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2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷
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这是一份2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷，共30页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。下列关于铟的说法正确的是（ ）
A．质子数为115 B．中子数为49
C．质量数为115 D．原子序数为115
2．（2分）下列化学用语表述错误的是（ ）
A．氯原子的原子结构示意图：
B．NaCl的形成过程：
C．氯化氢分子的电子式：
D．Na与水反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
3．（2分）焰色试验的火焰呈浅紫色的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．CaCl2 D．CuCl2
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同一周期的元素中，从左到右元素原子得电子能力逐渐减弱
B．同一主族的元素中，从上到下元素原子得电子能力逐渐增强
C．元素周期表中共有7个横行，即7个周期
D．元素周期表共有18个纵行，即18个族
5．（2分）下列物质中，含有共价键的离子化合物是（ ）
A．NaClO B．K2S C．H2O2 D．MgBr2
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．同主族元素中，最上端的元素更容易失去电子
C．ⅠA族中的元素都是金属元素
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
7．（2分）由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大是（ ）
A．CO2 B．H2O C．NH3 D．CH4
8．（2分）某原电池的总反应是Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该原电池的正确组成是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2分）已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列说法中正确的是（ ）
A．元素原子的得电子能力：Z＞Y＞X
B．气态氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．单质的氧化性：X＞Y＞Z
D．原子半径：X＞Y＞Z
10．（2分）下列实验（室温）不能达到实验目的的是（ ）
选项
实验
实验目的
A
分别取大小相同的钠粒、钾粒投入等量水中，观察反应的剧烈程度
比较钠、钾原子的失电子能力强弱
B
将铝粉和镁块放入稀盐酸中，观察产生气泡的速率
验证铝、镁原子的失电子能力强弱
C
将少量溴水加入碘化钾溶液中，再加入CCl4，振荡、静置，观察CCl4层颜色
比较溴单质和碘单质的氧化性强弱
D
向1mol/L碳酸氢钠溶液中加入等量1mol/L稀硫酸，观察是否有气体生成
比较硫和碳元素原子的得电子能力强弱
A．A B．B C．C D．D
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．（4分）X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期；X与Z元素在同一主族；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，且W原子核外电子总数是Y的2倍；R元素在同周期中原子的电子能力最强。下列说法正确的是（ ）
A．Y元素在周期表中位置是第2周期ⅣA族
B．原子的失去电子能力是W＞Z
C．ZX中含有离子键，WR2中含有共价键
D．R单质与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
12．（4分）燃料电池是目前电池研究的热点之一。某化学小组先电解水后再制备氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述错误的是（ ）
A．断开K1连接K2，电解水的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑
B．断开K1连接K2，通电一段时间，溶液pH增大
C．断开K2连接K1，负极反应为H2﹣2e﹣＝2H+
D．断开K2连接K1，b极是正极，该电极上发生氧化反应
13．（4分）化学兴趣小组利用如下实验研究化学反应的限度：向2mL0.01mol/L KI溶液中加入1mL0.01mol/L FeCl3溶液，反应的化学方程式是2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl，再加入几滴0.1mol/L KSCN溶液。下列说法正确的是（ ）
A．加入KI过量，FeCl3能全部转化为FeCl2
B．向FeCl2、I2和KCl反应后的混合溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．实验中KSCN溶液用于检验Fe2+
D．向2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液，加入淀粉溶液，溶液呈蓝色
14．（4分）已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，它们的特征（见表）。下列说法正确的是（ ）
元素
特征
X
在元素周期表中，原子半径最小
Y
常温下，有Y2、Y3型两种气体单质存在
Z
原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1
W
最高化合价为+5价
A．元素X和Y只能形成的化合物X2Y
B．化合物Z2Y2中含有离子键和共价键
C．元素W的氧化物对应水化物的化学式一定是H3WO4
D．X、Y、W三种元素形成的化合物一定是共价化合物
15．（4分）汽车安全气囊内的气体发生剂主要是叠氮化钠（NaN3）、Fe2O3等物质。下列说法错误的是（ ）
A．强烈碰撞时，NaN3转化为氮化钠的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑
B．叠氮化钠中含有离子键和共价键
C．N2的电子式是
D．Fe2O3中O元素位于周期表ⅥA族、Fe元素属于ⅧB族
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）钾云母（KH2Al3Si3O12）是一种重要的化工原料，可用氧化物的形式表示为K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O。回答下列问题：
（1）K元素的原子结构示意图为 ；Al在元素周期表中的位置为 。
（2）上述四种氧化物中，属于典型离子化合物的氧化物的电子式为 。
（3）H、O、Al、K元素中，形成简单离子的半径由大到小的顺序为 （填离子符号）。
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是 ；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是 。
（5）依据元素周期表的知识和下列试剂，设计实验证明原子得电子能力：C＞Si： 。（可供选择的药品：稀硫酸、浓盐酸、浓硝酸、硅酸钙、木炭、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液。）
17．（12分）海带、紫菜等藻类植物含有丰富的碘元素。某化学实验小组同学从海带中提取碘并计算海带中的碘元素含量，进行以下实验：
已知：步骤⑥是用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘。
回答下列问题：
（1）在进行步骤①之前，他们称取mg干海带，甲同学提出将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入 中灼烧至海带完全成灰烬。乙同学认为甲的操作不合理，其理由是 。
（2）海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是 。
（3）步骤④中，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，此反应的离子方程式是 ；乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由 。
（4）步骤⑤中用分液漏斗得到碘的四氯化碳，其操作顺序是 （填写字母）。
a.
b.
c.
d.
请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中还含有单质碘： 。
（5）将得到的单质碘，干燥、称量，其质量为n g，则海带中碘元素的含量为 。
18．（12分）原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图是由纯的铝棒、铜棒和100mL稀硫酸组成的原电池。回答下列问题：
（1）断开开关k，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。
（2）连接k，观察到的现象是 ，电池的负极是 ，正极反应为 。
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸。观察到的现象是 ，电池的正极反应为 。
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计一个原电池： 。
（5）当（2）中产生1.12L（标准状况）气体时，迅速将铝、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol•L﹣1。则原稀硫酸的物质的量浓度为 。（设反应前后溶液体积不变）
19．（12分）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和图1：
实验
所用试剂
Ⅰ
1mL H2O
x
Ⅱ
Fe2O3
10mL 5% H2O2溶液
Ⅲ
MnO2
10mL 5% H2O2溶液
Ⅳ
1mL 20% NaOH溶液
9mL 5% H2O2溶液
①表中x为 ；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是 ；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是 。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较Fe3+（FeCl3）和Cu2+（CuSO4）对H2O2分解影响的下列实验：
①定性分析：用图2装置可通过观察 ，定性得出结论。某同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，其理由是 。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是 。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L（气体已换算为标准状况，溶液体积不换），则H2O2的分解速率为 。
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中进行反应为2HI+H2O2⇌2H2O+I2的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号
1
2
3
4
5
c（HI）/（mol•L﹣1）
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c（H2O2）/（mol•L﹣1）
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v/（mol•L﹣1•s﹣1）
0.0076
0.0153
0.0227
0.0152
0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率 逆反应速率（填写大于、等于、小于），溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是 。
20．（12分）已知：A～H均为短周期元素，它们的化合价与原子序数的关系如图甲。图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，常温常压下r是淡黄色固体。
请回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置为 ，E、H两种元素组成 化合物（填写“离子”“共价”），A、C、D三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为 。
（2）D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为（写化学式） 。
（3）用电子式表达n的形成过程 。
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是 ，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 。
（5）A和D形成的18电子分子的物质与A和G形成的18电子分子的物质在溶液中按物质的量比4：1反应的化学方程式为 。
2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。下列关于铟的说法正确的是（ ）
A．质子数为115 B．中子数为49
C．质量数为115 D．原子序数为115
【分析】原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，原子中核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数，质量数＝质子数+中子数。
