安徽省亳州市第一中学2022-2023学年高一下学期第一次月考化学试卷含解析

这是一份安徽省亳州市第一中学2022-2023学年高一下学期第一次月考化学试卷含解析，共15页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，可能用到的相对原子质量，5 gD， 将13等内容，欢迎下载使用。

安徽省亳州市第一中学2022-2023学年高一下学期第一次月考
化学试卷
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
4.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列离子方程式正确的是(　　)
A. 向NaOH溶液中通入少量的SO2：SO2＋OH－===HSO3-
B. 向氯水中通入少量的SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO32-
C. 将SO2通入饱和的NaHCO3溶液中：2H＋＋CO32-===H2O＋CO2
D. 将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3＋2H＋
【答案】B
【解析】A项为SO2＋2OH－===SO32-＋H2O；C项中应为2HCO3-＋SO2===SO32-＋2CO2＋H2O；D项中不反应。
2. 为除去混入CO2中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是(　　)
①饱和Na2CO3溶液　②饱和NaHCO3溶液　③浓硫酸　④灼热的铜网　⑤碱石灰
A. ①③④ B. ③④⑤ C. ②④③ D. ②③④
【答案】D
【解析】混合气体通过饱和NaHCO3溶液能除去SO2，还能增加CO2的量，经过浓硫酸干燥后，再通过灼热的铜网，即可除去氧气。
3. 某兴趣小组为了探究SO2气体还原Fe3＋的反应，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是(　　)

A. 能表明I－的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B. 装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
C. 为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去
D. 为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
【答案】C
【解析】向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，由于I2参与反应被消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性强弱为SO2>I－，A项正确；SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反应SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，所以可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，B项正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入酸性KMnO4溶液，发生反应2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，溶液紫色褪去；若SO2与FeCl3发生反应SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，溶液紫色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，C项错误；若A中发生了氧化还原反应SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，产生白色沉淀；若没有发生氧化还原反应，则由于HCl酸性强于H2SO3，当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，不产生白色沉淀，D项正确。
4. 将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述中错误的是(　　)
A. 气体A为SO2和H2的混合物 B. 气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C. 反应中共消耗Zn 97.5 g D. 反应中共转移3 mol电子
【答案】B
5. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下，甲的浓溶液和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A. 简单离子半径大小：X＞Y
B. 气态氢化物的还原性：X＜Z
C. 丁和戊中所含元素种类相同
D. W的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
【答案】D
【解析】X为O，Y为Al，O2－和Al3＋的核外电子排布相同，均有2个电子层，O的核电荷数较小，故O2－的半径比Al3＋的半径大，即简单离子半径大小：X＞Y ，A正确；X为O，Z为S，O的非金属性比S强，所以O2的氧化性比S单质的氧化性强，O2－的还原性比S2－的还原性弱，所以气态氢化物的还原性：X＜Z，B正确；丁为H2O，戊为H2O2，二者所含元素种类相同，C正确；W的简单离子为H＋，Z的简单离子为S2－，二者在水溶液中发生反应生成H2S，因此不能大量共存，D错误。
6. 已知NH4CuSO3与足量的1 mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②有刺激性气味气体产生；③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(　　)
A. NH4CuSO3中硫元素被氧化了
B. 刺激性气味的气体是二氧化硫或氨气
C. 该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂
D. 该反应中硫酸既体现酸性又体现氧化性
【答案】C
【解析】NH4CuSO3与硫酸混合微热，生成红色固体、产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液，说明反应生成Cu、SO2和Cu2＋，反应前后S元素的化合价没有发生变化，A错误；因反应是在酸性条件下进行，不可能生成氨气，B错误；反应只有Cu元素的化合价发生变化，分别由＋1→＋2、＋1→0，NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂，C正确；发生的反应为2NH4CuSO3＋4H＋===Cu＋Cu2＋＋2SO2↑＋2H2O＋2NH，反应中只有Cu元素的化合价发生变化，硫元素的化合价在反应前后未发生变化，反应中硫酸体现酸性，D错误。
7. 氮、铁元素在细菌的作用下可发生如图所示的转化。下列说法正确的是(　　)

A. 反硝化过程均属于氮的固定
B. 硝化过程中，含氮物质均发生还原反应
C. 在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素可转移至大气中
D. Fe3＋将NH转化为N2的离子方程式为Fe3＋＋2NH===Fe2＋＋N2↑＋8H＋
【答案】C
【解析】氮的固定是将游离态氮转化为化合态的氮，如图可知反硝化过程是将氮的化合态转化为氮气，不属于氮的固定，A错误；如图可知，硝化过程NH转化为NO，再转化为NO，氮元素化合价不断升高，发生氧化反应，B错误；如图可知，在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素可转变为氮气，而转移至大气中，C正确；根据得失电子守恒和原子守恒，Fe3＋将NH转化为N2的离子方程式为6Fe3＋＋2NH===6Fe2＋＋N2↑＋8H＋，D错误。
8. 如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通入边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为(　　)

