北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题

这是一份北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共21小题，共63分。
1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
2.下列元素中金属性最强的是( )
A. KB. NaC. AlD. Mg
3.“东方超环”钨铜偏滤器利用了钨熔点高、耐高温的性质。钨有五种稳定的核素。下列关于钨的说法中，不正确的是
A. 质子数为74B. 中子数为112C. 质量数为186D. 核外电子数为260
4.下列物质的电子式书写正确的是
A. B. C. D.
5.下列化合物中，含共价键的是
A. B. KClC. D. MgO
6.下列微粒中，与分子具有相同的质子数和相同的电子数的是
A. B. HFC. D.
7.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A. 金属性：B. 酸性：
C. 还原性：D. 非金属性：
8.下列化学用语或图示表达正确的是
A. 与互为同位素
B. Na的原子结构示意图：
C. 与是不同的核素
D. 用电子式表示HCl的形成过程：
9.某元素R的气态氢化物的分子式为，则R的最高正价含氧酸的分子式为
A. B. C. D.
10.X、Y、Z均为短周期元素， X、Y处于同一周期， X、Z的最低价离子分别为和，和具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A. 原子序数：
B. 最高正化合价：
C. 离子半径：
D. 原子最外层电子数：
11.变量控制是科学研究的重要方法。实验室用相同质量的大理石主要成分为与相同体积的盐酸分别在下列条件下反应制取，开始阶段化学反应速率最大的是
A. AB. BC. CD. D
12.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后，针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面
13.一定温度下，在恒容密闭容器中通入一定量和发生反应：，时反应达到平衡状态，下列说法不正确的是
A. 前，该反应的正反应速率大于逆反应速率
B. 时，正反应速率等于逆反应速率但不等于零
C. 混合气体的颜色不再发生变化，说明反应达到平衡状态
D. 时，
14.CO与反应生成的历程如下部分微粒未画出：下列分析不正确的是
A. 分子的空间结构是直线形B. 在该过程中，CO断键形成C和O
C. CO和O生成了具有共价键的D. CO和O生成的过程涉及了电子转移
15.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表，下列说法正确的是
A. N位于第二周期，第IIIA族，属于金属元素
B. 与X形成化合物的稳定性：
C. Y和Q形成的两种化合物中，阴、阳离子个数比不同
D. Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间能反应
16.下图是使LED灯发光的化学电源。下列说法不正确的是
A. 负极发生氧化反应：
B. 氢离子移向铜片，铜片表面有气泡生成
C. 溶液中有电子移向锌片
D. 如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变
17.a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，电子由d到c；a、c相连时，a极上产生大量气泡；b、d相连时，移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
A. B.
C. D.
18.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述不正确的是
A. 时反应达到平衡状态
B. 该反应为可逆反应
C. 该反应中，X和Z是反应物，Y是生成物
D. 内，用Z表示的反应速率为
19.根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
A. AB. BC. CD. D
20.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案：
下列说法正确的是
A. ①中反应的离子方程式：
B. ②中分液时，含的溶液从分液漏斗上口倒出
C. ③中与NaOH溶液发生的是氧化还原反应
D. 操作Z的名称是萃取、分液
21.下列实验能达到实验目的的是
A. 实验甲证明氧化性：
B. 实验乙比较镁、铝失电子能力的强弱
C. 实验丙探究浓度对化学反应速率的影响
D. 实验丁验证得电子能力：
二、填空题：本大题共3小题，共24分。
22.一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。