【解答】解：A．铟（In）的质子数＝49，故A错误；
B．铟（In）的中子数＝115﹣49＝66，故B错误；
C．铟（In）的质量数＝115，故C正确；
D．铟（In）的的原子序数＝质子数＝49，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了原子结构、原子中微粒关系的分析判断，题目难度不大。
2．（2分）下列化学用语表述错误的是（ ）
A．氯原子的原子结构示意图：
B．NaCl的形成过程：
C．氯化氢分子的电子式：
D．Na与水反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
【分析】A．氯原子的质子数和核外电子数都是17，核外电子分层排布；
B．NaCl是离子化合物，不存在共用电子对；
C．HCl为共价化合物，分子中H、Cl原子共用1对电子，Cl原子外围电子数为8；
D．Na与水反应生成NaOH和H2。
【解答】解：A．氯原子的质子数和核外电子数都是17，核外各层上电子数分别为2、8、7，其结构示意图为，故A正确；
B．NaCl是离子化合物，由Na+和Cl﹣构成，其形成过程为为，故B错误；
C．HCl分子中H、Cl原子共用1对电子，Cl原子外围有3对孤电子对，电子式为，故C正确；
D．Na与H2O反应生成NaOH和H2，反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法，涉及电子式、离子方程式、原子结构示意图等知识，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题有利于提高学生的分析能力及规范答题能力，题目难度不大。
3．（2分）焰色试验的火焰呈浅紫色的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．CaCl2 D．CuCl2
【分析】焰色反应是当某种金属或金属的物质在火焰上灼烧时，火焰会呈现特殊的颜色。
【解答】解：焰色反应是当某种金属或金属的物质在火焰上灼烧时，火焰会呈现特殊的颜色，
A.KNO3中K的焰色紫色，故A正确；
B.NaCl中Na的焰色黄色，故B错误；
C.CaCl2中Ca的焰色砖红色，故C错误；
D.CuCl2中Cu的焰色绿色，故D错误，
故选：A。
【点评】本题考查焰色反应，注意焰色反应是金属元素的性质，是物理变化，本题难度不大。
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同一周期的元素中，从左到右元素原子得电子能力逐渐减弱
B．同一主族的元素中，从上到下元素原子得电子能力逐渐增强
C．元素周期表中共有7个横行，即7个周期
D．元素周期表共有18个纵行，即18个族
【分析】A．同周期自左而右元素非金属性增强；
B．同主族自上而下元素金属性增强；
C．每一个横行为一个周期；
D．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族。
【解答】解：A．同周期自左而右，原子半径减小，核电荷数增大，原子核对核外电子吸引增大，故元素非金属性增强，即元素原子得电子能力逐渐增强，故A错误；
B．同主族自上而下，原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，元素金属性增强，元素原子失去能力逐渐增强，故B错误；
C．电子层相同的元素处于同一周期中，每一个横行为一个周期，元素周期表中共有7个横行，即7个周期，故C正确；
D．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族，共有16个族，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律运用，注意识记周期表结构、族与列的关系，从结构上理解元素周期律，题目比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
5．（2分）下列物质中，含有共价键的离子化合物是（ ）
A．NaClO B．K2S C．H2O2 D．MgBr2
【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，含离子键的化合物一定为离子化合物，以此来解答。
【解答】解：A．NaClO中钠离子与次氯酸根离子之间存在离子键，Cl与O之间存在共价键，属于离子化合物，故A选；
B．K2S只含离子键，故B不选；
C．H2O2只含共价键，属于共价化合物，故C不选；
D．MgBr2只含有离子键，故D不选；
故选：A。
【点评】本题考查了离子化合物，为高频考点，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意常见物质中的化学键，题目难度不大。
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．同主族元素中，最上端的元素更容易失去电子
C．ⅠA族中的元素都是金属元素
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
【分析】A．同周期自左而右原子半径减小；
B．同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱；
C．IA族包括氢元素和碱金属元素；
D．过渡元素都是金属元素。
【解答】解：A．同周期自左而右核电荷数增大，原子核对核外电子吸引增强，原子半径逐渐减小，故同周期元素中，IA族元素的原子半径最大，ⅦA族元素的原子半径最小（不考虑稀有气体），故A错误；
B．同主族自上而下原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，元素获得电子能力减弱、失去电子能力增强，故B错误；
C．IA族包括氢元素和碱金属元素，而氢元素属于非金属元素，故C错误；
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素为过渡元素，它们都是金属元素，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律，注意熟记元素周期表的结构，明确族与列的关系，从结构上理解元素周期律，题目比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
7．（2分）由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大是（ ）
A．CO2 B．H2O C．NH3 D．CH4
【分析】A．CO2分子中C原子价层电子对数＝2+＝2且C原子不含孤电子对，则CO2为直线形结构；
B．H2O分子中O原子价层电子对数＝2+＝4且O原子含有2个孤电子对，H2O为V形结构；
C．NH3分子中N原子价层电子对数＝3+＝4且N原子含有1个孤电子对，则NH3为三角锥形结构；
D．CH4分子中C原子价层电子对数＝4+＝4且C原子不含孤电子对，则CH4为正四面体结构；
孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
【解答】解：A．CO2分子中C原子价层电子对数＝2+＝2且C原子不含孤电子对，则CO2为直线形结构，键角为180°；
B．H2O分子中O原子价层电子对数＝2+＝4且O原子含有2个孤电子对，H2O为V形结构；
C．NH3分子中N原子价层电子对数＝3+＝4且N原子含有1个孤电子对，则NH3为三角锥形结构；
D．CH4分子中C原子价层电子对数＝4+＝4且C原子不含孤电子对，则CH4为正四面体结构；
孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：B＜C＜D且B、C、D中键角都小于180°，所以键角最大的是二氧化碳，
故选：A。
【点评】本题考查键角大小比较，侧重考查对价层电子对互斥理论的理解和运用，明确微粒空间构型判断方法是解本题关键，注意孤电子对的计算方法，题目难度不大。
8．（2分）某原电池的总反应是Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该原电池的正确组成是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据电池反应式Zn+Cu2+＝Zn2++Cu知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液，据此分析解答。
【解答】解：根据电池反应式知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液，
A．Zn作负极、Cu作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液可以实现该原电池反应，故A正确；
B．应该用可溶性铜盐溶液作电解质溶液，不能用硫酸锌溶液作电解质溶液，否则不能自发进行氧化还原反应而不能构成原电池，故B错误；
C．应该是Zn作负极、Cu作正极，不能用铁，故C错误；
D．应该是锌作负极，不能用铁，Cu作正极，氯化铜或硫酸铜溶液作电解质溶液，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了原电池工作原理，题目难度不大，明确电池反应中得失电子的物质与正负极材料、电解质溶液的关系是解本题关键，注意熟练掌握原电池工作原理，试题培养了学生的灵活应用能力。
9．（2分）已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列说法中正确的是（ ）
A．元素原子的得电子能力：Z＞Y＞X
B．气态氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．单质的氧化性：X＞Y＞Z
D．原子半径：X＞Y＞Z
【分析】最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则非金属性X＞Y＞Z，而X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，说明三者同周期，而同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，可知原子序数的关系为X＞Y＞Z，元素原子得电子能力、氢化物稳定性、单质的氧化性与元素非金属性一致，而同周期自左而右原子半径减小。
【解答】解：A．X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则非金属性X＞Y＞Z，非金属性越强得电子能力越强，故元素原子的得电子能力X＞Y＞Z，故A错误；
B．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性X＞Y＞Z，则气态氢化物稳定性X＞Y＞Z，故B错误；
C．元素的非金属性越强，其单质氧化性越强，非金属性X＞Y＞Z，则单质的氧化性X＞Y＞Z，故C正确；
D．非金属性X＞Y＞Z，而X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，说明三者同周期，而同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，可知原子序数的关系为X＞Y＞Z，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径X＜Y＜Z，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律的应用，明确同周期元素性质的相似性及递变性即可解答，注意掌握元素周期律内容，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。
10．（2分）下列实验（室温）不能达到实验目的的是（ ）
选项
实验
实验目的
A
分别取大小相同的钠粒、钾粒投入等量水中，观察反应的剧烈程度
比较钠、钾原子的失电子能力强弱
B
将铝粉和镁块放入稀盐酸中，观察产生气泡的速率
验证铝、镁原子的失电子能力强弱
C
将少量溴水加入碘化钾溶液中，再加入CCl4，振荡、静置，观察CCl4层颜色
比较溴单质和碘单质的氧化性强弱
D
向1mol/L碳酸氢钠溶液中加入等量1mol/L稀硫酸，观察是否有气体生成
比较硫和碳元素原子的得电子能力强弱
A．A B．B C．C D．D
【分析】A.金属性越强，与水反应越剧烈；
B.金属性越强，与酸反应越剧烈，应控制金属的颗粒大小相同；
C.溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳；
D.生成气体为二氧化碳，可知硫酸的酸性大于碳酸的酸性。
【解答】解：A.金属性越强，与水反应越剧烈，由实验和操作可知失电子能力钠小于钾，故A正确；
B.金属性越强，与酸反应越剧烈，金属的颗粒大小不同，由操作和现象不能比较铝、镁原子的失电子能力强弱，故B错误；
C.溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳，由操作和现象可知氧化性溴大于碘，故C正确；
D.生成气体为二氧化碳，可知硫酸的酸性大于碳酸的酸性，则非金属性S大于C，可知得电子能力S大于C，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、金属性与非金属性的比较、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．（4分）X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期；X与Z元素在同一主族；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，且W原子核外电子总数是Y的2倍；R元素在同周期中原子的电子能力最强。下列说法正确的是（ ）
A．Y元素在周期表中位置是第2周期ⅣA族
B．原子的失去电子能力是W＞Z
C．ZX中含有离子键，WR2中含有共价键
