山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月阶段测试一化学试题（原卷版+解析版）

这是一份山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月阶段测试一化学试题（原卷版+解析版），文件包含山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月阶段测试一化学试题原卷版docx、山东省泰安市宁阳县第一中学2023-2024学年高一下学期4月阶段测试一化学试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。

（时间90分钟 满分100分）
一、选择题（本题包括10个题，每小题2分，共20分）
1. 下列有关物质的性质与用途均正确，且具有对应关系的是
A. 硅酸钠易溶于水，可用作木材防火剂
B. 与水反应生成，故是酸性氧化物
C. 的酸性弱于，故非金属性C强于Si
D. 二氧化硅做半导体材料，故“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A．硅酸钠溶液不燃烧、不支持燃烧，则可用作木材防火剂，与硅酸钠易溶于水无关，A错误；
B．NO2溶于水时生成硝酸和NO，能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，与溶于水生成酸没有关系，B错误；
C．根据元素周期表，同一主族，由上到下，最高价氧化物对应的水化物酸性的酸性减弱，非金属性逐渐减弱，C正确；
D．硅位于金属和非金属元素之间，具有金属性和非金属性，所以常用作半导体材料，二氧化硅是光导纤维的主要材料，不能作半导体材料，D错误；
故选C。
2. 对于X和X+两种粒子，下列叙述正确的是
A. 化学性质几乎相同
B. 质子数一定相同，质量数和中子数一定不同
C. 一定都由质子、中子、电子构成
D. 核电荷数和核外电子数一定都相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．X是原子，X+是离子，化学性质不相同，A错误；
B．质子数都是Z个，质量数不相同，所以中子数不相同，B正确；
C．X不一定有中子，X+不一定有电子，C错误；
D．核电荷数一定相同，核外电子数不相同，D错误；
故选B。
3. 已知某元素的阳离子R2+的核内中子数为N,质量数为A，则1ml它的氧化物中所含电子的物质的量是
A. (A-N+8)mlB. (A-N+10)ml
C. (A-N+2)mlD. (A-N+6)ml
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据微粒符号可知，氧化物的化学式为RO。R2+的核内中子数为N，质量数为A，则其质子数是A－N，则RO中的电子数为A－N＋8。所以1ml它的氧化物中所含电子的物质的量是（A－N＋8）ml。
故选A。
4. 下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是
A. 卤族元素的氢化物稳定性从上到下逐渐减弱
B. 卤素的单质其熔沸点从上到下逐渐增大
C. 碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性从上到下逐渐增强
D. 碱金属元素单质的密度从上到下逐渐升高
【答案】D
【解析】
【分析】A、第VIIA族元素从上到下,非金属性在减弱,则其氢化物的稳定性逐渐减弱；B、VIIA元素形成的单质为分子晶体，随着分子间作用力的增大，其单质的熔沸点随核电荷数的增加而升高；C、碱金属元素从上到下，金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强；D. 从上到下,第IA族元素单质的密度总体逐渐增大,但钾的密度比钠小。
【详解】A、卤族元素从上到下，原子半径增减增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，A正确；B. VIIA元素,非金属单质的熔沸点随核电荷数的增加而升高,因为单质属于分子晶体,熔沸点与分子间作用力有关,分子构型相同,相对分子量越大,分子间作用力越大,则熔沸点越高，B正确；碱金属元素从上到下，原子半径增减增大，金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，C正确；碱金属元素单质的密度从上到下呈现增大的趋势，钾的密度比钠小为特例，D错误；正确选项D。
5. 下列电子式或结构式错误的是
A. 的电子式：B. 的电子式：
C. 的电子式：D. 的空间结构示意图：
【答案】C
【解析】
【详解】A．的电子式：，A正确；
B．的电子式：，B正确；
C． 的电子式：，Cl最外层电子没标，C错误；
D．的空间结构示意图：，D正确；
故选D。
6. 下列各组物质中化合物类型相同且每种物质都既含有离子键又含有共价键的是
A. NaOH、H2O、NH4Cl
B. KOH、Na2O2、
C. MgO、CaBr2、NaCl
D. Na2SO4、HCl、MgCl2
【答案】B
【解析】
【详解】A．H2O为共价化合物，只含共价键，故A不符合题意；
B．KOH、Na2O2、既含有离子键又含有共价键且均属于离子化合物，故B符合题意；
C．MgO、CaBr2、NaCl只含有离子键，故C不符合题意；
D．HCl为共价化合物，只含共价键，氯化镁是离子化合物，只含有离子键，故D不符合题意；
故答案为：B。
7. 同周期的A、B、D三种元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4＞H2BO4＞H3DO4，则下列判断错误的是
A. 气态氢化物稳定性HA＞H2B＞DH3B. 原子半径A＞B＞D
C. 非金属性A＞B＞DD. 阴离子还原性B2－＞A－
【答案】B
【解析】
【分析】同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，同周期的A、B、D三元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4＞H2BO4＞H3DO4，则非金属性：A＞B＞D，原子序数：A＞B＞D，据此解答。
