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陕西省咸阳市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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陕西省咸阳市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）某反应的反应物和生成物有、、、，小林将上述反应设计成原电池。
(1)该电池的负极材料为_________________，负极反应式为_______________________。
(2)正极材料为__________________，该电池总的化学反应方程式为___________________。
(3)一段时间后负极质量减轻，下列说法正确的是____________(填字母)。
A．电路中通过的电子为 B．正极质量增加
C．原电池工作过程中将电能转化为化学能 D．原电池工作过程中向负极移动
2. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）苯是一种重要的化工原料。
（1）下图是某些有机物的分子模型，其中表示苯的是_______________。
（2）若苯泄漏会造成严重的危险，下列说法有科学性错误的是___________（填字母）。
A．若大量苯溶入水中、渗入土壤，会对周边农田、水源造成严重的污染
B．由于苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区如果有火星就可能引起爆炸
C．可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的
D．由于苯有毒，所有工作人员在处理事故时，都要做相关防护措施
（3）小彭同学利用下图所示的实验来探究苯的性质。
图中所示实验①②③中，分别加入所给试剂并不断振荡、静置，均出现分层现象，其中下层颜色比上层浅的是__________________（填序号）；实验②_________________（填“能”或“不能”）证明苯分子中不存在单、双键交替的结构。
（4）在催化作用下，苯与液溴发生反应的化学方程式为________________________。
（5）苯在一定条件下可与氢气发生________（填反应类型）反应，反应产物的名称是_________。
3. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）化学反应中伴随着能量变化和速率变化。回答下列问题：
（1）下列诗句、谚语中包含吸热反应的是___________（填字母）。
A．伐薪烧炭南山中 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
C．只要功夫深，铁杵磨成针 D．冰，水为之，而寒于水
（2）已知键的键能是，键的键能是，键的键能是。则反应吸收或放出的能量为______________。在如图中画出该反应过程中能量的变化趋势。___________
（3）一定温度下，在的密闭容器中加入和发生反应，末测知容器中生成了。反应开始至末，用表示的平均反应速率为___________。下列叙述能说明该反应已达到最大限度的是_________（填字母）。
A．全部转化为 B．正、逆反应速率相等且均为零
C．和以1∶1的物质的量之比反应生成 D．的物质的量浓度不再变化
4. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）下图中A、B、C、D是三种烃的分子模型。
(1)上述模型中表示同一种物质的是___________(填字母)。
(2)烃A的空间构型为___________。
(3)有机物C具有的结构或性质是___________(填字母)。
a．是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b．有毒、不溶于水、密度比水小
c．不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
d．一定条件下能与氢气或氧气反应
(4)写出B与溴水反应的化学方程式___________，该反应属___________(填反应类型)。
(5)甲苯()与足量氢气加成后的产物E()的一氯代物有___________种。A与E___________(填“属于”或“不属于”)同系物。
5. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素)，对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：
(1)元素②的名称为___________；元素⑩在常见周期表中的位置是___________。
(2)元素③、④、⑤形成的简单氢化物，稳定性最强的是___________(填化学式，下同)；元素④、⑧、⑨的最高价氧化物对应的水化物，酸性最强的是___________。
(3)元素⑥、⑦、⑧对应的简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(4)元素①、⑤和元素①、⑧均能形成18电子的化合物，这两种化合物发生反应的化学方程式为___________。
(5)请设计简单实验，比较元素②、⑦的金属性强弱。
实验步骤
实验现象
实验结论
___________
___________
金属性：②＞⑦
6. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）为了探究甲烷的性质，某同学设计如下两组实验方案。
【甲方案】探究甲烷与氯气反应的条件，如图所示。Ⅰ瓶放在光亮处，Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，并夹紧弹簧夹a和b。
一段时间后，打开弹簧夹a、b，观察到有水倒吸入Ⅰ瓶中，但水并不能充满Ⅰ瓶。除了上述现象外，该实验中还可能观察到的现象有______________(填字母)。
A．Ⅰ瓶中气体颜色变浅 B．Ⅰ瓶中出现白雾
C．Ⅰ瓶内壁出现油状物质 D．Ⅱ瓶中与Ⅰ瓶现象相同
【乙方案】探究甲烷与氧化剂反应，如图所示。已知碳化铝()与水反应生成氢氧化铝和甲烷。
实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。
回答下列问题：
(1)碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)加入药品前，应先进行的一步操作是__________________________。
(3)下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是_____________(填字母)。
A．甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应
B．酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应
C．硬质玻璃管中黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应
D．硬质玻璃管中黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
(4)经测定，甲烷与氧化铜反应时每消耗1mol甲烷转移电子7mol，写出实验时硬质玻璃管中发生反应的化学方程式___________________________________。
(5)浓硫酸的作用是__________________________，集气瓶中排水法收集到的气体__________(填“能”或“不能”)直接排入空气中。
7. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）某研究性学习小组欲探究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件，设计如下实验：
实验序号
锌的质量/g
锌的状态
反应前溶液的温度/℃
添加剂
1
0.65
颗粒
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粉末
0.8
50
20
无
4
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)上述实验中，反应速率最快的是实验___________(填序号)。
(2)实验2和3表明，___________对反应速率有影响。
(3)进行实验2时，小组同学根据实验过程绘制的气体体积(标准状况下)与时间的图象如图所示。
①在OA、AB、BC三段中，反应速率最快的是___________段，原因是___________。
②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的平均反应速率___________(假设溶液的体积不变)。
(4)实验过程中，小组同学发现实验4的速率明显大于实验3的速率，原因是___________。
8. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）乙酸乙酯是一种重要的化工原料，广泛用于药物染料等工业。某兴趣小组同学欲制备并分离提纯乙酸乙酯，实验装置如图1所示：
已知：a．乙醇能与氯化钙形成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH；
b． ；
c．查阅资料得到下列数据：
物质
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
乙醚
沸点/℃
78.0
118.0
77.5
34.6
密度/()
0.8
1.1
0.9
0.7
水溶性
互溶
可溶
微溶
微溶
(1)为防止加热时液体暴沸，需要在试管a中加入碎瓷片。如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应采取的操作是___________(填字母)。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
(2)生成乙酸乙酯的化学反应方程式为___________。
(3)试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是___________。
(4)产品纯化。从试管b中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，首先向乙酸乙酯中加入无水氯化钙，除去___________(填名称)；然后再加入无水硫酸钠除去水，最后进行___________(填操作名称)，得到较纯净的乙酸乙酯。
(5)实验中用30 g乙酸与46 g乙醇反应，若实际得到乙酸乙酯的质量是30.8 g，则该实验中乙酸乙酯的产率为___________。
(6)为了证明浓硫酸在该反应中起催化剂和吸水剂的作用，小组同学利用图1装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管b再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号
试管a中试剂
试管b中试剂
有机层的厚度/cm
A
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL18浓硫酸
饱和Na2CO3
3.0
B
2 mL乙醇、1 mL乙酸
0.1
C
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2H2SO4
0.6
D
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
0.6
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是___________mL和___________。
②分析实验___________( 填实验编号)的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
(7)另一化学小组同学设计如图2所示的装置制取乙酸乙酯(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)。此装置和图1装置相比，优点是___________(写一个)。
9. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）硫酸盐在工农业生产中具有重要作用，某校同学进行如下探究实验：
Ⅰ．硫酸钙主要用作吸湿剂、干燥剂、增稠剂等。兴趣小组同学对一氧化碳与硫酸钙的反应进行探究。
(1)甲同学利用在400~500℃脱水制取无水；利用在浓硫酸作用下脱水生成CO、并制备纯净、干燥的CO气体，实验装置如图所示：
B、C中盛放的试剂依次为_______、_______。
(2)乙同学利用甲同学制得的无水和CO进行反应，并用下列装置检验气态产物中有和生成。
①上述装置(部分装置可重复使用)的正确连接顺序为C→_______。
②若E中溶液褪色，则E中发生反应的离子方程式为_______。
