1.3 元素周期表的应用 同步练习（答案） 2022-2023高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册考试试卷

1.3 元素周期表的应用 同步练习 2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．钧瓷是中国古代五大名瓷之一，以其独特的釉料及烧制方法而闻名于世。下列钧瓷的制作工艺中，主要发生了化学变化的是（ ）
A．掘泥 B．做坯 C．画坯 D．烧炉
A．A B．B C．C D．D
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3：1混合后可用于杀灭新型冠状病毒，Y的一种单质在空气中含量最高。下列有关说法错误的是
A．简单离子的半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．W、Y、Z既能形成酸类物质又能形成碱类物质
3．如图为元素周期表前四周期一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素．下列说法中正确的是
A．五种元素一定都是非金属元素
B．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
C．X的氢化物的稳定性比Z的氢化物的稳定性弱
D．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
4．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图。已知W在地壳中含量最高；X遇水剧烈反应；Y的单质可用于光伏发电；Z的最外层电子数比次外层电子数少1个。下列说法错误的是
A．简单离子半径：X＞W
B．简单气态氢化物的稳定性：Y＜Z
C．化合物XZW既含离子键，也含共价键
D．YZ4形成的化合物中，各原子均达到8电子稳定结构
5．下列物质不能通过化合反应制得的是（ ）
A．CO2 B．FeCl2 C．Fe(OH)3 D．H2SiO3
6．短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图，四种元素的原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A．W位于第三周期ⅥA族
B．元素最高正价：Z>Y>X
C．简单气态氢化物稳定性：W>Y>X
D．工业上催化氧化Y的氢化物可用于制备其含氧酸
7．中国科学家为完善周期表做出了不懈努力，中国科学院院士张青莲教授主持测定的铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值被采用为国际新标准。已知铟与铝同主族，与铷(Rb)同周期。下列说法不正确的是
A．In的中子数与电子数的差值为17 B．In是第五周期元素
C．半径：In3+＜Rb+ D．In(OH)3具有两性
8．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的5种短周期主族元素。5种元素中只有W为金属；X和W的最外层电子数相等；Y的某种核素常用来测定一些文物的年代；Z、R同主族，且Z与W可形成一种淡黄色的固体化合物。下列说法正确的是
A．由X、Z、W、R四种元素形成的化合物一定是WXRZ4
B．Z的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点高
C．X与Z形成的化合物X2Z2中既含极性键又含非极性键
D．X与其他元素形成的化合物中X的化合价都是+1价
9．X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图，下列说法不正确的是
X Y
Z W
A．若X、Y为非金属元素，则非金属性Y比X强
B．简单离子半径
C．Y、W具有相同的最高正价
D．X、Y、Z、W四种元素既可都为金属元素，也可都为非金属元素
10．下列元素化合物的转化关系中，可以实现的是
A．
B．
C．
D．KCl(溶液)
11．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述不正确的是
A．W的最高价氧化物是离子化合物
B．该新化合物中X满足8电子稳定结构
C．元素非金属性的顺序为X＞Y＞Z
D．Z的最高价氧化物的水化物是强酸
12．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞X B．氧化物的水化物的酸性：Y＜Z
C．阴离子的还原性：W＞Z D．X与Y不能存在于同一离子化合物中
13．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．pH=1的硫酸溶液1L，溶液中含的数目等于0.1NA
B．60g SiO2晶体中Si-O键数目为2NA
C．18 g D2O中含有的质子数为10NA
D．真空密闭容器中充入0.1molH2和0.1molI2充分反应后，容器内分子总数为0.2NA
14．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y与W属于同一主族且W原子的核外电子数是Y原子的2倍，Z是短周期原子半径最大的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：r(W)>r(Y)>r(X)