A. 1∶1 B. 5∶7 C. 7∶5 D. 4∶3
【答案】A
【解析】因为NO2和NO的体积相等，在同温同压下两者的物质的量相等，根据反应：2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的HNO3的物质的量也相等，因此两试管内HNO3的物质的量浓度相等，故选A。
9. 下列实验操作、实验现象、解释或结论不对应的是(　　)

A.A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，生成氯化铵固体，则产生大量白烟，A正确；产生能使澄清石灰水变浑浊气体，气体为二氧化碳或二氧化硫，则溶液中不一定含有CO，B正确；燃烧为发光发热的氧化还原反应，由氯气在氢气中燃烧可知，物质燃烧不一定需要氧气，C正确；铵根离子遇碱会生成一水合氨，若不加热，或溶液浓度较小，氨气不能逸出，则看不到湿润的红色石蕊试纸变蓝的现象，所以应该在无色溶液中滴加NaOH溶液后加热，生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可证明该溶液中一定含有NH，D错误。
10. 将13.6 g Cu和Cu2O组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中，固体完全溶解生成Cu(NO3)2和NO。向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液，生成沉淀的质量为19.6 g，此时溶液呈中性，且金属离子沉淀完全。下列说法正确的是(　　)
A. 原固体混合物中，Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸的浓度为1.3 mol·L－1
C. 产生的NO的体积为2.24 L
D. Cu、Cu2O与硝酸反应剩余硝酸的物质的量为0.1 mol
【答案】D
【解析】A错，设混合物中Cu和Cu2O的物质的量分别为x、y，则有64 g·mol－1×x＋144 g·mol－1×y＝13.6 g，反应后加入NaOH溶液生成沉淀的质量为19.6 g，该沉淀为Cu(OH)2，则有98 g·mol－1×(x＋2y)＝19.6 g，综合上述两式解得：x＝0.1 mol，y＝0.05 mol，故Cu和Cu2O的物质的量之比为0.1 mol∶0.05 mol＝2∶1；B错，据得失电子守恒可得n(NO)＝(0.1 mol×2＋0.05 mol×2)÷3＝0.1 mol；生成19.6 g Cu(OH)2沉淀时，溶液呈中性，且金属离子沉淀完全，此时溶液中溶质为NaNO3，结合N原子守恒可知原稀硝酸中n(HNO3)＝n(NO)＋n(NaNO3)＝0.1 mol＋1.0 L×0.5 mol·L－1＝0.6 mol，则原稀硝酸中c(HNO3)＝＝2.4 mol·L－1；C错，由B分析可知，n(NO)＝0.1 mol，在标准状况下的体积为2.24 L，题目未指是否处于标准状况下，故NO的体积不一定是2.24 L；D对，由于B项分析知，原稀硝酸的物质的量n(HNO3)＝0.6 mol，产生NO的物质的量n(NO)＝0.1 mol，据Cu原子守恒可知，反应混合液中n[Cu(NO3)2]＝0.1 mol＋0.05 mol×2＝0.2 mol，故反应后剩余HNO3的物质的量为0.6 mol－0.1 mol－0.2 mol×2＝0.1 mol。
11. 在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：

下列说法不正确的是(　　)
A. 该转化过程中有3种元素的化合价发生变化
B. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C. 该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的N2和CO2
D. 该催化转化的总反应方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
【答案】B
【解析】由题图可以看出发生的反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，该转化过程中N、O、C 3种元素的化合价发生了变化，A、C、D正确；NO很不稳定，遇到氧气就被氧化为NO2，B错误。
12. 厌氧氨氧化(Anammox)法是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是(　　)

A. 1 mol NH所含的质子总数为10NA
B. 1 mol NH经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得到氮气的体积约为11.2 L(假设每步转化均完全)
C. 该过程的总反应是NH＋NO===N2↑＋2H2O
D. 该方法每处理1 mol NH需要的NO为0.5 mol
【答案】C
【解析】1 mol NH所含的质子总数为11NA，A错误；由图可知，经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，1 mol NH和1 mol NH2OH发生氧化还原反应生成1 mol N2，标准状况下的体积为22.4 L，B错误；由图可知，该过程的总反应是NH＋NO===N2↑＋2H2O，C正确；每处理1 mol NH，需要的NO为1 mol，D错误。
13. 高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2→Si(粗)SiHCl3→Si(纯)；下列说法不正确的是(　　)
A. 步骤①的化学方程式：SiO2＋CSi＋CO2↑
B. 步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C. 步骤③中的反应为氧化还原反应
D. 高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
【答案】A
【解析】步骤①的反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。
14. 二氧化硅又称硅石，是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是(　　)

A. SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B. 因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强
C. SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，体现了二氧化硅的氧化性
D. 除Si的制取过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应
【答案】D
【解析】A项，两性氧化物是指与酸、碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应生成的SiF4不是盐，错误；B项，该反应是在非溶液状态下进行的反应，所以二氧化硅在高温条件下与碳酸钠的反应不能作为判断H2SiO3与H2CO3酸性强弱的依据，错误；C项，SiO2在高温条件下能与过量碳反应生成SiC，在该反应中碳既是氧化剂也是还原剂，错误；D项，其他反应都是非氧化还原反应，正确。
15. 下列有关硅及硅的化合物的性质、用途说法错误的是(　　)
A. 二氧化硅作光导纤维材料
B. 硅酸钠溶液可以作木材防火剂
C. 太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
D. 高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸的酸性比碳酸强
【答案】D
【解析】二氧化硅可用来制作光导纤维，广泛用于光纤通讯行业；硅单质常用来制造太阳能电池板，使太阳能转化为电能，既环保又节约能源；硅酸钠水溶液俗称“水玻璃”，是一种木材防火剂；高温下，二氧化硅与碳酸钠反应，因生成二氧化碳气体挥发逸出，而使反应持续进行，不符合水溶液中复分解反应规律。
16. 下列说法不正确的是(　　)
A. 新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
B. 新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能
C. 高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点
D. 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
【答案】D
【解析】新型无机非金属材料是一些具有特殊组成、特殊结构、特殊功能的材料，主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等，故A正确；新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，而且同时还具有了如能承受高温、强度较高，具有电学性能等若干优点，故B正确；高温结构材料属于新型的无机非金属材料，具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，故C正确；新型无机非金属材料如高温结构陶瓷(Si3N4陶瓷、SiC陶瓷)的主要成分不是硅酸盐，只有传统无机非金属材料才是硅酸盐，故D错误。
二、非选择题：本题共4小题，共52分。
17. （12分）工业上通常利用SiO2和碳反应来制取硅，写出反应的化学方程式______________。
工业上还可以利用镁制取硅，反应为2Mg+SiO22MgO+Si，同时会发生副反应：2Mg + SiMg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置，试回答下列问题：

（1）由于O2和H2O（g）的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。
A．石灰石　　　　　B．锌粒　　　　　C．纯碱
（2）实验开始时，必须先通一段时间X气体，再加热反应物，其理由是___________________；当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是______________________。
（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷）气体，然后SiH4自燃。用化学方程式表示这两个反应①________________，②_________________。
【答案】SiO2+ 2CSi + 2CO↑
（1）B
（2）防止加热条件下H2与空气混合爆炸
Mg与SiO2的反应是放热反应
（3）①Mg2Si＋4HCl==2MgCl2＋SiH4↑
②SiH4＋2O2==SiO2↓＋2H2O
【解析】碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO，反应的化学方程式为SiO2+ 2CSi + 2CO↑。
（1）Mg可以与CO2、N2发生化学反应，Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气；选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥。
（2）装置中有空气，若不用氢气排尽装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气；Mg与SiO2反应的条件是加热，当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，这说明Mg与SiO2的反应是放热反应。
（3）Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），其反应的方程式：Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH4＋2O2SiO2↓＋2H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。
18. （14分）近年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤。
(实验目的)通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
(1)查阅资料知，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。请完成该反应的离子方程式：
_____SO2＋_____MnO＋_______===________＋______Mn2＋＋_______H＋。
(2)根据上述资料，甲同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
(实验操作)甲同学进行了如图所示A、B两步实验。

(实验现象)A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
(得出结论)煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
①乙同学认为甲同学的方案不合理，其理由是______________________________________。
(实验操作)丙同学进行了如图所示实验。