③能证明有生成的实验依据是_______。
(3)丙同学取乙同学实验后G装置中的固体产物于试管中，加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，将气体通入溶液中，有黑色沉淀生成，可验证CO与在高温下还发生了一个副反应，该副反应的化学方程式为_______。
Ⅱ．胆矾具有催吐、祛腐、解毒等作用，在不同温度下分解情况不同。取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验，测得分解后剩余固体质量与温度的关系如图所示。
(4)113℃分解得到的固体产物为_______。
10. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）用图表来处理数据是发现科学规律的一种重要方法。
（1）图1是原子序数为1～18的元素原子的最外层电子数随原子序数变化的直方图。图中元素a是__________（填元素名称，下同），b是______________。
（2）图2表示元素的一种性质随原子序数变化的情况，分析该图纵坐标表示的是______________。2020年新型冠状病毒席卷世界各地，“84”消毒液（有效成分为）发挥了重要作用，用原子序数为17的元素单质和氢氧化钠溶液制备的离子方程式为__________________________。
（3）下表给出了部分元素的原子半径：
元素符号
B
C
N
O
F
K
原子半径/
0.152
0.089
0.082
0.077
0.075
0.074
0.071
0.186
0.227
0.248
0.265
①请根据表中数据分析，同周期元素原子半径的递变规律是_________________________，同主族元素原子半径的递变规律是_________________________________。比较和的半径大小：________（填“>”、“=”或“<”）。
②在元素周期表中的位置是______________。
③下列可作为比较和K金属性强弱的方法是_____________（填字母）。
a.比较等量的两种金属与盐酸反应放出气体的多少
b.比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
c.比较单质燃烧时的焰色
d.比较大小、形状相同的等量金属与水反应的剧烈程度
11. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，部分信息如下表所示：
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
-4、+4
-2
-1、+7
+3
其它信息
某种核素无中子
常用的半导体材料
短周期主族元素中原子半径最大
回答下列问题：
(1)R在元素周期表中的位置为_______。
(2)根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是_______。
(3)由元素Z、R组成的化合物属于_______(填“离子”或“共价”)化合物。的电子式为_______。
(4)下列事实能作为比较元素Y与R的非金属性强弱依据的是_______(填字母)。A．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
B．稳定性：
C．Y与R形成的化合物中Y呈正价
D．酸性：
(5)以Q、Mg为电极材料，Z的最高价氧化物对应的水化物为电解质溶液，将两电极用导线相连插入该电解质溶液中可形成原电池，该电池中正极材料为_______，负极的电极反应式为_______。
12. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）研究化学反应中的能量变化，有助于人们更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：
已知：a．上述反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量；
b．
①H2O的电子式为___________。
②断开1 mol键与断开1 mol键所需能量相差约为___________kJ，H2O中键比HCl中键___________(填“强”或“弱”)。
(2)我国“神舟”系列飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将___________能转化为___________能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。
(3)科学家已研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：。制得的氢气可用于燃料电池。
①太阳光分解海水过程中的能量变化如图所示，则该反应属于___________(填“放热”或“吸热”)反应。反应过程
②某种氢氧燃料电池可用20% KOH溶液作电解质，正极反应式为，则电池的负极反应式为___________。供电过程中，当消耗氢气11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移电子的物质的量为___________mol。
13. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）、和CO是大气污染物，有效去除烟气中的、和CO是保护环境的重要课题。
(1)采用化学方法可将脱氮转化成无毒的，减少对大气的污染。下列物质不能用作脱氮剂的是_______(填字母)。
A． B． C． D．
(2)一定条件下，由(g)和CO(g)反应生成S(s)和的能量变化如图所示。该反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应，每生成16gS(s)，反应吸收或放出的热量为_______kJ。
(3)实验室为了模拟汽车尾气系统装置中的反应：在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，使反应在恒容密闭容器中进行，用现代传感技术测得不同时间NO(g)和CO(g)的浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①0~2s内的平均反应速率_______。
②改变下列条件，能使上述反应速率加快的是_______(填字母)。
A．降低温度 B．减小CO的浓度 C．使用催化剂
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A． B．
C．混合气体的密度保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)某硝酸厂处理尾气中NO，在催化剂存在下用将NO还原为。已知：
1ml和2mol水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的过程中会吸收或放出_______kJ能量。
14. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为_______。
(2)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10mLCH4，同温、同压下乙管中注入50mL，将乙管气体全部推入甲管中，用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。
①某同学预测的实验现象：a．气体最终变为无色；b．反应过程中，甲管活塞向内移动；c．甲管内壁有油珠；d．产生火花。其中正确的是_______(填字母，下同)。
②实验结束后，甲管中剩余气体最宜选用下列试剂_______吸收。
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水
③反应结束后，将甲管中的物质推入盛有适量溶液的试管中，振荡后静置，可观察到_______，再向其中滴加几滴石蕊试液，又观察到_______。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。
①外电路电子移动方向为_______(填“a→b”或“b→a”)。
②a极的电极反应式为_______。
③若该燃料电池消耗空气5.6L(标准状况下)，则理论上消耗甲烷_______mol(假设空气中体积分数为20%)。
15. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）乙烯是石油裂解气的主要成分。一定条件下乙烯可发生如图转化(已知E是高分子化合物)，回答下列问题：
(1)下列说法正确的是_______(填字母)。
a．反应Ⅱ和反应Ⅲ类型相同
b．反应Ⅰ、Ⅱ可用于除去乙烷气体中混有的少量乙烯
c．物质E能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d．物质D可用作燃料，缓解化石燃料的危机
(2)反应V的类型是_______。
(3)写出反应Ⅳ的化学方程式_______。
(4)如图所示，预先用物质D浸透棉花团，组装好仪器，在铜丝的中间部分加热，片刻后间歇性地挤压气囊鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。
①实验开始一段时间后，观察到受热部分的铜丝出现_______现象。
②试管A中发生反应的总化学方程式为_______，该实验说明物质D具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
参考答案：
1. 或活泼性比铜弱的金属或石墨等导电的非金属材料 AD
【分析】根据氧化还原反应的原理和规律，、、、发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，据此分析解答。
【详解】根据氧化还原反应的原理和规律，、、、发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
(1) 反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，则该电池负极材料为：Cu，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu；Cu-2e-=Cu2+；
(2)正极材料为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，该电池总的化学反应式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故答案为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
(3)一段时间后负极质量减轻mg，反应的Cu的物质的量为mol。
A．1molCu失去2mol电子，所以mg铜反应电路中通过的电子为×2mol=mol，故A正确；
B．Fe3+在正极得到电子而被还原生成Fe2+，2Fe3++2e-=2Fe2+，所以正极质量不变，故B错误；
C．原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；
D．原电池工作过程中阴离子向负极移动，则Cl-向负极移动，故D正确；
故答案为：AD。
【点睛】从氧化还原反应的角度判断电池反应和电极反应是解题的关键。本题的易错点为(3)，要注意正极的反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，正极质量不变。
2. 丙 A ③ 能 +Br2 +HBr 加成 环己烷
【详解】（1）由比例模型可以看出甲分子有1个碳原子4个氢原子，则结构简式为CH4，故甲表示甲烷；
由比例模型可以看出乙分子中有2个碳原子和4个氢原子，则结构简式为CH2=CH2 ，故乙表示乙烯；
由比例模型可以看出丙分子中有6个碳原子和6个氢原子，则分子式为C6H6，故丙为苯分子结构；
由比例模型可以看出丁分子中有2个碳原子和6个氢原子，1个氧原子，则D的结构简式为CH3CH2OH，故丁表示乙醇；
答案选丙；
（2）A. 由于苯和水是互不相溶的，所以大量苯不会溶入水中，渗入土壤，对周边农田、水源造成严重的污染，故A错误；
B. 苯是一种易挥发、易燃的物质，容易引发爆炸事故，故B正确；
C. 苯的密度比水小，和水不溶，在水的上层，可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的，故C正确；
D. 苯是一种有毒的无色液体，工作人员在处理事故时，要相关防护措施，故D正确；
答案选A；
(3)苯的密度小于水的密度，与水互不相溶，溴单质易溶于苯，所以③振荡、静置后下层颜色比上层浅，向苯中加入酸性高锰酸钾溶液，颜色不能褪去，所以实验②能证明苯分子中不存在单、双键交替的结构；
（4）在催化作用下，苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式是+Br2+HBr；
（5）苯在一定条件下可与氢气发生加成反应，反应产物的名称是环己烷。
3. B 11 （能表示出反应物的总能量大于生成物的总能量，且曲线的变化趋势一致即可） 0.3 D
