陕西省渭南市富平县2021-2022学年高一化学下学期期末质量检测试题（Word版附解析）

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陕西省渭南市富平县2021~2022学年高一下学期期末质量检测
化学试题
注意事项：
1.本试卷共6页，全卷满分100分，答题时间90分钟；
2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；
3.第Ⅰ卷选择题必须使用2B铅笔填涂，第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题共60分)
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，计60分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列过程中，将化学能转化为电能的是
A. 电厂火力发电 B. 硅太阳能电池发电
C 天然气烧水 D. 风力发电
【答案】A
【解析】
【详解】A．电厂火力发电，是将化学能转化为电能，A正确；
B．硅太阳能电池发电，是将太阳能转化为电能，B错误；
C．天然气烧水，是将化学能转化为热能，C错误；
D．风力发电，是将风能转化为电能，D错误；
答案选A。
2. 化学与生活密切相关，下列说法正确的是
A. 酒精浓度越大，对新冠肺炎病毒的杀菌消毒效果越好
B. 油脂可用于生产肥皂
C. “祝融号”火星车使用的铝基碳化硅复合材料属于有机高分子材料
D. 尽量用含12C的产品，减少使用含13C或14C的产品，有利于实现碳中和。
【答案】B
【解析】
【详解】A．用于消毒的酒精并非浓度越大越好，75%的酒精溶液消毒效果最佳，A错误；
B．油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠(肥皂的主要成分)，故可制肥皂，B正确；
C．碳化硅属于无机物，不属于有机高分子，C错误；
D．含13C或14C的产品均是含有碳的物质，使用这些产品与实现碳中和无关，D错误；
故选B。
3. 下列物质一定不是天然高分子的是
A. 橡胶 B. 蛋白质 C. 腈纶 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等)，腈纶为人工合成的高分子化合物；
故选C。
4. 下列变化过程需要破坏离子键的是
A. 氢气液化 B. 氯化钠熔化 C. 干冰升华 D. 氯化氢溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A．氢气是非金属单质，液化时只需克服分子间作用力，不需要破坏共价键，故A不符合题意；
B．氯化钠是离子化合物，熔化时需要破坏离子键，故B符合题意；
C．干冰是共价化合物，升华时只需克服分子间作用力，不需要破坏共价键，故C不符合题意；
D．氯化氢是共价化合物，溶于水时需要破坏共价键，故D不符合题意；
故选B。
5. 生活中常见的下列物质，其主要成分不属于塑料的是
A. 轮胎 B. 保鲜膜 C. 电器插座 D. 泡沫包装材料
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．轮胎主要成分是橡胶，不属于塑料，A符合题意；
B．保鲜膜主要成分是聚乙烯，聚乙烯是塑料的一种，B不符合题意；
C．电器插座主要成分是酚醛树脂，俗称电木，是塑料的一种，C不符合题意；
D．泡沫包装材料主要成分是聚苯乙烯，是塑料的一种，D不符合题意；
故合理选项是A。
6. 某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是