D．R单质与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期，X为H；X与Z元素在同一主族，结合原子序数可知Z为Na；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，W的次外层电子数为8、最外层电子数为2，W为Mg，且W原子核外电子总数是Y的2倍，Y为C；R元素在同周期中原子的电子能力最强，R为Cl，以此来解答。
【解答】解：由上述分析可知，X为H、Y为C、Z为Na、W为Mg、R为Cl，
A.Y元素的质子数为6，原子结构中有2个电子层、最外层电子数为4，可知Y在周期表中位置是第2周期ⅣA族，故A正确；
B.同周期从左向右主族元素的金属性减弱，则原子的失去电子能力是Z＞W，故B错误；
C.WR2为氯化镁，只含离子键；ZX为NaH，只含离子键，故C错误；
D.R单质为氯气，氧化性大于溴，则与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2，故D正确；
故选：AD。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握短周期元素的位置、原子结构、元素的性质来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用。
12．（4分）燃料电池是目前电池研究的热点之一。某化学小组先电解水后再制备氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述错误的是（ ）
A．断开K1连接K2，电解水的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑
B．断开K1连接K2，通电一段时间，溶液pH增大
C．断开K2连接K1，负极反应为H2﹣2e﹣＝2H+
D．断开K2连接K1，b极是正极，该电极上发生氧化反应
【分析】断开K1连接K2时为电解池，电极b与电源正极相接，为阳极，电极a阴极，电解硫酸溶液实质是电解水，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，则a极上发生得电子的反应生成H2，b极上发生失电子的氧化反应生成O2，水的减少使溶液的酸性增强；断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极上H2发生失电子的氧化反应生成H2O，为负极，b电极为电池的正极，O2发生还原反应H2O，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，据此分析解答。
【解答】解：A．断开K1连接K2时为电解池，电解硫酸溶液实质是电解水，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．断开K1连接K2时为电解池，电解硫酸溶液实质是电解水，水的减少使溶液的酸性增强，pH减小，故B错误；
C．断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极上H2发生失电子的氧化反应生成H2O，为负极，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，故C正确；
D．断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极为负极，b电极为正极，正极上氧气发生得电子的还原反应，故D错误；
故选：BD。
【点评】本题考查燃料电池工作原理和电解原理的应用，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和运用能力，把握电极上发生的反应是解本题关键，注意结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式，题目难度不大。
13．（4分）化学兴趣小组利用如下实验研究化学反应的限度：向2mL0.01mol/L KI溶液中加入1mL0.01mol/L FeCl3溶液，反应的化学方程式是2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl，再加入几滴0.1mol/L KSCN溶液。下列说法正确的是（ ）
A．加入KI过量，FeCl3能全部转化为FeCl2
B．向FeCl2、I2和KCl反应后的混合溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．实验中KSCN溶液用于检验Fe2+
D．向2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液，加入淀粉溶液，溶液呈蓝色
【分析】A．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，该反应为可逆反应；
B．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，FeCl2、I2和KCl反应后一定有FeCl3生成；
C．三价铁遇KSCN溶液显血红色；
D．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液反应后一定有I2生成。
【解答】解：A．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，该反应为可逆反应，所以加入KI过量，FeCl3不可能全部转化为FeCl2，故A错误；
B．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，FeCl2、I2和KCl反应后一定有FeCl3生成，所以加入几滴KSCN溶液，溶液显红色，故B正确；
C．三价铁遇KSCN溶液显血红色，则实验中KSCN溶液用于检验Fe3+，故C错误；
D．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液反应后一定有I2生成，则加入淀粉溶液，溶液呈蓝色，故D正确；
故选：BD。
【点评】本题考查了化学反应的可逆性和离子检验等知识点，掌握基础是解题关键，注意可逆反应不可能反应到底，题目难度不大。
14．（4分）已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，它们的特征（见表）。下列说法正确的是（ ）
元素
特征
X
在元素周期表中，原子半径最小
Y
常温下，有Y2、Y3型两种气体单质存在
Z
原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1
W
最高化合价为+5价
A．元素X和Y只能形成的化合物X2Y
B．化合物Z2Y2中含有离子键和共价键
C．元素W的氧化物对应水化物的化学式一定是H3WO4
D．X、Y、W三种元素形成的化合物一定是共价化合物
【分析】X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，在元素周期表中X原子半径最小，故X为H元素；常温下，Y元素有Y2、Y3型两种气体单质存在，故Y为O元素；Z元素原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为1，故Z为Na；W元素最高化合价为+5价，故W处于VA族，则W为N元素或P元素。
【解答】解：由分析可知，X为H元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为N元素或P元素；
A．H元素与O元素可以形成H2O、H2O2，故A错误；
B．化合物Na2O2中钠离子与过氧根离子之间形成离子键，过氧根离子中原子之间形成共价键，故B正确；
C．W为N元素或P元素，氧化物对应水化物的化学式可能是HNO2、HNO3、H3PO4等，故C错误；
D．H、O、W（氮或磷）可以形成离子化合物，如NH4NO3，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题的关键，熟练掌握元素化合物知识，注意W元素的不确定性，题目基础性强，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
15．（4分）汽车安全气囊内的气体发生剂主要是叠氮化钠（NaN3）、Fe2O3等物质。下列说法错误的是（ ）
A．强烈碰撞时，NaN3转化为氮化钠的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑
B．叠氮化钠中含有离子键和共价键
C．N2的电子式是
D．Fe2O3中O元素位于周期表ⅥA族、Fe元素属于ⅧB族
【分析】A．强烈碰撞时，NaN3分解产生氮气和Na3N；
B．叠氮化钠中Na+与N3﹣之间形成离子键，N与N之间存在共价键；
C．氮气中N原子之间以三键结合；
D．O元素属于主族元素，最外层6个电子，Fe元素属于过渡金属元素，位于Ⅷ族。
【解答】解：A．强烈碰撞时，NaN3分解产生氮气和Na3N，反应的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑，故A正确；
B．叠氮化钠中Na+与N3﹣之间形成离子键，N与N之间存在共价键，所以叠氮化钠中含有离子键和共价键，故B正确；
C．氮气中N原子之间以三键结合，即N原子之间存在3个共用电子对，其电子式是，故C正确；
D．O元素属于主族元素，最外层6个电子，位于周期表ⅥA族，Fe元素属于过渡金属元素，位于Ⅷ族，不属于副族元素，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了化学键、元素周期表、元素化合物的性质，题目难度不大，明确化学键的判断、物质之间发生的反应、电子式的书写方法为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）钾云母（KH2Al3Si3O12）是一种重要的化工原料，可用氧化物的形式表示为K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O。回答下列问题：
（1）K元素的原子结构示意图为 ；Al在元素周期表中的位置为 第三周期ⅢA族 。
（2）上述四种氧化物中，属于典型离子化合物的氧化物的电子式为 。
（3）H、O、Al、K元素中，形成简单离子的半径由大到小的顺序为 K+＞O2﹣＞Al3+＞H+ （填离子符号）。
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是 K ；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是 先生成白色沉淀，后沉淀溶解 。
（5）依据元素周期表的知识和下列试剂，设计实验证明原子得电子能力：C＞Si： 将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si 。（可供选择的药品：稀硫酸、浓盐酸、浓硝酸、硅酸钙、木炭、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液。）
【分析】（1）K的质子数为19，Al的原子结构中有3个电子层、最外层电子数为3；
（2）金属性强的元素与非金属性强的元素易形成离子化合物，则氧化钾为典型的离子化合物；
（3）电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小；
（4）金属性越强，与水反应越剧烈，KOH与少量氯化铝反应生成偏铝酸钾和水；
（5）由最高价含氧酸的酸性可比较非金属的得电子能力。
【解答】解：（1）K的质子数为19，其原子结构示意图为；Al的原子结构中有3个电子层、最外层电子数为3，Al位于第三周期ⅢA族，
故答案为：；第三周期ⅢA族；
（2）金属性强的元素与非金属性强的元素易形成离子化合物，则氧化钾为典型的离子化合物，其电子式为，
故答案为：；
（3）电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径为K+＞O2﹣＞Al3+＞H+，
故答案为：K+＞O2﹣＞Al3+＞H+；
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是K；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是先生成白色沉淀，后沉淀溶解，
故答案为：K；先生成白色沉淀，后沉淀溶解；
（5）设计实验证明原子得电子能力：C＞Si，由给出的试剂设计实验为将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si，
故答案为：将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si。
【点评】本题考查位置、结构与性质，题目难度不大，把握原子结构、元素的位置、元素的性质、元素化合物知识为解答的关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力。
17．（12分）海带、紫菜等藻类植物含有丰富的碘元素。某化学实验小组同学从海带中提取碘并计算海带中的碘元素含量，进行以下实验：
已知：步骤⑥是用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘。
回答下列问题：
（1）在进行步骤①之前，他们称取mg干海带，甲同学提出将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入 坩埚 中灼烧至海带完全成灰烬。乙同学认为甲的操作不合理，其理由是 用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少 。
（2）海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是 ③⑥ 。
（3）步骤④中，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，此反应的离子方程式是 Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2 ；乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由 在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离 。
（4）步骤⑤中用分液漏斗得到碘的四氯化碳，其操作顺序是 acbd （填写字母）。
a.
b.
c.
d.