B．Z与Y形成的化合物是离子化合物
C．X的最高氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
二、填空题
15．根据要求回答下列有关问题
Ⅰ.硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来己久，在现代生活中有广泛应用。
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”，这种“金属”可能是___________
(2)玻璃是常用的硅酸盐材料，生产普通玻璃的主要材料有___________
(3)①：___________
②：___________
Ⅱ.我国空气质量预报内容主要包括：二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。
(4)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。
a．酸雨 b．沙尘暴 c．光化学烟雾 d．白色污染
(5)酸雨是指pH<5.6的降水，在煤中加入适量的石灰石就可以减少酸雨的危害，则发生反应的化学方程式为___________
(6)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物对环境的破坏作用。通常用以下两种方法处理。
①纯碱溶液吸收法。写出用纯碱溶液处理的离子方程式___________。
②氨催化转化法。写出用将NO还原为无害物质的化学方程式___________。
16．根据元素周期表回答下列问题：
(1)短周期中金属性最强的元素是____________，非金属性最强的是____________
(2)第3周期中，原子半径最小的主族元素是____________
(3)Na的最高价氧化物对应的水化物是___________，S的最高价氧化物对应的水化物是___________
三、计算题
17．准确称取12 g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100 mL某浓度硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L－1的NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入的NaOH溶液的体积V的关系如图所示：
请填空回答：
(1)H2SO4溶液的物质的量浓度为_________________。
(2)若a=4.6，用于沉淀Fe3＋消耗NaOH的体积是____________mL，铝土矿中各成分的质量分数：Al2O3为______________， SiO2为______________。
18．将0.1mol镁和铝的混合物溶于100mL2mol·L-1硫酸中，然后滴加1mol·L-1NaOH溶液。回答下列问题：
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。
①有关反应的离子方程式为____。
②当V1=160时，金属粉末中n(Mg)=____mol，V2=___。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积为___。
(3)若混合物仍为0.1mol，其中镁粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L-1硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol·L-1NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，写出满足此条件的a的取值范围：____。
四、实验题
19．某化学实验小组设计如图装置验证元素的非金属性强弱（夹持装置省略，装置A可加热）。
可选用的试剂：浓盐酸、浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、MnO2固体、石灰石、Na2S溶液、Na2SiO3溶液、饱和食盐水、NaOH溶液、饱和NaHCO3溶液。
回答下列问题：
（1）验证非金属性：Cl＞S
①利用装置A制取氯气，B中盛放饱和食盐水，则装置C中应选用的试剂是____，装置D的作用是________________。
②实验现象：当装置A开始产生黄绿色气体时，观察到C溶液中产生少量淡黄色物质，当黄绿色气体充满整个装置时，C溶液中产生大量淡黄色物质。试分析实验开始时C中产生少量淡黄色物质的原因_____________________________（用离子方程式回答）。
（2）验证非金属性：N＞C＞Si
①试剂a选用_______；装置C中的试剂是_______。
②装置B中试剂的作用是____________________。
③可以证明实验结论的实验现象是_________________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．掘泥过程没有新的物质生成，没有发生化学变化，故A不选；