A. 防止氯气造成大气污染
B. 使反应的氯气循环使用
C. 使分液漏斗中液体更容易注入烧瓶
D. 使烧瓶内的压强与大气压保持一致
【答案】C
【解析】
【详解】橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系，所以保证了这两个体系的压强相同，从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。
答案选C。
7. 已知锶与钙同族，下列对锶及其化合物的推测合理的是
A. 锶是第四周期元素 B. 碳酸锶难溶于水
C. 单质锶与热水不反应 D. 氢氧化锶的碱性比氢氧化钙弱
【答案】B
【解析】
【详解】A．锶位于元素周期表第五周期第IIA族，A错误；
B．第IIA族元素的碳酸盐，碳酸镁微溶于水，碳酸钙难溶于水，则碳酸锶难溶于水，B正确；
C．元素的金属性越强，其单质与水反应越剧烈，钙能和水反应生成氢氧化钙和氢气，锶的金属性大于钙，则锶一定能和热水反应，C错误；
D．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，锶的金属性大于钙，则氢氧化锶的碱性比氢氧化钙强，D错误；
答案选B。
8. 研究表明，核废水中含有、，下列说法错误的是
A. 和互为同位素
B. 原子中含有的中子数为82
C. 和均位于元素周期表的第IA族
D. 原子中含有的中子数与质子数之差为79
【答案】D
【解析】
【详解】A．质子数相同中子数不同的核素互为同位素，则和互为同位素，选项A正确；
B．在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则核素 原子中含有的中子数为137-55=82，选项B正确；
C．第五周期0族元素的原子序数为54号。则： 和的质子数、原子序数均为55，均位于元素周期表的第ⅠA族，选项C正确；
D． 原子中含有的中子数与质子数之差为(134-55)-55=24，选项D错误；
答案选D。
9. 下列化学用语的表示正确的是
A. 次氯酸的电子式：
B. 钠离子的结构示意图：
C. 用电子式表示MgCl2的形成过程：
D. 乙醇的结构式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．次氯酸的化学式为：HClO，电子式为：，A错误；
B．钠原子的最外层电子数为1，易失去一个电子形成钠离子，钠离子的离子结构示意图为：，B正确；
C．镁原子的最外层有2个电子，易失去两个电子形成镁离子，因此用电子式表示MgCl2的形成过程为：，C错误；
D．乙醇的分子式为，结构式为：，D错误；
答案选B。
10. 下列现象中，是因为发生加成反应而产生的现象是
A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色
C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化还原反应，A不符合题意；
B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，发生的是萃取，B不符合题意；
C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是加成反应，C符合题意；
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失发生的是取代反应，D不符合题意；
答案选C。
11. 向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对实验现象的描述正确的是：
①钠块沉入乙醇液面下
②钠块熔化成小球
③钠块发出“嘶嘶”的响声
④钠块表面有气泡产生
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①钠的密度大于乙醇，所以会沉在乙醇底部，故①正确；
②钠和乙醇的反应放热很少，不足以将钠熔化，故②错误；
③钠块沉在乙醇液面下，不能听到“嘶嘶”的响声，故③错误；
④乙醇中含有羟基，能与金属钠反应生成氢气，钠块表面有气体放出，故④正确；
故①④正确；
故选：D。
12. 某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是
A. C3H8 B. C4H10 C. C5H12 D. C6H14
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子式为C3H8的烷烃只能是丙烷，丙烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故A不符合题意；
B．分子式为C4H10的烷烃可能为正丁烷、异丁烷，其中正丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，异丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故B不符合题意；
C．分子式为C5H12的烷烃可能为正戊烷、异戊烷、新戊烷，其中正戊烷分子中含有3类氢原子，一氯代物有3种，异戊烷分子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，新戊烷分子中含有1类氢原子，一氯代物有1种，则分子式为C5H12的新戊烷的一氯代物只有1种，故C符合题意；
D．分子式为C6H14的烷烃有有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子，一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子，一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子，一氯代物有2种，故D不符合题意；
故选C。
13. 某同学设计了如图所示的化学电池使LED灯发光，下列叙述正确的是

A. 锌片上发生的电极反应：
B. 锌片质量减轻，发生还原反应
C. 电子由铜片通过稀硫酸流向锌片
D. 铜片为正极，质量增加
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，铜为正极，氢离子在溶液中得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑。
【详解】A．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为，故A正确；
B．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，故B错误；
C．由分析可知，金属活泼性强的锌为原电池的负极，铜为正极，电子由负极锌片通过稀硫酸流向正极铜片，故C错误；
D．由分析可知，铜为正极，氢离子在溶液中得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，电极的质量不变，故D错误；
故选A。
14. 某同学设计如图装置验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。下列说法错误的是

