陕西省咸阳市2021-2022学年高一化学下学期期末考试试题（Word版附解析）

这是一份陕西省咸阳市2021-2022学年高一化学下学期期末考试试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2021~2022学年度第二学期期末教学质量检测
高一化学试题
可能用到的相对原子质量：H-1 He-4 C-12 O-16 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，计48分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 2022年北京冬奥会通过科技助力，体现环保理念。下列说法不正确的是
A. 全部餐具均由可降解聚乳酸生物新材料制作，有效减少白色污染
B. 全部场馆采用光伏、风能产生100%绿色电力，实现零碳排放
C. 冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料，氢气燃烧将热能转化为化学能
D. 国家速滑馆使用的二氧化碳跨临界直冷制冰系统，与传统制冷剂氟利昂相比更环保
【答案】C
【解析】
【详解】A．聚乳酸属于聚酯类高分子，含酯基，可降解，使用聚乳酸可降解塑料能减少聚乙烯等塑料制品的使用，可有效减少白色污染，故A正确；
B．采用光伏、风能产生100%绿色电力可减少化石能源的使用，减少二氧化碳的排放，可实现零碳排放，故C正确；
C．氢气燃烧是将化学能转化为热能，故C错误；
D．氟利昂会破坏臭氧层，造成臭氧空洞，所以使用二氧化碳制冰比传统制冷剂氟利昂更环保，故D正确；
故选C。
2. 生活中处处有化学，下列叙述正确的是
A. 可用作油漆、红色涂料
B. 碳酸氢钠可用作食品膨松剂
C. 有毒，严禁将其添加到任何食品中
D. 焰火中黄色来源于钾盐灼烧
【答案】B
【解析】
【详解】A．四氧化三铁是黑色固体，不能做红色涂料，故A错误；
B．碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体，可使食品酥松膨胀，常用作食品膨松剂，故B正确；
C．二氧化硫具有还原性，可做红酒的添加剂，起到防腐的作用，故C错误；
D．焰火中黄色来源于含钠元素化合物的灼烧，故D错误；
故选B。
3. 下列物质属于碱性氧化物的是
A. CO B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由氧化物的性质可知，一氧化碳属于不成盐氧化物、二氧化碳属于酸性氧化物、氧化铝属于两性氧化物、氧化铁属于碱性氧化物，故选D。
4. 下列各物质所含原子数最多的是
A. 0.5mol B. 4gHe
C. 标准状况下2.24L D. 0.2mol
【答案】A
【解析】
【详解】0.5mol氨分子所含原子的物质的量为0.5mol×4=2mol，4g氦分子所含原子的物质的量为×1=1mol，标准状况下2.24L氧气分子所含原子的物质的量为×2=0.2mol，0.2mol硫酸分子所含原子的物质的量为0.2mol×7=1.4mol，则0.5mol氨分子所含原子的物质的量最大，所含原子数最多，故选A。
5. 我国科学家在铜电催化剂上锚定离子液体，提高了转化为的效率：。下列说法不正确的是
A. 的电子式：
B. 的比例模型：
C. 质子数为29、中子数为36的铜原子：
D. 氕、氘、氚是氢元素的三种核素，它们互为同位素
【答案】C
【解析】
【详解】A．二氧化碳是共价化合物，电子式为，故A正确；
B．C2H4为平面结构的乙烯，比例模型为，故B正确；
C．质子数为29、中子数为36的铜原子的质量数为65，原子符号为，故C错误；
D．氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的氢元素的三种核素，互为同位素，故D正确；
故选C。
6. 某无色透明溶液中加入后，有无色无味气体产生，同时产生沉淀。则原溶液中可能含有的离子是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】溶液无色透明，说明不含有颜色的离子；Na2O2 加入溶液，一般是与水先反应生成氢氧化钠和氧气。
【详解】A.含有铜离子的溶液呈蓝色，A错误；
B.含有镁离子的溶液呈无色透明，且镁离子与氢氧化钠反应生成白色沉淀，B正确；
C.钡离子与氢氧化钠不反应，无沉淀，C错误；
D.含有铁离子的溶液呈黄色，D错误；
故选B。
7. 向盛有NaBr溶液的试管中加入少量氯水，振荡，再加入适量苯，振荡，静置。下列判断正确的是
选项
A
B
C
D
上层
橙红色
黄绿色
无色
无色
下层
无色
无色
红棕色
黄绿色

A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】向溴化钠溶液中加入少量氯水，氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成氯化钠和溴，振荡，再加入适量密度小于水的有机溶剂苯，苯萃取溶液中的溴，振荡，静置溶液分层，上层为橙红色的溴的苯溶液，下层无色的水溶液，故选A。
8. 下列物质既能与金属钠反应放出气体，又能与纯碱反应放出气体的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】纯碱是碳酸钠的俗称。
【详解】A．乙醇与纯碱不反应，故A不符合题意；
B．纯碱在水中发生水解反应，但不能生成二氧化碳气体，故B不符合题意；
C．苯与金属钠、纯碱均不反应，故C不符合题意；
D．乙酸的酸性强于碳酸，能与金属钠反应生成氢气，也能与纯碱反应生成二氧化碳气体，故D符合题意；
故选D。
9. 下列制取和提纯乙酸乙酯的实验装置能达到目的的是