【详解】(1) A.伐薪烧炭南山中,燃烧是放热反应，故A错误；
B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，碳酸钙的分解反应是吸热反应，故B正确；
C.只要功夫深，铁杵磨成针是物理变化，故C错误；
D.冰，水为之，而寒于水是物理变化，故D错误；
（2）∆H=反应物的键能总和−生成物的键能总和=436kJ⋅mol−1+151kJ⋅ mol−1−2×299kJ⋅ mol−1=−11kJ⋅ mol−1，说明该反应为放热反应，放出11的能量，该反应过程中能量的变化趋势如图：
（3）末测知容器中生成了，依据方程式知消耗氢气的物质的量是0.6mol，表示的平均反应速率为==0.3，可逆反应达到最大限度，处于平衡状态，
A.可逆反应反应物不可能全部转化为 ，故A错误；
B.可逆反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等且不为零，故B错误；
C.和任意时刻都是以1∶1的物质的量之比反应生成，故C错误；
D.的物质的量浓度不再变化，说明可逆反应处于平衡状态，故D正确；
4. BD 正四面体 bd 加成反应 5 不属于
【分析】由三种有机物的结构模型可知，A为甲烷的球棍模型，甲烷分子式为CH4；B为乙烯的比例模型，D为乙烯的球棍模型，乙烯的分子式为C2H4，结构简式为CH2=CH2；C为苯的比例模型，分子式为C6H6，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知，B为乙烯的比例模型，D为乙烯的球棍模型，故上述模型中表示同一种物质的是BD，故答案为：BD；
(2) 由分析可知，A为甲烷的球棍模型，故烃A的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
(3) 由分析可知，C为苯的比例模型，分子式为C6H6，故有：
a．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，a错误；
b．苯是一种无色有特殊气味的有毒、不溶于水、密度比水小的液体，b正确；
c．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，故苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但苯能萃取溴水中的溴单质而使溴水褪色，c错误；
d．苯是一种不饱和烃，故能在一定条件下能与氢气发生加成反应，能在氧气中燃烧，d正确；
故答案为：bd；
(4) 由分析可知，B为乙烯，故B与溴水反应的化学方程式为，该反应属于加成反应，故答案为：；加成反应；
(5)甲苯与足量氢气加成后的产物E()的一氯代物有5种，如图所示：，同系物是指结构相似，在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故物质A与E组成上相差C6H10，故不属于同系物，故答案为：5；不属于。
5. 钠 第4周期第IIA族 H2O HClO4 将打磨干净的形状、体积均相同的钠块和铝块投入等体积的冷水中 钠与水反应更剧烈
【分析】根据扇形元素周期表中各元素的位置可知：①~⑩号元素分别为：氢、钠、碳、氮、氧、镁、铝、硫、氯、钙；结合以上各元素及其化合物的性质进行分析。
【详解】(1)元素②的名称为钠；元素⑩为钙元素，核电荷数为20，在常周期表中的位置是第4周期第IIA族；
(2)元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：O>N>C，所以元素③、④、⑤形成的简单氢化物，稳定性最强的是H2O；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强，非金属性：Cl>N>S，所以元素④、⑧、⑨的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4；
(3)电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以元素⑥、⑦、⑧对应的简单离子的半径由大到小的顺序为；
(4)元素①、⑤和元素①、⑧均能形成18电子的化合物分别为H2O2、H2S，过氧化氢具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应，反应的化学方程式为；
(5) 比较元素金属性大小，可以根据金属与冷水反应的剧烈程度，金属与酸反应置换出氢气的难易程度、最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行分析；元素②为钠，⑦为铝，比较两种金属的金属性强弱， 可以将打磨干净的形状、体积均相同的钠块和铝块投入等体积的冷水中，钠与水反应更剧烈，而铝不反应，即可验证出金属性钠大于铝。
6. ABC Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑ 检查装置气密性 B 2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2O 干燥CH4 不能
【分析】甲方案：甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应，生成多种氯代物和HCl；
乙方案：首先利用碳化铝和稀硫酸反应生成甲烷，依次通过溴水、酸性高锰酸钾溶液，观察溶液的颜色判断甲烷能否与溴水、酸性高锰酸钾反应；之后用浓硫酸干燥，干燥后在加热条件下和氧化铜反应，无水硫酸铜可以检验是否有水生成，澄清石灰水检验是否有CO2生成，最后利用排水收集尾气。
【详解】甲方案：甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物有中CH3Cl(气体)、CH2Cl2(油状液体)、CHCl3(油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水)，所以打开弹簧夹a、b，一段时间后，观察到有水倒吸到I瓶中，但CH3Cl(气体)难溶于水，所以水并不能充满I瓶；氯气为黄绿色气体，所以反应后I瓶中气体颜色变浅；HCl遇水蒸气凝结成小液滴，所以I瓶中出现白雾；而液体的氯化物难溶于水，为油状液体，所以内壁出现油状物质，Ⅱ瓶中由于没有光照，不能反应，所以无现象，II瓶中与I瓶现象不相同；
综上所述答案为ABC；
乙方案：(1)碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷，碳化铝与硫酸反应可理解为碳化铝(Al4C3)与水反应，产物再和硫酸反应，所以产物为硫酸铝和甲烷，反应方程式为：Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑；
(2)该反应中涉及气体的制取、收集，所以加入药品前要先检查装置气密性；
(3)A．甲烷可以和氯气在光照条件下发生取代反应，故A错误；
B．甲烷若能反应，则酸性高锰酸钾溶液在甲烷的作用下会褪色，实际上不褪色，说明通常条件下，甲烷不能与强氧化剂反应，故B正确；
C．当少量甲烷参加反应，硬质试管里为大量黑色粉末氧化铜和少量铜的混合物，也可能为氧化亚铜，也会无颜色变化，故C错误；
D．若甲烷还原氧化铜时生成CO，硬质试管里黑色粉末也能变红色，故D错误；
综上所述选B；
(4)根据“无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊”可知氧化铜与甲烷反应时会产生CO2和H2O，假如C元素全部转化为CO2，则1molCH4反应转移8mol电子，实际上只转移7mol，说明产物中有CO，结合元素守恒可得化学方程式为: 2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2O；
(5)为确定甲烷与氧化铜反应时是否有水生成，甲烷与氧化铜反应之前要先用浓硫酸进行干燥；集气瓶中的气体有CO和未反应的CH4，CO有毒，不能直接排入空气。
【点睛】本题主要考查了甲烷的相关性质，理解各个装置的作用是解题关键；第4小题方程式的书写为本题难点，要能根据实验现象和转移的电子数判断甲烷被氧化后中有CO和CO2和H2O。
7. 4 硫酸(或反应物)的浓度 AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快 0.06 温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率
【详解】(1)第4组实验时温度最高，浓度最大，也滴加了硫酸铜溶液，利用了Zn-Cu原电池，因此反应速率最快，故答案为：4；
(2)实验2和3除硫酸的浓度不同外，其余均相同，应该是考查硫酸的浓度对速率的影响，故答案为：硫酸(或者反应物)的浓度；
(3)①从图中看出2-4分钟内产生氢气最多，故这段时间内反应速率最大，因为为反应放热，使温度升高，反应速率加快，故答案为：AB；反应放热，使温度升高，反应速率加快；
②2-4分钟内，产生氢气179.2-44.8=134.4mL，物质的量为=6×10-3mol，根据反应方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，参加反应硫酸的物质的量为：6×10-3mol， (H2SO4)====0.06mol•L-1•min-1，故答案为：0.06mol•L-1•min-1；
(4) 由表中数据可知，实验4的温度比实验3温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率，故答案为：温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率。
8. B 溶解乙醇、中和乙酸，并降低乙酸乙酯的溶解度 乙醇 蒸馏 70% 3 4 AC 能够控制反应温度，减少副反应的发生等合理即可
【详解】(1)为防止加热时液体暴沸，需要在试管中加入碎瓷片，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应采取的操作是冷却后补加，以防发生危险，故选B；
(2)乙醇和乙酸在一定条件下，发生酯化反应生成乙酸乙酯，化学反应方程式为：；；
(3)乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，进入到试管b中的饱和碳酸钠溶液中，乙酸和碳酸钠反应，中和了乙酸，乙醇易溶于水，吸收了乙醇，降低了乙酸乙酯的溶解度，有利于乙酸乙酯的分离提纯；
(4)分液法从试管b中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，首先向乙酸乙酯中加入无水氯化钙，无水氯化钙与乙醇反应产生CaCl2·6C2H5OH，可以达到除去其中含有的乙醇的目的；然后再加入无水硫酸钠除去水，最后进行根据乙酸乙酯与乙醚沸点的不同，采用蒸馏方法分离得到乙酸乙酯；
(5) 30 g乙酸的物质的量为0.5mol，46 g乙醇的物质的量为1mol，由于二者反应的物质的量按照1:1进行，所以产生的乙酸乙酯要根据不足量乙酸进行计算，反应产生的乙酸乙酯的物质的量为0.5mol，其质量为0.5mol×88g/mol=44g，若实际得到乙酸乙酯的质量是30.8 g，则该实验中乙酸乙酯的产率为×100%=70%；
(6)①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用；应保证乙酸、乙醇、氢离子浓度相等，实验C中2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2H2SO4，实验D中2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸，要保证溶液的体积一致，才能保证乙醇、乙酸的浓度不变，故盐酸的体积为3mL；实验D与实验C中氢离子的浓度一样，所以盐酸的浓度为 =4mol/L；
②根据表中数据可知，实验A和实验C中分别加入了浓硫酸和稀硫酸，所以通过分析实验A、C的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率；
(7)根据装置图可知，该装置中使用了温度计，可以控制反应温度，能够减小副反应发生，从而提高物质的产率。
9. (1) 浓NaOH溶液 浓硫酸
(2) G→D→E→D→F→H 5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ 气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊
(3)CaSO4+4COCaS+4CO2
(4)CuSO4·H2O
【分析】由实验装置图可知，装置A中浓硫酸与二水草酸晶体共热反应制得一氧化碳、二氧化碳的混合气体，装置B中盛有的浓氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，装置G中一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应得到二氧化硫和二氧化碳混合气体，装置D中盛有的品红溶液用于检验二氧化硫，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，装置D中盛有的品红溶液用于验证二氧化硫完全除去，装置F中盛有的澄清石灰水用于检验二氧化碳，装置H用于收集一氧化碳，防止污染空气，则装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H。