B．做坯过程没有新物质生成，没有发生化学变化，故B不选；
C．画坯过程没有新物质生成，没有发生化学变化，故C不选；
D．烧炉过程中做好的坯体在高温条件下发生化学变化，产生新的物质，故D选；
故答案为D。
2．C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的一种单质在空气中含量最高，Y为N；W、X、Z组成的一种化合物与蒸馏水按体积比3∶1混合后可用于杀灭新型冠状病毒，化合物为乙醇，则W、X、Z分别为H、C、O，因此W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，A正确；
B．三者均为分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力越大，沸点越高，水、氨气能形成分子间氢键，沸点会变高，简单氢化物的沸点：，B正确；
C．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性：，C错误；
D．H、N、O能形成酸类物质、碱类物质，D正确；
故选C。
3．B
【分析】Y可能是ⅢA族或ⅣA族元素，当Y位于ⅢA族时，只能是Al元素，当Y位于ⅢA族时，X、Z是ⅣA的C、Si，R是ⅤA族的P，W为Se元素，当Y位于ⅣA族时，Y为Si元素，X为N元素，Z为P元素，R为S元素，W为Br元素
【详解】A、Y可能是ⅢA族或ⅣA族元素，当Y位于ⅢA族时，只能是Al元素，属于金属元素，A错误；
B、Y可能是ⅢA族或ⅣA族元素，则五种元素的原子最外层电子数一定都大于2，B正确；
C、X、Z处于同一主族，非金属性逐渐减弱，X的氢化物的稳定性比Z的氢化物的稳定性强，C错误；
D、当Y位于ⅢA族时，X、Z是ⅣA的C、Si，R是ⅤA族的P，H3PO4是中强酸，D错误。
答案选B。
【点睛】本题考查位置结构性质的相互关系应用，注意正确推断元素所在周期表中的位置，把握周期律的递变规律为解答该题的关键，难点是五种元素不能具体确定，需要分情况讨论。
4．A
【分析】W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图。已知W在地壳中含量最高，则W为O；X遇水剧烈反应，其原子半径最大，则X为Na；Y的单质可用于光伏发电，则Y为Si；Z的最外层电子数比次外层电子数少1个，则Z最外层含有7个电子，其原子序数大于Si，则Z为Cl元素，以此分析解答。
【详解】结合分析可知，W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl元素。
A．电子层相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：X＜W，故A错误；
B．非金属性Si＜Cl，则简单气态氢化物的稳定性：Y＜Z，故B正确；
C．化合物XZW为NaClO，NaClO中既含离子键，也含共价键，故C正确；
D．Si、Cl形成的二元化合物为四氯化硅，四氯化硅分子中Si、Cl原子均满足8电子稳定结构，故D正确；
故选A。
5．D
【详解】A.碳单质和氧气发生化合反应可以生成二氧化碳，故A不符合题意；
B．铁和氯化铁发生化合反应生成氯化亚铁，反应为Fe+2FeCl3=3FeCl2，故B不符题意；
C．氢氧化亚铁和氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3，故C不符题意；
D．二氧化硅难溶于水，不能和水反应得到硅酸，即硅酸不能通过化合反应制得，故D符合题意；
故答案为D。
6．D
【详解】设Y原子的最外层电子数为x，则W为x，X为x－1，Z为x＋1，四种元素原子最外层电子数之和为20，x＋x＋x－1＋x＋1=20，解得x=5，则Y为N，W为P，Z为O，X为C，
A.根据上述分析W位于第三周期ⅤA族，故A错误；
B.O没有最高正价，故B错误；
C.元素的非金属性越强，氢化物越稳定，三种元素中N的非金属性最强，因此最稳定的是NH3，故C错误；
D.工业上常用氨的催化氧化制备硝酸，故D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．质量数等于质子数+中子数，故的中子数与电子数的差值为115-49-49=17，A正确；
B．In的原子序数为49，36＜49＜54，54-49=5，即位于第5周期倒数第5列，故In是第五周期第IIIA族元素，B正确；
C．In和Rb位于同一周期，其离子具有相同电子层，从左到右，原子序数增大，离子半径依次减小，故离子半径：In3+D．In(OH)3是第五周期第ⅢA族元素的氢氧化物，不在金属与非金属分界线附近，不具有两性，D错误；
故答案为：D。
8．C
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的5种短周期主族元素。5种元素中只有W为金属；X和W的最外层电子数相等，则X为H元素，W为Na元素；Y的某种核素常用来测定一些文物的年代，则Y为C元素；Z、R同主族，且Z与W可形成一种淡黄色的固体化合物，则Z为O元素，R为S元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为H、C、O、Na、S元素。
