率快的金属性强，所以试管中是Al与盐酸反应，即试管b内加入的金属为Al；
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球a中生成的气体多，Mg、Al分别与稀盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++ H2↑、2Al+6H+=2A13+ +3H2↑根据离子方程式可知，物质的量相等的Mg、Al与足量的盐酸反应时Al生成的氢气多，则a中为Al与盐酸反应，所以试管b中反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++ H2↑；
(3)与同浓度的稀盐酸反应速率越快，则金属性越强金属与盐酸反应生成氢气的多少不能证明金属性的强弱，所以实验( 1 )能证明镁的金属性强于铝；
19．（1）0.06 ； 0.04 ； 440
（2）400
试题分析： （1）当a=160mL时，此时溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，
由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）=1/2n（Na+）=1/2n（NaOH）=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1，
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根据SO42-离子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
联立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol；
滴加NaOH溶液到体积c时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒有：n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
则c点消耗氢氧化钠溶液的体积为0.44mol/1mol·L-1=0.44L=440mL，
（2）使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，则n（NaOH）=2n（Na2SO4）=0.4mol，加入的NaOH的体积V为：V=0.4mol/1mol·L-1=400mL
考点：有关混合物反应计算。
20． Mg(OH)2 AlO+H++H2O=Al(OH)3↓ CO2 130
向所得悬浊液中加入盐酸时，0-A时固体质量不变，表示没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，A点的沉淀为Mg(OH)2，然后盐酸与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，到B点时偏铝酸钠完全反应，则B点的沉淀物为Mg(OH)2和Al (OH)3，C点沉淀全部溶解，溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2，B到C点发生的反应是Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，据此分析解答。
(1)根据上述分析可知，A点的沉淀为Mg(OH)2；
(2)A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为AlO+H++H2O=Al(OH)3↓；
(3)分离MgCl2和AlCl3两种溶质，可利用Al(OH)3表现两性，先加入过量的NaOH溶液，发生Mg2＋＋2OH-=Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH-=＋2H2O，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，因为Al(OH)3表现两性，溶于强酸，因此向滤液中先通入足量CO2，＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，得到氯化铝；
(4)根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n()=0.02mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol；C点所表示盐酸的体积为：V=。
【点睛】本题的难点在问题(4)，涉及化学计算，需要弄清楚整个反应过程，利用元素守恒的思想解决问题，从沉淀的最大值，确认溶液中的溶质，根据氯元素守恒，解决问题。
21．（1）Mg(OH)2、Al(OH)3（2分。只填对1个给1分。）。（2）0．1mol(2分)。
（3）300mL（2分。无单位不扣分。）。（4）0．4≤a＜1（3分。半对给1分。）
试题分析：镁和铝与盐酸反应后，溶液中滴加氢氧化钠，刚开始没有沉淀，说明溶液中还有盐酸剩余，后来产生沉淀，达到A点是沉淀的最大量，即生成了氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶于氢氧化钠，达到B点是沉淀只有氢氧化镁。（1）A点的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3。（2）由于镁和铝总共0．1mol，剩余沉淀的物质的量为0．1mol。（3）达到A点时盐酸中的氯离子全部转化为氯化钠，即盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量，则氢氧化钠的体积为300mL。（4）根据刚才的图象分析可知，达到A点时需要的氢氧化钠的物质的量为0．3摩尔，则还有0．06摩尔的氢氧化钠，最多溶解0．06摩尔的氢氧化铝，所以铝的物质的量最多为0．06摩尔，即镁的物质的量最少0．04摩尔，所以镁的物质的量分数a的取值范围为：0．4≤a＜1。
