2023届湖南省衡阳县江山学校化学高一第二学期期末联考模拟试题（含答案解析）

2023学年高一下化学期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、烷烃的命名正确的是A．4-甲基-3-丙基戊烷B．3-异丙基己烷C．2-甲基-3-丙基戊烷D．2-甲基-3-乙基己烷2、升高温度能加快反应速率的主要原因是（）A．活化分子能量明显增加B．降低活化分子百分数C．增加活化分子百分数D．降低反应所需要的能量3、已知周期表中镓(Ga)元素处在铝元素下方。氮化镓可把手机信号扩大10倍，让电脑的速度提高1万倍。下列有关氮化镓的说法中不正确的是A．氮化镓是由主族元素与副族元素形成的化合物B．氮化镓的化学式为GaNC．镓原子最外层比氮原子最外层少两个电子D．镓比铝原子的失电子能力强4、从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键形成的变化是A．酒精溶解于水 B．白磷熔化 C．氯化钠受热熔化 D．碳酸氢铵受热分解5、用括号中的试剂除去下列物质中的少量杂质，正确的是A．溴苯中的溴（KI溶液）B．氯气中的氯化氢（饱和食盐水）C．乙酸乙酯中的乙酸（乙醇）D．二氧化碳中的氯化氢（KOH溶液）6、一定条件下，乙烷发生分解反应：C2H6C2H4+H2。一段时间后，各物质的浓度保持不变，这说明A．反应完全停止B．反应达到平衡状态C．反应物消耗完全D．正反应速率大于逆反应速率7、下列条件的改变，一定会同时影响化学反应速率和化学平衡的是A．浓度B．温度C．压强D．催化剂8、下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)（）A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1367.0kJ·mol-1(燃烧热)B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol-1(中和热)C．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.8kJ·mol-1(反应热)D．2NO2=O2+2NOΔH=+116.2kJ·mol-1(反应热)9、甲烷分子是正四面体结构，而不是平面正方形结构的理由是()A．CH3Cl不存在同分异构体B．CH2Cl2不存在同分异构体C．CHCl3不存在同分异构体D．CCl4不存在同分异构体10、古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是()A．增大可燃物的热值 B．提高空气中氧气的含量C．提高可燃物的着火点 D．增大可燃物与空气的接触面积11、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是()A．原子半径的大小顺序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强12、汽车尾气净化的一个反应是2NO＋2CON2＋2CO2。下列有关该反应说法正确的是A．NO失去电子 B．CO是还原剂C．NO被氧化 D．CO发生了还原反应13、下列物质不能发生水解反应的是A．葡萄糖 B．纤维素 C．油脂 D．酶14、下图所示的实验，能达到实验目的的是ABCD验证化学能转化为电能研究催化剂对化学反应速率的影响实验室制氨气验证非金属性：Cl>C>SiA．A B．B C．C D．D15、“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法不正确的是（）A．Pu的原子核外电子数为144B．Pu的核内质子数为94C．Pu与Pu的化学性质相同D．Pu与Pu互为同位素16、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫B．H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深C．红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气，以提高二氧化硫的利用率二、非选择题（本题包括5小题）17、某烃A是有机化学工业的基本原料，可用于水果催熟。A可发生如图所示的一系列化学反应。回答下列问题：（1）C的结构简式为_______________（2）写出反应③的化学方程式：___________________，该反应是_____________（填反应类型）。（3）E的相对分子质量是A的两倍，则与A互为同系物的E有________种，写出其中一种的结构简式：_____________________________________18、甘蔗渣和一种常见的烃A有如下转化关系，烃A对氢气的相对密度为13，F为生活中一种常用调味品的主要成分。请回答：(1)E分子含有的官能团名称是______。