铝是该电池的__________填“正”或“负”极。Al片上发生的电极反应为__________。Cu片上发生的电极反应为__________。能证明化学能转化为电能的实验现象为__________。
装置中稀硫酸的作用是___________。
A.电极材料 电极反应物 电子导体 离子导体
从化学的角度分析该装置能产生电流的原因是__________。
请将，设计成原电池装置，并注明正、负极材料及电解质溶液。__________
23.从海水中可以制取溴等多种化工产品，提取过程如下：
酸化后的海水，可用氯气氧化得到含的溶液。
①海水中的被氧化的离子方程式是__________。
②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因__________。
通入热空气可吹出，利用了溴的__________性质。
吸收塔中用溶液吸收溴，歧化为和。再用酸化歧化后的溶液得到含的溶液，经蒸馏塔得到工业溴。写出酸化反应的离子方程式__________。
过程的目的是__________。
24.工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大，开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。
工业合成氨：
断开氮分子中的氮氮键，需要__________能量填“吸收”或“释放”。断裂1ml氢氢键、1ml氮氢键、1ml氮氮键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，反应生成放出的热量为__________kJ。
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别是1ml、3ml，实际获得的量小于2ml，原因是__________。
工业合成氨时，为提高反应速率可采取的方法有__________、__________。
我国科学家提出了采用表示金属复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如图所示。
资料：用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示反应速率。
获得的结论有：
①无LiH，催化效率最高的金属是__________。
②__________。
文献报道了可能的催化过程如下：
__________。
在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。
三、简答题：本大题共2小题，共16分。
25.下表为元素周期表的一部分，列出了7种元素在周期表中的位置，请用化学语言回答下列问题。
请回答：
写出⑦在周期表中的位置__________。
画出③、⑤所形成的化合物的电子式__________。
④、⑥的最高价氧化物对应的水化物可发生反应，写出该反应的离子方程式__________。
①、③、⑤原子半径由大到小的顺序是__________用元素符号表示。
⑤、⑦分别与①形成的化合物的稳定性由大到小的顺序是__________用化学式表示。
能体现金属性③>④的证据有__________、__________。
依据元素周期律推测：
I.Se属于__________填“金属”或“非金属”元素。
画出Se元素的原子结构示意图__________。
与⑤的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：___________>___________填化学式。___________
下列关于的性质预测合理的是__________。
A.从周期律角度，的性质类似于的
B.从物质类别角度，具有酸性氧化物的性质
C.从化合价角度，只具有氧化性
26.过氧化氢是常用的绿色氧化剂。某化学兴趣小组查阅了的相关信息，并针对它的某些性质进行了探究。
【实验方案】
在作催化剂的条件下，发生分解反应的化学方程式为__________。
对比①和②，目的是探究其他条件不变时__________对分解反应速率的影响。
对比②和③，目的是探究溶液的浓度对分解反应速率的影响，则③中__________mL。
为进一步研究和对分解反应的催化效果，化学小组同学又做了下列实验：
定性研究：小组同学用图1装置进行实验，在注射器中分别加入相同体积的溶液和溶液，可通过观察__________，定性确定反应速率的大小；某同学提出用相同体积溶液代替溶液，你认为是否合理并说明理由__________。
定量研究：小组同学利用图2装置进行定量实验，向大试管中加入的溶液，向注射器中分别加入溶液和溶液，测定的数据是__________，比较催化剂对反应速率的影响。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【详解】硅太阳能电池将光能转化为电能，故A不符；
B.锂离子电池将化学能转化为电能，故B符合；
C.风力发电将风能转化为电能，故C不符；
D.燃气灶燃烧将化学能转化为热能，故D不符；
故选B。
2.【答案】A
【解析】【详解】Na、Mg、Al属于同一周期，同周期元素从左到右，元素的金属性依次减弱，金属性，Na、K属于同一主族，同主族元素从上到下，元素的金属性依次增强，金属性，故金属性，答案选A。