【详解】A．非金属性：A＞B＞D，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，则有气态氢化物稳定性HA＞H2B＞DH3，A正确；
B．同周期元素原子半径从左到右原子半径逐渐减小，原子序数：A＞B＞D，则原子半径A＜B＜D，B错误；
C．由分析可知，非金属性A＞B＞D，C正确；
D．非金属性越强，对应单质的氧化性越强，阴离子的还原性越弱，非金属性A＞B＞D，则有阴离子还原性D3-＞B2-＞A-，D正确；
答案选B。
8. 下列事实不能作为实验判断依据的是
A. 钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱
B. Br2与I2分别与足量H2的反应，判断溴与碘的非金属活动性强弱
C. 酸性H2CO3D. 铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜，判断钠与铁的金属活动性强弱
【答案】D
【解析】
【详解】分析:A.元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈；B. 元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易； C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强；D. 元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其单质与水或酸反应越剧烈。
详解:A.元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈,钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱,钠反应比镁剧烈,所以可以据此判断金属性强弱,所以A选项是正确的;
B. 元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,Br2与I2分别与足量的H2反应,根据其反应剧烈程度判断非金属性强弱,所以B选项是正确的；
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性H2CO3D. 钠投入硫酸铜溶液中,先钠和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应,铁能置换出硫酸铜中的铜,这两个实验都说明Cu的活泼性最弱,不能说明Fe、Na的活泼性强弱,故D错误;
所以本题答案选D。
9. 四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-( a、b、c、d为元素的原子序数)，它们具有相同的电子层结构，若，对下列叙述的判断正确的是
①元素的原子序数：②③元素非金属性：④最高价氧化物对应水化物碱性：
A. 只有③B. ①③C. ①②③D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，故原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，结合离子所带电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期，在同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的金属性随着原子序数的增大而减小，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强。
【详解】①四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，故原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，故正确；
②四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则：a-m=b-n=c+n=d+m，则a-b=m-n，故错误；
③原子序数c＞d，则Z在R右边，所以非金属性Z＞R，故正确；
④金属性：Y＞X，则其最高价氧化物的水化物碱性Y＞X，故错误；
正确的有①③，故选：B。
10. 从海带中提碘要经过灼烧浸取、过滤氧化、萃取、分液、蒸馏等操作，运用下列装置，不能达到相关实验目的的是
A. 装置①灼烧碎海带B. 装置②浸取海带灰中的I－
C. 装置③放出下层的水溶液D. 装置④分离碘，回收苯
【答案】A
【解析】
【详解】A、灼烧碎海带应用坩埚，装置①中的蒸发皿不能用于灼烧碎海带。
B、海带灰中的碘化物易溶于热水，故B可以达到。
C、萃取使用的有机溶剂是苯，碘易溶于苯、不易溶于水，苯的密度比水小，有机层在上层，故C可以达到。
D、碘和苯的沸点相差较大，可以用蒸馏法分离，冷凝水应从下端进水，上端出水，温度计的水银球在支气管口处，故D可以达到。
本题选A。
二、不定项选择题（每题有1—2个答案正确，每题4分，部分得分2分。共20分）
11. O、O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：O+HeO+X；O+HeO+Y。下列说法正确的是
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. O、O可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】
【分析】根据质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X微粒为He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；
B．由分析可知，X微粒为He，Y微粒为He，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；
C．由题干信息可知，O与O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；