请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中还含有单质碘： 取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘 。
（5）将得到的单质碘，干燥、称量，其质量为n g，则海带中碘元素的含量为 。
【分析】在坩埚中灼烧干海带，再用蒸馏水浸泡海带灰，过滤得含I﹣的溶液A，再加入氧化剂，把I﹣氧化成I2，得到含碘溶液B，再用四氯化碳萃取分液，得到含碘的四氯化碳溶液C，最后用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘，得到碘的悬浊液，过滤得到单质碘。
【解答】解：（1）将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入坩埚中灼烧，该操作不合理，其理由是：用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少，
故答案为：坩埚；用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少；
（2）由分析可知，海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是③⑥，
故答案为：③⑥；
（3）由分析可知，步骤④为加入氧化剂，把I﹣氧化成I2，淀粉遇I2变蓝，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，说明氯水中氯气把I﹣氧化成I2，还原产物为Cl﹣，故此反应的离子方程式是：Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2，乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由是：在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离，
故答案为：Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2；在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离；
（4）用分液漏斗得到碘的四氯化碳，先将混合物置于分液漏斗中，然后将分液漏斗下口朝上震荡，震荡时要把分液漏斗下口的旋塞打开排气，充分萃取之后，静置分层，然后将下层液体从下口放出，再把上层液体从上口倒出，所以顺序操作是acbd，可利用淀粉遇I2变蓝从现象检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘，实验方法为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘，
故答案为：acbd；取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘；
（5）根据题意，单质碘的质量为ng，即碘元素的质量为ng，干海带的质量为mg，故海带中碘元素的含量为，
故答案为：。
【点评】本题考查从海带中提取碘的实验流程并计算海带中的碘元素含量，题目难度中等，关键是掌握从海带中提取碘的原理，熟悉物质分离与提纯的操作步骤。
18．（12分）原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图是由纯的铝棒、铜棒和100mL稀硫酸组成的原电池。回答下列问题：
（1）断开开关k，观察到的现象是 铝棒上产生无色无味的气泡 ，反应的化学方程式是 2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑ 。
（2）连接k，观察到的现象是 铜棒上产生大量无色无味的气体 ，电池的负极是 铝棒 ，正极反应为 2H++2e﹣＝H2↑ 。
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸。观察到的现象是 铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色 ，电池的正极反应为 NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O 。
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计一个原电池： 把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池 。
（5）当（2）中产生1.12L（标准状况）气体时，迅速将铝、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol•L﹣1。则原稀硫酸的物质的量浓度为 1mol/L 。（设反应前后溶液体积不变）
【分析】（1）Al能与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应；
（2）闭合k，铜、铝和稀硫酸形成原电池，Al比Cu活泼，铝棒作负极，铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑；
（3）铝遇浓硝酸钝化，铜能与浓硝酸反应，故Cu作负极，Al作正极；
（4）铜价态升高失电子作负极，正极材料活泼性比铜弱，三氯化铁作电解质溶液；
（5）（2）中氢离子生成氢气，原溶液中氢离子等于反应掉的氢离子加溶液中剩余氢离子。
【解答】解：（1）断开开关k，Al能与稀硫酸反应生成氢气，化学方程式为2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，可观察到铝棒上产生无色无味的气泡，
故答案为：铝棒上产生无色无味的气泡；2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；
（2）闭合k，铜、铝和稀硫酸形成原电池，铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，铜棒上产生大量无色无味的气体，铝棒作负极，
故答案为：铜棒上产生大量无色无味的气体；铝棒；2H++2e﹣＝H2↑；
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸，铝遇浓硝酸钝化，铜能与浓硝酸反应，Cu作负极失电子生成铜离子，Al作正极，电极反应式为NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O，观察到的现象是铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色，
故答案为：铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色；NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O；
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计原电池方法为把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池，
故答案为：把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池；
（5）（2）中铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，产生1.12L（标准状况）气体时，消耗氢离子的量为×2＝0.1mol，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液中剩余氢离子0.1mol/L×1L＝0.1mol，原溶液中氢离子总量为0.1mol+0.1mol＝0.2mol，硫酸的物质的量为0.1mol，原稀硫酸的物质的量浓度为＝1mol/L，
故答案为：1mol/L。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
19．（12分）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和图1：
实验
所用试剂
Ⅰ
1mL H2O
x
Ⅱ
Fe2O3
10mL 5% H2O2溶液
Ⅲ
MnO2
10mL 5% H2O2溶液
Ⅳ
1mL 20% NaOH溶液
9mL 5% H2O2溶液
①表中x为 9mL5%H2O2溶液 ；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是 在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大 ；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是 在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快 。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较Fe3+（FeCl3）和Cu2+（CuSO4）对H2O2分解影响的下列实验：
①定性分析：用图2装置可通过观察 产生气泡的快慢 ，定性得出结论。某同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，其理由是 排除阴离子的干扰 。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是 测定相同时间内产生的气体体积（或测定产生相同体积的气体所需的时间） 。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L（气体已换算为标准状况，溶液体积不换），则H2O2的分解速率为 10% 。
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中进行反应为2HI+H2O2⇌2H2O+I2的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号
1
2
3
4
5
c（HI）/（mol•L﹣1）
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c（H2O2）/（mol•L﹣1）
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v/（mol•L﹣1•s﹣1）
0.0076
0.0153
0.0227
0.0152
0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率 等于 逆反应速率（填写大于、等于、小于），溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是 25℃下反应速率v分别与c（HI）、c（H2O2）成正比 。
【分析】（1）①为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较；
②根据实验Ⅱ与Ⅲ的数据对比可知，实验目的是研究不同催化剂的催化效果；
③根据实验Ⅰ、Ⅳ的数据对比可知，实验目的是研究溶液的酸碱性对反应速率的影响；
（2）①定性分析可根据反应产生气泡的速率来进行判断反应的快慢，在探究影响反应速率的因素时通常采取控制变量法来进行实验，选择合适的物质；
②根据一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需的时间，可判断反应速率大小；H2O2分解的反应为2H2O22H2O+O2↑，n（H2O2）＝2n（O2）＝2×＝0.1mol，结合分解率概念进行计算；
（3）①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度保持不变；
②实验1、2、3是其他条件相同时，探究c（HI）对反应速率的影响，实验1、4、5是其他条件相同时，探究c（H2O2）对反应速率的影响，根据实验1、2、3或实验1、4、5反应速率数据倍数关系得出结论。
【解答】解：（1）①根据实验I与Ⅱ或Ⅲ的数据对比可知，反应的总溶液体积为10mL，所以实验I中5%H2O2溶液的体积为10mL﹣1mL＝9mL，
故答案为：9mL5%H2O2溶液；
②根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图2可知，相同时间内，实验Ⅲ的反应速率较快，MnO2的催化效果好，催化效率高，
故答案为：在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；
③实验Ⅰ、Ⅳ的目的是研究溶液的酸碱性对反应速率的影响，由图2可知，实验IV的反应速率远大于I，二者反应条件不同：实验IV在碱性条件下进行，即碱性条件下H2O2分解速率更快，
故答案为：在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快；
（2）①定性分析可根据反应产生气泡的快慢来判断反应的快慢；为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液和CuSO4中阴阳离子均不相同，因此氯离子可能也会影响反应速率，造成干扰，则可将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，
故答案为：产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；
②为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验，需要测定单位时间内收集到的气体的体积或收集相同体积气体时所需要的时间；H2O2分解的反应为2H2O22H2O+O2↑，n（H2O2）＝2n（O2）＝2×＝0.1mol，则H2O2的分解率为×100%＝10%，
故答案为：测定相同时间内产生的气体体积（或测定产生相同体积的气体所需的时间）；10%；
（3）①根据化学平衡状态的特征可知，实验2达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各物质浓度不再变化，
故答案为：等于；
②实验1、2、3是其他条件相同时，探究c（HI）对反应速率的影响，实验1、4、5是其他条件相同时，探究c（H2O2）对反应速率的影响，由表中数据可知，c（HI）增大一倍，总反应速率约增大一倍，c（H2O2）增大一倍，总反应速率约增大一倍，即总反应速率与c（H2O2）、c（HI）是线性正比例关系，
故答案为：25℃下反应速率v分别与c（HI）、c（H2O2）成正比。
【点评】本题考查影响化学反应速率的因素及计算，试题较好地考查了学生数据处理、图象分析和计算等综合能力，把握化学反应速率的影响因素是解题关键，注意掌握化学平衡特征、控制变量法的应用，题目难度中等。
20．（12分）已知：A～H均为短周期元素，它们的化合价与原子序数的关系如图甲。图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，常温常压下r是淡黄色固体。
请回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置为 第三周期ⅣA族 ，E、H两种元素组成 离子 化合物（填写“离子”“共价”），A、C、D三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为 NH4NO3 。
（2）D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为（写化学式） S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+ 。
（3）用电子式表达n的形成过程 。