3.【答案】D
【解析】【详解】的质子数为74，质量数为186，中子数为，核外电子数=质子数，故D不正确；
答案选D。
4.【答案】B
【解析】A.氯化钠是离子化合物，由和构成，的最外层电子数为8，其电子式为，故A错误；
B.水分子为共价化合物，氧原子与两个氢原子分别共用1对电子，电子式为：，故B正确；
C.二氧化碳分子中碳原子与两个氧原子分别共用2对电子，电子式为：，故C错误；
D.氮气分子的结构式，每个氮原子还含有一个孤电子对，则氮气分子的电子式为，故D错误；
答案选B。
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查共价键，难度一般，理解共价键概念是解题关键。
【解答】中钠离子和氧离子之间是离子键，没有共价键，故A错误；
B.KCl是钾离子和氯离子之间通过离子键形成的离子化合物，没有共价键，故B错误；
C.中碳原子和氢原子通过共用电子对形成共价键，含有共价键，故C正确；
D.MgO是镁离子和氧离子通过离子键形成的离子化合物，没有共价键，故D错误；
故选C。
6.【答案】B
【解析】【分析】分子的质子数为10，电子数为10。
【详解】分子的质子数为18，电子数为18，A不符合题意；
B.HF分子的质子数为10，电子数为10，B符合题意；
C.离子的质子数为11，电子数为10，C不符合题意；
D.离子的质子数为16，电子数为18，D不符合题意；
故选B。
7.【答案】B
【解析】A.Mg、Al为同一周期元素，从左往右元素的金属性依次减弱，则金属性：能够用元素周期律解释，A不合题意；
B.同周期元素，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强， 不是最高价氧化物对应的水化物，不能用元素周期律解释，B符合题意；
C.S、Cl为同一周期元素，从左往右元素的非金属性依次增强，则对应单质的氧化性依次增强，对应简单阴离子的还原性则依次减弱，故还原性：能用元素周期律解释，C不合题意；
D.同主族元素，从上到下，非金属性减弱，则非金属性：可以用元素周期律解释，D不合题意；
故答案为：B。
8.【答案】C
【解析】【详解】与是由氧元素组成的不同单质，应该互为同素异形体，不是同位素，故A错误；
B.的结构示意图为，Na原子的结构示意图为，故B错误；
C.与是质子数相同、中子数不同的两种原子，互为同位素，是氢元素的两种不同核素，故C正确；
D.HCl是共价化合物，H、Cl原子间共用1对电子对，Cl原子最外层电子数为8，其形成过程为，故D错误；
答案选C。
9.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查元素的最高正价含氧酸的分子式，难度一般，理解元素化合价规律是解题关键。
【解答】R的气态氢化物的分子式为，最低负化合价为，则其最高正价为价，由化合价规则可知：、、、中R元素的化合价分别为、、、，故R的最高价含氧酸的分子式为，故答案为B。
10.【答案】A
【解析】【分析】X、Y、Z均为短周期元素，X、Z的最低价离子分别为和，则X为Ⅵ元素，Z为Ⅶ族元素，和具有相同的电子层结构，则Y为Na元素，Z为F元素，X、Y处于同一周期，则X为S元素，据此分析。
【详解】由分析知，X、Y、Z分别为S、Na、F，则原子序数：，故A正确；
B.F为正价，S的最高正价为价，Na的最高正价为价，故B错误；
C.电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大离子半径越小，则离子半径：，故C错误；
D.原子最外层电子数：，故D错误；
答案选A。
11.【答案】D
【解析】【详解】已知反应物浓度越大，反应温度越高反应速率越快，对比题干四组实验条件可知，D组实验中的盐酸浓度大于C组，温度高于B组，则D组的开始阶段化学反应速率最大，故答案为：D。
12.【答案】C
【解析】【详解】温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，选项A不符合；
B.由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，选项B不符合；
C.Zn 与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；
D.反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内压强增大，温度升高，反应为放热反应，选项D不符合；
答案选C。
13.【答案】D
【解析】【详解】前该反应未达到平衡，在向正反应移动，该反应的正反应速率大于逆反应速率，故A正确；
B.tmin时，该反应达到平衡，正反应速率等于逆反应速率但不等于零，故B正确；
C.混合气体的颜色不再发生变化，说明的物质的量浓度不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D.未告知起始的和的物质的量，无法计算平衡时候：：，故D错误；
答案选D。
14.【答案】B
【解析】【详解】根据图示，分子的空间结构为直线形，故A正确；
B.根据过程示意图，CO中的化学键没有断裂形成C和O，故B错误；
