2024-2025学年甘肃省庆阳长庆中学高二下化学期末经典模拟试题含解析.doc

2024-2025学年甘肃省庆阳长庆中学高二下化学期末经典模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、有机物分子中，当某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”。例如，如下所示的是某有机物分子的结构简式，其中带“*”的碳原子就是手性碳原子。当此有机物分别发生下列反应后，生成的有机物分子中仍含有手性碳原子的是

A．与乙酸发生酯化反应 B．与NaOH水溶液反应
C．催化剂作用下与H2反应 D．与银氨溶液作用只发生银镜反应
2、四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其原子的最外层电子数之和为19，W和X元素原子内质子数之比为1:2，X2+和Z-的电子数之差为8。下列说法不正确的是
A．WZ4分子中W、Z原子通过共价键结合且最外层均达到8电子结构
B．离子半径从大到小的顺序是Y、Z、X
C．W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是元素Z
D．W与Y通过离子键形成离子化合物
3、下图所示装置在中学实验中有很多用途，可根据实验目的在广口瓶中盛放适量某试剂。下面有关其使用有误的是（ ）

A．瓶内装饱和食盐水，可用于除去氯气中的HCl气体，气体应a进b出
B．瓶内装水，可用于除去NO气体中的NO2气体，气体应a进b出
C．瓶口朝上，可用于收集NH3，气体应b进a出
D．瓶口朝下，可用于收集CH4气体，气体应b进a出
4、下列说法正确的是（ ）
A．酯化反应、硝化反应、水解反应均属于取代反应
B．由乙醇生成乙烯的反应与乙烯生成溴乙烷的反应类型相同
C．石油的裂解是化学变化，而石油的分馏和煤的气化是物理变化
D．蛋白质、糖类、油脂均是能发生水解反应的天然高分子化合物
5、为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是
A．Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
6、下列化学用语表示正确的是（）
A．四氯化碳分子的比例模型： B．氯乙烷结构简式：CH2ClCH2Cl
C．CH3CH2NO2与H2NCH2COOH互为同分异构体 D．丙烯的键线式：
7、某新型二次电池反应原理为M+3Cn（MCl4）+4MC14－4M2C17－+3Cn（M代表金属，Cn代表石墨）。装置如图所示。下列说法正确的是

A．放电时，MCl4－向b极迁移
B．放电时，a极反应为M－3e－+7MCl4－=4M2Cl7－
C．充电时，阳极反应式为Cn+MCl4－+e－=Cn（MCl4）
D．电路上每转移lmol电子最多有3 mol Cn（MCl4）被还原
8、X、Y、Z、W、M五种短周期元素，X、Y同周期，X、Z同主族，Y形成化合物种类最多，X2-、W3+具有相同的电子层结构，M为短周期主族元素中原子半径最大的元素。下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序为M＞W＞X＞Z＞Y
B．W元素形成的可溶性盐溶液一定显碱性
C．M、X只能形成离子化合物，且形成的离子化合物中只含离子键
D．W的氧化物与Z、M的最高价氧化物的水化物均能反应
9、绿水青山是总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NH4＋废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：

已知：NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O
下列说法正确的是
A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO4
B．X可以是空气，且需过量
C．处理含NH4＋废水时，发生的反应为：NH4++5NO2-+4H+=6NO+4H2O
D．捕获剂所捕获的气体主要是CO
10、NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是（）
A．1mol/L Na2SO4溶液液中含氧原子的数目一定大了4NA
B．1L 0.1mol/L Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA
C．生成1mol氧化产物时转移电子数为4NA
D．通常状况下11.2L CO2中含质子的数目为11NA
11、用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）

A．装置①可用于除去Cl2中含有的少量HCl气体
B．按装置②所示的气流方向可用于收集H2、NH3等
C．装置③可证明非金属性Cl>C>Si
D．装置④向左推动针筒活塞可检验该装置的气密性
12、关于下列各装置图的叙述中，正确的是

A．实验室用装置①制取氨气
B．装置②中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并能防止倒吸
C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D．装置④是电解池，锌电极为正极，发生氧化反应
13、下列说法正确的是（ ）
A．有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B．非金属氧化物不一定是酸性氧化物
C．金属氧化物一定是碱性氧化物
D．纯净物只由一种原子组成，而混合物由多种原子组成
14、药物使数以万计的人摆脱疾病困扰，是我国科学家最近新合成的一种药物，下列关于该有机物的说法错误的是
A．该有机物的分子式为C11H16O
B．该有机物可以使溴水褪色
C．该有机物易溶于水
D．光照，该有机物可以与氯气发生取代反应
15、下列物质中不能由铁跟非金属单质直接结合而成的是