考点：金属镁铝的性质，氢氧化铝的两性。
22．(1) O=C=O
(2) 离子 ①③
(3)水分子间存在氢键
(4)Cl-＞O2-＞Na+＞Al3+
(5) N≡C-C≡N (CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O
A、B、C、D、F、G六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D为O元素，F元素是地壳中含量最高的金属元素，则F为Al元素；E元素在同周期中半径最大，则E是Na元素；B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，则B是C元素；A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y，则A为H元素，C为N元素，Q为CH4，X为NH3，Y为H2O，化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z，则G为Cl元素，Z为NH4Cl，AG是HCl，据此分析解答。
（1）
根据上述分析可知：A是H，B是C，C是N，D是O，E是Na，F是Al，G是Cl元素。化合物Q为CH4，X为NH3，Y为H2O，Z为NH4Cl，AG是HCl。
BD2是CO2，该化合物由分子构成，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式为：O=C=O；
化合物E2D2是Na2O2，该化合物为离子化合物，2个阳离子Na+与以离子键结合；在阴离子中2个O原子之间以共价单键结合，其电子式为；
（2）
化合物Z是NH4Cl，该化合物是盐，属于离子化合物；NH4Cl不稳定，受热分解产生NH3、HCl，分解时断裂的化学键为离子键和极性共价键，故合理选项序号是①③；
（3）
D是O，其同一主族元素形成的氢化物分别是H2O、H2S、H2Se、H2Te，它们都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体。一般情况下，对于分子结构相似的物质，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点越高。但H2O分子之间除存在分子间作用力，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致其熔沸点出现反常现象；
（4）
D是O，E是Na，F是Al，G是Cl元素。它们形成的简单离子中，O2-、Na+、Al3+核外有2个电子层，Cl-核外有3个电子层。对于电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。所以上述几种离子半径大小关系为：Cl-＞O2-＞Na+＞Al3+；
（5）
B是C，C是N元素，气体(CN)2为拟卤素，在该物质分子中，C原子与N原子形成共价三键，2个C原子之间形成共价单键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式是：N≡C-C≡N；
(CN)2与Cl2性质相似，与NaOH溶液反应时，产生NaCN、NaCNO、H2O，该反应的离子方程式为：(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O。
第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题（共12题）
1．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
T
A．元素的原子半径W＞Z＞X
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在
C．Y、Z、W氧化物的水化物酸性依次增强
D．根据元素周期律，可推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
2．近年来，利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界极大关注。下图是在半导体光催化的作用下，N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是
A．此方法不属于人工固氮技术
B．由转化示意图可知，氮气化学性质很活泼
C．该反应过程中有极性键的断裂和形成
D．该反应的化学方程式是
3．下列关于物质用途的叙述中不正确的是
A．过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．在常温下可用铝制容器贮藏运输浓硫酸
C．Al(OH)3可作治疗胃酸过多的一种药剂
D．Al2O3 和MgO是较好的耐火材料，两者均易与NaOH溶液反应
4．主族金属元素在化学性质上必然是
A．单质都能跟Cl2反应生成氯化物 B．最高价氧化物都是碱性氧化物
C．化合态时只能以简单阳离子形式存在 D．单质都不与强碱溶液反应
5．结合元素周期律，结合下列事实推测不合理的是
事实
推测
A
IVA族和的单质是半导体材料
同族的单质是半导体材料
B
HI在230℃时分解，HCl在1500℃时分解
HF分解温度大于1500℃
C
H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸
HClO4是强酸
D
Na、Al通常用电解法冶炼
Mg可用电解法冶炼
A．A B．B C．C D．D
6．、、、是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期元素中原子半径最大的元素（不考虑稀有气体元素的原子半径）；的单质呈黄色，常见于火山口附近。下列说法正确的是
A．的最高价氧化物对应水化物的酸性强于
B．简单离子半径：