A. A中装硝酸溶液
B. 若B中是不溶固体，B可以为碳酸钙
C. B中有无色气体生成，C中可观察到有白色沉淀生成
D. 该装置可以证明非金属性N>C>Si
【答案】D
【解析】
【分析】验证 氮、碳、硅元素的非金属性强弱，对应的最高价含氧酸的酸性就越强，非金属性越强，利用强酸制备弱酸进行，硝酸与碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸，则A是硝酸；B是块状固体，C为硅酸钠溶液，据此解答。
【详解】A．硝酸比碳酸酸性强，硝酸与碳酸盐反应生成二氧化碳，则A中装硝酸溶液，故A正确；
B．B中固体为碳酸盐，若B中是不溶固体，B可以为碳酸钙，故B正确；
C．硝酸与碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳是无色气体，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸，硅酸是白色沉淀，所以B中有无色气体产生；C中可观察到有白色沉淀生成，故C正确；
D．硝酸具有挥发性，挥发的硝酸能与硅酸钠反应生成硅酸，所以不能判断C中生成的硅酸是由二氧化碳还是硝酸与硅酸钠生成的，不能判断C与Si的非金属性强弱，故D错误；
故选：D。
15. 以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品，也是重要的基础有机化工原料，如图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。下列说法正确的是

A. 乙烯可由石油分馏获取 B. 该工艺流程中，产物只有低碳烯烃
C. HCl可循环使用 D. 该工艺流程中，HCl和均为催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A．石油的成分是烷烃和环烷烃，所以石油的馏分中没有烯烃，石油裂解可以获得乙烯，选项A错误；
B．根据该工艺流程可知，产物有低碳烯烃和水，选项B错误；
C．根据工艺流程可知，HCl为反应物，后又循环生成，可循环使用，选项C正确；
D．该工艺流程中，HCl为催化剂，为中间产物，选项D错误；
答案选C。
16. 把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率如图所示。在下列因素中，能影响此反应速率的因素是

①盐酸浓度 ②镁条的表面积
③溶液的温度 ④Cl－的浓度
A. ①④ B. ②③ C. ①②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】图中生成氢气的反应速率先增大后减小，发生的反应为：Mg+2H+═Mg2++H2↑，
①开始盐酸的浓度较大，反应速率较快，但反应后期温度较高而反应速率逐渐变小，说明反应物的浓度减小，反应速率减小，说明浓度对反应速率有影响，故①符合题意；
②由反应可知Mg参加反应，开始接触面积大，反应速率快，但随反应的进行，接触面积减小，则反应速率减小，故②符合题意；
③开始反应时浓度最大、随着反应的进行，浓度逐渐减小，如果不考虑气其它因素，反应速率应逐渐减小，但开始阶段反应速率逐渐增大，因该反应为放热反应，放热使温度升高，则反应速率加快，说明温度对反应速率有影响，故③符合题意；
④因Cl-不参加反应，Cl-的浓度增大或减小都不影响化学反应速率，且该反应中Cl-的浓度不变，故④不符合题意；
即影响反应速率的因素为①②③，故选C。
17. 乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃，能与水混溶)的装置如图所示(夹持装置已省略)。下列说法错误的是


A. 实验开始前，需要检查装置的气密性
B. 实验过程中铜丝会出现红黑交替变化
C. 实验开始时需先加热②，再通，然后加热③
D. 实验结束时需先将④中的导管移出，再停止加热
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应中需要制备氧气，有气体生成或参与的实验，实验开始前，需要检查装置的气密性，选项A正确；
B．实验中Cu作催化剂，但在过渡反应中，红色的Cu会被氧化成黑色的CuO，CuO又会被还原为红色的Cu，故会出现红黑交替的现象，选项B正确；
C．实验开始时应该先加热③，防止乙醇通入③时冷凝，选项C错误；
D．为防止倒吸，实验结束时需先将④中的导管移出，再停止加热，选项D正确；
答案选C。
18. 实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的装置如图所示。下列说法正确的是

