第一章第二节元素周期表的应用同步练习
2022-2023学年下学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于二氧化硅，下列叙述不正确的是
A．水晶的主要成分是二氧化硅
B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别
C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸
D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应
2．当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：
NaN3+ KNO3= K2O + Na2O + N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Na+) < r(N3-) B．电负性大小：χ(N) > χ(O)
C．第一电离能：I1(K) > I1(Na) D．碱性强弱：KOH < NaOH
3．下列材料的特性及用途的说法中不正确的是
A．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
B．氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备
C．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承
D．人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机
4．X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素，、、简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是
A．已知与，得
B．离子半径：
C．的还原性一定大于
D．气态氢化物的稳定性一定大于
5．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是
A．玻璃的主要成分为Na2CO3、CaCO3和SiO2
B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
6．X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列说法中能说明X原子的得电子能力比Y强的是
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．X的单质的颜色比Y的浅
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
7．下列各组中，微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A．O、Cl、S、P B．、、、
C．Rb、K、Na、Li D．、、、
8．在同一周期的元素中(除稀有气体元素外)，随着原子序数的递增，下列说法中不正确的是
A．最外层电子数逐渐增多
B．原子半径逐渐减小
C．元素原子的失电子能力逐渐增强
D．元素的非金属性逐渐增强
9．下列说法正确的是
A．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第IIA族
C．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
D．同周期中金属性最强的元素是IA族的金属元素
10．短周期主族元素X、Y、Z的原子核外最外层电子数之和为11，它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是
X
Y Z
A．X、Y的最高价氧化物分别属于酸性氧化物和碱性氧化物
B．Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应都能产生气体
C．原子半径：X＜Y＜Z
D．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
11．如图是部分1～18号元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．离子半径：Z>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
12．碲(Te)是52号元素，位于周期表中VIA族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述错误的是
A．碲的单质具有半导体的性能
B．碲化氢(H2Te)比H2S更稳定
C．碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)
D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱
13．某短周期元素X的最外层电子数比次外层电子数少1个电子，则关于该元素说法正确的是
A．该元素一定是氯元素
B．X元素形成的单质都具有氧化性
C．X元素形成的单质都可能与H2O发生氧化还原反应
D．X元素形成的氢化物一定是一种强酸
14．如图为某国外学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是
A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期
B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多
C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应
D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素
15．已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y在周期表中的周期数等于其族的序数，其在周期表的相对位置如下图所示。
X
Y Z W
下列说法正确的是A．W元素的原子半径，在同周期主族元素中是最小的
B．X元素原子的最高价为＋6价
C．Z的原子序数是X的3倍