C．的简单氢化物的沸点高于同族其他元素的简单氢化物
D．将标准状况下等体积的的单质与的低价氧化物同时通入品红溶液中，品红溶液迅速褪色
7．如图是某主族元素的离子结构示意图，下列关于该元素的判断错误的是
A．属于第六周期元素 B．属于第IA族元素
C．该元素的化合价只有+1价 D．该元素的单质具有强氧化性
8．长式周期表共有18个纵行，从左到右排为1-18列，碱金属为第1列，稀有气体元素为第18 列。按这种规定，下列说法正确的是
A．第10、11列为ds区 B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第四周期第8列是铁元素 D．第六周期共包含18种元素
9．下列说法正确的是
A．在离子化合物中，可能含共价键
B．含离子键的化合物不一定是离子化合物
C．在共价化合物中，可能含离子键
D．含共价键的化合物一定是共价化合物
10．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，W、X形成的某种物质为红棕色气体，其中W、X、Y位于同周期，X、Z位于同主族，W的单质是空气中含量最多的气体。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>W>X>Y B．最简单氢化物的稳定性：X>Z
C．钾与Z形成的化合物水溶液呈碱性 D．Y单质通入NaI溶液中，能置换出I2
11．已知短周期元素的离子aA+、bB2+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构；则下列叙述正确的是
A．质子数：a>b>d>c B．金属性：A>B>D>C
C．离子半径：C2->D->B2+>A+ D．原子半径：A>B>C>D
12．下列与化学键有关的说法中正确的是
A．由活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物不可能含共价键
B．不同种元素的原子形成的共价键一定是极性共价键
C．离子键是指阴、阳离子间的静电引力
D．在气体单质分子里一定有共价键
二、非选择题（共10题）
13．按要求作答。
(1)写出乙炔的结构式_____。
(2)写出漂白粉有效成分的化学式____。
(3)写出铝在氢氧化钠溶液中反应的离子方程式_____。
(4)海带中提取碘的过程中，将I-氧化生成I2时，若加入过量的氨水，则Cl2将I2氧化生成HIO3，同时还有一种强酸生成，写出该反应的化学方程式____。
14．元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题：
A
单质是热和电的良导体，熔点97．81℃，沸点882．9°C，在氧气中燃烧得到淡黄色固体。
B
原子核外有7种运动状态不同的电子
C
单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。
D
+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。
（1）B元素原子的最外层轨道表示式是_____，D离子的核外电子排布____________式是______________。C和D形成的化合物的电子式为_____________。
（2）A、B、C、D的原子半径大小为：______>______>________>（用元素符号表示）
（3）D单质在B单质中燃烧的化学方程式为_______________________
（4）A和D两元素金属性较强的是（用元素符号表示）____。写出能证明该结论的一个实验事实________。
15．根据下表中的相关资料回答问题：
元素符号
H
C
N
O
Ne
Na
Mg
Cl
原子结构示意图
最高或最低化合价
＋1
＋4
＋5
——
＋1
＋2
＋7
－4
－3
－2
——
——
——
－1
(1)上述元素中，属于稀有气体元素的是__
(2)根据表中的元素写出符合要求的化学式：
①可能引起温室效应的气体是_____；
②Cl、O组成的自来水消毒剂(Cl显+4价)是_______；
③能使紫色溶液变蓝的气体是________；
④“西气东输”所输气体是______；
⑤显碱性的盐是_______。
(3)两者关系是__(填字母)。
A．同种元素 B．不同种元素
16．某同学想通过比较最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来验证碳与硅的非金属性强弱，他采用了如图所示的装置进行实验。请回答下列问题：
（1）仪器B的名称是______，应盛放下列药品中的______（填序号）。
a．碳酸钙 b．硫酸钠 c．氯化钠 d．亚硫酸钠
（2）仪器A的名称是______，应盛放下列药品中的______（填序号）。
a．稀硫酸 b．亚硫酸 c．氢硫酸 d．稀盐酸
（3）仪器C中应盛放的药品是______，若看到______（填实验现象），即可证明______的酸性比______强，______的非金属性比______强。
（4）B中发生反应的离子方程式为____________________，C中发生反应的离子方程式为_______________。
（5）另一同学认为此实验尚有不足之处，你认为不足之处是__________________。
17．氮化镁(Mg3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化镁并测定产品纯度。
已知：①氮化镁极易与水反应；②亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
(1)氮化镁的电子式为_______。
(2)结合信息，为制备氮化镁，图中实验装置(可重复使用)的连接顺序为A→_______→_______→_______→_______→_______(按气流方向，用大写字母表示)。
(3)实验时在 D装置内加入镁粉，先点燃_______(“A”或“D”)处酒精灯。
