广东北师大东莞石竹附属学校2018-2019学年高一下期中考试化学试题

广东北师大东莞石竹附属学校2018-2019学年高一下期中考试化学试题
（解析版）
一、单选题(本大题共16小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
1. 下列叙述中，正确的是
A. 14C 中含有14个中子
B. 1H 、2H 、3H 是同一种核素
C. H 2O 与D 2O(重水)互称同位素
D. C 60、C 70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
【答案】D
【解析】
A. 14C 中含有14－6＝8个中子，A 错误；
B. 1H 、2H 、3H 是氢元素的三种核素，B 错误；
C. H 2O 与D 2O(重水)均表示水分子，不是同位素关系，C 错误；
D. C 60、C 70、金刚石、石墨均为碳元素形成的不同单质，属于碳的同素异形体，D 正确，答案选D 。

2. 具有11个质子和10个电子的粒子是
A. Na ＋
B. O 2―
C. Mg 2＋
D. F ―
【答案】A
【解析】试题分析：Na ＋具有11个质子和10个电子，故A 正确；O 2―具有8个质子和10个电子，故B 错误；Mg 2＋具有12个质子和10个电子，故C 错误；F ―具有9个质子和10个电子，故D 错误。

考点：本题考查原子结构。

3.下列结论错误的是：
①微粒半径：32K Al S Cl ++-->>>
②氢化物的稳定性：234HF HCl H S PH SiH >>>>
③离子的还原性：2S Cl Br I ---->>>
④氧化性：2Cl S Se Te >>>
⑤酸性：243423H SO H PO H CO HClO >>>
⑥非金属性：O N P Si >>>
A. 只有①
B. ①③
C. ②④⑤⑥
D. ①③⑤
【答案】B
【解析】【详解】①离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层结构相同时，元素的核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：S 2->Cl ->K +>Al 3+，①错误；
②元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强。

元素的非金属性：F>Cl>S>P>Si ，所以氢化物的稳定性：234HF HCl H S PH SiH >>>>，②正确；
③单质的氧化性越强，则离子还原性越弱。

由于氧化性Cl 2>Br 2>I 2>S ，所以还原性S 2->I ->Br ->Cl -，③错误； ④同一主族的元素，原子序数越大，单质的氧化性越强；同一周期的元素原子序数越大，单质的氧化性越强，所以氧化性：2Cl S Se Te >>>，④正确；
⑤元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，HClO 是弱酸，酸性比H 2CO 3还弱，因此酸性：
243423H SO H PO H CO HClO >>>，⑤正确；
⑥同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，同一主族的元素，原子核外电子层数越多，元素的非金属性越弱，所以元素的非金属性：O N P Si >>>，⑥正确；
故说法错误的是①③，则选项B 符合题意。

4.最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO 2和H 2O 合成CH 4。

下列叙述错误的是
A. 电池工作时，实现了将太阳能转化为电能
B. 铜电极为正极，电极反应式为CO 2-8e -+8H +=CH 4+2H 2O
C. 电池内 H + 透过质子交换膜从左向右移动
D. 为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸
【答案】B
【解析】【详解】A.由电池装置图可知电池工作时，实现了太阳能转化为电能，故正确；B.电子流入的极是正极，所以铜是正极，铜上二氧化碳得到电子生成甲烷，即CO 2+8e -+8H +=CH 4+2H 2O ，故错误；C.电池内氢离子透过质子交换膜向正极移动，电子流入的极是正极，所以铜是正极，即电池内氢离子透过质子交换膜从左向右移动，故正确；D.向装置中加入少量强电解质溶液稀硫酸可以增强导电能力，提高该人工光合系统的工作效率，故正确。