A. 乙试管中导管不伸入液面下，是为了防止倒吸
B. 加入过量乙酸，可使乙醇完全转化为乙酸乙酯
C. 乙试管中的饱和溶液可以用氢氧化钠溶液代替
D. 实验完毕，可将乙酸乙酯从混合物中过滤出来
【答案】A
【解析】
【详解】A．饱和碳酸钠溶液用于溶解乙醇、消耗乙酸，因此乙试管中导管不伸入液面下，防止引起倒吸，A正确；
B．乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯为可逆反应，即使加入过量乙酸，也不能使乙醇完全转化为乙酸乙酯，B错误；
C．饱和溶液的作用为：溶解乙醇、消耗乙酸、降低乙酸乙酯溶解度，不能换成氢氧化钠溶液，因为乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解，C错误；
D．乙酸乙酯为不溶于水的液体，实验完毕，可通过分液将乙酸乙酯从混合物中分离出来，D错误；
答案选A。
19. X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是
X
Y


Z
W

A. 原子半径：W>Z>Y>X B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>X
C. 四种元素的单质中，Y单质的熔沸点最高 D. W的单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质
【答案】D
【解析】
【分析】本题的突破口为Y，Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，核外各层电子数为2、6，应为O元素，根据四种元素在周期表中的位置可知，X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素，根据元素所在周期表中的位置，结合元素周期律的递变规律比较原子半径、单质的熔沸点以及最高价氧化物对应水化物的酸性等性质。
【详解】由以上分析知：X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，W为Cl元素，
A、同周期元素的从左到右原子半径逐渐减小，则X＞Y，Z＞W，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，且原子核外电子层数越多，半径越大，则W＞X，所以原子半径大小顺序为Z＞W＞X＞Y，故A错误；
B、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，根据元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强可知最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z，故B错误；
C．四种元素的单质中，Z单质为固体，其他三种元素单质均为气体，因此Z单质的熔沸点最高，故C错误；
D、氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，故D正确。
故选：D。
【点睛】本题考查位置结构性质的相互关系应用，题目难度中等，正确推断元素的种类为解答该题的关键，注意把握元素周期律的递变规律。
20. 下列事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液，出现沉淀
蛋白质遇到硫酸铜出现盐析现象
B
淀粉与稀硫酸共热后，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，未产生砖红色沉淀
淀粉尚未发生水解
C
纤维素和淀粉的化学式均为
它们互为同分异构体
D
乙酸与溶液反应产生无色气体
乙酸的酸性比碳酸强

A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫酸铜是重金属盐，鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液，出现沉淀，是因为蛋白质发生变性，A错误；
B．淀粉与稀硫酸共热后，未加氢氧化钠中和硫酸，直接加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，未产生砖红色沉淀，不能说明淀粉尚未发生水解，因为新制氢氧化铜悬浊液可与硫酸反应，B错误；
C．纤维素和淀粉的化学式均为，但n值可以不同，因此它们不互为同分异构体，C错误；
D．乙酸与溶液反应产生无色气体二氧化碳，说明乙酸的酸性比碳酸强，D正确；
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题共40分)
二、非选择题(本大题共4小题，计40分)
21. 如图，A、B、C分别是三种烃的分子结构，请回答下列问题：