(4)定性分析
操作步骤
实验现象
解释原因
取少量氮化镁样品于试管中，加足量蒸馏水
管底部有不溶物，试管变烫，产生有刺激性气味的气体
①写出反应的化学方程式__________________
弃去上层清液，加入足量稀盐酸
观察到固体全部溶解且冒气泡
②冒气泡的原因是___________
(5)定量测定
利用如图装置测定氮化镁产品纯度(杂质不产生气体，不考虑氨气在热水中的溶解)。
①当产品与蒸馏水完全反应后，_______、_______、调平液面、读数。
②取产品质量为 mg，开始滴定管读数为x1mL，最终滴定管读数为x2mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为_______(用计算式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18．某学生为比较镁、铝的金属性强弱，设计了如下实验：
(1)向两支试管中分别加入3mL同浓度的稀盐酸，再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中，反应完全后观察到如图所示的现象，则试管b内加入的金属为____________(写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球状态也如图所示，则试管b中反应的离子方程式为____________。
(3)分析判断，实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
19．将镁、铝的混合物0.1 mol 溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L 的NaOH溶液，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V 变化情况如图所示
计算：（1）当a =" 160" mL时，金属混合物中n(Mg)= mol，n(Al)= mol，c = mL；
（2）若欲使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，则加入的NaOH的体积V应为多少毫升？
20．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A点的沉淀物的化学式为___________。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式：___________。
(3)某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：NaOH溶液、___________(填化学式)和盐酸。
(4)C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为___________mL。
21．将Mg 、Al组成的混合物共0．1mol溶于100mL 3mol/LHCl溶液中，再滴加1mol/LNaOH 溶液，在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀的质量m随NaOH溶液体积V的变化如图所示：
（1）A点沉淀的成分是 （用化学式表示）。
（2）A点沉淀的总物质的量n= 。
（3）V2= 。
（4）若混合物仍为0．1mol，其中Mg的物质的量分数为a，用100mL 3mol/LHCl溶液溶解此混合物后，再加入360mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则满足此条件的a的取值范围为 。
22．有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，E元素在同周期中半径最大，F元素是在地壳中的含量最高的金属元素；A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y；化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z。请回答下列问题：
(1)BD2的结构式为_______；E2D2的电子式_______。
(2)Z为_______化合物(填“离子”、“共价”)，Z受热分解的过程中破坏的化学键有_______(填序号)。
①极性键 ②非极性键 ③离子键 ④分子间作用力 ⑤氢键
(3)在元素D的同主族元素形成的氢化物中，Y的沸点反常，原因是_______。
(4)D、E、F、G形成的简单离子半径由大到小的顺序_______。(填离子符号)
(5)气体(BC)2称为拟卤素，其性质与卤素类似，(BC)2的结构式为_______，(BC)2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______。
参考答案：
1．D
根据元素在周期表的位置可知：X、W是短周期中同一主族元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍，则X是O元素，W是S元素，可推知Z是P元素，Y是Si元素，T是As元素，然后根据元素周期律分析解答。
根据上述分析可知：X是O，Y是Si，Z是P，W是S，T是As元素。
A．同一周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大，则W、X、Z的原子半径由大到小的顺序为：Z＞W＞X，A错误；
B．S元素在自然界中既存在游离态，也存在化合态，B错误；
C．未指出是否是元素最高价氧化物对应的水化物，因此不能确定它们的水化物的酸性强弱，C错误；
D．As元素处于金属与非金属交界区，因此根据元素周期律，可推测T元素的单质具有半导体特性，在As2O3中As元素为+3价，介于最高+5价和最低-3价之间，因此能够失去电子，也能够得到电子，因此As2O3具有氧化性和还原性，D正确；