A．四氧化三铁 B．硫化亚铁 C．氯化铁 D．氯化亚铁
16、能和银氨溶液反应，出现银镜现象的是
A．乙烯 B．苯 C．甲醛 D．乙酸乙酯
二、非选择题（本题包括5小题）
17、某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂的体积(V)的关系如图所示。

(1)若Y是盐酸，所得到的关系图如图甲所示，则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_____，ab段发生反应的离子是_________，bc段发生反应的离子方程式是_________。
(2)若Y是NaOH溶液，所得到的关系图如图乙所示，则X中一定含有的离子是__________，假设X溶液中只含这几种离子，则溶液中各离子物质的量之比为_____，ab段反应的离子方程式为_____________。
18、短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大， X、Z、W 均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW是氯碱工业的主要原料，Z的最外层电子数为4，请回答以下问题：
(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为____________________________________。
(2)X的另一种氢化物X2H4可作为火箭推进器燃料，其结构式为__________________ 。
(3)Y的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为 ___________。
(4)Z的氧化物属于晶体，工业制备Z单质的化学方程式为________________________。
(5)W单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用X气态氢化物的浓溶液检验W单质是否泄露，写出反应的化学方程式_________________________________________ 。
19、实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。
资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________（锰被还原为Mn2+）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。
Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。
Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性＞，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性＞。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：________________。
20、（1）只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的溶液进行鉴别的是_______(填序号)。
①AlCl3 溶液和 NaOH 溶液②Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液
③NaAlO2 溶液和盐酸④Al2(SO4)3 溶液和氨水
⑤苯与水⑥AgNO3、BaCl2、K2SO4 和 Mg(NO3)2 四种溶液
⑦NaNO3、FeCl3、NaCl、AgNO3四种溶液⑧NaHCO3 溶液与稀硫酸
（2）按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。

则(1)(2)(3)(4)的分离提纯方法依次为__________、__________、__________、__________。
（3）下列说法正确的是_________(填序号)。
①常压蒸馏时，加入液体的体积可超过圆底烧瓶容积的三分之二
②除去铜粉中混有 CuO 的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
③将 Cl2 与 HCl 的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
④用 CCl4 萃取碘水中的 I2 的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层
⑤滤液若浑浊，可能是液面高于滤纸边缘造成的
⑥NaCl 溶液蒸发时可以加热至蒸干为止
⑦蒸馏时，可以把温度计插入混合液体中
⑧可以用酒精萃取碘水中的I2。
⑨CCl4 萃取溴水中溴时，静置分层后上层为橙红色，分液时，从上口先倒出上层液体
21、以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下：

回答下列问题：
（1）葡萄糖的实验式为_________________________________。
（2）E中含有的官能团为羟基、醚键和__________________________。
（3）由B到C的反应类型为_____________________。
（4）C的结构简式为_____________________。
（5）由D到E的反应方程式为____________________________________。
（6）F是B的同分异构体，7.30g的F与足量饱碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有__________种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3:1:1的结构简式为_____________________。