(1)
由分析可知，装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，故答案为：浓NaOH溶液；浓硫酸；
(2)
①由分析可知，检验一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应所得气态产物中有二氧化硫和二氧化碳的装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H，故答案为：G→D→E→D→F→H；
②由分析可知，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，若E中溶液褪色，说明二氧化硫与高锰酸钾溶液发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+，故答案为：5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+；
③因为二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊，所以要先除去二氧化硫，则能证明有二氧化碳生成的实验依据是气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊，故答案为：气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊；
(3)
由G装置中的固体产物加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，通入硫酸铜溶液有黑色沉淀生成可知一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下发生的副反应硫化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2，故答案为：CaSO4+4COCaS+4CO2；
(4)
由图可知，五水硫酸铜的物质的量为=0.02mol，晶体完全失去结晶水后所得硫酸铜的质量为0.02mol×160g/mol=3.20g，由图可知，固体的质量刚好位于温度在258~650℃之间，说明在113℃胆矾受热分解只失去部分结晶水，由113℃时固体质量为3.56g可知，反应失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g，物质的量为=0.08mo，则失去结晶水的的数目为=4，所以固体产物为CuSO4·H2O，故答案为：CuSO4·H2O。
10. 铍 氩 元素的最高化合价和最低化合价 随着核电荷数的增多，原子半径逐渐减小（或从左到右，原子半径逐渐减小） 随着原子核外电子层数的增加，原子半径逐渐增大（或从上到下，原子半径逐渐增大） < 第6周期ⅠA族 bd
【详解】（1）图1中a是4号元素铍，b是18号元素氩；
（2）主族元素的主要化合价与原子的最外层电子数有关，最高正价数=最外层电子数，最低负价=最外层电子数-8，图2中有负值区，且非金属元素的负值数等于8与最外层电子数之差，所以该图纵坐标表示的是元素的最高正化合价和最低负化合价；原子序数为17的元素单质Cl2，其与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式是；
（3）①由表格提供的数据可得，同周期元素原子半径的递变规律是：随原子序数的递增，原子半径依次减小；同主族元素原子半径的递变规律是：随电子层数的增加，原子半径依次增大；由此可知，决定微粒半径的因素有核电荷数和电子层数，当电子层数不同时，电子层数起主导作用，当电子层数相同时，核电荷数起主导作用，核电荷数越大，微粒半径越小；
和都有10个电子，电子层结构相同，电子层数相同，但钠的核电荷数为11，氟的核电荷数为9，所以的半径比的半径小；
②电子层数是六，最外层电子数是1，其在周期表中的位置是：第6周期ⅠA族；
③a.应该比较等量的两种金属与相同浓度的盐酸反应的剧烈程度，而不是放出气体的多少，故a错误；
b. 根据最高价氧化物对应水化物碱性强弱，碱性越弱，该元素的金属性越弱，故b正确；
c. 单质燃烧时的焰色不能比较金属性强弱，故c错误；
d.金属性越强，与水反应越剧烈，故d正确；
11. (1)第三周期ⅦA族
(2)大于0.099nm，小于0.143nm
(3) 离子
(4)BC
(5) Mg Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O
【分析】有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，由某种核素无中子可知，X为氢元素；Y元素的化合价为-4、+4价，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；R元素的化合价为+7、-1价，则R为Cl元素；M元素的化合价为-2价，原子半径小于氯原子，则M为O元素；Z在六种元素中原子半径最大，则Z为Na元素；Q元素的化合价为+3价，原子半径介于氯原子和钠原子之间，则Q为Al元素。
(1)
氯元素位于元素周期表第三周期ⅦA族，故答案为：第三周期ⅦA族；
(2)
同周期元素，从左到右原子半径依次减小，硅原子的原子半径介于铝原子和氯原子的原子半径之间，则硅原子的原子半径的最小范围是大于0.099nm，小于0.143nm，故答案为：大于0.099nm，小于0.143nm；
(3)
氯化钠是含有离子键的离子化合物；过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，故答案为：离子；；
(4)
A．元素的非金属性强弱与物质的聚集状态无关，故错误；
B．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则氯化氢的稳定性强于硅烷说明氯元素的非金属性强于硅元素，故正确；
C．硅元素与氯元素形成的化合物中硅元素呈正价说明共用电子对偏向非金属性强的氯原子一方，故正确；
D．元素的非金属性强弱与氢化物的酸性强弱无关，故错误；
故选BC；
(5)
铝能与氢氧化钠溶液能反应生成偏铝酸钠和氢气，镁与氢氧化钠溶液不反应，则镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池，镁做原电池的正极，铝做负极，碱性条件下铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水，电极反应式为Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O，故答案为：Mg；Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O。
12. 31.9 强 光或太阳 电 吸热 0.8
【详解】(1) ①水为共价化合物，电子式为，故答案为：；
②设断开1mol氢氧键需要的能量为a，断开1mol氢氯键需要的能量为b，由反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量可得： (2×243+4a)kJ—(4b+498)kJ=115.6kJ，解得(a—b)= kJ=31.9kJ，断裂氢氧键需要的能量大于氢氯键说明水分子中的氢氧键强于氯化氢分子中的氢氯键，故答案为：31.9；强；
(2) 太阳能电池帆板是将光能或太阳能转化为电能的装置，故答案为：光或太阳；电；
(3)①由图可知，海水分解得到氢气的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
②由氢氧燃料电池的正极反应式可知，碱性条件下，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为；若供电过程中，当消耗氢气11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移电子的物质的量为×2×80%=0.8mol，故答案为：；0.8。
13. (1)C
(2) 放热 135
(3) 1.875×10—4 C BD
(4)665
【解析】（1）
由题意可知，NOx转化为氮气时氮元素的化合价降低被还原，NOx为反应的氧化剂，则能用作脱氮剂的物质为反应的还原剂，高锰酸钾具有强氧化性，不能做还原剂，而氨气、甲烷和尿素都具有还原性，可以作脱氮剂，故选C；
（2）
由图可知，该反应为反应为总能量大于生成物总能量的放热反应，反应生成1mol固态硫放出的热量为(679—409)kJ=270kJ，则生成16g固态硫放出的热量为×270kJ/mol=135kJ，故答案为：135；
（3）
①由图可知，2s时一氧化氮的浓度为2.50×10—4mol/L，则0~2s内氮气的平均反应速率为=1.875×10—4 mol/(L·s)，故答案为：1.875×10—4；
②A．降低温度，化学反应速率减慢，故错误；
B．减小反应为一氧化碳的浓度，化学反应速率减慢，故错误；
C．使用催化剂，可以降低反应活化能，反应速率加快，故正确；
故选C；
③A．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；B．说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选BD；
（4）
由图可知，1mol氮气和2mol水蒸气反应生成一氧化氮和氢气时，破坏化学键需要吸收的热量为945kJ+4×463kJ=2797kJ，形成化学键释放的能量为2×630kJ+2×436kJ=2132kJ，则反应吸收的热量为2797kJ—2132kJ=665kJ，故答案为：665。
14. (1)正四面体
(2) bc B 溶液分为两层，水层产生白色沉淀 溶液先变红后褪色
(3) a→b CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O 0.025
【解析】（1）
甲烷分子的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
（2）
①10mL甲烷最多可消耗40mLCl2，由题意可知，甲管中10mL甲烷与乙管中注入的50mL氯气光照条件下反应时，甲烷与过量的氯气发生取代反应时，氯气过量，反应时，气体的颜色会逐渐变浅但不会变为无色，反应生成氯化氢和氯代甲烷，由于二氯甲烷、三氯甲烷和三氯甲烷为液态，气体体积会减小，甲管内壁有油珠产生，活塞向内移动，故选bc；
②实验结束后，甲管中剩余气体为过量的氯气、反应生成的氯化氢气体和一氯甲烷，三者都能与氢氧化钠溶液反应，所以吸收剩余气体最好的试剂为氢氧化钠溶液，故选B；
③反应结束后，甲管中的物质为过量的氯气、反应生成的氯化氢气体和氯代甲烷，将甲管中的物质推入盛有适量硝酸银溶液中，氯气和氯化氢与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀，氯代甲烷不溶于水，溶液会分层，水层中有白色沉淀生成，再向其中滴加几滴石蕊试液，酸性溶液会使溶液变为红色，由于次氯酸具有强氧化性，又会使红色溶液漂白褪色，故答案为：溶液分为两层，水层产生白色沉淀；溶液先变红后褪色；
（3）
①由图中氧离子的移动方向可知，a极为负极，b极为正极，则外电路电子移动方向为a→b，故答案为：a→b；
②由图中氧离子的移动方向可知，a极为负极，氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O，故答案为：CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O；
③若标准状况下该燃料电池消耗空气5.6L，由得失电子数目守可知，理论上消耗甲烷的物质的量为×=0.025mol，故答案为：0.025。
15. (1)ad
(2)加聚反应
(3)
(4) 随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变亮 还原
【分析】乙烯与酸性高锰酸钾发生氧化反应，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，与H2在催化剂作用下发生加成反应生成乙烷，与H2O在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇，可在催化剂作用下发生加聚反应生成聚乙烯。
(1)
a．反应Ⅱ和Ⅲ均为加成反应，类型相同a正确；
b．酸性高锰酸钾与乙烯反应生成二氧化碳，引入新的杂质，乙烷和四氯化碳溶液互溶，故b错误；
c．E为聚乙烯，该物质中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，c错误；
d．D为乙醇，可用作燃料，缓解化石燃料的危机，d正确；
故答案选ad。
(2)
根据分析可知，反应Ⅴ为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，反应类型为加聚反应。
(3)
反应Ⅳ为乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇，化学方程式为。
(4)