C.的结构式为，CO和O生成了具有共价键的，故C正确；
D.CO中C显价，中C显价，CO和O生成存在化合价的变化，所以涉及电子转移，故D正确；
选B。
15.【答案】D
【解析】【分析】短周期元素中，Q只有价，没有最高正化合价，则Q为O元素；M有、价，则M为Cl元素；R有、价，处于VA族，原子半径小于Cl而大于O，故R为N元素；X、Y、Z、N最高正化合价分别为、、、，分别处于IA族、IA族、IIIA族、IIIA族，结合原子半径分析可知，X为H元素、Y为Na元素、Z为Al元素、N为B元素。
【详解】由分析可知，N为B元素，位于第二周期，第IIIA族，属于非金属元素，A错误；
B.由分析可知，R为N元素，Q为O元素，X为H元素，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：，则与X形成化合物的稳定性：，B错误；
C.由分析可知，Y为Na元素，Q为O元素，Y和Q形成的两种化合物分别为、，阴、阳离子个数比均为，C错误；
D.由分析可知，Y为Na元素、Z为Al元素、M为Cl元素，Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、、，为两性氢氧化物，则两两之间均能反应，D正确；
故选D。
16.【答案】C
【解析】【分析】该电池中发生的反应为，Zn失去电子，为负极，电极反应式为，铜片为正极，电极反应式为。
【详解】负极失去电子，发生氧化反应：，A正确；
B.铜片为正极，则氢离子移向铜片，在铜片表面得到电子生成，故有气泡生成，B正确；
C.电子不能出现在溶液中，则溶液中不可能有电子移向锌片，C错误；
D.铁的金属性比铜的金属性活泼，如果将锌片换成铁片，铁片作负极，铜片仍然作正极，则电路中的电流方向不变，D正确；
故选C。
17.【答案】A
【解析】a、b相连时，电流由a经导线流向b，a是正极、b是负极，活动性；c、d相连时，电子由d到c，d是负极、c是正极，活动性；a、c相连时，a极上产生大量气泡，a是正极、c是负极，活动性；b、d相连时，移向d极，d是正极，b是负极，活动性，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为，
故选A。
18.【答案】A
【解析】【详解】由图可知，反应进行到时X、Z的物质的量仍在减少，Y的物质的量仍在增多，则反应没有达到平衡状态，A错误；
B.反应进行到时各物质的物质的量不变，即达到平衡状态，则反应为可逆反应，B正确；
C.由图可知，反应中X、Z的物质的量在减少，Y的物质的量在增多，则X和Z是反应物，Y是生成物，C正确；
D.内，用Z表示的反应速率，D正确；
故选A。
19.【答案】D
【解析】【详解】金属的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，金属性：，Na与冷水反应剧烈，K与冷水反应更剧烈，则Li与冷水反应缓慢，推测合理，故A不选；
B.金属的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：，碱性强于，则碱性强于，推测合理，故B不选；
C.非金属的非金属性越强，其单质与氢气化合越容易，非金属性：，与在暗处剧烈反应，与光照或点燃时反应，则与反应需要加热到一定温度，推测含量，故C不选；
D.在元素周期表中，处于金属和非金属分界线处元素的单质能作半导体材料，Si、Ge位于金属和非金属分界线处，可以作半导体材料，但C、Pb属于第Ⅳ元素，但其单质不能作半导体材料，推测不合理，故D选；
答案选D。
20.【答案】C
【解析】【分析】海带浸取液中含有，向海带浸取液中加入和稀发生氧化还原反应得到含有的水溶液，向含有的水溶液中加入，经过萃取、分液操作得到含有的溶液，向含有的溶液中加入NaOH溶液，与NaOH反应生成NaI和NaIO，与有机物分层，上层溶液含有NaI和NaIO，向其中加入溶液发生氧化还原反应得到含的悬浊液，经过过滤操作得到固体。
【详解】向海带浸取液中加入和稀发生氧化还原反应得到含有的水溶液，则①中反应的离子方程式：，A错误；
B.的密度大于水，则②中分液时，含的溶液从分液漏斗下口倒出，B错误；
C.与NaOH反应生成NaI和NaIO，I元素化合价发生变化，则③中与NaOH溶液发生的是氧化还原反应，C正确；
D.含的悬浊液经过过滤操作得到固体，则操作Z的名称是过滤，D错误；
故选C。
21.【答案】A
【解析】【详解】高锰酸钾氧化浓盐酸生成黄绿色的氯气，证明氧化性：；氯气氧化KI生成，淀粉遇碘变蓝，证明氧化性：，所以实验甲可证明氧化性：，A符合题意；
B.金属不同，盐酸的浓度也不同，存在两个变量，不能比较镁、铝失电子能力的强弱，B不符合题意；
C.常温下，Fe遇浓硫酸发生钝化不产生氢气，Fe与稀硫酸反应生成氢气，不能探究浓度对化学反应速率的影响，C不符合题意；
D.盐酸中的HCl不是氯元素最高价氧化物对应的水化物，则不能根据盐酸、碳酸的酸性强弱比较Cl、C的非金属性强弱，即不能验证其得电子能力，D不符合题意；
故选A。
22.【答案】负 电流表的指针发生偏转
负极反应物Al失电子，外电路中，电子从铝片流向铜片，正极反应物得电子；内电路中，向铜片移动，向铝片移动；形成闭合回路