故选B 。

【点睛】在原电池中，电子从负极流出，经过导电流向正极，溶液中的阳离子向正极移动。

5.下列说法正确的是
A. O 3是氧的一种同位素，其中含有共价键，属于共价化合物
B. NaOH 、HNO 3中都含有离子键和共价键
C. 235U 、238U 是两种不同核素，属于同一种元素
D. 已知石墨合成金刚石是吸热反应，金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】【详解】A.O 3是氧的一种同素异形体，其中含有非极性共价键，属于单质，A 错误；
B. NaOH 是离子化合物，含有离子键、共价键，而HNO 3是共价化合物，只含有共价键，B 错误；
C.235U 、238U 的质子数相同，中子数不同，二者是U 元素的两种不同核素，属于同一种元素，C 正确；
D.已知石墨合成金刚石是吸热反应，说明金刚石含有的能量高，物质含有的能量越低，稳定性越强，所以金刚石不如石墨稳定，D 错误；
故合理选项是C 。

6.下列图各个装置中能组成原电池是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据原电池的构成条件判断；原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。

【详解】A. 两电极的活泼性相同，A项错误；
B. 符合原电池的构成条件，B项正确；
C. 酒精溶液为非电解质，C项错误；
D. 该装置为断路状态，不能形成闭合回路，D项错误；
答案选B。

7.在元素周期表中，在金属元素和非金属元素分界线附近能找到（）
A. 制半导体的元素
B. 制催化剂的元素
C. 制农药的元素
D. 制耐高温合金的元素
【答案】A
【解析】
【详解】A. 在元素周期表的金属元素和非金属元素分界线附近的元素，既有一定的金属性，也有一定的非金属性，故在此区域能找到制半导体的元素；
B．制催化剂的元素，应在过渡金属元素中去找，B项不合题意；
C. 制农药的元素主要是非金属元素，要到元素周期表的右上角找；
D. 制耐高温合金的元素要到元素周期表中的过渡元素中找；
所以答案选A项。

8.已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：
①2X＋3Y2＋=2X3＋＋3Y；
②Z元素最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性比X元素的强；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极。

则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为( )
A. X>Z>Y>W
B. Z>W>X>Y
C. Z>Y>X>W
D. Z>X>Y>W
【答案】D
【解析】
【分析】
①氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
②元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强；
③原电池中，较为活泼的金属为负极。

【详解】①反应中X为还原剂，Y为还原产物，则还原性X＞Y；
②元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，Z元素最高价氧化物的水化物碱性比X元素的强，可说明还原性Z＞X；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极，Y较活泼，还原性Y＞W，
则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为：Z＞X＞Y＞W，
故合理选项是D。

【点睛】本题综合考查金属的还原性的强弱的比较的知识。

注意把握判断的角度和比较方法，学习中注意积累，本题侧重于学生的分析能力的考查。

9.下列各元素的氧化物中，既能与盐酸反应，又能够与NaOH溶液反应的是( )
A. 元素X：它的原子中M层比L层少2个电子
B. 元素Y：它的二价阳离子核外电子总数与氩原子相同
C. 元素Z：位于元素周期表中的第三周期，ⅢA 族
D. 元素W：它的焰色反应颜色呈黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素X为S元素，其氧化物有二氧化硫、三氧化硫，都是酸性氧化物，都能与氢氧化钠反应，不与盐酸反应，故A错误；
B.元素Y为Ca元素，其氧化物为氧化钙，是碱性氧化物，能与盐酸反应，不能与氢氧化钠反应，故B错误；
C.元素Z为Al元素，其氧化物为氧化铝，属于两性氧化物，既能与盐酸反应，也能与氢氧化钠反应，故C 正确；
D.元素W为Na元素，其氧化物为氧化钠等，能与盐酸反应，不能与氢氧化钠反应，故D错误,
故选C。