D．Y的氢氧化物化学式为Y(OH)2
二、实验题
16．晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：
I.高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅；
II.粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HClSiHCl3＋H2)；
III.SiHCl3与过量的H2在1100～1200℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应。
(1)第一步用焦炭与石英砂制取粗硅，其反应的化学方程式为_______；上述反应中的氧化剂是_______，还原剂是_______。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是_______，装置C中的烧杯需要加热，目的是_______。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_______，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_______，装置D中发生反应的化学方程式是_______。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_____。
17．为了探究同周期元素性质递变规律，某同学进行了以下实验，请你帮其完成实验记录：
(一) 探究钠、镁、铝金属性强弱：
实验操作 实验现象 实验结论
浮：浮于水面、 熔：熔成小球、 游：四处游动、 嘶：嘶嘶响声、 滴加酚酞溶液变红。 钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为___________色。 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为___________。
两支试管内都有无色气泡冒出，但放镁的试管中逸出气体的速率较___________。(填快或慢) 这两种金属___________更容易置换出酸中的氢，反应的化学方程式分别为： ___________；Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑
结论：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为___________； 钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为___________； 钠、镁、铝的金属性逐渐___________。(填增强或减弱)
(二) 探究Si、P、S、Cl的非金属性的强弱：
Si P S Cl
判断依据 与氢气反应 高温 磷蒸气与氢气能反应 加热 光照或点燃
由难到易的顺序为Si、P、S、Cl
最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 ___________
酸性依次___________。(填增强或减弱)
结论 Si、P、S、Cl的非金属性逐渐___________。(填增强或减弱)
(三)同周期元素性质递变规律： 。同一周期从左到右，元素________________逐渐减弱，______________逐渐增强。(填“金属性”或“非金属性”)
18．两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。
Ⅰ．第一小组同学探究元素Cl、Br、I的非金属性强弱，设计的实验方案如下：
(1)补充下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
甲溶液由无色变成橙色 乙___________ 离子方程式 甲_________ 乙Cl2+2I-=2Cl-+I2 结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2
(2)【评价】该小组设计的实验方案是____________ (填“合理”或“不合理”)
(3)【补充和完善】上一题(2)中若选合理，则此项不用再作答，若选不合理，则合理完成实验还需要的试剂是______
Ⅱ．第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱,设计的实验方案如下：
(4)干燥管D的作用为 _______
(5)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液，按图装置进行试验，观察到试管C中溶液有白色沉淀生成，甲同学认为非金属性C>Si。但乙同学认为此方案不合理，理由___，
改进措施:在B、C两装置之间接一个盛有______溶液的洗气瓶。
三、工业流程题
19．光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，氮化硅是一种优良的高温结构陶瓷，可用于火箭发动机和高温电极材料。合成光导纤维及氮化硅的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的化学方程式为___________，氧化剂为___________(填化学式)。
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：
组分名称 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 HCl BCl3 PCl3
质量分数 0.545 0.405 0.046 2 0.000 3 0.001 93 0.001 57
沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -85 12.5 75.5
图中“操作X”的名称为___________。
(3)反应Ⅲ和Ⅳ中尾气的用途为___________；反应Ⅳ的化学方程式为___________。
四、结构与性质
20．A、B、C、D、E、F、G是七种常见的短周期元素，其原子序数依次增大，请根据所给信息填写表中空白，并回答下列问题：
编号 基本信息 解决问题