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、D
【解析】
根据题意知，手性碳原子连接4个不同的原子或原子团，如果反应后的生成物的碳原子上连接4个不同的原子或原子团，则其生成物就含有手性碳原子，以此解答该题。
【详解】
A．该有机物与乙酸反应生成的酯中，原来的手性碳原子现在连接两个CH3COOCH2-，所以没有手性碳原子，A错误；
B．该有机物与氢氧化钠溶液反应后生成的醇中，原来的手性碳原子现在连接两个-CH2OH，所以没有手性碳原子，B错误；
C．该有机物在催化剂作用下与氢气反应，原来的手性碳原子现在连接两个-CH2OH，所以没有手性碳原子，C错误；
D．该有机物与银氨溶液反应后的生成的有机物中，原来的手性碳原子现在连接的原子或原子团是：一个溴原子、一个-CH2OH、一个CH3COOCH2-、一个-COOH，所以该原子仍然是手性碳原子，D正确。
答案选D。
本题考查了手性碳原子的判断，为高频考点，明确“手性碳原子连接4个不同的原子或原子团”是解本题的关键，根据有机物的结构来分析解答即可。
2、D
【解析】
X失去两个电子得到X2+，Z得到一个电子为Z-，由于两个离子的电子数之差为8，则X、Z这两种元素处于同一周期，即X为Be时，Z为F；X为Mg时，Z为Cl。由于W和X元素原子内质子数之比为1:2，若X为Be，则W为He，不符合题意。故X为Mg，Z为Cl，W为C。它们的最外层电子数之和为19，且Y在X之后，Z之前，则Y为S。综上所述，W为C，X为Mg，Y为S，Z为Cl。
【详解】
A. WZ4为CCl4，C-Cl键属于共价键， C、Cl的最外层都达到了8电子结构，A正确；
B. Y、Z、X的简单离子分别为S2-、Cl-、Mg2+，这三种离子的半径依次减小，B正确；
C. W为C，Y为S，Z为Cl，由于Cl的非金属性最强，所以最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是Cl，即C正确；
D. W为C，Y为S，形成的化合物为CS2，该物质是共价化合物，D错误；
故合理选项为D。
3、D
【解析】
A. 除去氯气中的HCl气体，可以选用饱和食盐水，气体应a进b出，故A正确；B. 二氧化氮能够与水反应生成一氧化氮，可用水除去NO气体中的NO2气体，气体应a进b出，故B正确；C. 氨气的密度小于空气，瓶口朝上，可用于收集NH3，气体应b进a出，故C正确；D. 甲烷的密度小于空气，瓶口朝下，可用于收集CH4气体，气体应a进b出，故D错误；故选D。
此题考查了气体的收集、净化、检验，是一个综合性比较强的题目。对于“多功能瓶”在实验中有很多用途，如用它净化或检验气体时，也可以用它来收集气体。本题的易错点为CD，要正确理解向上和向下排空气法收集气体的原理。
4、A
【解析】
A. 酯化反应、硝化反应、水解均属于取代反应类型，A项正确；
B. 乙醇生成乙烯属于消去反应，乙烯生成溴乙烷属于加成反应，B项错误；
C. 石油的裂解、煤的气化都是化学变化，而石油的分馏是物理变化，C项错误；
D. 油脂不是天然高分子化合物，D项错误；
答案选A。
5、D
【解析】
A.NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，由于NaOH适量，A项正确；
B.Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，通入CO2可以将少量的Na2CO3转化为NaHCO3而除去,B项正确；
C.2Na2O＋O22Na2O2，在空气中可以将少量的Na2O转化为Na2O2而除去，C项正确；
D.Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2NaOH，D项错误。
故选D。
6、C
【解析】
A．四氯化碳分子的比例模型中，氯原子的原子半径比碳原子的原子半径大，而在该模型中原子半径的大小错误，故A错误；
B．氯乙烷的分子式为C2H5Cl，故其结构简式为CH3CH2Cl，故B错误；
C．分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，CH3CH2NO2与H2NCH2COOH的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，故C正确；
D. 丙烯的结构简式为CH3CH=CH2，故其键线式为，故D错误；
答案选C。
注意比例模型中，原子的半径大小和空间构型！
7、B
【解析】
由二次电池反应原理可知，放电时，a极为电池的负极，负极上M失电子发生氧化反应生成M2Cl7－，电极反应式为M－3e－+7MCl4－=4M2Cl7－，b极为正极，Cn（MCl4）在正极上得电子发生还原反应生成Cn，电极反应式为Cn（MCl4）+e－= Cn+MCl4－，充电时，a极为阴极、b极为阳极。
【详解】
A项、放电时，阴离子向负极移动，a极为电池的负极，则MCl4－向a极迁移，故A错误；
B项、放电时，a极为电池的负极，负极上M失电子发生氧化反应生成M2Cl7－，电极反应式为M－3e－+7MCl4－=4M2Cl7－，故B正确；
C项、充电时，b极为阳极，Cn在阳极上失电子发生氧化反应生成Cn（MCl4），电极反应式为Cn+MCl4－—e－=Cn（MCl4），故C错误；
D项、由二次电池反应方程式可知，每转移3mol电子有3 mol Cn（MCl4）被还原，故D错误；
故选B。
本题考查二次电池，注意运用二次电池反应原理判断电极，能够正确书写放电和充电时的电极反应式是解答关键。
8、D
【解析】
Y形成化合物种类最多，故Y是碳，X、Y同周期且能形成X2-，故X是氧，X2-、W3+具有相同的电子层结构，故W是铝，X、Z同主族，故Z是硫，M为短周期主族元素中原子半径最大的元素，M是钠。
A、原子半径大小顺序为M＞W＞Z＞Y＞X，A项错误；
B、氯化铝溶液显酸性，B项错误；
C、过氧化钠中有共价键，C项错误；
D、W的最高价氧化物是两性氢氧化物，与Z、M的最高价氧化物的水化物均能反应，D项正确；
答案选D。
9、D
【解析】
A.二氧化碳、二氧化硫与石灰乳反应生成碳酸钙、亚硫酸钙，则固体1中主要含有CaCO3、CaSO3，A错误；