(2)B的分子式是______，反应③的反应类型是______。(3)向试管中加入甘蔗渣经浓硫酸水解后的混合液，先加NaOH溶液至碱性，再加新制氢氧化铜，加热，可看到的现象是______。(4)写出D与F反应的化学方程式______。(5)下列说法正确的是______。A．若一定条件下两分子E可以直接得到乙酸乙酯，则其原子利用率达到100%B．等物质的量E和C完全燃烧，消耗的氧气量相同。C．工业上可以通过石油裂解工艺获得大量的C。D．可以通过先加入氢氧化钠后分液除去乙酸乙酯中含有的D19、Ⅰ．我国的青海省有许多盐湖盛产食盐，人类与食盐关系密切，食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用。粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42－以及泥沙等杂质，为了除去可溶性杂质，有以下实验步骤进行提纯：①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。（1）以下操作顺序不合理的是_______。A．②⑤④③①B．④⑤②①③C．⑤②④①③D．⑤④②①③（2）用提纯的NaCl配制450mL4.00mol·L－1NaCl溶液，所用仪器除天平、药匙、烧杯、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。（3）通过步骤①中过滤后的滤液，检验SO42－是否除尽的操作方法是_________________________Ⅱ．向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入2.0mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示（图中x、y、m、m均表示NaOH溶液与CO2反应后的溶液中某溶质的物质的量）。回答下列问题：(1)图1中通入CO2后所得溶液的溶质成分为____________________；(2)图3中通入CO2后所得溶液的溶质成分为____________________。Ⅲ．已知氮化镁极易与水反应：Mg3N2＋6H2O===2NH3↑＋3Mg(OH)2↓。将足量的镁条置于空气燃烧，可能会发生下列反应①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;④Mg+H2O(g)MgO+H2。请设计一个实验,验证产物中含有氮化镁（Mg3N2）:_________________________。20、某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。(1)方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_________________________。(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式______________________________________。(3)方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：_________________________________________________；用离子方程式表示其反应原理：_______________________________________________。21、从煤和石油中可以提炼出化工原料A和H。已知A是石油裂解气的主要产物之一，其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。H是一种比水轻的油状液体，H仅由碳氢两种元素组成，H不能使酸性KMnO4溶液褪色，其碳元素与氢元素的质量比为12：l，H的相对分子质量为78。下列是有机物A～G之间的转化关系：请回答下列问题：(1)D中所含官能团的名称是_________________；(2)写出反应③的化学方程式_______________________________________；(3)G是一种高分子化合物，可以用来制造农用薄膜材料等，其结构简式__________；(4)在体育竞技比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，随队医生立即对准其受伤部位喷射物质F(沸点12.27℃)进行应急处理。写出由A制备F的化学方程式：___________；(5)下列关于B的一种同系物甲醇的说法不正确的是___________(填字母)。a．甲醇的结构简式为CH3OH，官能团为—OHb．甲醇完全燃烧后的产物为CO2和H2Oc．B与甲醇都极易溶于水，是因为它们都能与水分子间形成氢键d．甲醇与钠反应可以产生氢气，所以甲醇显酸性(6)等质量的A、H完全燃烧时消耗O2的物质的量_______(填“A>H、A<H或A=H”)。