【详解】A．X、Z、W、R四种元素分别为H、O、Na、S，它们形成的化合物可能是WXRZ3(NaHSO3)，A不正确；
B．Z的氢化物为H2O，Y的氢化物可能为蜡烛等，后者的沸点比前者高，B不正确；
C．X与Z形成的化合物H2O2中，既含H-O极性键，又含O-O非极性键，C正确；
D．当X与钠元素形成化合物NaH时，H的化合价是-1价，D不正确；
故选C。
9．C
【详解】A． X、Y位于同一周期，同周期从左至右，金属性依次减弱，非金属依次增强，故非金属性Y>X，A正确；
B．X、Z位于同一主族，形成的简单离子电子层Z比X多一层，故简单离子半径Z>X，B正确；
C．Y、W位于同一主族，最外层电子数相等，元素性质有相似性，一般其最高正价相等，但也有特殊性，当Y、W分别是O、S时，O无最高正价，S的最高正价为+6价，又若Y、W分别是F、Cl时，由于F的非金属性极强，F无正价，Cl的最高价为+7价，C错误；
D．当X、Y分别位于第ⅠA族、第ⅡA族时，X、Y、Z、W可分别是Li、Be、Na、Mg，四种元素均为金属元素，当X、Y位于第ⅣA族、第ⅤA族或第ⅤA、第ⅥA族或第ⅥA族、第ⅦA族时，四种元素均为非金属元素，D正确；
故答案选C。
10．B
【详解】A．SO2与H2O反应生成H2SO3，SO2+H2OH2SO3，A错误；
B．NO与O2反应生成NO2，2NO+O2=2NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，3NO2+H2O=2HNO3+NO，B正确；
C．SiO2不与H2O反应，C错误；
D．Na加入KCl溶液中会与H2O反应，不会置换出K，D错误；
故选B。
11．C
【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素，X能形成4个共价键，Z能形成1个共价键，Z最外层有7或1个电子，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，所以X是Si、Z是Cl；根据化合价代数和等于0，Y的化合价为-3，则Y是P元素；W形成+1价阳离子，W是Na。
【详解】A. W是Na，Na的最高价氧化物是离子化合物，故A正确；
B. X是Si原子，最外层有4个电子，形成4个共价键，所以该化合物中Si满足8电子稳定结构，故B正确；
C. 同周期元素从左到右非金属性增强，元素非金属性的顺序为Cl＞P＞Si，故C错误；
D. Cl的最高价氧化物的水化物HClO4是强酸，故D正确；
选C。
12．C
【分析】W的L层无电子，则W是H元素；X的L层有5个电子，则X是N元素，Y与Z的L层都是8个电子，则二者都是第三周期元素。由“最外层电子数之和为18”可知Y与Z的最外层电子数之和为12。又因为Z的原子序数大于Y且均为主族元素，所以Y是P，Z是Cl元素。
【详解】A、核外电子层数越多，原子半径越大，则氮元素原子半径大于氢原子半径，A错误；
B、未指明是最高价氧化物的水化物，故不能判断酸性（如：H3PO4＞HClO，但H3PO4＜HClO4），B错误；
C、H元素的非金属性比Cl弱，所以简单阴离子的还原性W＞Z，C正确；
D、N与P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸铵，D错误；
答案选C。
13．D
【详解】A．pH=1的硫酸溶液1L，n(H+)的物质的量为0.1mol，则溶液中含的数目等于0.05NA，A说法错误；
B．60g SiO2的物质的量为1mol，一个Si原子周围有4条Si-O键，则晶体中Si-O键数目为4NA，B说法错误；
C．D2O中含有10个质子，摩尔质量为20g/mol，18 g D2O的物质的量为0.9mol，含有的质子数为9NA，C说法错误；
D．真空密闭容器中充入0.1molH2和0.1molI2充分反应后，H2+ I2 2HI，分子总数不变，则容器内分子总数为0.2NA，D说法正确；
答案为D。
14．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的2倍，则X含有2个电子层，最外层含有4个电子，X为C元素；Y与W属于同一主族且W原子的核外电子数是Y原子的2倍，则Y为O元素，W为S元素；Z是短周期原子半径最大的元素，则Z为Na元素，据此解答。
【详解】A. 同一周期，从左向右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：r(S)>r(C)>r(O)，A错误；
B. Z为Na元素，Y为O元素，O、Na形成的化合物有氧化钠、过氧化钠，都属于离子化合物，B正确；
C. X为C元素，W为S元素，其最高氧化物对应水化物分别为H2CO3、H2SO4，酸性：H2SO4> H2CO3，C错误；
D. Y为O元素，W为S元素，非金属性O>S，其简单气态氢化物分别为：H2O、H2S，热稳定性：H2O> H2S，D错误；故答案为：B。
【点睛】①同周期，从左向右，原子半径逐渐减小；同主族，从上到下，原子半径逐渐增大；
②同周期，从左向右，非金属性增强；同主族，从上到下，金属性增强；
③同周期，从左向右，最高氧化物对应水化物的酸性增强；同主族，从上到下，最高氧化物对应水化物的碱性增强；
④同周期，从左向右，气态氢化物的热稳定性增强；同主族，从上到下，气态氢化物的热稳定性减弱。
15．(1)硅、碳、铁
(2)纯碱、石英砂、石灰石