加热时，Cu被氧化生成CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水，重复发生上述反应，则可观察到A处受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变亮。试管A中发生乙醇的催化氧化，反应方程式为，乙醇被氧气氧化生成乙醛，说明乙醇具有还原性。
陕西省咸阳市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）某反应的反应物和生成物有、、、，小林将上述反应设计成原电池。
(1)该电池的负极材料为_________________，负极反应式为_______________________。
(2)正极材料为__________________，该电池总的化学反应方程式为___________________。
(3)一段时间后负极质量减轻，下列说法正确的是____________(填字母)。
A．电路中通过的电子为 B．正极质量增加
C．原电池工作过程中将电能转化为化学能 D．原电池工作过程中向负极移动
2. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）苯是一种重要的化工原料。
（1）下图是某些有机物的分子模型，其中表示苯的是_______________。
（2）若苯泄漏会造成严重的危险，下列说法有科学性错误的是___________（填字母）。
A．若大量苯溶入水中、渗入土壤，会对周边农田、水源造成严重的污染
B．由于苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区如果有火星就可能引起爆炸
C．可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的
D．由于苯有毒，所有工作人员在处理事故时，都要做相关防护措施
（3）小彭同学利用下图所示的实验来探究苯的性质。
图中所示实验①②③中，分别加入所给试剂并不断振荡、静置，均出现分层现象，其中下层颜色比上层浅的是__________________（填序号）；实验②_________________（填“能”或“不能”）证明苯分子中不存在单、双键交替的结构。
（4）在催化作用下，苯与液溴发生反应的化学方程式为________________________。
（5）苯在一定条件下可与氢气发生________（填反应类型）反应，反应产物的名称是_________。
3. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）化学反应中伴随着能量变化和速率变化。回答下列问题：
（1）下列诗句、谚语中包含吸热反应的是___________（填字母）。
A．伐薪烧炭南山中 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
C．只要功夫深，铁杵磨成针 D．冰，水为之，而寒于水
（2）已知键的键能是，键的键能是，键的键能是。则反应吸收或放出的能量为______________。在如图中画出该反应过程中能量的变化趋势。___________
（3）一定温度下，在的密闭容器中加入和发生反应，末测知容器中生成了。反应开始至末，用表示的平均反应速率为___________。下列叙述能说明该反应已达到最大限度的是_________（填字母）。
A．全部转化为 B．正、逆反应速率相等且均为零
C．和以1∶1的物质的量之比反应生成 D．的物质的量浓度不再变化
4. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）下图中A、B、C、D是三种烃的分子模型。
(1)上述模型中表示同一种物质的是___________(填字母)。
(2)烃A的空间构型为___________。
(3)有机物C具有的结构或性质是___________(填字母)。
a．是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b．有毒、不溶于水、密度比水小
c．不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
d．一定条件下能与氢气或氧气反应
(4)写出B与溴水反应的化学方程式___________，该反应属___________(填反应类型)。
(5)甲苯()与足量氢气加成后的产物E()的一氯代物有___________种。A与E___________(填“属于”或“不属于”)同系物。
5. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素)，对比中学常见元素周期表思考扇形元素周期表的填充规律，并回答下列问题：
(1)元素②的名称为___________；元素⑩在常见周期表中的位置是___________。
(2)元素③、④、⑤形成的简单氢化物，稳定性最强的是___________(填化学式，下同)；元素④、⑧、⑨的最高价氧化物对应的水化物，酸性最强的是___________。
(3)元素⑥、⑦、⑧对应的简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(4)元素①、⑤和元素①、⑧均能形成18电子的化合物，这两种化合物发生反应的化学方程式为___________。
(5)请设计简单实验，比较元素②、⑦的金属性强弱。
实验步骤
实验现象
实验结论
___________
___________
金属性：②＞⑦
6. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）为了探究甲烷的性质，某同学设计如下两组实验方案。
【甲方案】探究甲烷与氯气反应的条件，如图所示。Ⅰ瓶放在光亮处，Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，并夹紧弹簧夹a和b。
一段时间后，打开弹簧夹a、b，观察到有水倒吸入Ⅰ瓶中，但水并不能充满Ⅰ瓶。除了上述现象外，该实验中还可能观察到的现象有______________(填字母)。
A．Ⅰ瓶中气体颜色变浅 B．Ⅰ瓶中出现白雾
C．Ⅰ瓶内壁出现油状物质 D．Ⅱ瓶中与Ⅰ瓶现象相同
【乙方案】探究甲烷与氧化剂反应，如图所示。已知碳化铝()与水反应生成氢氧化铝和甲烷。
实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。
回答下列问题：
(1)碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)加入药品前，应先进行的一步操作是__________________________。
(3)下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是_____________(填字母)。
A．甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应
B．酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应
C．硬质玻璃管中黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应
D．硬质玻璃管中黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
(4)经测定，甲烷与氧化铜反应时每消耗1mol甲烷转移电子7mol，写出实验时硬质玻璃管中发生反应的化学方程式___________________________________。
(5)浓硫酸的作用是__________________________，集气瓶中排水法收集到的气体__________(填“能”或“不能”)直接排入空气中。
7. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）某研究性学习小组欲探究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件，设计如下实验：
实验序号
锌的质量/g
锌的状态
反应前溶液的温度/℃
添加剂
1
0.65
颗粒
0.5
50
20
无
2
0.65
粉末
0.5
50
20
无
3
0.65
粉末
0.8
50
20
无
4
0.65
粉末
0.8
50
35
2滴CuSO4溶液
(1)上述实验中，反应速率最快的是实验___________(填序号)。
(2)实验2和3表明，___________对反应速率有影响。
(3)进行实验2时，小组同学根据实验过程绘制的气体体积(标准状况下)与时间的图象如图所示。
①在OA、AB、BC三段中，反应速率最快的是___________段，原因是___________。
②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的平均反应速率___________(假设溶液的体积不变)。
(4)实验过程中，小组同学发现实验4的速率明显大于实验3的速率，原因是___________。
8. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）乙酸乙酯是一种重要的化工原料，广泛用于药物染料等工业。某兴趣小组同学欲制备并分离提纯乙酸乙酯，实验装置如图1所示：
已知：a．乙醇能与氯化钙形成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH；
b． ；
c．查阅资料得到下列数据：
物质
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
乙醚
沸点/℃
78.0
118.0
77.5
34.6
密度/()
0.8
1.1
0.9
0.7
水溶性
互溶
可溶
微溶
微溶
(1)为防止加热时液体暴沸，需要在试管a中加入碎瓷片。如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应采取的操作是___________(填字母)。
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
(2)生成乙酸乙酯的化学反应方程式为___________。
(3)试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是___________。
(4)产品纯化。从试管b中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，首先向乙酸乙酯中加入无水氯化钙，除去___________(填名称)；然后再加入无水硫酸钠除去水，最后进行___________(填操作名称)，得到较纯净的乙酸乙酯。
(5)实验中用30 g乙酸与46 g乙醇反应，若实际得到乙酸乙酯的质量是30.8 g，则该实验中乙酸乙酯的产率为___________。
(6)为了证明浓硫酸在该反应中起催化剂和吸水剂的作用，小组同学利用图1装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管b再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号
试管a中试剂
试管b中试剂
有机层的厚度/cm
A
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL18浓硫酸
饱和Na2CO3
3.0
B
2 mL乙醇、1 mL乙酸
0.1
C
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2H2SO4
0.6
D
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
0.6
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是___________mL和___________。
②分析实验___________( 填实验编号)的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
(7)另一化学小组同学设计如图2所示的装置制取乙酸乙酯(铁架台、铁夹、加热装置均已略去)。此装置和图1装置相比，优点是___________(写一个)。
9. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）硫酸盐在工农业生产中具有重要作用，某校同学进行如下探究实验：
Ⅰ．硫酸钙主要用作吸湿剂、干燥剂、增稠剂等。兴趣小组同学对一氧化碳与硫酸钙的反应进行探究。
(1)甲同学利用在400~500℃脱水制取无水；利用在浓硫酸作用下脱水生成CO、并制备纯净、干燥的CO气体，实验装置如图所示：
B、C中盛放的试剂依次为_______、_______。
(2)乙同学利用甲同学制得的无水和CO进行反应，并用下列装置检验气态产物中有和生成。
①上述装置(部分装置可重复使用)的正确连接顺序为C→_______。
②若E中溶液褪色，则E中发生反应的离子方程式为_______。
③能证明有生成的实验依据是_______。