【点睛】正确推断元素是解题的关键，了解常见的既能与强酸反应又能与强碱反应的物质，如铝、氧化铝、氢氧化铝、碳酸氢钠、氨基酸等是解题的必备知识。

10.化学与资源、环境、生产、生活等密切相关，下列说法不正确的是 ( )
A. 太阳能电池可将太阳能转化为电能
B. 雾霾天车灯照射的光亮通路属于丁达尔现象
C. 推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
D. 高铁酸钾(K2FeO4)是新型高效多功能水处理剂，既能消毒杀菌又能净水
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池将太阳能转化为电能，A正确；
B.雾霾天车灯照射的光亮通路，是由于空气中的尘埃形成的气溶胶的丁达尔效应，B正确；
C.推广使用煤液化技术，可减少二氧化硫等有害气体的排放，C错误；
D.高铁酸钾(K2FeO4)是新型高效多功能水处理剂，高铁酸钾具有强的氧化性，会将水中微生物氧化而起到消毒杀菌作用，反应产生的Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮的固体，使悬浮的固体小颗粒聚集形成沉淀，从而可以净化水，因此高铁酸钾(K2FeO4)既能消毒杀菌又能净水，D正确；
故合理选项是C。

11.下图所示的原电池中，随着放电的进行，下列选项(作纵坐标)中满足图中曲线关系的是( )
A. 正极质量
B. 负极质量
C. 溶液质量
D. 转移的电子数
【答案】A
【解析】
【详解】该装置中铁做原电池的负极，铜为原电池的正极，铁溶解，质量减小，铜电极上是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，铜电极质量不变，溶液的质量增大，所以随着放电的进行保持不变的为正极的质量，故选A。

【点睛】掌握原电池中正负极的判断和电极的变化，一般是较活泼的金属做负极，逐渐溶解，质量减少，较不活泼的金属做正极，通常溶液中的阳离子（或其他氧化剂）在正极上发生还原反应。

12.运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是( )
A. 锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B. 砹(At)为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C. 在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D. HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
【答案】A
【解析】
试题分析：锂金属性比钠弱，锂与水反应比钠与水反应慢，故A错误；砹与碘同族，碘为紫色固体，AgI难溶于水也不溶于稀硝酸,所以砹（At）为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸，故B正确；铷（Rb）比钠活泼，铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂，故C正确；溴非金属性大于碘，非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，HBrO4的酸性比HIO4的酸性强，故D正确。

考点：本题考查元素周期律。

13. 下列有关能源和能量转换的叙述正确的是
A. 推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能，有利于缓解温室效应
B. 乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油”
C. 普通锌锰干电池不含环境污染物，用完后可以随意扔掉，使用方便
D. 燃料电池是利用燃料燃烧，将化学能转化为热能，然后再转化为电能的化学电源
【答案】A
【解析】
试题分析：A、可以减少二氧化碳的排放，有利于缓解温室效应，A正确；B、汽油是不可再生能源，B错误；
C、废弃电池会造成土壤污染水源污染等环境问题，用完后不能随意扔掉，C错误；
D、原电池是将化学能转化为电能的装置，D错误。

故选A。

考点：考查了化学反应中的能量变化的相关知识。

14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。

由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。

下列说法不正确的是( )
A. X简单氢化物的热稳定性比W强
B. Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C. Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D. Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答案】C
【解析】
氨可作制冷剂，所以W是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以Y是钠；硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫，所以X、Z分别是氧、硫。

A．非金属性X强于W，所以X的简单氢化物的热稳定性强于W的，A正确；B．Y、X的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构，均是10电子微粒，B正确；C．硫化钠水解使溶液呈碱性，该溶液使石蕊试纸变蓝，C错误；D．S、O属于ⅥA，S、Na属于第三周期，D正确。

答案选C。

15.下列有关说法正确的是：( )
A. HF、HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高
B. 碘和干冰的升华克服相同类型的作用力
C. NaOH是离子化合物，NH4NO3是共价化合物
D. NaHSO4溶于水时只破坏了离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.HF分子之间存在氢键，沸点最高，物质沸点由高到低顺序为HF>HI>HBr>HCl，A错误；
B.碘和干冰都是由分子构成的分子晶体，所以二者的升华克服相同类型的作用力，B正确；
C.NaOH和NH4NO3都是离子化合物，C错误；
D.NaHSO4溶于水时电离产生Na+、H+、SO42-，破坏的有离子键和共价键，D错误；
故合理选项是B。