（1）图A是有机物分子的_______ (填“球棍”或“填充”)模型；A、B、C三种烃中，所有原子均共平面的是_______ (填有机物的名称)。
（2）以B为原料可通过_______(填“取代”或“加聚”)反应制备聚乙烯，聚乙烯的结构简式为_______。
（3）C在50~60℃的条件下与浓硝酸、浓硫酸的混合液反应的化学方程式为_______。
（4）等质量的A、B、C完全燃烧生成H2O和CO2，标准状况下消耗氧气的体积最大的是_______(填化学式)。
（5）下列关于C的叙述正确的是_______(填字母)。
a. C的分子式为
b. C可使酸性高锰酸钾溶液褪色
c. C中加入溴水，充分振荡，静置，下层无色
d.从分子结构看，C分子中含有碳碳双键
【答案】（1） ①. 球棍 ②. 乙烯、苯
（2） ① 加聚 ②.
（3）+HO-NO2 +H2O
（4）CH4 （5）ac
【解析】
【分析】由球棍模型可知，A为CH4、B为CH2=CH2、C为 ；
【小问1详解】
图A是有机物分子的球棍模型，A代表CH4、B为CH2=CH2、C为 ，甲烷为四面体构型，而乙烯、苯为平面结构，乙烯、苯分子中所有原子均共平面，故答案为：球棍模型；乙烯、苯；
【小问2详解】
B为CH2=CH2，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯结构简式为 ，故答案为：加聚； ；
【小问3详解】
C为 ，苯在50~60℃的条件下与浓硝酸、浓硫酸的混合液反应生成溴苯，反应的化学方程式为+HO-NO2 +H2O；
【小问4详解】
CH4、CH2=CH2、 中，甲烷分子中氢元素质量分数最大，等质量三者完全燃烧，相同条件下CH4消耗氧气的体积最大，故答案为：CH4；
【小问5详解】
a．C为 ，C的分子式为，故a正确；
b．苯分子中没有碳碳双键，苯与酸性高锰酸钾溶液不反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故b错误；
c．根据相似相溶原理，苯中加入溴水，充分振荡，静置，溴单质在苯中溶解度更大，由于苯的密度比水小，则上层为橙黄色，下层无色，故c正确；
d．苯分子中没有碳碳双键，分子中碳碳键是介于单键与双键之间的一种独特的键，故d错误，
故答案为：ac。
22. 氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
（1）氨气可作脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和，一定条件下发生反应：6NO。能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器内混合气体的总质量不再变化
B.容器内混合气体的总压强不再变化
C.容器内N2的物质的量分数不再发生变化
D.容器内
E.单位时间内，键断裂的同时生成5mol键
（2）肼()是火箭的高能燃料，燃烧时发生反应：N，已知某些化学键的键能如表：
化学键
O-H
N-N
N-H
O=O

键能/kJ·mol-1
467
160
391
498
945
则1mol在氧气中完全燃烧生成和的过程中_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______kJ。
（3）一定条件下，在5L密闭容器内发生反应：，n(NO2)随时间变化如表所示，用表示0~2s内该反应的平均速率为_______。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005

（4）为了提高合成氨的物料利用率和工作效率，科学家们正在制作合成氨原电池。如图为合成氨原电池的原理图，则电极b为_______。(填“正”或“负”)极，正极发生的电极反应式为_______。

【答案】（1）BC （2） ①. 放出 ②. 591
（3）0.0015 （4） ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
A．依据质量守恒定律，容器内混合气体的总质量一直不变，因此容器内混合气体的总质量不再变化，不能说明反应已达到平衡状态，A错误；
B．由方程式可知，该反应为反应前后气体分子数改变的反应，因此容器内混合气体的总压强不再变化，说明反应已达到平衡状态，B正确；
C．容器内N2的物质的量分数不再发生变化，则其他物质的质量分数也不再发生变化，说明反应已达到平衡状态，C正确；
D．初始NO和NH3的物质的量未知，因此，不能说明反应已达到平衡状态，D错误；
E．任何时刻，单位时间内，键断裂的同时，都会生成5mol键，不能说明反应已达到平衡状态，E错误；
答案选BC。
【小问2详解】
焓变△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=EN-N+4EN-H+EO=O-EN≡N-4EO-H=(160+4391+498-945-4467)kJ/mol=-591kJ/mol，因此1mol在氧气中完全燃烧生成和的过程中放出的能量为591kJ。
【小问3详解】
由表格数据可知，0~2s内NO2的物质的量变化量为0.040mol-0.010mol=0.030mol，v(NO2)===0.003，反应速率之比等于化学计量数之比，则v(N2O4)=0.003=0.0015。
【小问4详解】
由图示可知，氮气中氮元素化合价降低，氮气得电子，电极a为正极，则电极b为负极，正极氮气得电子结合氢离子生成氨气，电极反应式为：。
23. 随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。回答下列问题：