故合理选项是D。
2．C
A．氮的固定是将单质N2转化为N元素的化合物，该过程是将N2转化为化合物NH3故此方法属于人工固氮技术，A错误；
B．根据图示可知：N2在半导体光催化的作用下，降低了反应的活化能，也需光照条件才能实现“N2→NH3”的转化，因此不能说N2性质活泼，B错误；
C．该转化过程有新物质生成，因此发生的是化学变化。在反应过程中，N2与H2O反应产生NH3、O2，断裂的反应物化学键中有H2O中H-O极性键，生成锌化学键中有NH3的N-H键，故该反应过程中有极性键的断裂和形成，C正确；
D．由图可知，氮气与水反应生成氨气和氧气，则该反应的化学方程式是：2N2+6H2O4NH3+3O2，D错误；
故合理选项是C。
3．D
A.过氧化钠可以与空气中的、等物质反应放出氧气，该反应不需要加热，因此适合作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，A项正确；
B. 铝在常温下遇浓硫酸会钝化，形成一层致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，因此可用铝制容器来贮藏运输浓硫酸，B项正确；
C.属于两性氢氧化物，可以用来中和过多的胃酸，C项正确；
D.和用作耐火材料是因为两者的熔点很高，且MgO与NaOH溶液不反应，D项错误；
答案选D。
4．A
A．主族金属都具有较强金属性，容易失电子，能与强氧化剂氯气发生反应生成氯化物，故A正确；
B．碱性氧化物与酸反应生成盐和水，若过氧化钠与酸反应生成氧气，不属于碱性氧化物，同时氧化铝既能与碱反应又能与酸反应生成盐和水，属于两性氧化物，故B错误；
C．主族元素Al在化合态时能以偏铝酸根离子的形式存在，故C错误；
D．Al单质能与强碱溶液反应，故D错误；
故选：A。
5．A
A.位于金属与非金属交界处的元素，可作半导体材料，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，Pb是较活泼的金属单质，不能作半导体材料，故A错误；
B.非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：F>Cl>I，则HF分解温度大于HCl分解温度，大于1500℃，故B正确；
C.元素的非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，由于非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，所以HClO4是强酸，故C正确；
D.活泼金属通常用电解法冶炼，由于金属性：Na>Mg>Al，Na、Al通常用电解法冶炼，则Mg可用电解法冶炼，故D正确。
故答案选A。
【点睛】元素的非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强。
6．C
、、、是四种常见的短周期元素，的一种核素的质量数为18，中子数为10，可知的质子数为8，则是；是短周期元素中原子半径最大的元素（不考虑稀有气体元素原子的半径），故为；的单质呈黄色，常见于火山口附近，则为，为，再来分析选项即可。
A.的非金属性比强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：，A项错误；
B.的电子层最多，离子半径最大，、的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：，B项错误；
C.分子间存在氢键，则的简单氢化物的沸点高于同族其他元素的简单氢化物，C项正确；
D.等物质的量的和一起通入品红溶液中恰好完全反应生成硫酸和盐酸，不熊使品红溶液褪色，D项错误；
答案选C。
7．D
A．根据示意图可判断质子数是55，核外电子数是54，说明带1个正电荷，因此是第六周期第IA族的Cs元素，A正确；
B．根据选项A分析属于第IA族元素，B正确；
C．属于第IA族元素，因此该元素的化合价只有+1价，C正确；
D．Cs的金属性很强，因此该元素的单质具有强还原性，D错误；
答案选D。
8．C
A、第11、12列为ⅠB、ⅡB族，属于ds区，第10列属于Ⅷ族，故A错误；
B、氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，故B错误；
C、铁元素处于第四周期第8列，故C正确；
D、第六周期ⅢB中含镧系元素，镧系中含15种元素，则第六周期中含有（18+15-1）=32种元素，而不是18种元素，故D错误；
答案为C。
9．A
A．在离子化合物中，若含有原子团(比如含氧酸根)，则含共价键，A正确；
B．含离子键的化合物一定是离子化合物，B不正确；
C．在共价化合物中，不可能含离子键，C不正确；
D．含共价键的化合物不一定是共价化合物，若含有离子键，则为离子化合物，D不正确；
故选A。
【点睛】在离子化合物中，一定含有离子键，可能含有共价键；在共价化合物中，一定含有共价键，一定不含有离子键。
10．D
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，W的单质是空气中含量最多的气体，W是N元素；W、X形成的某种物质为红棕色气体，该气体是NO2，X是O元素；W、X、Y位于同周期，则Y是F元素；X、Z位于同主族，Z是S元素。
A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：，故A正确；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，稳定性：，故B正确；
C．是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，故C正确；
D．通入水溶液中，先与水反应生成HF和氧气，故D错误；
选D。
11．D