(3)丙同学取乙同学实验后G装置中的固体产物于试管中，加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，将气体通入溶液中，有黑色沉淀生成，可验证CO与在高温下还发生了一个副反应，该副反应的化学方程式为_______。
Ⅱ．胆矾具有催吐、祛腐、解毒等作用，在不同温度下分解情况不同。取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验，测得分解后剩余固体质量与温度的关系如图所示。
(4)113℃分解得到的固体产物为_______。
10. （2020春·陕西咸阳·高一统考期末）用图表来处理数据是发现科学规律的一种重要方法。
（1）图1是原子序数为1～18的元素原子的最外层电子数随原子序数变化的直方图。图中元素a是__________（填元素名称，下同），b是______________。
（2）图2表示元素的一种性质随原子序数变化的情况，分析该图纵坐标表示的是______________。2020年新型冠状病毒席卷世界各地，“84”消毒液（有效成分为）发挥了重要作用，用原子序数为17的元素单质和氢氧化钠溶液制备的离子方程式为__________________________。
（3）下表给出了部分元素的原子半径：
元素符号
B
C
N
O
F
K
原子半径/
0.152
0.089
0.082
0.077
0.075
0.074
0.071
0.186
0.227
0.248
0.265
①请根据表中数据分析，同周期元素原子半径的递变规律是_________________________，同主族元素原子半径的递变规律是_________________________________。比较和的半径大小：________（填“>”、“=”或“<”）。
②在元素周期表中的位置是______________。
③下列可作为比较和K金属性强弱的方法是_____________（填字母）。
a.比较等量的两种金属与盐酸反应放出气体的多少
b.比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
c.比较单质燃烧时的焰色
d.比较大小、形状相同的等量金属与水反应的剧烈程度
11. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，部分信息如下表所示：
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
-4、+4
-2
-1、+7
+3
其它信息
某种核素无中子
常用的半导体材料
短周期主族元素中原子半径最大
回答下列问题：
(1)R在元素周期表中的位置为_______。
(2)根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是_______。
(3)由元素Z、R组成的化合物属于_______(填“离子”或“共价”)化合物。的电子式为_______。
(4)下列事实能作为比较元素Y与R的非金属性强弱依据的是_______(填字母)。A．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
B．稳定性：
C．Y与R形成的化合物中Y呈正价
D．酸性：
(5)以Q、Mg为电极材料，Z的最高价氧化物对应的水化物为电解质溶液，将两电极用导线相连插入该电解质溶液中可形成原电池，该电池中正极材料为_______，负极的电极反应式为_______。
12. （2021春·陕西咸阳·高一统考期末）研究化学反应中的能量变化，有助于人们更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用下列反应可实现氯的循环利用：
已知：a．上述反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量；
b．
①H2O的电子式为___________。
②断开1 mol键与断开1 mol键所需能量相差约为___________kJ，H2O中键比HCl中键___________(填“强”或“弱”)。
(2)我国“神舟”系列飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将___________能转化为___________能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。
(3)科学家已研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：。制得的氢气可用于燃料电池。
①太阳光分解海水过程中的能量变化如图所示，则该反应属于___________(填“放热”或“吸热”)反应。反应过程
②某种氢氧燃料电池可用20% KOH溶液作电解质，正极反应式为，则电池的负极反应式为___________。供电过程中，当消耗氢气11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移电子的物质的量为___________mol。
13. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）、和CO是大气污染物，有效去除烟气中的、和CO是保护环境的重要课题。
(1)采用化学方法可将脱氮转化成无毒的，减少对大气的污染。下列物质不能用作脱氮剂的是_______(填字母)。
A． B． C． D．
(2)一定条件下，由(g)和CO(g)反应生成S(s)和的能量变化如图所示。该反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应，每生成16gS(s)，反应吸收或放出的热量为_______kJ。
(3)实验室为了模拟汽车尾气系统装置中的反应：在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，使反应在恒容密闭容器中进行，用现代传感技术测得不同时间NO(g)和CO(g)的浓度如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①0~2s内的平均反应速率_______。
②改变下列条件，能使上述反应速率加快的是_______(填字母)。
A．降低温度 B．减小CO的浓度 C．使用催化剂
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A． B．
C．混合气体的密度保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)某硝酸厂处理尾气中NO，在催化剂存在下用将NO还原为。已知：
1ml和2mol水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的过程中会吸收或放出_______kJ能量。
14. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为_______。
(2)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10mLCH4，同温、同压下乙管中注入50mL，将乙管气体全部推入甲管中，用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。
①某同学预测的实验现象：a．气体最终变为无色；b．反应过程中，甲管活塞向内移动；c．甲管内壁有油珠；d．产生火花。其中正确的是_______(填字母，下同)。
②实验结束后，甲管中剩余气体最宜选用下列试剂_______吸收。
A．水 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水
③反应结束后，将甲管中的物质推入盛有适量溶液的试管中，振荡后静置，可观察到_______，再向其中滴加几滴石蕊试液，又观察到_______。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。
①外电路电子移动方向为_______(填“a→b”或“b→a”)。
②a极的电极反应式为_______。
③若该燃料电池消耗空气5.6L(标准状况下)，则理论上消耗甲烷_______mol(假设空气中体积分数为20%)。
15. （2022春·陕西咸阳·高一统考期末）乙烯是石油裂解气的主要成分。一定条件下乙烯可发生如图转化(已知E是高分子化合物)，回答下列问题：
(1)下列说法正确的是_______(填字母)。
a．反应Ⅱ和反应Ⅲ类型相同
b．反应Ⅰ、Ⅱ可用于除去乙烷气体中混有的少量乙烯
c．物质E能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d．物质D可用作燃料，缓解化石燃料的危机
(2)反应V的类型是_______。
(3)写出反应Ⅳ的化学方程式_______。
(4)如图所示，预先用物质D浸透棉花团，组装好仪器，在铜丝的中间部分加热，片刻后间歇性地挤压气囊鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。
①实验开始一段时间后，观察到受热部分的铜丝出现_______现象。
②试管A中发生反应的总化学方程式为_______，该实验说明物质D具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
参考答案：
1. 或活泼性比铜弱的金属或石墨等导电的非金属材料 AD
【分析】根据氧化还原反应的原理和规律，、、、发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，据此分析解答。
【详解】根据氧化还原反应的原理和规律，、、、发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
(1) 反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，则该电池负极材料为：Cu，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu；Cu-2e-=Cu2+；
(2)正极材料为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，该电池总的化学反应式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故答案为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
(3)一段时间后负极质量减轻mg，反应的Cu的物质的量为mol。
A．1molCu失去2mol电子，所以mg铜反应电路中通过的电子为×2mol=mol，故A正确；
B．Fe3+在正极得到电子而被还原生成Fe2+，2Fe3++2e-=2Fe2+，所以正极质量不变，故B错误；
C．原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；
D．原电池工作过程中阴离子向负极移动，则Cl-向负极移动，故D正确；
故答案为：AD。
【点睛】从氧化还原反应的角度判断电池反应和电极反应是解题的关键。本题的易错点为(3)，要注意正极的反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，正极质量不变。
2. 丙 A ③ 能 +Br2 +HBr 加成 环己烷
【详解】（1）由比例模型可以看出甲分子有1个碳原子4个氢原子，则结构简式为CH4，故甲表示甲烷；
由比例模型可以看出乙分子中有2个碳原子和4个氢原子，则结构简式为CH2=CH2 ，故乙表示乙烯；
由比例模型可以看出丙分子中有6个碳原子和6个氢原子，则分子式为C6H6，故丙为苯分子结构；
由比例模型可以看出丁分子中有2个碳原子和6个氢原子，1个氧原子，则D的结构简式为CH3CH2OH，故丁表示乙醇；
答案选丙；
（2）A. 由于苯和水是互不相溶的，所以大量苯不会溶入水中，渗入土壤，对周边农田、水源造成严重的污染，故A错误；
B. 苯是一种易挥发、易燃的物质，容易引发爆炸事故，故B正确；
C. 苯的密度比水小，和水不溶，在水的上层，可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的，故C正确；
D. 苯是一种有毒的无色液体，工作人员在处理事故时，要相关防护措施，故D正确；
答案选A；
(3)苯的密度小于水的密度，与水互不相溶，溴单质易溶于苯，所以③振荡、静置后下层颜色比上层浅，向苯中加入酸性高锰酸钾溶液，颜色不能褪去，所以实验②能证明苯分子中不存在单、双键交替的结构；
（4）在催化作用下，苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式是+Br2+HBr；
（5）苯在一定条件下可与氢气发生加成反应，反应产物的名称是环己烷。
3. B 11 （能表示出反应物的总能量大于生成物的总能量，且曲线的变化趋势一致即可） 0.3 D
【详解】(1) A.伐薪烧炭南山中,燃烧是放热反应，故A错误；
B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，碳酸钙的分解反应是吸热反应，故B正确；
C.只要功夫深，铁杵磨成针是物理变化，故C错误；
D.冰，水为之，而寒于水是物理变化，故D错误；