【解析】【分析】装置图中活泼性不同的电极中，Al为原电池负极失电子发生氧化反应，溶液中氢离子在正极上得到电子发生还原反应生成氢气，电子流向是负极到电流表，再到正极，电解质中氢离子向正极移动，硫酸根向负极移动；
【详解】是该电池的负极，Al片上发生的电极反应为：，Cu片上发生的电极反应为：，能证明化学能转化为电能的实验现象为：电流表的指针发生偏转；
装置中稀硫酸的作用是：电极反应物，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，做离子导体，阴阳离子定向移动形成闭合回路，故答案为：BD；
从化学的角度分析该装置能产生电流的原因是：负极反应物Al失电子，外电路中，电子从铝片流向铜片，正极反应物得电子；内电路中，向铜片移动，向铝片移动；形成闭合回路；
，设计成原电池装置，，设计成原电池装置，反应中Zn失电子发生氧化反应，负极为Zn，正极选择铜，电解质溶液选择硫酸铜溶液做离子导体，外电路中用导线连接电极形成电子导体，装置图为：。
23.【答案】 Cl和Br位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数，核对最外层电子的吸引力，原子半径，得电子能力非金属性，氧化性强于，所以海水中的可以被氧化
挥发性
富集溴元素

【解析】【分析】由流程可知，海水酸化后通入氯气发生反应：，热空气吹出溴，用溶液吸收溴，歧化为和，再用酸化歧化后的溶液得到，发生离子方程式：，最后蒸馏塔中分离得到工业溴。
【详解】①据分析可知，海水中的被氧化的离子方程式是。
②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因是Cl和Br位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数，核对最外层电子的吸引力，原子半径，得电子能力非金属性，氧化性强于，所以海水中的可以被氧化。
通入热空气可吹出，利用了溴的挥发性的性质。
据分析可知，酸化反应的离子方程式。
过程的目的是富集溴元素。
24.【答案】吸收 92
该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物
升温 加压、催化剂等
在、催化剂相同时，有LiH，反应速率加快

【解析】【详解】断开氮分子中的氮氮键，需要吸收能量，断裂1ml氢氢键、1ml氮氢键、1ml氮氮键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，反应的化学方程式：，，反应生成放出的热量92kJ；
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别是1ml、3ml，实际获得的量小于2ml，原因是：该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物；
工业合成氨时，为提高反应速率可采取的方法有：升温、加压、催化剂等；
①由图可知，无LiH，催化效率最高的金属是Fe；
②由图像分析可得到结论：在、催化剂相同时，有LiH，反应速率加快；
该反应的总反应是工业合成氨的反应：，用总反应减去反应i、反应ii可得反应iii为：。
25.【答案】第四周期VIIA族
与水或酸反应置换出氢气的难易程度：Mg易、Al难 最高价氧化物对应水化物的碱性：或镁可以从铝的盐溶液置换出铝
非金属 AB