短周期元素的离子aA+、bB2+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构，则核外电子数相等，所以有：a-1=b-2=c+2=d+1，C、D为非金属，应处于第二周期，故C为O元素，D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。
A．a-1=b-2=c+2=d+1，质子数：b>a>d>c，故A错误；
B．同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性增强，金属性：Na>Mg，非金属性：O
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>Mg >O>F，故D正确；
选D。
12．B
A.AlCl3是由活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物，AlCl3是共价化合物，故A不选；
B. 不同种元素的原子对共用电子对的吸引能力不同，所以一定是极性键，故B选；
C. 离子键是指阴、阳离子间的静电作用，包括吸引和排斥，故C不选；
D.在稀有气体分子里没有共价键，故D不选。
故选B。
13．(1)CH≡CH
(2)Ca (ClO)2
(3)
(4)5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl
【解析】（1）
乙炔的结构式为CH≡CH；
故答案为CH≡CH；
（2）
漂白粉是氢氧化钙、氯化钙，次氯酸钙的混合物，其有效成分是次氯酸钙，化学式为 Ca (ClO)2；
故答案为Ca (ClO)2；
（3）
铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为；
故答案为；
（4）
Cl2将I2氧化生成HIO3，同时还有一种强酸生成，根据元素守恒强酸应为HCl；所以0价的Cl2中的Cl元素化合价降低生成HCl中−1价的Cl−，0价的I2中的I元素化合价升高生成HIO3中＋5价的I元素，根据得失电子守恒和质量守恒写出化学方程式为：5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl；
故答案为5Cl2＋I2＋6H2O＝2HIO3＋10HCl。
14． 1s22s22p6 Na Mg N F 3Mg+N2 Mg3N2 Na 与水或与同浓度酸反应Na比Mg剧烈
A的单质是热和电的良导体，熔点97．81℃，沸点882．9°C，在氧气中燃烧得到淡黄色固体，可知A为Na；B的原子核外有7种运动状态不同的电子,说明B核电荷数是7，B为N元素；C的核外电子排布为1s22s22p1或1s22s22p5，C为B或F，因为单质常温、常压下是气体，确定为F元素；D的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则D核电荷数是12，为Mg元素，根据分析完成问题。
（1）B为N元素，最外层电子排布为2s22p3，轨道表示式为，D为Mg元素，Mg2+的核外电子排布为1s22s22p6，C和D形成的化合物为MgF2，属于离子化合物，电子式为；
答案： 1s22s22p6
（2）A为Na，B为N，C为F，D为Mg；微粒半径比较大小①电子层数越多，半径越大②当电子层相同时，核电荷数越大，吸电子能力越强，半径越小；因此Na＞Mg＞N＞F；
答案：Na Mg N F
（3）Mg在氮气中燃烧生成氮化镁，化学方程式为3Mg+N2 Mg3N2 ；
答案：3Mg+N2 Mg3N2
（4）同一周期从左到右金属性减弱，因此Na的金属性比Mg强，证明结论得事实是钠与冷水可以剧烈反应，但镁与沸水才可以反应，与酸反应钠反应比镁剧烈得多；
答案：Na 与水或与同浓度酸反应Na比Mg剧烈
15． Ne CO2 ClO2 NH3 CH4 Na2CO3 B
(1)上述元素中属于氖元素的最外层电子数为8，属于稀有气体元素；
(2)①二氧化碳是可能引起温室效应的气体，其化学式为：CO2；
②Cl、O组成的自来水消毒剂(Cl显＋4价、氧元素显−2价)是二氧化氯，其化学式为；ClO2；
③啊水溶液显碱性，氨气是能使紫色石蕊试液变蓝的气体，其化学式为：NH3；
④“西气东输”所输气体为天然气，其主要成分是甲烷，其化学式为；CH4；
⑤碳酸钠能够发生水解，溶液显碱性，是显碱性的盐，其化学式为：Na2CO3；
(3)决定元素种类的是核内质子数，不同种元素最本质的区别是核内质子数不同，图中两种粒子的质子数本不同，属于不同种元素；
故答案为；(1)Ne；(2)①CO2；②ClO2；③NH3；④CH4；⑤Na2CO3；(3)B。
16． 圆底烧瓶 a 分液漏斗 d 硅酸钠溶液 C中有白色胶状沉淀生成 碳酸 硅酸 C 盐酸具有挥发性，可能会进入C中，对实验产生干扰
既然要比较碳与硅的非金属性强弱，可以通过比较二者的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，因此可以用左边的装置制取，右边的装置放入硅酸钠即可。
（1）
仪器B是圆底烧瓶，既然要固液不加热来制，那么选择稀盐酸+碳酸钙比较合适，答案选a；
（2）仪器A是分液漏斗，内装稀盐酸，答案选d；
（3）根据分析，仪器C内应装硅酸钠溶液，若看到C中产生白色胶状沉淀，则说明和硅酸钠反应制得了，即的酸性强于，即碳的非金属性强于硅；
（4）B中发生碳酸钙与稀盐酸的反应，写出方程式，C中发生的反应为；
（5）盐酸可能挥发，若盐酸挥发进入C中也能产生硅酸白色沉淀，对实验造成干扰，因此最好在B、C之间加一个装有饱和食盐水的洗气瓶。
17． E B C D C A 冷却至室温 上下移动碱式滴定管 偏低
该实验利用氮气与镁共热产生氮化镁，镁易与氧气二氧化碳等反应，制备过程中应先排尽装置中的空气，氮化镁易与水反应，制备过程中必须保证核心反应装置干燥。A装置加热亚硝酸铵和硫酸铵混合溶液产生氮气，出来的氮气中含有水和氧气，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气，然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。在测量氮化镁的纯度时，利用的是氮化镁与水反应产生的氨气来计算，所以测量氨气的体积是实验成败的关键。