B.X可以是空气，且至少保证生成的二氧化氮与一氧化氮的物质的量之比为1：1时即可，不需过量，B错误；
C.处理含NH4＋废水时，生成无污染的气体氮气，发生的反应为：NH4++NO2-=N2+2H2O，C错误；
D.CO与石灰乳、NaOH均不反应，则气体2为CO，捕获剂所捕获的气体主要是CO，D正确；
答案为D。
10、C
【解析】
A、未注明溶液的体积，无法判断1mol/L Na2SO4溶液中含氧原子的数目，选项A错误；
B、1L 0.1mol/L Na2S溶液中含有0.1mol Na2S，硫离子水解生成HS-和氢氧根离子，阴离子的数目大于0.1NA，选项B错误；
C、根据方程式，氧化产物为二氧化碳，生成1mol氧化产物时转移电子数为4NA，选项C正确；
D、通常状况下，气体摩尔体积不是22.4L/mol，故11.2L CO2物质的量不是0.5mol，所含质子的数目不是11NA，选项D错误；
答案选C。
本题考查阿伏加德罗常数的计算，使用摩尔体积需要注意：①气体摩尔体积适用的对象为气体，标况下水、四氯化碳、HF等为液体，不能使用；②必须明确温度和压强是0℃，101kPa，只指明体积无法求算物质的量。本题的易错点为选项B，要注意水解对离子数目的影响，可以根据水解方程式判断。
11、D
【解析】试题分析：A、氢氧化钠和氯气反应，应用饱和食盐水除杂，故A错误；B、H2、NH3密度比空气小，应用向下排空法收集，气体应短进长出，故B错误；C、比较非金属性，应用最高价氧化物对应的水化物，不能用盐酸，故C错误；D、如不漏气，向左推动针筒活塞，可观察到液面发生变化，可用于检查是否漏气，故D正确；故选D。
考点：考查了实验方案的评价的相关知识。
12、B
【解析】
试题分析：A、氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气，实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH）2CaCl2＋2H2O+2NH3↑，A错误；B、氨气不溶于四氯化碳，但易溶于水，四氯化碳的密度比水大，氨气从四氯化碳进入水中可被吸收，有效防止倒吸，B正确；C、氢氧化亚铁具有还原性，易被空气中氧气氧化，应用胶头滴管插入到硫酸亚铁液面以下，C错误；D、装置④是电解池，锌电极与电源的正极相连，为阳极，发生氧化反应，D错误，答案选B。
考点：考查化学实验基本操作
13、B
【解析】A．氧气转化为臭氧，无元素的化合价变化，则为非氧化还原反应，故A错误；B．酸性氧化物是指能与水反应生成相应的酸，而不生成其他物质的氧化物，碱性氧化物为能与水反应生成相应的碱，而不生成其他物质的氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如一氧化碳，故B正确；C．金属氧化物不一定是碱性氧化物，比如Mn2O7是金属氧化物但是酸性氧化物，Al2O3是金属氧化物但是两性氧化物，故C错误； D．纯净物只由一种原子组成，而混合物不一定含有多种原子，如金刚石和石墨，属于混合物，但只含有一种原子，故D错误；故选B。
14、C
【解析】
A、根据有机物结构简式可判断该有机物的分子式为C11H16O，A正确；
B、该有机物分子中含有碳碳双键和碳碳三键，可以使溴水褪色，B正确；
C、该有机物分子中疏水基团较大，故该物质难溶于水，C错误；
D、含有甲基，在光照条件下，该有机物可以与氯气发生取代反应，D正确；
答案选C。
15、D
【解析】
A. 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，A不选；
B. 铁在硫蒸汽中燃烧生成硫化亚铁，B不选；
C. 铁在氯气中燃烧生成氯化铁，C不选；
D. 铁在氯气中燃烧生成氯化铁，氯化亚铁不能由铁跟非金属单质直接结合而成，D选。
答案选D。
16、C
【解析】
含有醛基的物质能和银氨溶液反应，出现银镜现象，据此判断。
【详解】
A. 乙烯含有碳碳双键，不能发生银镜反应，A不选；
B. 苯不能发生银镜反应，B不选；
C. 甲醛含有醛基，能发生银镜反应，C选；
D. 乙酸乙酯不含有醛基，不能发生银镜反应，D不选；
答案选C。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、SiO32—、AlO2- CO32- 3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O Al3+ Mg2+ NH4+ Cl- 2:1:4:12 NH4++OH-═NH3•H2O
【解析】
无色溶液中不可能含有Fe3+离子。
（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，盐酸和碳酸根离子反应生成气体，则溶液中不含镁离子、铝离子；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和盐酸反应，部分沉淀和盐酸不反应，说明溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子，弱酸根离子和铵根离子能双水解，所以溶液中含有的阳离子是钠离子；
（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，氢氧化钠和铵根离子反应生成气体；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有铝根离子和镁离子，则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子，所以溶液中含有的阴离子是氯离子。
【详解】