(3)
(4)ac
(5)
(6)
【详解】（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，加热石英砂、木炭和铁时，发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑，所以在加热石英砂、木炭和铁时，可能得到含有硅、碳的铁合金。
（2）制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英砂。
（3）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式：一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水，(xMO nSiO2 mH2O)。注意：①氧化物之间以“ ”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H2O一般写在最后：
①：3MgO·2FeO·Fe2O3·4SiO2·H2O ；
②：3MgO·2SiO2·2H2O 。
（4）与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有酸雨和光化学烟雾，选ac。
（5）酸雨是指pH＜5.6的降水，主要是由人为排放到大气中的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体转化而成的，在煤中加入适量的石灰石就可以减少酸雨的危害，发生反应SO2+ CaCO3CaSO3 + CO2或2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。
（6）①纯碱溶液吸收法，由于纯碱溶液呈碱性，根据NO2与碱反应的化学方程式可知，用纯碱溶液即Na2CO3溶液处理NO2的离子方程式为：+2NO2=++CO2↑，故答案为：+2NO2=++CO2；
②用NH3将NO还原为无害物质即N2和水，根据氧化还原反应配平原则可知，该反应的化学方程式为。
16． 钠(Na) 氟(F) 氯(Cl) 氢氧化钠(NaOH) 硫酸(H2SO4)
【分析】(1)短周期包括1、2、3周期，依据元素性质的递变规律，金属性最强的元素应位于元素周期表的左下角，非金属性最强的元素应位于元素周期表的右上角。
(2)第3周期中，从左往右，原子半径依次减小，则原子半径最小的主族元素应在第ⅦA族。
(3)Na的最高价氧化物对应的水化物是Na对应的碱，S的最高价氧化物对应的水化物是硫的最高价含氧酸。
【详解】(1)短周期中金属性最强的元素是位于元素周期表短周期中左下角的钠(Na)，非金属性最强的元素是位于元素周期表右上角的氟(F)。答案为：钠(Na)；氟(F)；
(2)第3周期中，原子半径最小的主族元素是第ⅦA族的氯(Cl)。答案为：氯(Cl)；
(3)Na的最高价氧化物对应的水化物是Na对应的碱氢氧化钠(NaOH)，S的最高价氧化物对应的水化物是硫的最高价含氧酸硫酸(H2SO4)。答案为：氢氧化钠(NaOH)；硫酸(H2SO4)。
【点睛】寻找符合条件的元素时，应依据元素周期律给元素定位，然后依据元素所在的位置，确定对应的元素。
17．(1)3.5 mol L-1
(2) 5.4 mL 85% 3%
【分析】Oa段意味着H2SO4过量，到70 mL时的沉淀最多，有Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，到90 mL时仅剩下Fe(OH)3沉淀。加入20 mL、10 mol·L－1 NaOH，把Al(OH)3全部转化成AlO 。
【详解】（1）70 mL时沉淀最多，溶液为Na2SO4溶液，据电荷守恒，n(Na+)=2n(SO )。又据元素守恒，n(Na+)=n(NaOH)=10mol·L－1×0.07 L=0.7mol，n(SO)=n(H2SO4 )=c(H2SO4 )×0.1，所以c(H2SO4 )=3.5 mol L－1。
（2）沉淀Al3＋消耗OH－的量，是使Al(OH)3溶解消耗OH－的3倍，即沉淀Al3＋消耗NaOH为60 mL，若a=4.6，用于沉淀Fe3＋消耗NaOH的体积是(70-60-4.6) mL =5.4mL。n(Al2O3 )=1/2n(NaOH)=1/2×(10mol·L-1×0.02 L)=0.1 mol，m(Al2O3 )=0.1mol×102 g/mol=10.2g，Al2O3的质量分数为=10.2/12×100%=85%，沉淀铁离子消耗NaOH的物质的量为10×0.0054=0.054moL，根据Fe3+＋3OH-=Fe(OH)3，铁离子的物质的量为0.018moL，Fe2O3的质量分数为[(0.009×160)÷12]×100%=12%，SiO2的质量分数为3%。
18．(1) OH-+H+=H2O、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=+2H2O 0.06 440
(2)400
(3)0.5≤a＜1
【解析】（1）