(1)氮化镁为离子化合物，其电子式为 ，
所以答案为：。
(2)实验目的是制备氮化镁，实验原理3Mg＋N2Mg3N2，装置A为制备N2，N2中混有氧气和水蒸气，下一步是除去氧气和水蒸气，然后得到N2，空气中有水蒸气，还要防止空气中水蒸气进入装置B中，由于亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热，产生氮气的速度较快，在反应过程中为防止倒吸，应先通过E缓冲瓶，再通过装有焦性没食子酸溶液的B装置除去氧气然后通过浓硫酸C装置除去氮气中的水分，在D装置中发生核心反应，为防止外界空气和水蒸气进入，需要在D装置后接一个装有浓硫酸的C装置。，即顺序是A→E→B→C→D→C，所以答案为EBCDC。
(3)在制取氮化镁之前应排尽装置内的空气，即先产生氮气，用氮气排尽装置内的空气，所以先点燃A处酒精灯。
(4)根据信息，氮化镁易与水反应，其反应方程式为；
氮化镁反应完后，剩余的固体为产品中含有的镁杂质，镁与盐酸反应的方程式为：。
(5)本实验需要精确测量常温常压下产生氨气的体积，所以要先冷却至室温，然后调节量气管中液面高度，使左右两面液面平齐，所以答案为：冷却至室温；上下移动碱式滴定管。
(6)氮化镁与水反应Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑，氨气的体积为(x2－x1)mL，根据反应方程式，氮化镁的纯度为=；开始仰视刻度线，读数x1偏大，终点仰视刻度线，读数x2偏小，则(x2－x1)偏小，即所测氮化镁的纯度偏低，所以答案为；偏低。
18． Al Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑ (1)
(1)比较镁、铝的金属性强弱，根据与同浓度的稀盐酸反应时放出气体的快慢，依据实验现象，判断金属性的强弱；
(2)根据离子方程式，物质的量相等的Mg、Al，计算出氢气的物质的量，参照实验现象，判断出金属的种类；
(3)比较金属性强弱的方法看的是剧烈程度，而不是产生气体的多少；
(1)反应初始时观察到a试管上的气球体积大，则说明与同浓度的稀盐酸反应时a试管中的金属反应速率快，反应速率快的金属性强，所以试管中是Al与盐酸反应，即试管b内加入的金属为Al；
(2)若加入的两块金属的物质的量相等，且试管中稀盐酸足量，充分反应后，气球a中生成的气体多，Mg、Al分别与稀盐酸反应的离子方程式为：Mg+2H+=Mg2++ H2↑、2Al+6H+=2A13+ +3H2↑根据离子方程式可知，物质的量相等的Mg、Al与足量的盐酸反应时Al生成的氢气多，则a中为Al与盐酸反应，所以试管b中反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++ H2↑；
(3)与同浓度的稀盐酸反应速率越快，则金属性越强金属与盐酸反应生成氢气的多少不能证明金属性的强弱，所以实验( 1 )能证明镁的金属性强于铝；
19．（1）0.06 ； 0.04 ； 440
（2）400
试题分析： （1）当a=160mL时，此时溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，
由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）=1/2n（Na+）=1/2n（NaOH）=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1，
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根据SO42-离子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
联立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol；
滴加NaOH溶液到体积c时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒有：n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
则c点消耗氢氧化钠溶液的体积为0.44mol/1mol·L-1=0.44L=440mL，
（2）使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，则n（NaOH）=2n（Na2SO4）=0.4mol，加入的NaOH的体积V为：V=0.4mol/1mol·L-1=400mL
考点：有关混合物反应计算。
20． Mg(OH)2 AlO+H++H2O=Al(OH)3↓ CO2 130
向所得悬浊液中加入盐酸时，0-A时固体质量不变，表示没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，A点的沉淀为Mg(OH)2，然后盐酸与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，到B点时偏铝酸钠完全反应，则B点的沉淀物为Mg(OH)2和Al (OH)3，C点沉淀全部溶解，溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2，B到C点发生的反应是Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，据此分析解答。
(1)根据上述分析可知，A点的沉淀为Mg(OH)2；
(2)A-B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为AlO+H++H2O=Al(OH)3↓；