++
A. 元素④⑤形成的化合物是离子化合物
B. 元素⑦位于第二周期第VA族
C. 元素①③形成的化合物具有两性
D. 元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强
【答案】B
【解析】
【分析】
短周期元素中，①只有最低价-2，处于ⅥA族，则①为O元素；③⑥都最高正价+1，处于ⅠA，⑥的原子半径较大，③原子半径不是所有元素中最小，所以③为Li元素、⑥为Na元素；⑤有+7、-1价，则⑤为Cl元素；④⑦都有最高价+5、最低价-3，处于ⅤA族，且④的原子半径较大，则④为P元素，⑦为N元素；②有最高价+2，处于ⅡA族，原子半径大于Li，则②为Mg元素；⑧有最高价+3，处于ⅢA族，原子半径大于P，则⑧为Al元素，据此解答。

【详解】根据上述分析可知：①为O 元素；②为Mg 元素；③为Li 元素；④为P 元素；⑤为Cl 元素；⑥为Na 元素；⑦为N 元素；⑧为Al 元素。

A.元素④⑤形成的化合物是PCl 3，该物质属于共价化合物，A 错误；
B.⑦为N 元素，位于第二周期VA 族，B 正确；
C.元素①③形成的化合物为Li 2O ，该物质是碱性氧化物，C 错误；
D.元素③为Li ，在上述元素中Na 金属性最强，其最高价氧化物对应水化物NaOH 的碱性最强，D 错误； 故合理选项是B 。

【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律的综合应用，根据化合价与原子半径推断元素是解答的关键，注意对元素周期律的理解掌握。

二、非选择题(本大题共4小题，共52分)
17.X 、Y 、Z 、Q 、R 是五种短周期元素，原子序数依次增大。

X 、Y 两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q 与X 同主族；Z 、R 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。

请回答下列问题：
(1)写出R 的原子结构示意图：_________________________
(2)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)___________________________．
(3)X 与Y 能形成多种化合物其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式)______________，X 和Z 组成的化合物的化学式有_________________
【答案】 (1). (2). Na>Al >C >O>H (3). C 2H 2 (4). H 2O 和H 2O 2
【解析】
【分析】
X 、Y 、Z 、Q 、R 是五种短周期元素，原子序数依次增大，Z 、R 分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则Z 为O 元素，R 为Al 元素；X 、Y 元素最高正价与最低负价之和均为0，氢元素、ⅣA 族元素符合，由原子序数可知，X 为H 元素，Y 为C 元素；Q 与X 同主族，Q 原子序数大于氧，可知Q 为Na ，以此解答该题。

【详解】根据上述分析可知：X 为H 元素，Y 为C 元素，Z 为O 元素，Q 为Na 元素，R 为Al 元素。

(1)R 为Al 元素，Al 原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子结构示意图为；
(2)所有元素中H 原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大，故原子半径由大到小的顺序为：Na ＞Al ＞C ＞O ＞H ；
(3)X 为H 元素，Y 为C 元素，能形成多种化合物其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是C 2H 2，X 和Z 组成的化合物的化学式为H 2O 和H 2O 2。

【点睛】本题考查结构性质位置关系的知识，涉及常用化学用语、无机推断、元素化合物知识等，注意(3)中物质推断是本题的难点、易错点，根据元素的存在和原子结构特点推断元素为本题突破口。

18.利用下列反应：32Fe 2Fe 3Fe +++=设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。

I.()1请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液写化学式：正极为_____________ ，电解质溶液：_____________ ；
()2负极反应式： ____________________；
()3溶液中3Fe+向 __________ 极移动。