A．混合乙醇和浓硫酸
B．制取乙酸乙酯
C．分离乙酸乙酯和水层
D．除去乙酸乙酯中的杂质

A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．混合乙醇和浓硫酸时，应将密度大于乙醇的浓硫酸缓慢加入乙醇中，故A错误；
B．乙酸乙酯能与氢氧化钠溶液反应，所以制取乙酸乙酯时不能用氢氧化钠溶液收集乙酸乙酯，故B错误；
C．乙酸乙酯不溶于水，分离乙酸乙酯和水层时用分液的方法，故C正确；
D．用蒸馏方法除去乙酸乙酯中的杂质时，温度计应在支管口附近，不能插入溶液中，故D错误；
故选C。
10. 糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质，下列说法正确的是
A. 葡萄糖与银氨溶液的反应可用于检验葡萄糖的存在
B. 糖类均能发生水解反应
C. 油脂、蛋白质均属于高分子化合物
D. 纤维素和淀粉互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A．葡萄糖分子中含有醛基，与银氨溶液共热反应生成光亮的银镜，该反应可用于检验葡萄糖的存在，故A正确；
B．单糖不能发生水解反应，故B错误；
C．油脂相对分子质量小于一万，不属于高分子化合物，故C错误；
D．纤维素和淀粉都是高分子化合物，聚合度n值不同，分子式不同，不互为同分异构体，故D错误；
故选A。
11. 中国空间站“天和”核心舱的主要能量来源是砷化(CaAs)太阳能电池阵，Ga和Al同主族，化学性质相似。下列说法不正确的是
A. 碱性：
B. 砷化镓电池可将太阳能转化为电能
C. 镓既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
D. 砷与在常温下可剧烈化合为
【答案】D
【解析】
【详解】A．Ga和Al同主族，且金属性比Al强，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可知碱性：Ga(OH)3＞Al(OH)3，故A正确；
B．砷化镓（GaAs）太阳能电池阵，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．铝具有两性，镓与铝位于同主族，推测化学性质相似，既能与酸反应，又能与碱反应，故C正确；
D．砷在周期表中位于第四周期第ⅤA族，同主族自上而下元素非金属性减弱，砷与H2在常温下不能剧烈化合为AsH3，故D错误；
故答案选D。
12. 下列获取物质的方案不合理的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．粗盐加水溶解、除杂、精制得到氯化钠溶液，溶液经蒸发得到无水氯化钠，电解熔融氯化钠制得金属钠，制取物质的方案合理，故A不符合题意；
B．氯化镁溶液电解生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，无法制得金属镁，制取物质的方案不合理，故B符合题意；
C．海带灼烧、浸泡、过滤得到含有碘离子的滤液，向滤液中加入双氧水溶液将碘离子氧化为碘，加入四氯化碳萃取碘，分液得到含有碘的有机溶液，溶液经蒸馏制得碘单质，制取物质的方案合理，故C不符合题意；
D．向苦卤中加入酸酸化后，通入氯气经溶液中溴离子氧化为溴，用热空气将溴吹出，用二氧化硫水溶液吸收得到氢溴酸，向氢溴酸中通入氯气后蒸馏制得粗溴，制取物质的方案合理，故D不符合题意；
故选B。
13. 二氧化氯是一种优良的消毒剂，可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下反应制备：(未配平)。下列说法正确的是
A. 每转移1mol电子，生成标准状况下11.2L
B. 是氧化剂，发生氧化反应
C. 还原产物
D. 产物中与的物质的量之比为1∶2
【答案】A
【解析】
【分析】由未配平方程式可知，反应中氯元素的化合价降低被还原，氯酸钠是反应的氧化剂发生还原反应，二氧化氯是还原产物，氧元素的化合价升高被氧化，过氧化氢是反应的还原剂发生氧化反应，氧气是氧化产物，反应的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O，反应中生成1mol氧气转移2mol电子。
【详解】A．由分析可知，反应中生成1mol氧气转移2mol电子，则标准状况下，每转移1mol电子，生成标准状况下氧气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L，故A正确；
B．由分析可知，过氧化氢是反应的还原剂发生氧化反应，故B错误；
C．由分析可知，二氧化氯是反应的还原产物，氧气是氧化产物，故C错误；
D．由分析可知，反应的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O，反应中二氧化氯和氧气的物质的量之比为2∶1，故D错误；
故选A。
14. 如图，在烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列说法正确的是