（2）∆H=反应物的键能总和−生成物的键能总和=436kJ⋅mol−1+151kJ⋅ mol−1−2×299kJ⋅ mol−1=−11kJ⋅ mol−1，说明该反应为放热反应，放出11的能量，该反应过程中能量的变化趋势如图：
（3）末测知容器中生成了，依据方程式知消耗氢气的物质的量是0.6mol，表示的平均反应速率为==0.3，可逆反应达到最大限度，处于平衡状态，
A.可逆反应反应物不可能全部转化为 ，故A错误；
B.可逆反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等且不为零，故B错误；
C.和任意时刻都是以1∶1的物质的量之比反应生成，故C错误；
D.的物质的量浓度不再变化，说明可逆反应处于平衡状态，故D正确；
4. BD 正四面体 bd 加成反应 5 不属于
【分析】由三种有机物的结构模型可知，A为甲烷的球棍模型，甲烷分子式为CH4；B为乙烯的比例模型，D为乙烯的球棍模型，乙烯的分子式为C2H4，结构简式为CH2=CH2；C为苯的比例模型，分子式为C6H6，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知，B为乙烯的比例模型，D为乙烯的球棍模型，故上述模型中表示同一种物质的是BD，故答案为：BD；
(2) 由分析可知，A为甲烷的球棍模型，故烃A的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
(3) 由分析可知，C为苯的比例模型，分子式为C6H6，故有：
a．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，a错误；
b．苯是一种无色有特殊气味的有毒、不溶于水、密度比水小的液体，b正确；
c．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，故苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但苯能萃取溴水中的溴单质而使溴水褪色，c错误；
d．苯是一种不饱和烃，故能在一定条件下能与氢气发生加成反应，能在氧气中燃烧，d正确；
故答案为：bd；
(4) 由分析可知，B为乙烯，故B与溴水反应的化学方程式为，该反应属于加成反应，故答案为：；加成反应；
(5)甲苯与足量氢气加成后的产物E()的一氯代物有5种，如图所示：，同系物是指结构相似，在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故物质A与E组成上相差C6H10，故不属于同系物，故答案为：5；不属于。
5. 钠 第4周期第IIA族 H2O HClO4 将打磨干净的形状、体积均相同的钠块和铝块投入等体积的冷水中 钠与水反应更剧烈
【分析】根据扇形元素周期表中各元素的位置可知：①~⑩号元素分别为：氢、钠、碳、氮、氧、镁、铝、硫、氯、钙；结合以上各元素及其化合物的性质进行分析。
【详解】(1)元素②的名称为钠；元素⑩为钙元素，核电荷数为20，在常周期表中的位置是第4周期第IIA族；
(2)元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：O>N>C，所以元素③、④、⑤形成的简单氢化物，稳定性最强的是H2O；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强，非金属性：Cl>N>S，所以元素④、⑧、⑨的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4；
(3)电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以元素⑥、⑦、⑧对应的简单离子的半径由大到小的顺序为；
(4)元素①、⑤和元素①、⑧均能形成18电子的化合物分别为H2O2、H2S，过氧化氢具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应，反应的化学方程式为；
(5) 比较元素金属性大小，可以根据金属与冷水反应的剧烈程度，金属与酸反应置换出氢气的难易程度、最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行分析；元素②为钠，⑦为铝，比较两种金属的金属性强弱， 可以将打磨干净的形状、体积均相同的钠块和铝块投入等体积的冷水中，钠与水反应更剧烈，而铝不反应，即可验证出金属性钠大于铝。
6. ABC Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑ 检查装置气密性 B 2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2O 干燥CH4 不能
【分析】甲方案：甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应，生成多种氯代物和HCl；
乙方案：首先利用碳化铝和稀硫酸反应生成甲烷，依次通过溴水、酸性高锰酸钾溶液，观察溶液的颜色判断甲烷能否与溴水、酸性高锰酸钾反应；之后用浓硫酸干燥，干燥后在加热条件下和氧化铜反应，无水硫酸铜可以检验是否有水生成，澄清石灰水检验是否有CO2生成，最后利用排水收集尾气。
【详解】甲方案：甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物有中CH3Cl(气体)、CH2Cl2(油状液体)、CHCl3(油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水)，所以打开弹簧夹a、b，一段时间后，观察到有水倒吸到I瓶中，但CH3Cl(气体)难溶于水，所以水并不能充满I瓶；氯气为黄绿色气体，所以反应后I瓶中气体颜色变浅；HCl遇水蒸气凝结成小液滴，所以I瓶中出现白雾；而液体的氯化物难溶于水，为油状液体，所以内壁出现油状物质，Ⅱ瓶中由于没有光照，不能反应，所以无现象，II瓶中与I瓶现象不相同；
综上所述答案为ABC；
乙方案：(1)碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷，碳化铝与硫酸反应可理解为碳化铝(Al4C3)与水反应，产物再和硫酸反应，所以产物为硫酸铝和甲烷，反应方程式为：Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑；
(2)该反应中涉及气体的制取、收集，所以加入药品前要先检查装置气密性；
(3)A．甲烷可以和氯气在光照条件下发生取代反应，故A错误；
B．甲烷若能反应，则酸性高锰酸钾溶液在甲烷的作用下会褪色，实际上不褪色，说明通常条件下，甲烷不能与强氧化剂反应，故B正确；
C．当少量甲烷参加反应，硬质试管里为大量黑色粉末氧化铜和少量铜的混合物，也可能为氧化亚铜，也会无颜色变化，故C错误；
D．若甲烷还原氧化铜时生成CO，硬质试管里黑色粉末也能变红色，故D错误；
综上所述选B；
(4)根据“无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊”可知氧化铜与甲烷反应时会产生CO2和H2O，假如C元素全部转化为CO2，则1molCH4反应转移8mol电子，实际上只转移7mol，说明产物中有CO，结合元素守恒可得化学方程式为: 2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2O；
(5)为确定甲烷与氧化铜反应时是否有水生成，甲烷与氧化铜反应之前要先用浓硫酸进行干燥；集气瓶中的气体有CO和未反应的CH4，CO有毒，不能直接排入空气。
【点睛】本题主要考查了甲烷的相关性质，理解各个装置的作用是解题关键；第4小题方程式的书写为本题难点，要能根据实验现象和转移的电子数判断甲烷被氧化后中有CO和CO2和H2O。
7. 4 硫酸(或反应物)的浓度 AB 反应放热，使温度升高，反应速率加快 0.06 温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率
【详解】(1)第4组实验时温度最高，浓度最大，也滴加了硫酸铜溶液，利用了Zn-Cu原电池，因此反应速率最快，故答案为：4；
(2)实验2和3除硫酸的浓度不同外，其余均相同，应该是考查硫酸的浓度对速率的影响，故答案为：硫酸(或者反应物)的浓度；
(3)①从图中看出2-4分钟内产生氢气最多，故这段时间内反应速率最大，因为为反应放热，使温度升高，反应速率加快，故答案为：AB；反应放热，使温度升高，反应速率加快；
②2-4分钟内，产生氢气179.2-44.8=134.4mL，物质的量为=6×10-3mol，根据反应方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，参加反应硫酸的物质的量为：6×10-3mol， (H2SO4)====0.06mol•L-1•min-1，故答案为：0.06mol•L-1•min-1；
(4) 由表中数据可知，实验4的温度比实验3温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率，故答案为：温度高，且锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成原电池，加快反应速率。
8. B 溶解乙醇、中和乙酸，并降低乙酸乙酯的溶解度 乙醇 蒸馏 70% 3 4 AC 能够控制反应温度，减少副反应的发生等合理即可
【详解】(1)为防止加热时液体暴沸，需要在试管中加入碎瓷片，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应采取的操作是冷却后补加，以防发生危险，故选B；
(2)乙醇和乙酸在一定条件下，发生酯化反应生成乙酸乙酯，化学反应方程式为：；；
(3)乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，进入到试管b中的饱和碳酸钠溶液中，乙酸和碳酸钠反应，中和了乙酸，乙醇易溶于水，吸收了乙醇，降低了乙酸乙酯的溶解度，有利于乙酸乙酯的分离提纯；
(4)分液法从试管b中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，首先向乙酸乙酯中加入无水氯化钙，无水氯化钙与乙醇反应产生CaCl2·6C2H5OH，可以达到除去其中含有的乙醇的目的；然后再加入无水硫酸钠除去水，最后进行根据乙酸乙酯与乙醚沸点的不同，采用蒸馏方法分离得到乙酸乙酯；
(5) 30 g乙酸的物质的量为0.5mol，46 g乙醇的物质的量为1mol，由于二者反应的物质的量按照1:1进行，所以产生的乙酸乙酯要根据不足量乙酸进行计算，反应产生的乙酸乙酯的物质的量为0.5mol，其质量为0.5mol×88g/mol=44g，若实际得到乙酸乙酯的质量是30.8 g，则该实验中乙酸乙酯的产率为×100%=70%；
(6)①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用；应保证乙酸、乙醇、氢离子浓度相等，实验C中2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2H2SO4，实验D中2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸，要保证溶液的体积一致，才能保证乙醇、乙酸的浓度不变，故盐酸的体积为3mL；实验D与实验C中氢离子的浓度一样，所以盐酸的浓度为 =4mol/L；
②根据表中数据可知，实验A和实验C中分别加入了浓硫酸和稀硫酸，所以通过分析实验A、C的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率；
(7)根据装置图可知，该装置中使用了温度计，可以控制反应温度，能够减小副反应发生，从而提高物质的产率。
9. (1) 浓NaOH溶液 浓硫酸
(2) G→D→E→D→F→H 5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ 气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊
(3)CaSO4+4COCaS+4CO2
(4)CuSO4·H2O
【分析】由实验装置图可知，装置A中浓硫酸与二水草酸晶体共热反应制得一氧化碳、二氧化碳的混合气体，装置B中盛有的浓氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，装置G中一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应得到二氧化硫和二氧化碳混合气体，装置D中盛有的品红溶液用于检验二氧化硫，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，装置D中盛有的品红溶液用于验证二氧化硫完全除去，装置F中盛有的澄清石灰水用于检验二氧化碳，装置H用于收集一氧化碳，防止污染空气，则装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H。
(1)
由分析可知，装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，故答案为：浓NaOH溶液；浓硫酸；
(2)