II.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

(1)B中Sn极的电极反应式为_________________。

(2)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_____________________。

【答案】 (1). 碳棒 (2). FeCl3 (3). Fe-2e-=Fe2+ (4). 正 (5). 2H++2e-=H2↑ (6).
B>A>C
【解析】
【分析】
I.在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以形成闭合回路。

II. ①根据金属活泼性判断原电池的正负极；根据电极反应式得出正确结论；
②铁的化学性质，能与酸反应；电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。

【详解】I.(1)在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料如碳棒，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3；
(2)由(1)解答可知，负极反应为Fe-2e-=Fe2+；
(3)原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，溶液中阳离子向正极C 电极方向移动，阴离子向负极移动，以形成闭合回路；
II.(1)铁比锡活泼，锡为原电池正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；氢离子浓度减小，溶液的pH值增大；
(2)金属活动性Zn>Fe>Sn，B构成原电池，Fe为负极，加快了对Fe的腐蚀速率；C构成原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Fe为正极，被保护，C中锌与硫酸反应的离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率大于有保护措施的腐蚀，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B＞A＞C。

【点睛】本题考查原电池的设计和工作原理、金属活动性强弱比较的知识，注意电极材料的活动性和电极反应式的书写的关系。

19.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。

Ⅰ：(1)将钠、铁、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：____________与盐酸反应最剧烈。

(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为
____________________________。

Ⅱ：利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

(1)仪器B的名称为_____________，干燥管D的作用为防止______________________。

(2)若要证明非金属性：Cl>I -，则A 中加浓盐酸，B 中加KMnO 4，KMnO 4与浓盐酸常温下反应生成氯气，C 中加淀粉-碘化钾混合溶液，观察到C 中溶液__________________(填现象)，即可证明。

从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用____________溶液吸收尾气。

(3)若要证明非金属性：C Si ，则在A 中加盐酸、B 中加3CaCO 、C 中加23Na SiO 溶液。

观察到C 中溶液_____________填现象，即可证明。

但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C 中干扰实验，应在两装置间添加装有____________溶液的洗气瓶除去。

【答案】 (1). 钠 (2). S 2-+Cl 2=S↓+2Cl - (3). 锥形瓶 (4). 倒吸 (5). 变蓝 (6). NaOH (7). 有白色沉淀生成 (8). 饱和NaHCO 3溶液
【解析】
【分析】
I.(1)同一周期元素，元素的金属性随着原子序数的增大而减弱，元素的金属性越强，其单质与酸反应越剧烈；
(2)氯气具有强氧化性，能将硫离子氧化为S 单质；
II.(1)根据仪器的结构和性能确定仪器B 的名称；干燥管D 有缓冲作用，能防止倒吸；
(2)氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，但能和碱溶液反应生成盐；
(3)二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸；氯化氢具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有HCl ，从而造成干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液吸收HCl 。

【详解】I.(1)钠、镁、铝为同一周期的金属元素，随着核电荷数递增，元素的金属性依次减弱，所以钠与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最缓慢；
(2) Cl 2具有强氧化性，氯气和Na 2S 在溶液中发生反应生成NaCl 和单质硫，离子方程式：S 2-+Cl 2=S ↓+2Cl -； II.(1)根据仪器B 结构可知，该仪器的名称是锥形瓶，干燥管D 上部空间大，可以盛装较多的溶液，因此有缓冲作用，能防止倒吸现象的发生；
(2)KMnO 4与浓盐酸在室温下可以发生反应生成Cl 2，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成I 2单质，碘遇淀粉试液变蓝色，发生反应的离子方程式为Cl 2+2I -=2Cl -+I 2。

在该反应中，Cl 2作氧化剂、I 2是氧化产物，物质的氧化性：Cl 2>I 2，未反应的过量的氯气会逸散到空气中，导致污染环境，可用NaOH 溶液吸收；
(3)由于酸性H 2CO 3>H 2SiO 3，所以碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C 中会有白色沉淀生成；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的CO 2气体中含有杂质HCl 气体，HCl 和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，从而干扰CO 2反应，为防止干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl ，发生反应HCl+NaHCO 3=NaCl+CO 2↑+H 2O ，因此应在两装置间添加装有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶除去杂质HCl 气体。