A. 若X、Y分别为铁棒、石墨棒，烧杯中为溶液，则Y电极质量增加
B. 若X、Y分别为铁棒、碳棒，烧杯中为稀硫酸，则铁棒上的电极反应式为
C. 若以铝棒、铜棒为电极材料，烧杯中为浓硝酸，则铜棒逐渐溶解
D. 若两电极都是金属，烧杯中为稀盐酸，则金属活动性顺序：Y＞X
【答案】C
【解析】
【分析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，电极Y为正极。
【详解】A．若X、Y分别为铁棒、石墨棒，烧杯中为氯化铁溶液，铁离子在正极石墨棒上得到电子发生还原反应生成亚铁离子，则Y电极质量不变，故A错误；
B．若X、Y分别为铁棒、碳棒，烧杯中为稀硫酸，铁棒为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe—2e—=Fe2+，故B错误；
C．铝在浓硝酸中发生钝化，铜能与浓硝酸反应，若以铝棒、铜棒为电极材料，烧杯中为浓硝酸，铜棒为负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，铜棒会逐渐溶解，故C正确；
D．若两电极都是金属，烧杯中为稀盐酸，做负极的X的金属活动性顺序强于做正极的Y，故D错误；
故选C。
15. 常温下，某同学分别将5g锌粒(形状大小一样)加入到如下三组50 mL混合试液中，图为硫酸铜浓度不同时，反应生成氢气速率的变化曲线。则下列说法不正确的是


试剂
CuSO4/(mol•L-1)
H2SO4/(mol•L-1)
a
0.00
3.00
b
0.25
3.00
c
0.50
3.00

A. 曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池
B. 1~2min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的
C. 3min时，生成氢气的速率：b>c>a
D. 对比曲线b、c的6~7min段，可知硫酸铜溶液浓度越大不一定能加快产生氢气的速率
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．原电池可加快反应速率，则曲线b反应速率始终大于曲线a是因为形成了原电池，A正确；
B．随反应进行，氢离子浓度减小，则1-2min内曲线c反应速率急剧下降是溶液中氢离子浓度降低导致的，B正确；
C．由图可知，3min时对应的纵坐标为氢气的速率，则生成氢气的速率：b>c>a，C正确；
D．曲线b、c的6-7min段，反应速率均减小，与氢离子浓度变小有关，与硫酸铜浓度无关，D错误；
答案选D。
16. 已知四种短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，这四种元素形成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是

A. 原子半径：R＜X＜Y＜Z
B. Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾
C. 气态氢化物的稳定性：Z＜Y＜X
D. 该化合物中各原子均为8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】四种短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Z为F元素；X位于元素周期表金属与非金属分界线处，则X为B元素；由化合物的结构可知，Y与R形成带一个单位正电荷的离子，且R形成1个共价键、Y能形成4个共价键，则Y为N元素、R为H元素。
【详解】A．四种短周期元素原子中，氢原子的原子半径最小，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为H B．Y为氮元素，氮的氧化物会造成酸雨、光化学烟雾，故B正确；
C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性依次增强，则硼化氢、氨气、氟化氢的稳定性依次增强，故C错误；
D．由化合物的结构可知，化合物中氢原子不是8电子稳定结构，故D错误；
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共5小题，计52分)
17. 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_______。
【答案】（1）第三周期ⅦA族
（2）大于0.099nm，小于0.143nm
（3） ①. 离子 ②. （4）BC
（5） ①. Mg ②. Al—3e—+4OH—=AlO+2H2O
【解析】
【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。
【小问1详解】
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；
【小问2详解】
同周期元素，从左到右原子半径依次减小，硅原子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；
【小问3详解】
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；；
【小问4详解】
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；
【小问5详解】
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。
18. 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。
【答案】（1）ad （2）加聚反应
（3）
（4） ①. 随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变亮 ②. ③. 还原
【解析】
【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。
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
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。
【小问4详解】
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。
19. 、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。
【答案】（1）C （2） ①. 放热 ②. 135
（3） ①. 1.875×10—4 ②. C ③. BD
（4）665
【解析】
【小问1详解】
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；
【小问2详解】
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；
【小问3详解】
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；
【小问4详解】
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。
20. 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%)。
【答案】（1）正四面体
（2） ①. bc ②. B ③. 溶液分为两层，水层产生白色沉淀 ④. 溶液先变红后褪色
（3） ①. a→b ②. CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O ③. 0.025
【解析】
【小问1详解】
甲烷分子的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
【小问2详解】
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；
【小问3详解】
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。
21. 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_______。
【答案】（1） ①. 浓NaOH溶液 ②. 浓硫酸
（2） ①. G→D→E→D→F→H ②. 5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ ③. 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
【解析】
【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。
【小问1详解】
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；
【小问2详解】
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；
【小问3详解】
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；
【小问4详解】
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。