②C装置的作用是_______________________________________________________________。
③证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是___________________________________________。
④C装置中的浓高锰酸钾溶液也可以替换为__________________(填字母)。
A．足量I2的淀粉溶液
B．足量饱和NaHCO3溶液
C．足量Na2SO3溶液
D．足量溴水
【答案】(1)5SO2＋ 2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋ 4H＋(2)①SO2也能使澄清石灰水变浑浊，不能证明煤中含有碳元素②除去SO2，防止干扰CO2的检验③B装置中稀高锰酸钾溶液褪色，C装置中浓高锰酸钾溶液不褪色，D装置中澄清石灰水变浑浊④AD
【解析】(1)高锰酸钾具有强氧化性，把二氧化硫氧化成硫酸，本身被二氧化硫还原成锰离子，根据元素守恒，缺项为水、硫酸根离子；二氧化硫中S的化合价从＋4升高到＋6，升高了2价，高锰酸钾中Mn的化合价从＋7降到＋2，下降了5价，所以二氧化硫前边系数是5，高锰酸根系数是2，锰离子系数是2，硫酸根系数是5，根据原子守恒配平得5SO2＋ 2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋ 4H＋。
(2)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，所以检验二氧化碳之前需要先检验二氧化硫，再将之除尽，最后检验二氧化碳。浓高锰酸钾的作用是除去二氧化硫并检验是否除尽；足量I2的淀粉溶液，碘可把二氧化硫氧化除去，单质碘遇淀粉变蓝，故若溶液呈蓝色，证明二氧化硫已除尽，且I2与CO2不能发生反应，故A符合；足量饱和NaHCO3溶液能够吸收二氧化硫，NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2，没有明显的现象，且会放出二氧化碳，会影响CO2的检验，故B不符合；足量Na2SO3溶液能够吸收二氧化硫，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，没有明显的现象，并且Na2SO3溶液呈碱性，也能吸收CO2，影响CO2的检验，故C不符合；足量溴水，溴具有强氧化性，可把二氧化硫氧化生成硫酸，本身被还原为氢溴酸，Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溶液的颜色变浅，表明二氧化硫已除尽，且溴水与CO2不能发生反应，故D符合。
19. （12分）人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。

(1)装置B中，碱石灰作用________，无水硫酸铜的作用___________________________________________________________。
(2)实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则该反应相关化学方程式为：__________________________________。
工业上，通过氨的催化氧化等一系列反应最终可以制得硝酸，请写出氨的催化氧化的化学反应方式_______________________________________________________。

(3)该实验缺少尾气吸收装置。图1中能用来吸收尾气的装置是________(填装置序号)。
(4)图2装置中，a表示胶头滴管和烧杯中的液体，b表示烧瓶中的气体，不能形成喷泉实验现象的a中液体和b中气体的组合是________。
A.a－NaOH溶液、b－HCl气体
B.a－NaOH溶液、b－CO2气体
C.a－HCl溶液、b－NH3气体
D.a－水、b－CO2
【答案】(1)干燥氨气　检验是否生成水
(2)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)Ⅱ、Ⅲ　
(4)D
【解析】(1)浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下挥发生成氨，生成的氨中含有水分，若直接通入C中，会导致C中直形玻璃管破裂，因此选用碱石灰进行干燥，无水硫酸铜的作用检验是否生成水；(2)实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜，D中无水硫酸铜变蓝说明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨为氮气，氧化铜被氨还原为铜，反应的化学方程式为：3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O；氨与氧气反应生成NO、H2O，其反应方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O；(3)氨极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图1中能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ；(4)在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，若形成喷泉，则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应，A.HCl极易溶于水，而且与氢氧化钠溶液能反应，则可形成喷泉，故A不选；B.二氧化碳极易与NaOH反应，产生压强差，形成喷泉，故B不选；C.氨气极易溶于水，而且与HCl溶液能反应，可形成喷泉，故C不选；D.二氧化碳在水中的溶解度较小，不能形成喷泉，故D选。
20.（14分）某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO ＋ PdCl2＋ H2O===CO2＋2HCl ＋Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2，其原因是_____________________________。
(2)装置B的作用是_____________________________________________________。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为___________________、__________________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________________________。
(4)该装置的缺点是________________________________________________________。
(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体为13.44 L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为_____________________________________________________。
(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_________________________________________。
【答案】(1)避免空气中的O2、CO2、水蒸气对实验产生干扰
(2)作安全瓶，防止倒吸
(3)澄清石灰水　PdCl2溶液　3SiO2＋4C2CO2↑＋2CO↑＋3Si
(4)无尾气吸收装置
(5)2∶1
(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊
【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，故实验时要通入足够长时间的N2。(2)根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸。(3)根据元素守恒，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验有没有二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有一氧化碳，检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2＋4C===2CO2↑＋2CO↑＋3Si。(4)一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收。(5)18 g SiO2物质的量为0.3 mol, 8.4 g焦炭物质的量为0.7 mol，充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L，物质的量为0.6 mol，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，
SiO2　＋　　2C　　　2CO↑　＋　　Si，
0.3 mol　　0.6 mol　　　　0.6 mol　　　0.3 mol
Si＋　　　C　　　SiC
0.1 mol　0.1 mol　　　0.1 mol
得到Si和SiC的物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol＝2∶1。(6)验证碳酸、硅酸的酸性强弱，产生的CO2气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO2＋H2O＋Na2SiO3=== Na2CO3＋H2SiO3↓，说明酸性H2CO3>H2SiO3。