① 其中两种元素的原子核外电子层数与最外层电子数之比分别为1∶3，3∶1 这两种元素是_________
② 其中一种元素的氧化物与强酸、强碱均能反应；另一种元素的单质、氧化物及氧化物对应的水化物均能与NaOH溶液反应 这两种元素分别是_________
③ G能与A、E形成原子个数比均为4∶1的分子X、Y X的分子式为_______，E在周期表中的位置是_____________
（1）仅由表中信息还不能确定的元素是________(填字母序号)，若要确定其是何种元素，还需要的条件是________________(填序号)。
a．单质能与氧气反应 b．最高价氧化物对应的水化物呈强酸性
c．单质在常温下为固体 d．简单氢化物的稳定性比E的简单氢化物强
（2）基本信息②中，两种元素的氧化物分别与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为______________________________，____________________。
（3）上述某两种元素间可形成原子个数比为1∶1及1∶2的两种化合物，写出前者与H2O反应的离子方程式：______________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．水晶的主要成分为SiO2，A项正确；
B．CO2是由分子构成的，而SiO2是Si和O按1∶2组成的空间立体网状结构的晶体，二者物理性质差别较大，B项正确；
C．SiO2不溶于水，也不与水反应，C项正确；
D．SiO2可以与氢氟酸反应，D项错误；
故选D。
2．A
【详解】A．钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；
B．非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；
C．最外层电子数相同，电子层数越多，第一电离能越小，所以电离能大小：I1(Na)＞I1(K)，C错误；
D．同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；
综上所述答案为A。
3．B
【详解】A．光导纤维传导光的能力很强，可以传输光，是非常好的通讯材料，A正确；
B．氧化铝陶瓷熔点很高，可以用于制耐高温设备，B错误；
C．氮化硅陶瓷耐高温、耐磨损且不易传热，可用来制造轴承，C正确；
D．人造刚玉成分是氧化铝，硬度高，可用来制造刚玉球磨机，D正确；
故答案为：B。
4．C
【详解】A．与的电子层结构相同，则二种离子核外电子数相等，从而得出m-a=n+b，A不正确；
B．、、的电子层结构相同，则原子序数Z＜Y＜X，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：，B不正确；
C．、的电子层结构相同，则Y、Z属于同一周期元素，且Z在Y的左边，非金属性Z＜Y，所以的还原性一定大于，C正确；
D．由C选项的分析可知，非金属性Z＜Y，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性小于，D不正确；
故选C。
5．C
【详解】A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，故A错误；
B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，生成玻璃不需要黏土，故B错误；
C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点，故C正确；
D．沙子主要成分为二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，故D错误；
故选：C。
6．C
【详解】A．同主族元素，自上而下元素的非金属性依次减弱，则X原子的电子层数比Y原子的电子层数多说明X元素的原子序数大于Y元素，X元素的非金属性弱于Y元素，则X原子的得电子能力弱于Y原子，故A错误；
B．非金属单质的颜色不能说明元素非金属性的强弱，不能比较原子的得电子能力，故B错误；
C．同主族元素，自上而下元素的非金属性依次减弱，气态氢化物的稳定性依次减弱，则X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定说明X元素的非金属性强于Y元素，原子的得电子能力强于Y原子，故C正确；
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来说明Y的单质的氧化性强于X的单质，X元素的非金属性弱于Y元素，则X原子的得电子能力弱于Y原子，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．元素非金属性越大，形成单质的氧化性越强，由于氧、硫元素同一主族，则单质氧化性O＞S，Cl、S、P同一周期，则单质氧化性：Cl＞ S＞P；电子层越大，微粒半径越大，若电子层一样，则核电荷数越大，半径越小，所以原子半径：P＞S＞Cl＞O，A项不符合题意；
B．钙、钡元素同一主族，则金属性钡＞钙＞铝，则还原性钡＞钙＞铝，还原性越强，对应离子氧化性越弱，则离子氧化性：＞＞，B项不符合题意；
C．Rb、K、Na、Li是同一主族元素，还原性逐渐减弱，原子不具备氧化性，原子半径：Rb＞K＞Na＞Li ，C项不符合题意；
D．根据金属活动性顺序表，金属还原性越强，对应离子氧化性越弱。则离子氧化性：＞＞＞，离子半径K+ >Mg2+ > Al3+ > H+，D项符合题意；
故答案选D。
8．C
【详解】A．同周期自左至右最外层电子数逐渐增多，A正确；
B．由于电子层数相同，同一周期的元素中(除稀有气体元素外)，随着原子序数的递增，核电荷数增多，原子半径逐渐减小，B正确；
C．随着原子序数的递增，核电荷数增多，元素得电子的能力逐渐增强，失电子能力减弱，C错误；
D．同周期自左至右，元素的非金属性逐渐增强，D正确；
综上所述答案为C。
9．D
【详解】A．过渡元素是元素周期表中所有的副族及VIII族元素，A错误；
B．锰、铁和锌等过渡元素最外层电子数也为2，B错误；
C．同主族元素最高价的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，C错误；
D．同周期中从左到右金属性逐渐减弱，故金属性最强的元素是IA族的金属元素，D正确；
故选D。
10．B