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是 Cl2+H2S＝2HCl+S↓ ，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 Cl＞S 。
（5）A和D形成的18电子分子的物质与A和G形成的18电子分子的物质在溶液中按物质的量比4：1反应的化学方程式为 4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O 。
【分析】A～H均为短周期元素，B、F的最高价、最低价分别为+4、﹣4，则B为C元素，F为Si；而A的最高价、最低价分别为+1、﹣1，原子序数小于碳，故A为H；D、G元素均有最低价﹣2，且G由最高价+6，则D为O元素、G为S元素；C的最高价、最低价分别为+5、﹣3，其原子序数小于氧，则C为N元素；E有最高价+1，原子序数大于氧，故E为Na；H有最高价+7、最低价﹣1，故H为Cl；图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，则m为O2、p为Cl2，常温常压下r是淡黄色固体，由转化关系可知n为H2S、r为S、q为H2O、t为HCl。
【解答】解：由分析可知，元素A为H、B为C、C为N、D为O、E为Na、F为Si、G为S、H为Cl，而m为O2、p为Cl2、n为H2S、r为S、q为H2O、t为HCl；
（1）F为Si元素，在周期表中的位置为第三周期ⅣA族；Na、Cl两种元素组成的化合物为NaCl，属于离子化合物；H、N、O三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为NH4NO3等，
故答案为：第三周期ⅣA族；离子；NH4NO3；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层越多，离子半径越大，故D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+，
故答案为：S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+；
（3）n为H2S，用电子式表达n的形成过程为，
故答案为：；
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是Cl2+H2S＝2HCl+S↓，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 Cl＞S，
故答案为：Cl2+H2S＝2HCl+S↓；Cl＞S；
（5）A和D形成的18电子分子的物质为H2O2，A和G形成的18电子分子为H2S，二者在溶液中按物质的量比4：1反应，过氧化氢具有强氧化性，而硫化氢具有较强的还原性，过氧化氢被还原为水，设S元素在氧化产物中化合价为+a，根据电子转移守恒可知4×2＝1×[a﹣（﹣2）]，解得a＝6，故氧化产物H2SO4，反应的化学方程式为4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O，
故答案为：4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O。
【点评】本题考查无机物的推断、元素的推断，注意掌握元素周期律内容及常见元素单质及其化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力，题目难度中等。
2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。下列关于铟的说法正确的是（ ）
A．质子数为115 B．中子数为49
C．质量数为115 D．原子序数为115
2．（2分）下列化学用语表述错误的是（ ）
A．氯原子的原子结构示意图：
B．NaCl的形成过程：
C．氯化氢分子的电子式：
D．Na与水反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
3．（2分）焰色试验的火焰呈浅紫色的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．CaCl2 D．CuCl2
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同一周期的元素中，从左到右元素原子得电子能力逐渐减弱
B．同一主族的元素中，从上到下元素原子得电子能力逐渐增强
C．元素周期表中共有7个横行，即7个周期
D．元素周期表共有18个纵行，即18个族
5．（2分）下列物质中，含有共价键的离子化合物是（ ）
A．NaClO B．K2S C．H2O2 D．MgBr2
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．同主族元素中，最上端的元素更容易失去电子
C．ⅠA族中的元素都是金属元素
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
7．（2分）由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大是（ ）
A．CO2 B．H2O C．NH3 D．CH4
8．（2分）某原电池的总反应是Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该原电池的正确组成是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2分）已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列说法中正确的是（ ）
A．元素原子的得电子能力：Z＞Y＞X
B．气态氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．单质的氧化性：X＞Y＞Z
D．原子半径：X＞Y＞Z
10．（2分）下列实验（室温）不能达到实验目的的是（ ）
选项
实验
实验目的
A
分别取大小相同的钠粒、钾粒投入等量水中，观察反应的剧烈程度
比较钠、钾原子的失电子能力强弱
B
将铝粉和镁块放入稀盐酸中，观察产生气泡的速率
验证铝、镁原子的失电子能力强弱
C
将少量溴水加入碘化钾溶液中，再加入CCl4，振荡、静置，观察CCl4层颜色
比较溴单质和碘单质的氧化性强弱
D
向1mol/L碳酸氢钠溶液中加入等量1mol/L稀硫酸，观察是否有气体生成
比较硫和碳元素原子的得电子能力强弱
A．A B．B C．C D．D
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．（4分）X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期；X与Z元素在同一主族；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，且W原子核外电子总数是Y的2倍；R元素在同周期中原子的电子能力最强。下列说法正确的是（ ）
A．Y元素在周期表中位置是第2周期ⅣA族
B．原子的失去电子能力是W＞Z
C．ZX中含有离子键，WR2中含有共价键
D．R单质与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
12．（4分）燃料电池是目前电池研究的热点之一。某化学小组先电解水后再制备氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述错误的是（ ）
A．断开K1连接K2，电解水的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑
B．断开K1连接K2，通电一段时间，溶液pH增大
C．断开K2连接K1，负极反应为H2﹣2e﹣＝2H+
D．断开K2连接K1，b极是正极，该电极上发生氧化反应
13．（4分）化学兴趣小组利用如下实验研究化学反应的限度：向2mL0.01mol/L KI溶液中加入1mL0.01mol/L FeCl3溶液，反应的化学方程式是2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl，再加入几滴0.1mol/L KSCN溶液。下列说法正确的是（ ）
A．加入KI过量，FeCl3能全部转化为FeCl2
B．向FeCl2、I2和KCl反应后的混合溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．实验中KSCN溶液用于检验Fe2+
D．向2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液，加入淀粉溶液，溶液呈蓝色
14．（4分）已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，它们的特征（见表）。下列说法正确的是（ ）
元素
特征
X
在元素周期表中，原子半径最小
Y
常温下，有Y2、Y3型两种气体单质存在
Z
原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1
W
最高化合价为+5价
A．元素X和Y只能形成的化合物X2Y
B．化合物Z2Y2中含有离子键和共价键
C．元素W的氧化物对应水化物的化学式一定是H3WO4
D．X、Y、W三种元素形成的化合物一定是共价化合物
15．（4分）汽车安全气囊内的气体发生剂主要是叠氮化钠（NaN3）、Fe2O3等物质。下列说法错误的是（ ）
A．强烈碰撞时，NaN3转化为氮化钠的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑
B．叠氮化钠中含有离子键和共价键
C．N2的电子式是
D．Fe2O3中O元素位于周期表ⅥA族、Fe元素属于ⅧB族
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）钾云母（KH2Al3Si3O12）是一种重要的化工原料，可用氧化物的形式表示为K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O。回答下列问题：
（1）K元素的原子结构示意图为 ；Al在元素周期表中的位置为 。
（2）上述四种氧化物中，属于典型离子化合物的氧化物的电子式为 。
（3）H、O、Al、K元素中，形成简单离子的半径由大到小的顺序为 （填离子符号）。
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是 ；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是 。
（5）依据元素周期表的知识和下列试剂，设计实验证明原子得电子能力：C＞Si： 。（可供选择的药品：稀硫酸、浓盐酸、浓硝酸、硅酸钙、木炭、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液。）
17．（12分）海带、紫菜等藻类植物含有丰富的碘元素。某化学实验小组同学从海带中提取碘并计算海带中的碘元素含量，进行以下实验：
已知：步骤⑥是用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘。
回答下列问题：
（1）在进行步骤①之前，他们称取mg干海带，甲同学提出将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入 中灼烧至海带完全成灰烬。乙同学认为甲的操作不合理，其理由是 。
（2）海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是 。
（3）步骤④中，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，此反应的离子方程式是 ；乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由 。
（4）步骤⑤中用分液漏斗得到碘的四氯化碳，其操作顺序是 （填写字母）。
a.
b.
c.
d.
请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中还含有单质碘： 。
（5）将得到的单质碘，干燥、称量，其质量为n g，则海带中碘元素的含量为 。
18．（12分）原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图是由纯的铝棒、铜棒和100mL稀硫酸组成的原电池。回答下列问题：
（1）断开开关k，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 。
（2）连接k，观察到的现象是 ，电池的负极是 ，正极反应为 。
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸。观察到的现象是 ，电池的正极反应为 。
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计一个原电池： 。
（5）当（2）中产生1.12L（标准状况）气体时，迅速将铝、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol•L﹣1。则原稀硫酸的物质的量浓度为 。（设反应前后溶液体积不变）
19．（12分）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和图1：
实验
所用试剂
Ⅰ
1mL H2O
x
Ⅱ
Fe2O3
10mL 5% H2O2溶液
Ⅲ
MnO2
10mL 5% H2O2溶液
Ⅳ
1mL 20% NaOH溶液
9mL 5% H2O2溶液
①表中x为 ；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是 ；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是 。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较Fe3+（FeCl3）和Cu2+（CuSO4）对H2O2分解影响的下列实验：
①定性分析：用图2装置可通过观察 ，定性得出结论。某同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，其理由是 。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是 。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L（气体已换算为标准状况，溶液体积不换），则H2O2的分解速率为 。
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中进行反应为2HI+H2O2⇌2H2O+I2的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号
1
2
3
4
5
c（HI）/（mol•L﹣1）
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c（H2O2）/（mol•L﹣1）
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v/（mol•L﹣1•s﹣1）
0.0076
0.0153
0.0227
0.0152
0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率 逆反应速率（填写大于、等于、小于），溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是 。
20．（12分）已知：A～H均为短周期元素，它们的化合价与原子序数的关系如图甲。图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，常温常压下r是淡黄色固体。