(3)分离MgCl2和AlCl3两种溶质，可利用Al(OH)3表现两性，先加入过量的NaOH溶液，发生Mg2＋＋2OH-=Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH-=＋2H2O，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，因为Al(OH)3表现两性，溶于强酸，因此向滤液中先通入足量CO2，＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋，然后过滤，向沉淀中加入盐酸，得到氯化铝；
(4)根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n()=0.02mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol；C点所表示盐酸的体积为：V=。
【点睛】本题的难点在问题(4)，涉及化学计算，需要弄清楚整个反应过程，利用元素守恒的思想解决问题，从沉淀的最大值，确认溶液中的溶质，根据氯元素守恒，解决问题。
21．（1）Mg(OH)2、Al(OH)3（2分。只填对1个给1分。）。（2）0．1mol(2分)。
（3）300mL（2分。无单位不扣分。）。（4）0．4≤a＜1（3分。半对给1分。）
试题分析：镁和铝与盐酸反应后，溶液中滴加氢氧化钠，刚开始没有沉淀，说明溶液中还有盐酸剩余，后来产生沉淀，达到A点是沉淀的最大量，即生成了氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶于氢氧化钠，达到B点是沉淀只有氢氧化镁。（1）A点的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3。（2）由于镁和铝总共0．1mol，剩余沉淀的物质的量为0．1mol。（3）达到A点时盐酸中的氯离子全部转化为氯化钠，即盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量，则氢氧化钠的体积为300mL。（4）根据刚才的图象分析可知，达到A点时需要的氢氧化钠的物质的量为0．3摩尔，则还有0．06摩尔的氢氧化钠，最多溶解0．06摩尔的氢氧化铝，所以铝的物质的量最多为0．06摩尔，即镁的物质的量最少0．04摩尔，所以镁的物质的量分数a的取值范围为：0．4≤a＜1。
考点：金属镁铝的性质，氢氧化铝的两性。
22．(1) O=C=O
(2) 离子 ①③
(3)水分子间存在氢键
(4)Cl-＞O2-＞Na+＞Al3+
(5) N≡C-C≡N (CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O
A、B、C、D、F、G六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D为O元素，F元素是地壳中含量最高的金属元素，则F为Al元素；E元素在同周期中半径最大，则E是Na元素；B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，则B是C元素；A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y，则A为H元素，C为N元素，Q为CH4，X为NH3，Y为H2O，化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z，则G为Cl元素，Z为NH4Cl，AG是HCl，据此分析解答。
（1）
根据上述分析可知：A是H，B是C，C是N，D是O，E是Na，F是Al，G是Cl元素。化合物Q为CH4，X为NH3，Y为H2O，Z为NH4Cl，AG是HCl。
BD2是CO2，该化合物由分子构成，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式为：O=C=O；
化合物E2D2是Na2O2，该化合物为离子化合物，2个阳离子Na+与以离子键结合；在阴离子中2个O原子之间以共价单键结合，其电子式为；
（2）
化合物Z是NH4Cl，该化合物是盐，属于离子化合物；NH4Cl不稳定，受热分解产生NH3、HCl，分解时断裂的化学键为离子键和极性共价键，故合理选项序号是①③；
（3）
D是O，其同一主族元素形成的氢化物分别是H2O、H2S、H2Se、H2Te，它们都是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体。一般情况下，对于分子结构相似的物质，分子的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点越高。但H2O分子之间除存在分子间作用力，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致其熔沸点出现反常现象；
（4）
D是O，E是Na，F是Al，G是Cl元素。它们形成的简单离子中，O2-、Na+、Al3+核外有2个电子层，Cl-核外有3个电子层。对于电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。所以上述几种离子半径大小关系为：Cl-＞O2-＞Na+＞Al3+；
（5）
B是C，C是N元素，气体(CN)2为拟卤素，在该物质分子中，C原子与N原子形成共价三键，2个C原子之间形成共价单键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式是：N≡C-C≡N；
(CN)2与Cl2性质相似，与NaOH溶液反应时，产生NaCN、NaCNO、H2O，该反应的离子方程式为：(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O。
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