D．自然界中不存在O2与O2并不是其化学键不稳定，而是由于O与O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；
答案选B。
12. 下列说法正确的是
A. 构成物质的分子中一定含有化学键
B. 转化为时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成
C. 和分子中每个原子最外层都具有8电子稳定结构
D. 在、晶体中，阳离子与阴离子个数比相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A．构成物质的分子中不一定含有化学键，例如稀有气体分子，A错误；
B．氧气和臭氧属于不同的物质，则转化为时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成，B正确；
C．CO2中C和O的化合价分别是+4价和－2价，PCl3中P和Cl的化合价分别是+3价和－1价，因此根据原子的最外层电子数可判断分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，C正确；
D．在Na2O、NaHSO4晶体中，阳离子与阴离子个数比分别为2∶1、1∶1，D错误；
故选BC。
13. 短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示，已知X最外层电子数为2，则下列叙述中 正确的是
A. Z一定是活泼的金属元素
B. Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
C. 1ml铁跟足量的Z单质化合时，转移的电子为3ml
D. Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物
【答案】D
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置，结合X最外层电子数为2，则X是He，Y是F，Z是S，据此解答。
【详解】A．X是He，属于稀有气体元素，A错误；
B．Y是F，无正化合价，F没有含氧酸，B错误；
C．铁和S化合生成FeS，转移2个电子，则1ml铁跟足量的Z单质化合时，转移的电子为2ml，C错误；
D．因非金属性：F>S，则Y氢化物(HF)稳定性大于Z的氢化物(H2S)，D正确；
故选D。
14. 前20号元素、、、的原子序数依次增大，且处于四个不同的周期和四个不同的主族。为元素组成的单质；甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素中的两种或三种元素组成的化合物；常温下乙为液体。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：B. 反应①中只有离子键断裂
C. 反应②为工业上制备漂白粉的反应原理D. 丁和戊中的化学键类型全部相同
【答案】C
【解析】
【分析】前20号元素、、、的原子序数依次增大，且处于四个不同的周期和四个不同的主族，则为、为Ca元素，、分别位于第二、第三周期。常温下乙为液体，应为，则为，只能为、、、中的一种，为元素组成的单质，且可以和丙反应生成三种物质，则为，为，甲为，丙为，丁、戊为、中的一种；
【详解】A．和的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：，故A错误；
B．反应①为与的反应生成氢氧化钙，中的离子键和中的共价键断裂，故B错误；
C．反应②为与的反应，该反应是工业上制备漂白粉的反应原理，故C正确；
D．中只含有离子键，而中除了含有离子键，还含有共价键，故D错误；
选C。
15. 一种化工中间体结构如图所示。X、Y、Z是同一短周期的元素，三者质子数之和为16，Y和Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数。下列说法正确的是
A. 原子半径：
B. X、Y的氧化物均会导致酸雨
C. Z的金属单质可保存在煤油中
D. X的气态氢化物和最高价氧化物的水化物可以形成离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z是同一短周期的元素，三者质子数之和为16，Y和Z最外层电子数之和等于X的最外层电子数。Z为带一个单位正电荷的离子，为锂；X可以形成3个化合键，为氮，则Y最外层电子数为4，Y为碳；
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：锂大于碳大于氮，A错误；
B．碳的氧化物不会导致酸雨，氮的氧化物可以导致酸雨，B错误；
C．锂密度小于煤油，不可保存在煤油中，C错误；
D．氮的气态氢化物和最高价氧化物的水化物可以形成离子化合物硝酸铵，D正确；
故选D。
提醒：将非选择题用黑色签字笔答在答题纸上
三、非选择题（本题包括4小题，共60分）
16. M、X、Y、Z、W元素的原子序数依次增大，M与Y同主族，X、Z的最外层电子数之和等于Z的内层电子数，最外层电子数Y是X的2倍，X、W的单质是生产、生活中应用最广的两种金属。回答下列问题：
（1）M、X、Z的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)；实验室检验常用的试剂是___________。
（2）Z离子结构示意图为___________；W在元素周期表中的位置是___________。
（3）X最高价氧化物对应水化物与强碱溶液反应的离子方程式为___________；W的单质与水蒸气在高温下反应，此反应中还原剂与还原产物的物质的量之比为___________；写出一个能体现X、W金属性强弱的离子方程式：___________。
（4）M、Y、Z元素非金属性由强到弱的顺序是___________(用元素符号表示)；能比较Y和Z的非金属性强弱的依据是___________(填标号)。
A．氢化物酸性Z强于Y
B．Z的单质能与Y的氢化物反应得到Y的单质
C．气态氢化物的稳定性Z强于Y
D．最高价氧化物对应水化物的酸性Z强于Y
【答案】（1） ①. ②. 品红溶液
（2） ①. ②. 第4周期Ⅷ族
（3） ①. ②. 3：4 ③.