（1）z在元素周期表中的位置是_______。
（2）写出化合物的电子式：_______，将少量投入水中，剧烈反应，写出反应的化学方程式：_______。
（3）g与h的简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序为_______(用化学式表示)。
（4）d、e、f、g这四种元素分别形成的简单离子，离子半径由小到大的顺序是_______(用离子符号表示)。
（5）e和f两元素相比较，金属性较强的是_______(填元素符号)，请设计一个实验验证该结论(简要描述实验步骤和现象)：_______。
【答案】（1）第2周期第ⅤA族
（2） ①. ②.
（3）HCl>H2S （4）
（5） ①. Na ②. 取相同体积大小的两金属块分别与同浓度的盐酸反应，观察到Na反应速率快(合理即可)
【解析】
【分析】随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图，由原子半径变化可知：x为第一周期，y、z、d为第二周期，e、f、g、h为第三周期，再结合化合价可知：x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl。
【小问1详解】
z为N，位于元素周期表第2周期第ⅤA族。
【小问2详解】
e2d2为Na2O2，Na2O2为离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，其电子式为：，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为：。
【小问3详解】
元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，Cl的非金属性比S强，因此稳定性：HCl>H2S。
【小问4详解】
离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，离子半径越小，因此O、Na、Al、S四种元素分别形成的简单离子半径由小到大的顺序是：。
【小问5详解】
同一周期主族元素从左向右金属性逐渐减弱，Na的金属性比Al强，且金属性越强，其单质与酸反应越剧烈，因此证明钠的金属性比铝强的方法为：取相同体积大小的两金属块分别与同浓度的盐酸反应，观察到Na反应速率快。
24. 利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟该实验。
Ⅰ.甲烷的制取
兴趣小组同学拟制取，文献查得实验室制取甲烷常用方法为无水醋酸钠()固体与碱石灰共热法，其反应原理为，产物中有少量的副产物丙酮(结构简式为，易挥发，易溶于水)。拟选用的装置如下：


（1）制取干燥纯净的时，选用装置的接口连接顺序是_______(按气流方向，用小写字母表示，不需用收集装置)。
（2）D中水的作用是_______。
Ⅱ.甲烷与氯气反应
装置如下：


（3）A中制取Cl2的离子反应方程式为_______。
（4）B装置有三种功能：①干燥混合气体；②均匀混合气体；③_______
（5）C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出生成黑色小颗粒的化学方程式：_______。
（6）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是_______。
（7）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是_______。该装置还有缺陷，没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为_______。
【答案】（1）a→e→f→d→c
（2）吸收丙酮()
（3）
（4）控制气流速度或调整混合气的比例
（5）
（6）吸收未反应的氯气
（7） ①. 分液 ②.
【解析】
【分析】I．装置A中无水醋酸钠固体与碱石灰共热制取甲烷，通过装置D吸收副产物丙酮，最后经过装置C除去水蒸气，从而得到干燥纯净的甲烷。
II．装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，通过装置B除去水蒸气并与甲烷混合均匀进入装置C中，使两者在强光照射下发生取代反应，产物有甲烷的多种氯代烃和氯化氢，D中石棉上潮湿的KI粉末用于吸收未反应的氯气，装置E用于吸收氯化氢，同时可以防止倒吸。
【小问1详解】
由分析可知，装置的连接顺序为ADC，而洗气装置要“长管进短管出”，因此装置的接口连接顺序是：a→e→f→d→c。
【小问2详解】
无水醋酸钠固体与碱石灰共热制取甲烷，产物中有少量的副产物丙酮，丙酮易挥发，易溶于水，因此D中水的作用是：吸收丙酮()。
【小问3详解】
浓盐酸和二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：。
【小问4详解】
B中浓硫酸有吸水性，可用于干燥混合气体，可以均匀混合气体，还可以通过观察冒出气泡的速率来控制气流速度或调整混合气的比例。
【小问5详解】
C装置中，甲烷和氯气经过一段时间的强光照射，产生黑色小颗粒，依据元素守恒可知，该黑色小颗粒为C，则另一种产物为HCl，反应的化学方程式为：。
【小问6详解】
碘化钾有还原性，氯气有氧化性，两者可发生氧化还原反应，因此石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是：吸收未反应的氯气。
【小问7详解】
E装置中除盐酸外，还含有甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，其中甲烷和一氯甲烷为气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷为不溶于水的液体，因此从E中分离出盐酸的最佳方法是分液，尾气中的含氯有机物为一氯甲烷。