（1）如果Y是盐酸，由图可知，向溶液中加盐酸，先生成沉淀后沉淀部分溶解，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-，不含Al3+、Mg2+；ab段，沉淀的量没有变化，说明溶液中含有CO32-，盐酸和碳酸根离子反应，反应的离子方程式依次为CO32-+H+═HCO3-和HCO3-+H+═H2O+CO2↑；bc段,氢氧化铝沉淀与盐酸反应生成偏铝酸钠和水，硅酸沉淀不反应，沉淀部分溶解，反应的离子方程式为3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O，故答案为：SiO32—、AlO2—；CO32-；3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O；
（2）若Y是氢氧化钠，由图可知，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或两者中的一种，由于弱碱阳离子和弱酸的阴离子会双水解而不能共存，即溶液中不含CO32-、SiO32-、AlO2-，由于溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl-；ab段，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：NH4++OH-═NH3•H2O，即溶液中含NH4+；bc段，沉淀的质量减少但没有完全溶解，即部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有Al3+、Mg2+，bc段的反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，则X中一定含有的离子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；由于溶液中有Al3+、Mg2+，oa段转化为沉淀的离子是Al3+、Mg2+，ab段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体，反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3•H2O；溶液中有Al3+、Mg2+，即沉淀中含Al（OH）3和Mg（OH）2，故bc段的反应离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，NH4+反应需要NaOH的体积是2V，由于Al（OH）3溶解时需要的NaOH的体积是V，则生成Al（OH）3需要的NaOH的体积是3V，而生成Mg（OH）2和Al（OH）3共消耗NaOH的体积为4V，则生成Mg（OH）2需要NaOH溶液的体积是V，则n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=2：1：4，根据溶液要呈电中性，即有：3n（Al3+）+2n（Mg2+）+n（NH4+）=n（Cl-），故n（Cl-）=12，即有：n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）：n（Cl-）=2：1：4：12，故答案为：Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；2：1：4：12；NH4++OH-═NH3•H2O。
本题考查无机物的推断，注意根据溶液的颜色结合题给图象确定溶液中存在的离子，再结合物质之间的反应来确定微粒的量是解答关键。
18、2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2C+SiO22CO↑+Si 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
【解析】
短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X、Z、W 均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X为N元素；YW是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则Y为Na、W为Cl元素；Z的最外层电子数为4，原子序数大于Na，则Z为Si元素，据此进行解答。
【详解】
根据分析可知，X为N元素，Y为Na，Z为Si，W为Cl元素。
(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
(2)X2H4为N2H4，其结构简式为NH2-NH2，每个氮原子形成三个化学键，N2H4的结构式为；
(3)Na的氧化物中既含离子键又含共价键的为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为；
(4)Z为Si元素，其氧化物为SiO2，二氧化硅属于原子晶体；工业上用碳与二氧化硅在高温下反应制取硅，该反应的化学方程式为：2C+SiO22CO↑+Si；
(5)W单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性气体，X气态氢化物为氨气，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，结合电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。
本题考查元素周期表、元素周期律的应用的知识，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的书写原则，物质的化学性质及物理性质，试题培养了学生的学以致用的能力。
19、2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2OCl2+2OH−Cl−+ClO−+H2OFe3+4FeO42−+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O排除ClO−的干扰>溶液的酸碱性不同若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）
【解析】
分析：（1）KMnO4与浓盐酸反应制Cl2；由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl；Cl2与Fe（OH）3、KOH反应制备K2FeO4；最后用NaOH溶液吸收多余Cl2，防止污染大气。