①由分析可知，检验一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应所得气态产物中有二氧化硫和二氧化碳的装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H，故答案为：G→D→E→D→F→H；
②由分析可知，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，若E中溶液褪色，说明二氧化硫与高锰酸钾溶液发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+，故答案为：5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+；
③因为二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊，所以要先除去二氧化硫，则能证明有二氧化碳生成的实验依据是气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊，故答案为：气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊；
(3)
由G装置中的固体产物加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，通入硫酸铜溶液有黑色沉淀生成可知一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下发生的副反应硫化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2，故答案为：CaSO4+4COCaS+4CO2；
(4)
由图可知，五水硫酸铜的物质的量为=0.02mol，晶体完全失去结晶水后所得硫酸铜的质量为0.02mol×160g/mol=3.20g，由图可知，固体的质量刚好位于温度在258~650℃之间，说明在113℃胆矾受热分解只失去部分结晶水，由113℃时固体质量为3.56g可知，反应失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g，物质的量为=0.08mo，则失去结晶水的的数目为=4，所以固体产物为CuSO4·H2O，故答案为：CuSO4·H2O。
10. 铍 氩 元素的最高化合价和最低化合价 随着核电荷数的增多，原子半径逐渐减小（或从左到右，原子半径逐渐减小） 随着原子核外电子层数的增加，原子半径逐渐增大（或从上到下，原子半径逐渐增大） < 第6周期ⅠA族 bd
【详解】（1）图1中a是4号元素铍，b是18号元素氩；
（2）主族元素的主要化合价与原子的最外层电子数有关，最高正价数=最外层电子数，最低负价=最外层电子数-8，图2中有负值区，且非金属元素的负值数等于8与最外层电子数之差，所以该图纵坐标表示的是元素的最高正化合价和最低负化合价；原子序数为17的元素单质Cl2，其与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式是；
（3）①由表格提供的数据可得，同周期元素原子半径的递变规律是：随原子序数的递增，原子半径依次减小；同主族元素原子半径的递变规律是：随电子层数的增加，原子半径依次增大；由此可知，决定微粒半径的因素有核电荷数和电子层数，当电子层数不同时，电子层数起主导作用，当电子层数相同时，核电荷数起主导作用，核电荷数越大，微粒半径越小；
和都有10个电子，电子层结构相同，电子层数相同，但钠的核电荷数为11，氟的核电荷数为9，所以的半径比的半径小；
②电子层数是六，最外层电子数是1，其在周期表中的位置是：第6周期ⅠA族；
③a.应该比较等量的两种金属与相同浓度的盐酸反应的剧烈程度，而不是放出气体的多少，故a错误；
b. 根据最高价氧化物对应水化物碱性强弱，碱性越弱，该元素的金属性越弱，故b正确；
c. 单质燃烧时的焰色不能比较金属性强弱，故c错误；
d.金属性越强，与水反应越剧烈，故d正确；
11. (1)第三周期ⅦA族
(2)大于0.099nm，小于0.143nm
(3) 离子
(4)BC
(5) Mg Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O
【分析】有X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素，由某种核素无中子可知，X为氢元素；Y元素的化合价为-4、+4价，是无机非金属材料的主角，则Y为Si元素；R元素的化合价为+7、-1价，则R为Cl元素；M元素的化合价为-2价，原子半径小于氯原子，则M为O元素；Z在六种元素中原子半径最大，则Z为Na元素；Q元素的化合价为+3价，原子半径介于氯原子和钠原子之间，则Q为Al元素。
(1)
氯元素位于元素周期表第三周期ⅦA族，故答案为：第三周期ⅦA族；
(2)
同周期元素，从左到右原子半径依次减小，硅原子的原子半径介于铝原子和氯原子的原子半径之间，则硅原子的原子半径的最小范围是大于0.099nm，小于0.143nm，故答案为：大于0.099nm，小于0.143nm；
(3)
氯化钠是含有离子键的离子化合物；过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，故答案为：离子；；
(4)
A．元素的非金属性强弱与物质的聚集状态无关，故错误；
B．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则氯化氢的稳定性强于硅烷说明氯元素的非金属性强于硅元素，故正确；
C．硅元素与氯元素形成的化合物中硅元素呈正价说明共用电子对偏向非金属性强的氯原子一方，故正确；
D．元素的非金属性强弱与氢化物的酸性强弱无关，故错误；
故选BC；
(5)
铝能与氢氧化钠溶液能反应生成偏铝酸钠和氢气，镁与氢氧化钠溶液不反应，则镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池，镁做原电池的正极，铝做负极，碱性条件下铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子和水，电极反应式为Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O，故答案为：Mg；Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O。
12. 31.9 强 光或太阳 电 吸热 0.8
【详解】(1) ①水为共价化合物，电子式为，故答案为：；
②设断开1mol氢氧键需要的能量为a，断开1mol氢氯键需要的能量为b，由反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量可得： (2×243+4a)kJ—(4b+498)kJ=115.6kJ，解得(a—b)= kJ=31.9kJ，断裂氢氧键需要的能量大于氢氯键说明水分子中的氢氧键强于氯化氢分子中的氢氯键，故答案为：31.9；强；
(2) 太阳能电池帆板是将光能或太阳能转化为电能的装置，故答案为：光或太阳；电；
(3)①由图可知，海水分解得到氢气的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
②由氢氧燃料电池的正极反应式可知，碱性条件下，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为；若供电过程中，当消耗氢气11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移电子的物质的量为×2×80%=0.8mol，故答案为：；0.8。
13. (1)C
(2) 放热 135
(3) 1.875×10—4 C BD
(4)665
【解析】（1）
由题意可知，NOx转化为氮气时氮元素的化合价降低被还原，NOx为反应的氧化剂，则能用作脱氮剂的物质为反应的还原剂，高锰酸钾具有强氧化性，不能做还原剂，而氨气、甲烷和尿素都具有还原性，可以作脱氮剂，故选C；
（2）
由图可知，该反应为反应为总能量大于生成物总能量的放热反应，反应生成1mol固态硫放出的热量为(679—409)kJ=270kJ，则生成16g固态硫放出的热量为×270kJ/mol=135kJ，故答案为：135；
（3）
①由图可知，2s时一氧化氮的浓度为2.50×10—4mol/L，则0~2s内氮气的平均反应速率为=1.875×10—4 mol/(L·s)，故答案为：1.875×10—4；
②A．降低温度，化学反应速率减慢，故错误；
B．减小反应为一氧化碳的浓度，化学反应速率减慢，故错误；
C．使用催化剂，可以降低反应活化能，反应速率加快，故正确；
故选C；
③A．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；B．说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
故选BD；
（4）
由图可知，1mol氮气和2mol水蒸气反应生成一氧化氮和氢气时，破坏化学键需要吸收的热量为945kJ+4×463kJ=2797kJ，形成化学键释放的能量为2×630kJ+2×436kJ=2132kJ，则反应吸收的热量为2797kJ—2132kJ=665kJ，故答案为：665。
14. (1)正四面体
(2) bc B 溶液分为两层，水层产生白色沉淀 溶液先变红后褪色
(3) a→b CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O 0.025
【解析】（1）
甲烷分子的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
（2）
①10mL甲烷最多可消耗40mLCl2，由题意可知，甲管中10mL甲烷与乙管中注入的50mL氯气光照条件下反应时，甲烷与过量的氯气发生取代反应时，氯气过量，反应时，气体的颜色会逐渐变浅但不会变为无色，反应生成氯化氢和氯代甲烷，由于二氯甲烷、三氯甲烷和三氯甲烷为液态，气体体积会减小，甲管内壁有油珠产生，活塞向内移动，故选bc；
②实验结束后，甲管中剩余气体为过量的氯气、反应生成的氯化氢气体和一氯甲烷，三者都能与氢氧化钠溶液反应，所以吸收剩余气体最好的试剂为氢氧化钠溶液，故选B；
③反应结束后，甲管中的物质为过量的氯气、反应生成的氯化氢气体和氯代甲烷，将甲管中的物质推入盛有适量硝酸银溶液中，氯气和氯化氢与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀，氯代甲烷不溶于水，溶液会分层，水层中有白色沉淀生成，再向其中滴加几滴石蕊试液，酸性溶液会使溶液变为红色，由于次氯酸具有强氧化性，又会使红色溶液漂白褪色，故答案为：溶液分为两层，水层产生白色沉淀；溶液先变红后褪色；
（3）
①由图中氧离子的移动方向可知，a极为负极，b极为正极，则外电路电子移动方向为a→b，故答案为：a→b；
②由图中氧离子的移动方向可知，a极为负极，氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O，故答案为：CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O；
③若标准状况下该燃料电池消耗空气5.6L，由得失电子数目守可知，理论上消耗甲烷的物质的量为×=0.025mol，故答案为：0.025。
15. (1)ad
(2)加聚反应
(3)
(4) 随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变亮 还原
【分析】乙烯与酸性高锰酸钾发生氧化反应，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，与H2在催化剂作用下发生加成反应生成乙烷，与H2O在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇，可在催化剂作用下发生加聚反应生成聚乙烯。
(1)
a．反应Ⅱ和Ⅲ均为加成反应，类型相同a正确；
b．酸性高锰酸钾与乙烯反应生成二氧化碳，引入新的杂质，乙烷和四氯化碳溶液互溶，故b错误；
c．E为聚乙烯，该物质中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，c错误；
d．D为乙醇，可用作燃料，缓解化石燃料的危机，d正确；
故答案选ad。
(2)
根据分析可知，反应Ⅴ为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，反应类型为加聚反应。
(3)
反应Ⅳ为乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇，化学方程式为。
(4)
加热时，Cu被氧化生成CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水，重复发生上述反应，则可观察到A处受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变亮。试管A中发生乙醇的催化氧化，反应方程式为，乙醇被氧气氧化生成乙醛，说明乙醇具有还原性。
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