（4） ①. O>Cl>S ②. BCD
【解析】
【小问1详解】
M为O ，X为Al，Z为Cl，简单离子分别为O2-、Al3+、Cl-，电子层数越多，半径越大，电子层数和核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径由大到小的顺序为：；Y为S，M为O，实验室检验SO2常用的试剂是：品红溶液；
【小问2详解】
Z为Cl，离子结构示意图为：；W为Fe，在元素周期表中的位置为：第4周期Ⅷ族；
【小问3详解】
X为Al，最高价氧化物对应水化物与强碱溶液反应的离子方程式：；W为Fe，与水蒸气在高温下反应的方程式为，此反应中铁为还原剂，水为氧化剂，还原剂与还原产物的物质的量之比为3：4；能体现Al、Fe金属性强弱的离子方程式：；
小问4详解】
同周期从左往右非金属性增强，同主族从上往下非金属性减弱，M、Y、Z元素非金属性由强到弱的顺序是O>Cl>S；
A．氢化物的酸性强弱不能比较非金属性，A错误；
B．Cl2与H2S反应得到S，可证明Cl的非金属性强于S，B正确；
C．非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，气态氢化物的稳定性：HCl强于H2S，可以说明非金属性Cl>S，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4强于H2SO4，可以说明非金属性Cl>S，D正确；
故选BCD。
17. 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，且所含碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：
(1)指出制取碘的过程中有关实验操作的名称：①__________，②__________。
(2)操作②中可供选择的有机试剂是_________(填序号)。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)现需做使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘单质的实验，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、药品，尚缺少的玻璃仪器是__________、___________。
(4)要从碘的苯溶液中提取碘和回收苯，还需要经过蒸馏操作。进行蒸馏操作时，需使用水浴加热，目的是__________，最后晶态碘在________中聚集。
【答案】 ①. 过滤 ②. 萃取和分液 ③. B ④. 普通漏斗 ⑤. 分液漏斗 ⑥. 使蒸馏烧瓶均匀受热，控制温度不过高 ⑦. 蒸馏烧瓶
【解析】
【分析】（1）从海藻中提取碘的流程为灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取分液、蒸馏；
（2）操作②为萃取，萃取剂的选择需符合与氯水互不相溶，碘的溶解度较大；
（3）使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘单质的实验，需要的操作有浸泡、过滤、氧化、萃取分液，以此分析所需实验仪器；
（4）进行蒸馏操作时，需使用水浴加热，目的是使蒸馏烧瓶均匀受热，控制温度不过高，防止苯蒸发，最后晶态碘在蒸馏烧瓶中凝华聚集。
【详解】(1) 从海藻中提取碘的流程为灼烧、浸泡、过滤、氧化、萃取、蒸馏，由图可知操作①是过滤，操作②是萃取和分液，
故答案为：过滤；萃取和分液；
(2) 操作②为萃取，萃取剂的选择需符合与氯水互不相溶，碘的溶解度较大，由于酒精、乙酸和甘油都与水互溶，故不能用作提取碘的萃取剂，
故答案选：B。
(3)为使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘单质，需经过溶解、过滤、氧化、萃取和分液这几个步骤。在过滤时缺少普通漏斗，在进行萃取和分液时缺少分液漏斗，
故答案为：普通漏斗；分液漏斗；
(4)苯的沸点为80.1℃。使用水浴加热的目的是使蒸馏烧瓶均匀受热，控制温度不过高(水浴加热时的温度不会超过100℃)。最后晶态碘在蒸馏烧瓶中聚集，
故答案为：使蒸馏烧瓶均匀受热，控制温度不过高；蒸馏烧瓶。
18. 下列物质：①②③④⑤⑥NaOH⑦⑧⑨⑩HBr。
回答下列问题：
（1）只含极性键的是______（填序号，下同）。
（2）含有极性键和非极性键的是______。
（3）含有极性键的离子化合物是____________。
（4）写出下列物质的电子式：
____________
（5）用电子式表示下列物质的形成过程：
NaCl________________________；
HCl________________________。
【答案】（1）②③⑩ （2）⑧
（3）⑥⑨ （4） ①. ②.