【点睛】本题考查了实验方案设计的知识，涉及金属、非金属性强弱的探究，明确物质的性质是解本题关键，在应用元素周期律时，要注意可能产生的干扰因素及排除的方法，做到不增、不减，要求具备灵活运用知识解答问题的能力。

20.元素周期表是指导化学学习的重要工具，下图为元素周期表的一部分，请按要求填空：
(1)N 在元素周期表中的位置是______________ ；N 和F 处于同一行，是由于它们的 __________ 相同。

(2)以上元素中，原子半径最小的是 ________ (写元素符号)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 ______________ (写化学式)。

(3)Mg 和Al 中，金属性较强是 __________ (写元素符号)，写出一条能说明该结论的事实
_________________________________。

(4) S 和Cl 中，非金属性较强的是 __________ (写元素符号)，不能说明该结论的事实是_________。

a.氯气与铁反应生成 FeCl3，硫与铁反应生成FeS
b.把 Cl2通入 H2S溶液中能发生置换反应
c.受热时 H2S易分解，HCl不易分解
d.单质硫是固体，氯的单质是气体
【答案】 (1). 第二周期第ⅤA族 (2). 电子层数 (3). F (4). HClO4 (5). Mg (6). Mg(OH)2碱性强于Al(OH)3 (7). Cl (8). d
【解析】
【分析】
(1)对于主族元素，周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；同周期元素原子具有相同的电子层数；
(2)同周期随原子序数增大原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的高氯酸；
(3)同周期随原子序数增大元素金属性减弱，可以利用最高价氧化物对应水化物的碱性强弱证明；
(4)同周期随原子序数增大元素非金属性增强，可以根据氢化物稳定、单质之间的相互置换、最高价含氧酸的酸性强弱、与变价金属反应中金属元素的化合价高低等判断，物理性质不能比较非金属性强弱。

【详解】(1)N元素原子核外有2个电子层、最外层电子数为5，处于周期表中第二周期第ⅤA族，F元素原子核外有2个电子层、最外层电子数为7，N和F处于同一行，是由于二者是同周期元素，原子具有相同的电子层数；
(2)同一周期随原子序数增大原子半径减小；同主族自上而下原子半径增大，故上述元素中F元素的原子半径最小；上述元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的高氯酸，化学式为HClO4；
(3)同一周期的元素，随原子序数增大，元素的金属性逐渐减弱，因此元素的金属性Mg>Al，可通过碱性Mg(OH)2>Al(OH)3来证明Mg的金属性比Al强；
(4)同一周期的元素，原子序数增大，元素的非金属性增强，所以元素的非金属性Cl>S。

a.氯气与铁反应生成FeCl3，硫与铁反应生成FeS，在FeCl3中Fe元素为+3价，在FeS中Fe元素为+2价，前者Fe元素的化合价高，说明Cl2的氧化性比S强，因此可说明Cl元素的非金属性强，a正确；
b.把Cl2通入H2S溶液中能发生置换反应生成S，说明Cl2的氧化性比S强，能说明Cl元素的非金属性强，b 正确；
c.受热时H2S易分解，HCl不易分解，说明HCl更稳定，能说明Cl的非金属性更强，c正确，
d.单质硫是固体，氯的单质Cl2是气体，二者的熔沸点不同，属于物理性质，与元素的非金属性强弱无关，因此不能说明非金属性强弱，d错误；
故合理选项是d。

【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律的关系及应用的知识。

掌握同一周期的元素，原子序数越大，元素的金属性越弱，非金属性越强；同一主族的元素，原子序数越大，元素的金属性越强，非金属性越弱。