【分析】设Z元素原子的最外层电子数为x，则X元素原子的最外层电子数为x，Y元素原子的最外层电子数为x-1，依题意有x+(x-1)+x=11，故x=4，X、Y、Z分别为C、Al、Si，以此解题。
【详解】A．CO2为酸性氧化物，但Al2O3为两性氧化物，A项错误；
B．Al与NaOH溶液或盐酸反应都产生H2，B项正确；
C．电子层数越多半径越大，同周期越靠左半径越大，故原子半径大小顺序为C
故选B。
11．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。
12．B
【详解】A．碲处于金属区与非金属区的交界线上，其单质具有半导体的性能，A正确；
B．碲的非金属性比硫弱，则其简单氢化物的稳定性比H2S弱，B错误；
C．硫与碲在同一主族，硫可在空气中燃烧生成二氧化硫，则碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)，C正确；
D．碲的非金属性比硫弱，则其最高价氧化物的水化物H2TeO4的酸性比硫的最高价氧化物的水化物H2SO4弱，D正确；
故选B。
13．C
【分析】短周期元素X的最外层电子数比次外层电子数少1个电子，当处于第二周期时X为Li，也可能处于第三周期，此时X为Cl。
【详解】A．由分析可知，Li元素也满足，A错误；
B．若X为Li元素，Li在反应中只能失电子，只有还原性，B错误；
C．单质Li或者Cl2都能与水发生氧化还原反应，C正确；
D．HCl属于强酸，若X为Li元素，LiH不属于酸，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．由图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，正确；
B．由图可知，虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，正确；
C．图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，错误；
D．八角形元素周期表是按同主族元素序数增大来排列的，所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，正确；
故选C。
15．A
【分析】由Y在周期表中的周期数等于其族的序数，可知Y为Al元素，根据元素位置关系，进一步推知：X为O，Z为S，W为Cl。
【详解】A．同一周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，氯元素的原子半径在同周期主族元素中是最小的，A正确；
B．氧元素原子的最高价为＋2价，不等于其主族序数，B错误；
C．硫的原子序数是16，氧的原子序数是8，16是8的2倍，C错误；
D．铝的氢氧化物的化学式为Al(OH)3，D错误；
故选A。
16．(1) SiO2＋2CSi＋2CO↑ SiO2 C
(2)分馏(或蒸馏)
(3) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体生成 在此反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3 ＋H2Si＋3HCl 排尽装置内的空气
【详解】（1）焦炭与石英砂制取粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑，SiO2得电子，价态降低，为氧化剂，C失电子，价态升高，为还原剂。
（2）SiHCl3的沸点和所含杂质的沸点相差较大，故可以采用分馏(或蒸馏)的方法。
（3）①SiHCl3能与水剧烈反应，应将制得的H2中的水蒸气除去，故装置B中的试剂是浓硫酸；常温下SiHCl3为液体，反应时应使其汽化后再在D处与H2反应，故装置C的烧瓶需加热；
②H2和汽化后的SiHCl3在装置D中发生反应：SiHCl3 ＋H2Si＋3HCl，故D中观察到的现象是有固体生成，在此反应温度下，普通玻璃会软化，故不能采用普通玻璃管。
③制备流程包含高温下加热氢气，氢气和氧气混合在高温条件下易发生爆炸，因此必须排尽装置内的空气。
17． 红 Mg+ 2H2O Mg (OH)2 + H2↑ 快 镁 2Al+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2↑ 钠＞镁＞铝 氢氧化钠＞氢氧化镁＞氢氧化铝 减弱 HClO4 增强 增强 金属性 非金属性
【分析】根据同一周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，结合实验现象分析解答。
【详解】(一) 探究钠、镁、铝金属性强弱：
镁与水的实验：加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，是镁与热水反应生成了氢氧化镁和氢气，因此滴加酚酞溶液变为红色，说明镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg+ 2H2O Mg (OH)2 + H2↑；
镁、铝与稀盐酸的实验：两支试管内都有无色气泡冒出，但镁的金属性比铝强，放镁的试管中逸出气体的速率较快，两种金属中镁更容易置换出酸中的氢，反应的化学方程式分别为： 2Al+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2↑；Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑；
结论：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序为钠＞镁＞铝；钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为氢氧化钠＞氢氧化镁＞氢氧化铝；
钠、镁、铝的金属性逐渐减弱；
故答案为：红；Mg+ 2H2O Mg (OH)2 + H2↑；快；镁；2Al+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2↑；钠＞镁＞铝；氢氧化钠＞氢氧化镁＞氢氧化铝；减弱；
(二) 探究Si、P、S、Cl的非金属性的强弱：
Cl元素的最高价氧化物的水化物为HClO4；Si、P、S、Cl与氢气反应由难到易的顺序为Si、P、S、Cl，说明非金属性依次增强，最高价氧化物的水化物是酸性依次增强，故答案为：HClO4；增强；增强；