请回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置为 ，E、H两种元素组成 化合物（填写“离子”“共价”），A、C、D三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为 。
（2）D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为（写化学式） 。
（3）用电子式表达n的形成过程 。
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是 ，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 。
（5）A和D形成的18电子分子的物质与A和G形成的18电子分子的物质在溶液中按物质的量比4：1反应的化学方程式为 。
2020-2021学年山东省菏泽市高一（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．（2分）中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。下列关于铟的说法正确的是（ ）
A．质子数为115 B．中子数为49
C．质量数为115 D．原子序数为115
【分析】原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，原子中核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数，质量数＝质子数+中子数。
【解答】解：A．铟（In）的质子数＝49，故A错误；
B．铟（In）的中子数＝115﹣49＝66，故B错误；
C．铟（In）的质量数＝115，故C正确；
D．铟（In）的的原子序数＝质子数＝49，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了原子结构、原子中微粒关系的分析判断，题目难度不大。
2．（2分）下列化学用语表述错误的是（ ）
A．氯原子的原子结构示意图：
B．NaCl的形成过程：
C．氯化氢分子的电子式：
D．Na与水反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
【分析】A．氯原子的质子数和核外电子数都是17，核外电子分层排布；
B．NaCl是离子化合物，不存在共用电子对；
C．HCl为共价化合物，分子中H、Cl原子共用1对电子，Cl原子外围电子数为8；
D．Na与水反应生成NaOH和H2。
【解答】解：A．氯原子的质子数和核外电子数都是17，核外各层上电子数分别为2、8、7，其结构示意图为，故A正确；
B．NaCl是离子化合物，由Na+和Cl﹣构成，其形成过程为为，故B错误；
C．HCl分子中H、Cl原子共用1对电子，Cl原子外围有3对孤电子对，电子式为，故C正确；
D．Na与H2O反应生成NaOH和H2，反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法，涉及电子式、离子方程式、原子结构示意图等知识，明确常见化学用语的书写原则为解答关键，试题有利于提高学生的分析能力及规范答题能力，题目难度不大。
3．（2分）焰色试验的火焰呈浅紫色的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．CaCl2 D．CuCl2
【分析】焰色反应是当某种金属或金属的物质在火焰上灼烧时，火焰会呈现特殊的颜色。
【解答】解：焰色反应是当某种金属或金属的物质在火焰上灼烧时，火焰会呈现特殊的颜色，
A.KNO3中K的焰色紫色，故A正确；
B.NaCl中Na的焰色黄色，故B错误；
C.CaCl2中Ca的焰色砖红色，故C错误；
D.CuCl2中Cu的焰色绿色，故D错误，
故选：A。
【点评】本题考查焰色反应，注意焰色反应是金属元素的性质，是物理变化，本题难度不大。
4．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同一周期的元素中，从左到右元素原子得电子能力逐渐减弱
B．同一主族的元素中，从上到下元素原子得电子能力逐渐增强
C．元素周期表中共有7个横行，即7个周期
D．元素周期表共有18个纵行，即18个族
【分析】A．同周期自左而右元素非金属性增强；
B．同主族自上而下元素金属性增强；
C．每一个横行为一个周期；
D．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族。
【解答】解：A．同周期自左而右，原子半径减小，核电荷数增大，原子核对核外电子吸引增大，故元素非金属性增强，即元素原子得电子能力逐渐增强，故A错误；
B．同主族自上而下，原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，元素金属性增强，元素原子失去能力逐渐增强，故B错误；
C．电子层相同的元素处于同一周期中，每一个横行为一个周期，元素周期表中共有7个横行，即7个周期，故C正确；
D．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族、1个第Ⅷ族，共有16个族，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律运用，注意识记周期表结构、族与列的关系，从结构上理解元素周期律，题目比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
5．（2分）下列物质中，含有共价键的离子化合物是（ ）
A．NaClO B．K2S C．H2O2 D．MgBr2
【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，含离子键的化合物一定为离子化合物，以此来解答。
【解答】解：A．NaClO中钠离子与次氯酸根离子之间存在离子键，Cl与O之间存在共价键，属于离子化合物，故A选；
B．K2S只含离子键，故B不选；
C．H2O2只含共价键，属于共价化合物，故C不选；
D．MgBr2只含有离子键，故D不选；
故选：A。
【点评】本题考查了离子化合物，为高频考点，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意常见物质中的化学键，题目难度不大。
6．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大
B．同主族元素中，最上端的元素更容易失去电子
C．ⅠA族中的元素都是金属元素
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
【分析】A．同周期自左而右原子半径减小；
B．同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱；
C．IA族包括氢元素和碱金属元素；
D．过渡元素都是金属元素。
【解答】解：A．同周期自左而右核电荷数增大，原子核对核外电子吸引增强，原子半径逐渐减小，故同周期元素中，IA族元素的原子半径最大，ⅦA族元素的原子半径最小（不考虑稀有气体），故A错误；
B．同主族自上而下原子半径增大，原子核对核外电子吸引减弱，元素获得电子能力减弱、失去电子能力增强，故B错误；
C．IA族包括氢元素和碱金属元素，而氢元素属于非金属元素，故C错误；
D．周期表中，从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素为过渡元素，它们都是金属元素，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律，注意熟记元素周期表的结构，明确族与列的关系，从结构上理解元素周期律，题目比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
7．（2分）由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大是（ ）
A．CO2 B．H2O C．NH3 D．CH4
【分析】A．CO2分子中C原子价层电子对数＝2+＝2且C原子不含孤电子对，则CO2为直线形结构；
B．H2O分子中O原子价层电子对数＝2+＝4且O原子含有2个孤电子对，H2O为V形结构；
C．NH3分子中N原子价层电子对数＝3+＝4且N原子含有1个孤电子对，则NH3为三角锥形结构；
D．CH4分子中C原子价层电子对数＝4+＝4且C原子不含孤电子对，则CH4为正四面体结构；
孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
【解答】解：A．CO2分子中C原子价层电子对数＝2+＝2且C原子不含孤电子对，则CO2为直线形结构，键角为180°；
B．H2O分子中O原子价层电子对数＝2+＝4且O原子含有2个孤电子对，H2O为V形结构；
C．NH3分子中N原子价层电子对数＝3+＝4且N原子含有1个孤电子对，则NH3为三角锥形结构；
D．CH4分子中C原子价层电子对数＝4+＝4且C原子不含孤电子对，则CH4为正四面体结构；
孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角：B＜C＜D且B、C、D中键角都小于180°，所以键角最大的是二氧化碳，
故选：A。
【点评】本题考查键角大小比较，侧重考查对价层电子对互斥理论的理解和运用，明确微粒空间构型判断方法是解本题关键，注意孤电子对的计算方法，题目难度不大。
8．（2分）某原电池的总反应是Zn+Cu2+═Zn2++Cu，该原电池的正确组成是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据电池反应式Zn+Cu2+＝Zn2++Cu知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液，据此分析解答。
【解答】解：根据电池反应式知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液，
A．Zn作负极、Cu作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液可以实现该原电池反应，故A正确；
B．应该用可溶性铜盐溶液作电解质溶液，不能用硫酸锌溶液作电解质溶液，否则不能自发进行氧化还原反应而不能构成原电池，故B错误；
C．应该是Zn作负极、Cu作正极，不能用铁，故C错误；
D．应该是锌作负极，不能用铁，Cu作正极，氯化铜或硫酸铜溶液作电解质溶液，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了原电池工作原理，题目难度不大，明确电池反应中得失电子的物质与正负极材料、电解质溶液的关系是解本题关键，注意熟练掌握原电池工作原理，试题培养了学生的灵活应用能力。
9．（2分）已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。下列说法中正确的是（ ）
A．元素原子的得电子能力：Z＞Y＞X
B．气态氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．单质的氧化性：X＞Y＞Z
D．原子半径：X＞Y＞Z
【分析】最高价氧化物对应的水化物的酸性相对强弱顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则非金属性X＞Y＞Z，而X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，说明三者同周期，而同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，可知原子序数的关系为X＞Y＞Z，元素原子得电子能力、氢化物稳定性、单质的氧化性与元素非金属性一致，而同周期自左而右原子半径减小。
【解答】解：A．X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则非金属性X＞Y＞Z，非金属性越强得电子能力越强，故元素原子的得电子能力X＞Y＞Z，故A错误；
B．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性X＞Y＞Z，则气态氢化物稳定性X＞Y＞Z，故B错误；
C．元素的非金属性越强，其单质氧化性越强，非金属性X＞Y＞Z，则单质的氧化性X＞Y＞Z，故C正确；
D．非金属性X＞Y＞Z，而X、Y、Z为三种原子序数相邻的元素，说明三者同周期，而同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，可知原子序数的关系为X＞Y＞Z，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径X＜Y＜Z，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律的应用，明确同周期元素性质的相似性及递变性即可解答，注意掌握元素周期律内容，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。
10．（2分）下列实验（室温）不能达到实验目的的是（ ）
选项
实验
实验目的
A
分别取大小相同的钠粒、钾粒投入等量水中，观察反应的剧烈程度
比较钠、钾原子的失电子能力强弱
B
将铝粉和镁块放入稀盐酸中，观察产生气泡的速率
验证铝、镁原子的失电子能力强弱
C
将少量溴水加入碘化钾溶液中，再加入CCl4，振荡、静置，观察CCl4层颜色
比较溴单质和碘单质的氧化性强弱
D
向1mol/L碳酸氢钠溶液中加入等量1mol/L稀硫酸，观察是否有气体生成
比较硫和碳元素原子的得电子能力强弱
A．A B．B C．C D．D
【分析】A.金属性越强，与水反应越剧烈；
B.金属性越强，与酸反应越剧烈，应控制金属的颗粒大小相同；
C.溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳；
D.生成气体为二氧化碳，可知硫酸的酸性大于碳酸的酸性。
【解答】解：A.金属性越强，与水反应越剧烈，由实验和操作可知失电子能力钠小于钾，故A正确；
B.金属性越强，与酸反应越剧烈，金属的颗粒大小不同，由操作和现象不能比较铝、镁原子的失电子能力强弱，故B错误；
C.溴与KI反应生成碘，碘易溶于四氯化碳，由操作和现象可知氧化性溴大于碘，故C正确；
D.生成气体为二氧化碳，可知硫酸的酸性大于碳酸的酸性，则非金属性S大于C，可知得电子能力S大于C，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、金属性与非金属性的比较、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．（4分）X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期；X与Z元素在同一主族；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，且W原子核外电子总数是Y的2倍；R元素在同周期中原子的电子能力最强。下列说法正确的是（ ）
A．Y元素在周期表中位置是第2周期ⅣA族
B．原子的失去电子能力是W＞Z
C．ZX中含有离子键，WR2中含有共价键
D．R单质与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X有三种核素且质量数比为1：2：3，且它与其它四种元素不在同一周期，X为H；X与Z元素在同一主族，结合原子序数可知Z为Na；W的次外层电子数是最外层电子数的4倍，W的次外层电子数为8、最外层电子数为2，W为Mg，且W原子核外电子总数是Y的2倍，Y为C；R元素在同周期中原子的电子能力最强，R为Cl，以此来解答。
【解答】解：由上述分析可知，X为H、Y为C、Z为Na、W为Mg、R为Cl，