（2）①根据制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。
I.加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+。
II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH洗涤除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，方案II在酸性条件下，说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。
详解：（1）①A为氯气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl，除杂装置B为。
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，还有Cl2与KOH的反应，Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。
i.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应，根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。
ii.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价，Cl2是氧化剂，Fe元素的化合价由+3价升至+6价，Fe（OH）3是还原剂，K2FeO4为氧化产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，得出氧化性Cl2FeO42-；方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，实验表明，Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反；对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，方案II在酸性条件下；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
点睛：本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。
20、①③⑤⑦ 过滤 分液 蒸发结晶 蒸馏 ④⑤
【解析】
(1)只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别，则物质之间添加顺序不同，发生反应产生的现象不同，以此来解答；
(2)由实验流程可知，步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，步骤(2)分离互不相溶的液体混合物，需进行分液，要用到分液漏斗；步骤(3)是从溶液中得到固体，操作为蒸发结晶，需要蒸发皿；步骤(4)是从有机化合物中，利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯，以此来解答；
(3)结合常见的混合分离提纯的基本操作分析判断。
【详解】
(1)①向AlCl3溶液加NaOH溶液，先有沉淀后沉淀消失，而向NaOH溶液中加AlCl3溶液，先没有沉淀后生成沉淀，现象不同，能鉴别，故①选；
②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液，改变加入顺序均生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故②不选；
③向NaAlO2溶液加盐酸，先有沉淀后沉淀消失，而向盐酸中加NaAlO2溶液，先没有沉淀后生成沉淀，现象不同，能鉴别，故③选；
④Al2(SO4)3溶液和氨水，改变加入顺序均生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故④不选；
⑤苯与水互不相溶，苯的密度比水小，只有分别取少量混在一起，上层的为苯，下层为水，能鉴别，故⑤选；
⑥AgNO3、BaCl2、K2SO4 和 Mg(NO3)2 四种溶液相互两两混合，只有Mg(NO3)2溶液与其余三种溶液混合无现象，可鉴别出Mg(NO3)2溶液，剩余三种无法鉴别，故⑥不选；
⑦在NaNO3、FeCl3、NaCl、AgNO3四种溶液中FeCl3是棕黄色溶液，只要观察就可确定，取剩余三种溶液各少量分别与FeCl3混合，有白色沉淀生成的是AgNO3溶液，再取剩余二种溶液各少量分别与AgNO3溶液混合，有白色沉淀生成的是NaCl，剩下的为NaNO3，可鉴别，故⑦选；
⑧NaHCO3 溶液与稀硫酸正反混合滴加现象相同，均有无色气体放出，无法鉴别，故⑧不选；
故答案为①③⑤⑦；
(2)由分析可知，(1)(2)(3)(4)的分离提纯方法依次为过滤、分液、蒸发结晶、 蒸馏；
(3)①常压蒸馏时，圆底烧瓶中加入液体的体积不能超过容积的三分之二，故①错误；
②稀硝酸也能溶解Cu，除去铜粉中混有 CuO 的实验操作应加入稀盐酸溶解、过滤、洗涤、干燥，故②错误；
③饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl，但得到的Cl2含有水蒸气，并不纯净，故③错误；
④用 CCl4 萃取碘水中的 I2 ，振荡分层后，有机层在下层，则先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层，故④正确；
⑤液面高于滤纸边缘，会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊，故⑤正确；
⑥NaCl 溶液蒸发结晶时当出现多量晶体时停止加热，利用余热使剩余水份蒸干，故⑥错误；
⑦蒸馏时，温度计的作用是测蒸气的温度，插到蒸馏烧瓶的支管口，不是插入溶液中，故⑦错误；