（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
不同原子形成的共价键为极性键，只含极性键的是②③⑩；
【小问2详解】
同种原子形成共价键为非极性键,，不同原子形成的共价键为极性键，则含有极性键和非极性键的是⑧；
【小问3详解】
含有离子键的化合物为离子化合物；含有极性键的离子化合物是⑥⑨；
【小问4详解】
为离子化合物，其电子式为：；二氧化碳为共价化合物，其电子式为： ；
【小问5详解】
氯化钠为离子化合物，则用电子式表示其形成过程：；
氯化氢为共价化合物，则用电子式表示其形成过程：。
19. 甲乙两个兴趣小组分别设计了以下两组实验：
（一）甲组同学设计实验探究Cl和S元素的非金属性。
（1）A中反应的离子方程式为__________________。
（2）B中饱和食盐水的作用是__________________。
（3）C中证明元素非金属性Cl大于S的化学方程式为____________。
（二）实验探究：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各小题。
（4）实验装置：
填写所示仪器名称B______
（5）实验步骤：
连接仪器、______、加药品后，打开a，然后滴入浓硫酸，加热（3）问题探究：（已知酸性强弱：亚硫酸>碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是__________________；
装置E中足量酸性溶液的作用是__________________；
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是____________；
③依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性______（填“能”或“否”），理由是__________________。
【答案】（1）
（2）除去中混有的HCl
（3）
（4）圆底烧瓶 （5） ①. 检查装置的气密性 ②. （浓） ③. 除去气体 ④. 盛有溶液的试管中出现白色沉淀 ⑤. 否 ⑥. 溶于水生成亚硫酸，它不是S的最高价含氧酸
【解析】
【分析】实验室用KMnO4固体与浓盐酸反应制取Cl2，由于浓盐酸易挥发，制得的Cl2中混有HCl和水蒸气，用饱和食盐水可除去HCl，H2S与Cl2发生置换反应，可证明Cl的非金属性大于S，尾气用NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
A中KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2，反应的离子方程式：2+10Cl－+16H＋=2Mn2＋+5Cl2↑+8H2O；
【小问2详解】
由分析可知，B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl。答案为：除去Cl2中混有的HCl；
【小问3详解】
C中证明元素非金属性Cl大于S，可利用Cl2与H2S发生置换反应，化学方程式为Cl2+H2S=2HCl+S↓；
【小问4详解】
由图可知，B是圆底烧瓶；
【小问5详解】
实验时，连接好装置后要先检查装置的气密性，再向其中加药品，再进行实验，故答案为检查装置的气密性；
①浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下，铜与浓硫酸反应的化学方程式是（浓）；由于从装置D中出来的气体可能含有SO2，会干扰实验，所以酸性高锰酸钾溶液的作用是除去SO2气体，
故答案为（浓）；除去SO2气体；
②根据较强的酸制备较弱的酸可知，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀时，且确认没有SO2干扰时，即可以说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强，故答案为盛有溶液的试管中出现白色沉淀；
③S元素的最高价氧化物的水化物是硫酸，而与D中碳酸氢钠反应的是亚硫酸，所以不能依据试管D中的实验现象来证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性；证明非金属性强弱应该用最高价含氧酸，故原因为：溶于水生成亚硫酸，它不是S的最高价含氧酸。