A.Y元素的质子数为6，原子结构中有2个电子层、最外层电子数为4，可知Y在周期表中位置是第2周期ⅣA族，故A正确；
B.同周期从左向右主族元素的金属性减弱，则原子的失去电子能力是Z＞W，故B错误；
C.WR2为氯化镁，只含离子键；ZX为NaH，只含离子键，故C错误；
D.R单质为氯气，氧化性大于溴，则与溴化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2Br﹣═2Cl﹣+Br2，故D正确；
故选：AD。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握短周期元素的位置、原子结构、元素的性质来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用。
12．（4分）燃料电池是目前电池研究的热点之一。某化学小组先电解水后再制备氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述错误的是（ ）
A．断开K1连接K2，电解水的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑
B．断开K1连接K2，通电一段时间，溶液pH增大
C．断开K2连接K1，负极反应为H2﹣2e﹣＝2H+
D．断开K2连接K1，b极是正极，该电极上发生氧化反应
【分析】断开K1连接K2时为电解池，电极b与电源正极相接，为阳极，电极a阴极，电解硫酸溶液实质是电解水，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，则a极上发生得电子的反应生成H2，b极上发生失电子的氧化反应生成O2，水的减少使溶液的酸性增强；断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极上H2发生失电子的氧化反应生成H2O，为负极，b电极为电池的正极，O2发生还原反应H2O，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，据此分析解答。
【解答】解：A．断开K1连接K2时为电解池，电解硫酸溶液实质是电解水，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．断开K1连接K2时为电解池，电解硫酸溶液实质是电解水，水的减少使溶液的酸性增强，pH减小，故B错误；
C．断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极上H2发生失电子的氧化反应生成H2O，为负极，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，故C正确；
D．断开K2连接K1时为氢氧碱性燃料电池，a电极为负极，b电极为正极，正极上氧气发生得电子的还原反应，故D错误；
故选：BD。
【点评】本题考查燃料电池工作原理和电解原理的应用，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和运用能力，把握电极上发生的反应是解本题关键，注意结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式，题目难度不大。
13．（4分）化学兴趣小组利用如下实验研究化学反应的限度：向2mL0.01mol/L KI溶液中加入1mL0.01mol/L FeCl3溶液，反应的化学方程式是2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl，再加入几滴0.1mol/L KSCN溶液。下列说法正确的是（ ）
A．加入KI过量，FeCl3能全部转化为FeCl2
B．向FeCl2、I2和KCl反应后的混合溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．实验中KSCN溶液用于检验Fe2+
D．向2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液，加入淀粉溶液，溶液呈蓝色
【分析】A．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，该反应为可逆反应；
B．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，FeCl2、I2和KCl反应后一定有FeCl3生成；
C．三价铁遇KSCN溶液显血红色；
D．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液反应后一定有I2生成。
【解答】解：A．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，该反应为可逆反应，所以加入KI过量，FeCl3不可能全部转化为FeCl2，故A错误；
B．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，FeCl2、I2和KCl反应后一定有FeCl3生成，所以加入几滴KSCN溶液，溶液显红色，故B正确；
C．三价铁遇KSCN溶液显血红色，则实验中KSCN溶液用于检验Fe3+，故C错误；
D．由2FeCl3+2KI⇌2FeCl2+I2+2KCl可知，2mL0.01mol/L KI和1mL0.01mol/L FeCl3的混合溶液反应后一定有I2生成，则加入淀粉溶液，溶液呈蓝色，故D正确；
故选：BD。
【点评】本题考查了化学反应的可逆性和离子检验等知识点，掌握基础是解题关键，注意可逆反应不可能反应到底，题目难度不大。
14．（4分）已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，它们的特征（见表）。下列说法正确的是（ ）
元素
特征
X
在元素周期表中，原子半径最小
Y
常温下，有Y2、Y3型两种气体单质存在
Z
原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1
W
最高化合价为+5价
A．元素X和Y只能形成的化合物X2Y
B．化合物Z2Y2中含有离子键和共价键
C．元素W的氧化物对应水化物的化学式一定是H3WO4
D．X、Y、W三种元素形成的化合物一定是共价化合物
【分析】X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素，在元素周期表中X原子半径最小，故X为H元素；常温下，Y元素有Y2、Y3型两种气体单质存在，故Y为O元素；Z元素原子内层电子数与最外层电子数之比为10：1，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数为1，故Z为Na；W元素最高化合价为+5价，故W处于VA族，则W为N元素或P元素。
【解答】解：由分析可知，X为H元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为N元素或P元素；
A．H元素与O元素可以形成H2O、H2O2，故A错误；
B．化合物Na2O2中钠离子与过氧根离子之间形成离子键，过氧根离子中原子之间形成共价键，故B正确；
C．W为N元素或P元素，氧化物对应水化物的化学式可能是HNO2、HNO3、H3PO4等，故C错误；
D．H、O、W（氮或磷）可以形成离子化合物，如NH4NO3，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题的关键，熟练掌握元素化合物知识，注意W元素的不确定性，题目基础性强，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
15．（4分）汽车安全气囊内的气体发生剂主要是叠氮化钠（NaN3）、Fe2O3等物质。下列说法错误的是（ ）
A．强烈碰撞时，NaN3转化为氮化钠的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑
B．叠氮化钠中含有离子键和共价键
C．N2的电子式是
D．Fe2O3中O元素位于周期表ⅥA族、Fe元素属于ⅧB族
【分析】A．强烈碰撞时，NaN3分解产生氮气和Na3N；
B．叠氮化钠中Na+与N3﹣之间形成离子键，N与N之间存在共价键；
C．氮气中N原子之间以三键结合；
D．O元素属于主族元素，最外层6个电子，Fe元素属于过渡金属元素，位于Ⅷ族。
【解答】解：A．强烈碰撞时，NaN3分解产生氮气和Na3N，反应的化学方程式是3NaN3Na3N+4N2↑，故A正确；
B．叠氮化钠中Na+与N3﹣之间形成离子键，N与N之间存在共价键，所以叠氮化钠中含有离子键和共价键，故B正确；
C．氮气中N原子之间以三键结合，即N原子之间存在3个共用电子对，其电子式是，故C正确；
D．O元素属于主族元素，最外层6个电子，位于周期表ⅥA族，Fe元素属于过渡金属元素，位于Ⅷ族，不属于副族元素，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了化学键、元素周期表、元素化合物的性质，题目难度不大，明确化学键的判断、物质之间发生的反应、电子式的书写方法为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）钾云母（KH2Al3Si3O12）是一种重要的化工原料，可用氧化物的形式表示为K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O。回答下列问题：
（1）K元素的原子结构示意图为 ；Al在元素周期表中的位置为 第三周期ⅢA族 。
（2）上述四种氧化物中，属于典型离子化合物的氧化物的电子式为 。
（3）H、O、Al、K元素中，形成简单离子的半径由大到小的顺序为 K+＞O2﹣＞Al3+＞H+ （填离子符号）。
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是 K ；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是 先生成白色沉淀，后沉淀溶解 。
（5）依据元素周期表的知识和下列试剂，设计实验证明原子得电子能力：C＞Si： 将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si 。（可供选择的药品：稀硫酸、浓盐酸、浓硝酸、硅酸钙、木炭、硅酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液。）
【分析】（1）K的质子数为19，Al的原子结构中有3个电子层、最外层电子数为3；
（2）金属性强的元素与非金属性强的元素易形成离子化合物，则氧化钾为典型的离子化合物；
（3）电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小；
（4）金属性越强，与水反应越剧烈，KOH与少量氯化铝反应生成偏铝酸钾和水；
（5）由最高价含氧酸的酸性可比较非金属的得电子能力。
【解答】解：（1）K的质子数为19，其原子结构示意图为；Al的原子结构中有3个电子层、最外层电子数为3，Al位于第三周期ⅢA族，
故答案为：；第三周期ⅢA族；
（2）金属性强的元素与非金属性强的元素易形成离子化合物，则氧化钾为典型的离子化合物，其电子式为，
故答案为：；
（3）电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径为K+＞O2﹣＞Al3+＞H+，
故答案为：K+＞O2﹣＞Al3+＞H+；
（4）将大小相同的K、Al分别加入等量水，与水剧烈反应的元素是K；把剧烈反应后的溶液滴入少量氯化铝溶液中产生的现象是先生成白色沉淀，后沉淀溶解，
故答案为：K；先生成白色沉淀，后沉淀溶解；
（5）设计实验证明原子得电子能力：C＞Si，由给出的试剂设计实验为将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si，
故答案为：将饱和碳酸氢钠溶液和稀硫酸加入带有导管的试管，把反应生成的气体通入硅酸钠溶液中，产生白色沉淀，证明原子得电子能力：C大于Si。
【点评】本题考查位置、结构与性质，题目难度不大，把握原子结构、元素的位置、元素的性质、元素化合物知识为解答的关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力。
17．（12分）海带、紫菜等藻类植物含有丰富的碘元素。某化学实验小组同学从海带中提取碘并计算海带中的碘元素含量，进行以下实验：
已知：步骤⑥是用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘。
回答下列问题：
（1）在进行步骤①之前，他们称取mg干海带，甲同学提出将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入 坩埚 中灼烧至海带完全成灰烬。乙同学认为甲的操作不合理，其理由是 用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少 。
（2）海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是 ③⑥ 。
（3）步骤④中，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，此反应的离子方程式是 Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2 ；乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由 在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离 。
（4）步骤⑤中用分液漏斗得到碘的四氯化碳，其操作顺序是 acbd （填写字母）。
a.
b.
c.
d.
请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中还含有单质碘： 取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘 。
（5）将得到的单质碘，干燥、称量，其质量为n g，则海带中碘元素的含量为 。
【分析】在坩埚中灼烧干海带，再用蒸馏水浸泡海带灰，过滤得含I﹣的溶液A，再加入氧化剂，把I﹣氧化成I2，得到含碘溶液B，再用四氯化碳萃取分液，得到含碘的四氯化碳溶液C，最后用反萃取法从碘的四氯化碳溶液中提取碘，得到碘的悬浊液，过滤得到单质碘。
【解答】解：（1）将海带先剪碎，然后用水浸泡、洗净、晾干放入坩埚中灼烧，该操作不合理，其理由是：用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少，
故答案为：坩埚；用水浸泡、洗净时，碘化物会溶解在水中，使得碘元素的含量减少；
（2）由分析可知，海带提碘的一系列操作中需要过滤的步骤是③⑥，
故答案为：③⑥；
（3）由分析可知，步骤④为加入氧化剂，把I﹣氧化成I2，淀粉遇I2变蓝，甲同学向溶液A中先滴加几滴淀粉溶液，发现未明显变化，再加入氯水后溶液颜色变蓝，说明氯水中氯气把I﹣氧化成I2，还原产物为Cl﹣，故此反应的离子方程式是：Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2，乙同学认为使用稀硫酸和H2O2溶液能更有利于提取碘，其理由是：在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离，
故答案为：Cl2+2I﹣═2Cl﹣+I2；在酸性条件下，H2O2能氧化I﹣生成I2，且萃取时H2SO4和H2O2溶于水中，易与I2分离；
（4）用分液漏斗得到碘的四氯化碳，先将混合物置于分液漏斗中，然后将分液漏斗下口朝上震荡，震荡时要把分液漏斗下口的旋塞打开排气，充分萃取之后，静置分层，然后将下层液体从下口放出，再把上层液体从上口倒出，所以顺序操作是acbd，可利用淀粉遇I2变蓝从现象检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘，实验方法为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘，