(三)同周期元素性质递变规律： 。同一周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故答案为：金属性；非金属性。
18． 溶液由无色变成棕黄色 不合理 溴水 防止倒吸 盐酸有挥发性，挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和NaHCO3
【详解】(1) 甲试管中加入氯水，溶液中溴离子被氯气氧化成溴单质，溶液由无色变为橙色，反应的离子方程式为，乙试管中加入氯水，溶液中的碘离子被氯气氧化成碘单质，溶液由无色变为黄色，故答案为：，溶液由无色变成棕黄色；
(2) 该实验只能证明Cl2的氧化性大于Br2和I2，无法判断Br2和I2之间的氧化性强弱关系，因此不合理，故答案为：不合理；
(3) 为了判断Br2和I2之间的氧化性强弱关系，需要用溴水来检测，故答案为：溴水；
(4) 球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：防止倒吸；
(5) 碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进HCl挥发，导致制取CO2中含有HCl，HCl和 Na2SiO3反应也会生成硅酸沉淀，从而对二氧化碳产生干扰；为防止HCl的干扰，用饱和碳酸钠溶液除去HCl，所以在BC之间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗瓶，故答案为：盐酸有挥发性，挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀，饱和NaHCO3溶液。
19．(1) SiO2＋2CSi＋2CO↑ SiO2
(2)精馏(或蒸馏)
(3) 制取盐酸(或其他合理答案) 3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl
【分析】石英砂的主要成分是SiO2，和焦炭反应生成粗硅和CO，粗硅和氯气反应生成SiCl4，生成的SiCl4可以用来制光导纤维，也可以和氨气反应得到Si3N4。
(1)
反应I是二氧化硅与焦炭反应生成硅，化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，氧化剂为SiO2；
(2)
根据表格数据，多种杂质的沸点不同，图中“操作X”的名称为蒸馏；
(3)
反应III和IV均有氯化氢生成，可以用来制取盐酸；反应IV的化学方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。
20． O，Na Al，Si(或P、S) CCl4 第三周期第ⅣA族 F b Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SO2 + 2OH- =SO32-+ H2O或SO3 + 2OH- =SO42-+ H2O 2Na2O2 + 2H2O = 4Na++4OH- + O2 ↑
【分析】A、B、C、D、E、F、G是七种常见的短周期元素，其原子序数依次增大，①其中两种元素的原子核外电子层数与最外层电子数之比分别为1∶3和3∶1，1∶3的是电子层数为2，最外层电子数为6，为O元素；3∶1为电子层数为3，最外层电子数为1，为Na元素；②其中一种元素的氧化物与强酸、强碱均能反应，这种元素为Al；另一种元素的单质、氧化物及氧化物对应的水化物均能与NaOH溶液反应，该元素非金属元素，可能为Si、P、S等；③G能与A、E形成原子个数比均为4∶1的分子X、Y，G的原子序数最大，为第三正确元素，则X、Y分别为CCl4、SiCl4，则A为C元素，E为Si元素；根据原子序数的关系，则B为O元素，C为Na元素；D为Al元素，无法确定F是何种元素，据此分析解答。
【详解】根据上述分析，①其中两种元素的原子核外电子层数与最外层电子数之比分别为1∶3和3∶1，1∶3的是电子层数为2，最外层电子数为6，为O元素；3∶1为电子层数为3，最外层电子数为1，为Na元素；②其中一种元素的氧化物与强酸、强碱均能反应，这种元素为Al；另一种元素的单质、氧化物及氧化物对应的水化物均能与NaOH溶液反应，该元素非金属元素，可能为Si、P、S等；③G能与A、E形成原子个数比均为4∶1的分子X、Y，G的原子序数最大，为第三正确元素，则X、Y分别为CCl4、SiCl4，则A为C元素，E为Si元素，硅元素位于第三周期第ⅣA族，故答案为：O，Na；Al，Si(或P、S)；CCl4；第三周期第ⅣA族；
(1)根据上述分析，无法确定的元素是F，a．P或S的单质都能与氧气反应，不能确定F是何种元素，故a错误；b．磷酸是中强酸，硫酸是强酸，可以根据最高价氧化物对应的水化物呈强酸性确定F是S元素，故b正确；c．P或S的单质在常温下均为固体，不能确定F是何种元素，故c错误；d．P或S的简单氢化物的稳定性均比E的简单氢化物强，不能确定F是何种元素，故d错误；要确定其是何种元素，还需要的条件是b，故答案为：F；b；
(2)基本信息②中，两种元素的氧化物分别为Al2O3，SO2或SO3，与NaOH溶液反应的离子方程式分别为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SO2 + 2OH- =SO32-+ H2O或SO3 + 2OH- =SO42-+ H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；SO2 + 2OH- =SO32-+ H2O或SO3 + 2OH- =SO42-+ H2O；
(3)上述某两种元素间可形成原子个数比为1∶1及1∶2的两种化合物，分别为Na2O2和Na2O(或CO和CO2)，其中1∶1的化合物能够与水反应的是过氧化钠，与H2O反应的离子方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4Na++4OH- + O2 ↑，故答案为：2Na2O2 + 2H2O = 4Na++4OH- + O2 ↑。
【点睛】解答本题的关键是信息③中A、E、G的确定，本题的难点是信息②的解读，要注意某元素的单质、氧化物、氧化物的水化物都能与氢氧化钠反应的元素有多种，如Al、Si、P(白磷)、S等。
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