①O点到V1点说明为H2SO4和NaOH反应。离子方程式为：OH-+H+=H2O，V1是开始生成沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，然后沉淀减少，是由于Al(OH)3+OH-=+2H2O，故在滴加NaOH溶液过程中有关反应的离子方程式为OH-+H+=H2O、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=+2H2O，故答案为：OH-+H+=H2O、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=+2H2O；
②当V1=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)=n(Na+)=n(NaOH)=×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，根据离子守恒有：x+3y=0.2-0.08，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V2时时，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)=2×0.1L×2mol/L×+0.04mol=0.44mol，所以，V2==0.44L=440mL，故答案为：0.06；440；
（2）
当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液是Na2SO4溶液，根据离子和Na+离子守恒有：n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2×0.1L×2mol/L=0.4mol，所以，V(NaOH)==0.4L=400mL，故答案为：400；
（3）
若混合物仍为0.1mol，其中镁的物质的量分数为a，用100mL 2mol L-1硫酸溶解后，再加入450mL 1mol L-1氢氧化钠溶液，所得溶液无Al(OH)3沉淀，证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠反应，由上述分析知：v1=400ml，再加入50mL 1mol L-1氢氧化钠溶液，所得Al(OH)3沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，Al(OH)3最大取值0.05mol，即0＜n(Al)≤0.05mol，n(Mg)+n(Al)=0.1mol，则0.5≤n(Mg)＜1，故答案为：0.5≤a＜1；
19． Na2S溶液 吸收氯气，防止污染环境。 O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH- 稀硝酸 Na2SiO3溶液 除去CO2中含有的硝酸杂质 A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀
【分析】根据题中图示信息，装置A是气体发生装置，产生Cl2或CO2；装置B是除去气体中的杂质，除去Cl2中的HCl或CO2中的硝酸；装置C是探究物质性质装置，氯气置换出硫或产生硅酸沉淀；装置D是尾气处理装置，避免污染环境；据此解答。
【详解】（1）①为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，需要用氯气置换出硫，要在C中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，发生的是置换反应，化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置D中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染环境；答案为Na2S溶液，吸收氯气，防止污染环境。
②实验开始时C中产生少量淡黄色物质，是因为C里空气中的O2与S2-发生氧化还原反应，生成了单质S，即O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-；答案为O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-。
（2）①为了验证N、C、Si的非金属强弱，应比较它们最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据强酸制弱酸的原理，试剂a选用稀硝酸，试剂b选用石灰石，发生CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，硝酸制取碳酸，装置C中的试剂是Na2SiO3溶液，发生Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，碳酸制取硅酸；答案为稀硝酸，Na2SiO3溶液。
②因为硝酸易挥发，产生的CO2中混有硝酸，装置B中试剂的作用是除去CO2中含有的硝酸杂质；答案为除去CO2中含有的硝酸杂质。
③可以证明实验结论的实验现象是A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀；答案为A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀。
答案第1页，共2页
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