故答案为：acbd；取少量提取碘后的水溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，说明溶液中含有单质碘；
（5）根据题意，单质碘的质量为ng，即碘元素的质量为ng，干海带的质量为mg，故海带中碘元素的含量为，
故答案为：。
【点评】本题考查从海带中提取碘的实验流程并计算海带中的碘元素含量，题目难度中等，关键是掌握从海带中提取碘的原理，熟悉物质分离与提纯的操作步骤。
18．（12分）原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图是由纯的铝棒、铜棒和100mL稀硫酸组成的原电池。回答下列问题：
（1）断开开关k，观察到的现象是 铝棒上产生无色无味的气泡 ，反应的化学方程式是 2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑ 。
（2）连接k，观察到的现象是 铜棒上产生大量无色无味的气体 ，电池的负极是 铝棒 ，正极反应为 2H++2e﹣＝H2↑ 。
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸。观察到的现象是 铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色 ，电池的正极反应为 NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O 。
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计一个原电池： 把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池 。
（5）当（2）中产生1.12L（标准状况）气体时，迅速将铝、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol•L﹣1。则原稀硫酸的物质的量浓度为 1mol/L 。（设反应前后溶液体积不变）
【分析】（1）Al能与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应；
（2）闭合k，铜、铝和稀硫酸形成原电池，Al比Cu活泼，铝棒作负极，铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑；
（3）铝遇浓硝酸钝化，铜能与浓硝酸反应，故Cu作负极，Al作正极；
（4）铜价态升高失电子作负极，正极材料活泼性比铜弱，三氯化铁作电解质溶液；
（5）（2）中氢离子生成氢气，原溶液中氢离子等于反应掉的氢离子加溶液中剩余氢离子。
【解答】解：（1）断开开关k，Al能与稀硫酸反应生成氢气，化学方程式为2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑，可观察到铝棒上产生无色无味的气泡，
故答案为：铝棒上产生无色无味的气泡；2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；
（2）闭合k，铜、铝和稀硫酸形成原电池，铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，铜棒上产生大量无色无味的气体，铝棒作负极，
故答案为：铜棒上产生大量无色无味的气体；铝棒；2H++2e﹣＝H2↑；
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸，铝遇浓硝酸钝化，铜能与浓硝酸反应，Cu作负极失电子生成铜离子，Al作正极，电极反应式为NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O，观察到的现象是铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色，
故答案为：铝棒上产生大量红棕色刺激性气味的气体，溶液成蓝色；NO3﹣+2H++e﹣＝NO2↑+H2O；
（4）依据原电池原理，利用反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+，设计原电池方法为把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池，
故答案为：把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池；
（5）（2）中铜棒作正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，产生1.12L（标准状况）气体时，消耗氢离子的量为×2＝0.1mol，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液中剩余氢离子0.1mol/L×1L＝0.1mol，原溶液中氢离子总量为0.1mol+0.1mol＝0.2mol，硫酸的物质的量为0.1mol，原稀硫酸的物质的量浓度为＝1mol/L，
故答案为：1mol/L。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
19．（12分）某化学小组为研究外界条件对化学反应速率及限度的影响做了如下实验，请按要求回答下列问题：
（1）室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，见下表和图1：
实验
所用试剂
Ⅰ
1mL H2O
x
Ⅱ
Fe2O3
10mL 5% H2O2溶液
Ⅲ
MnO2
10mL 5% H2O2溶液
Ⅳ
1mL 20% NaOH溶液
9mL 5% H2O2溶液
①表中x为 9mL5%H2O2溶液 ；
②实验Ⅱ、Ⅲ对比得出的结论是 在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大 ；
③实验Ⅰ、Ⅳ对比得出的结论是 在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快 。
（2）为进一步研究离子对H2O2分解的影响，小组同学又做了比较Fe3+（FeCl3）和Cu2+（CuSO4）对H2O2分解影响的下列实验：
①定性分析：用图2装置可通过观察 产生气泡的快慢 ，定性得出结论。某同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，其理由是 排除阴离子的干扰 。
②定量分析：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是 测定相同时间内产生的气体体积（或测定产生相同体积的气体所需的时间） 。在硫酸铜催化下过氧化氢发生分解反应，若2min时生成气体1.12L（气体已换算为标准状况，溶液体积不换），则H2O2的分解速率为 10% 。
（3）为深入研究浓度对化学反应速率和化学反应限度的影响。在25℃时，化学小组在溶液中进行反应为2HI+H2O2⇌2H2O+I2的实验，测得不同反应物浓度时的反应速率数据如下表：
实验编号
1
2
3
4
5
c（HI）/（mol•L﹣1）
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
c（H2O2）/（mol•L﹣1）
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
v/（mol•L﹣1•s﹣1）
0.0076
0.0153
0.0227
0.0152
0.0228
①当实验2达到平衡时，正反应速率 等于 逆反应速率（填写大于、等于、小于），溶液中的颜色浓度不再变化。
②由表中数据得到的结论是 25℃下反应速率v分别与c（HI）、c（H2O2）成正比 。
【分析】（1）①为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较；
②根据实验Ⅱ与Ⅲ的数据对比可知，实验目的是研究不同催化剂的催化效果；
③根据实验Ⅰ、Ⅳ的数据对比可知，实验目的是研究溶液的酸碱性对反应速率的影响；
（2）①定性分析可根据反应产生气泡的速率来进行判断反应的快慢，在探究影响反应速率的因素时通常采取控制变量法来进行实验，选择合适的物质；
②根据一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需的时间，可判断反应速率大小；H2O2分解的反应为2H2O22H2O+O2↑，n（H2O2）＝2n（O2）＝2×＝0.1mol，结合分解率概念进行计算；
（3）①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度保持不变；
②实验1、2、3是其他条件相同时，探究c（HI）对反应速率的影响，实验1、4、5是其他条件相同时，探究c（H2O2）对反应速率的影响，根据实验1、2、3或实验1、4、5反应速率数据倍数关系得出结论。
【解答】解：（1）①根据实验I与Ⅱ或Ⅲ的数据对比可知，反应的总溶液体积为10mL，所以实验I中5%H2O2溶液的体积为10mL﹣1mL＝9mL，
故答案为：9mL5%H2O2溶液；
②根据表中实验Ⅱ与Ⅲ的数据和图2可知，相同时间内，实验Ⅲ的反应速率较快，MnO2的催化效果好，催化效率高，
故答案为：在相同条件下，MnO2比Fe2O3催化H2O2分解速率大；
③实验Ⅰ、Ⅳ的目的是研究溶液的酸碱性对反应速率的影响，由图2可知，实验IV的反应速率远大于I，二者反应条件不同：实验IV在碱性条件下进行，即碱性条件下H2O2分解速率更快，
故答案为：在相同条件下，碱性环境中H2O2分解速率更快；
（2）①定性分析可根据反应产生气泡的快慢来判断反应的快慢；为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液和CuSO4中阴阳离子均不相同，因此氯离子可能也会影响反应速率，造成干扰，则可将CuSO4溶液改为CuCl2溶液，
故答案为：产生气泡的快慢；排除阴离子的干扰；
②为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，利用图3装置进行定量实验，需要测定单位时间内收集到的气体的体积或收集相同体积气体时所需要的时间；H2O2分解的反应为2H2O22H2O+O2↑，n（H2O2）＝2n（O2）＝2×＝0.1mol，则H2O2的分解率为×100%＝10%，
故答案为：测定相同时间内产生的气体体积（或测定产生相同体积的气体所需的时间）；10%；
（3）①根据化学平衡状态的特征可知，实验2达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各物质浓度不再变化，
故答案为：等于；
②实验1、2、3是其他条件相同时，探究c（HI）对反应速率的影响，实验1、4、5是其他条件相同时，探究c（H2O2）对反应速率的影响，由表中数据可知，c（HI）增大一倍，总反应速率约增大一倍，c（H2O2）增大一倍，总反应速率约增大一倍，即总反应速率与c（H2O2）、c（HI）是线性正比例关系，
故答案为：25℃下反应速率v分别与c（HI）、c（H2O2）成正比。
【点评】本题考查影响化学反应速率的因素及计算，试题较好地考查了学生数据处理、图象分析和计算等综合能力，把握化学反应速率的影响因素是解题关键，注意掌握化学平衡特征、控制变量法的应用，题目难度中等。
20．（12分）已知：A～H均为短周期元素，它们的化合价与原子序数的关系如图甲。图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，常温常压下r是淡黄色固体。
请回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置为 第三周期ⅣA族 ，E、H两种元素组成 离子 化合物（填写“离子”“共价”），A、C、D三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为 NH4NO3 。
（2）D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为（写化学式） S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+ 。
（3）用电子式表达n的形成过程 。
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是 Cl2+H2S＝2HCl+S↓ ，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 Cl＞S 。
（5）A和D形成的18电子分子的物质与A和G形成的18电子分子的物质在溶液中按物质的量比4：1反应的化学方程式为 4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O 。
【分析】A～H均为短周期元素，B、F的最高价、最低价分别为+4、﹣4，则B为C元素，F为Si；而A的最高价、最低价分别为+1、﹣1，原子序数小于碳，故A为H；D、G元素均有最低价﹣2，且G由最高价+6，则D为O元素、G为S元素；C的最高价、最低价分别为+5、﹣3，其原子序数小于氧，则C为N元素；E有最高价+1，原子序数大于氧，故E为Na；H有最高价+7、最低价﹣1，故H为Cl；图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，则m为O2、p为Cl2，常温常压下r是淡黄色固体，由转化关系可知n为H2S、r为S、q为H2O、t为HCl。
【解答】解：由分析可知，元素A为H、B为C、C为N、D为O、E为Na、F为Si、G为S、H为Cl，而m为O2、p为Cl2、n为H2S、r为S、q为H2O、t为HCl；
（1）F为Si元素，在周期表中的位置为第三周期ⅣA族；Na、Cl两种元素组成的化合物为NaCl，属于离子化合物；H、N、O三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为NH4NO3等，
故答案为：第三周期ⅣA族；离子；NH4NO3；
（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层越多，离子半径越大，故D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+，
故答案为：S2﹣＞Cl﹣＞O2﹣＞Na+；
（3）n为H2S，用电子式表达n的形成过程为，
故答案为：；
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是Cl2+H2S＝2HCl+S↓，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是 Cl＞S，
故答案为：Cl2+H2S＝2HCl+S↓；Cl＞S；
（5）A和D形成的18电子分子的物质为H2O2，A和G形成的18电子分子为H2S，二者在溶液中按物质的量比4：1反应，过氧化氢具有强氧化性，而硫化氢具有较强的还原性，过氧化氢被还原为水，设S元素在氧化产物中化合价为+a，根据电子转移守恒可知4×2＝1×[a﹣（﹣2）]，解得a＝6，故氧化产物H2SO4，反应的化学方程式为4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O，
故答案为：4H2O2+H2S＝H2SO4+4H2O。
【点评】本题考查无机物的推断、元素的推断，注意掌握元素周期律内容及常见元素单质及其化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力，题目难度中等。
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