【解析】【分析】根据元素周期表结构可知，①为H元素，②为Na元素，③为Mg元素，④为Al元素，⑤为Cl元素，⑥为K元素，⑦为Br元素。
【详解】⑦为Br元素，核电荷数为35，原子核外电子层数为4，最外层电子数为7，则其在周期表中的位置为第四周期VIIA族。
③、⑤所形成的化合物为离子化合物，其电子式为。
④、⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为、KOH，两者反应的离子方程式为。
电子层越多，原子半径越大，当电子层相同时，原子序数越小，原子半径越大，则①、③、⑤原子半径由大到小的顺序是。
元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：，则⑤、⑦分别与①形成的化合物的稳定性由大到小的顺序是。
能体现金属性③>④的证据有与水或酸反应置换出氢气的难易程度：Mg易、Al难；最高价氧化物对应水化物的碱性：或镁可以从铝的盐溶液置换出铝。
名称为硒，属于非金属元素。
元素的核电荷数为34，原子核外电子层数为4，最外层电子数为6，则其原子结构示意图为。
与⑤的非金属性，则最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为。
和S位于同主族，性质相似，则从周期律角度，的性质类似于的，A符合题意；
B.从物质类别角度，的性质类似于的性质，则具有酸性氧化物的性质，B符合题意；
C.从化合价角度，中Se元素化合价处于中间价态，既可以升高也可以较低，具有氧化性和还原性，C不符合题意；
故选AB。
26.【答案】有无催化剂 15
气球膨胀的快慢 否；阴离子不同，可能有干扰 相同时间内，量气管内液面上升的高度或者量气管内液面上升一定高度所需要的时间

【解析】【分析】该实验的实验目的是探究催化剂、反应物浓度对反应速率的影响。
【详解】二氧化锰做催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
由表格数据可知，实验①和实验②的反应温度和过氧化氢溶液的浓度都相同，实验①没有使用催化剂，实验②使用了催化剂，所以实验目的是其他条件相同时，探究有无催化剂对反应速率的影响，故答案为：有无催化剂；
由题意可知，实验②和实验③探究过氧化氢溶液对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，实验时溶液总体积应保持不变，则实验③中，故答案为：15；
由实验装置图可知，在其它条件相同时，可以借助气球膨胀的快慢判断产生气体的速率，从而判断不同种类的催化剂对反应速率的影响大小；氯化铁溶液和硫酸铜溶液的阴、阳离子都不同，阴离子可能干扰实验，所以不能用等浓度的硫酸铜溶液代替氯化铜溶液，故答案为：气球膨胀的快慢；否；阴离子不同，可能有干扰；
为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，需要测量相同时间内收集气体的体积或收集相同体积气体所需要的时间，从而比较催化剂对反应速率的影响，故答案为：相同时间内，量气管内液面上升的高度或者量气管内液面上升一定高度所需要的时间。
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
风力发电
燃气灶燃烧
选项
A
B
C
D
盐酸的浓度
3
3
实验温度
25
25
40
40
元素代号
X
Y
Z
N
M
R
Q
原子半径
最高正价

最低负价



选项
事实
推测
A
Na与冷水反应剧烈，K与冷水反应更剧烈
Li与冷水反应缓慢
B
碱性强于
碱性强于
C
与在暗处剧烈反应，与光照或点燃时反应
与反应需要加热到一定温度
D
Si是半导体材料，同主族的Ge也是半导体材料
第IVA元素形成的单质都是半导体材料
①











②
③

④



⑤

⑥













Se
⑦


















实验编号
溶液
蒸馏水
催化剂
温度
①
3
10
20
无催化剂
20
②
3
10
20
固体
20
③
3
15
X
固体
20