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、D【答案解析】试题分析：选择分子中含有碳原子数最多的碳链为主链，并从离支链较近的一端给主链的碳原子编号，该物质的名称是2-甲基-3-乙基己烷，故D正确。故选D。考点：考查有机物的命名2、C【答案解析】升高温度，将更多的分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，则反应速率增大，只有C正确，故选C。3、A【答案解析】

A.氮化镓中N元素为ⅤA族，Ga元素为ⅢA元素，因此氮化镓是由主族元素形成的化合物，A错误；B.Ga为+3价，氮元素显-3价，氮化镓化学式为GaN，B正确；C.氮原子最外层电子数为5，镓原子最外层电子数为3，氮原子最外层比镓原子最外层多2个电子，C正确；B.同一主族的元素，从上到下元素的金属性逐渐增强，则镓元素比铝元素金属性强，D正确；故合理选项是A。4、D【答案解析】

化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成，说明有化学反应发生，以此解答该题。【题目详解】A．酒精属于非电解质，溶于水没有化学键的断裂和形成，故A不符合题意；B．白磷熔化属于物理变化，没有化学键的断裂和形成，故B不符合题意；C．氯化钠晶体受热熔化属于物理过程，只存在旧键的断裂，没有新键生成，故C不符合题意；D．碳酸氢铵受热分解发生了化学变化，所以既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成，故D符合题意；故选D。【答案点睛】本题考查化学键知识，注意化学变化与物理变化，化学键的断裂和形成的区别，注意分子间作用力和化学键的区别；本题的易错点为C，离子晶体熔化时破坏了离子键。5、B【答案解析】分析：A．溴与KI反应生成的碘单质，易溶于溴苯；B．氯化氢极易溶于水；C．乙酸乙酯易溶于乙醇；D．二氧化碳、氯化氢均与KOH溶液反应。详解：A．溴与KI反应生成的碘单质，易溶于溴苯，会引入新杂质，应选试剂为NaOH溶液，然后分液，A错误；B．氯化氢极易溶于水，氯气中的氯化氢可以用饱和食盐水除去，B正确；C．乙酸乙酯易溶于乙醇，引入新杂质，应选饱和碳酸钠，然后利用分液分离，C错误；D．二氧化碳、氯化氢均与KOH溶液反应，不符合除杂原则，应选择饱和碳酸氢钠溶液，利用洗气法分离，D错误；答案选B。点睛：本题考查物质的分离、提纯及除杂，为高频考点，把握物质的性质及常见混合物分离方法、分离原理为解答的关键，注意除杂的原则，题目难度不大。6、B【答案解析】试题分析：一定条件下，可逆反应，达到一定程度，正反应速率等于逆反应速率（不等于零），各物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，故B正确。考点：本题考查化学平衡。7、B【答案解析】分析：任何化学反应发生，都伴随着能量的变化，所以改变温度，均可使平衡发生移动，同时，反应速率也会发生变化，改变其它条件不一定能影响反应速率和平衡移动。详解：A、对于等体反应，同等程度改变反应混合物的浓度不会引起平衡的移动，故A错误；

B、升高温度反应速率加快，化学平衡一定向着吸热方向进行，降低温度反应速率减慢，平衡向放热反应方向移动，故B正确；

C、对于没有气体参加的反应，或等体反应，压强改变不会引起平衡的移动，故C错误；D、使用催化剂只能同等程度改变化学反应的速率，不会引起化学平衡的移动，故D错误。故答案为：B。点睛：本题考查生影响化学反应速率和化学平衡移动的因素，注意每个因素的对化学平衡的影响是解答的关键，温度的改变一定能使平衡发生移动。8、C【答案解析】

A.水为气态，不表示燃烧反应的热化学方程式，A不正确；B.中和反应都是放热反应，ΔH应小于0，B不正确；C.标明了反应物或生成物的状态，且燃烧反应放热，C正确；D.没有标明物质的状态，D不正确。故选C。9、B【答案解析】分析：根据甲烷是正四面体结构和平面正方形结构，依次分析各选项，结果相同时，则无法说明甲烷的结构是正方形的平面结构还是正四面体结构，结果不同时，才可以证明甲烷分子是正四面体结构，而不是平面正方形结构。详解：A、无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl都不存在同分异构体，故A错误；B、甲烷是正方形的平面结构，而CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合，故B正确；C、无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，故C错误；D、无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，结构都对称，即CCl4不存在同分异构体，故D错误；故选B。10、D【答案解析】

可燃物架空一些，可使空气容易进入而增大可燃物与空气的接触面积，氧气与可燃物接触更充分；“火要虚”能使可燃物与空气中氧气接触更充分，燃烧更完全才能燃烧更旺；此做法不能增大可燃物的热值、不能改变可燃物的着火点等物质固有属性及空气中氧气的含量，故选D。11、D【答案解析】试题分析：X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，X是C元素；Y是地壳中含量最高的元素，Y是O元素；W与X同主族，W是Si元素；Z2＋与O2－具有相同的电子层结构，Z是Mg元素。原子半径的大小顺序：r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)，故A错误；MgO是离子键、SiO2是共价键，故B错误；碳酸的酸性比硅酸强，故C错误；热稳定性H2O>SiH4，故D正确。考点：本题考查元素周期律。12、B【答案解析】

A.

NO中N元素在反应中得到电子被还原，是氧化剂，故A错误；B.

C元素失去电子的化合价升高被氧化，CO为还原剂，故B正确；C.

NO中N元素在反应中得到电子被还原，故C错误；D.

CO中C元素化合价升高被氧化，发生了氧化反应，故D错误；答案选B。【答案点睛】氧化还原反应中，元素化合价升高失电子，发生氧化反应，作还原剂；元素化合价降低得电子，发生还原反应，作氧化剂。13、A【答案解析】

A.葡萄糖是单糖，所以不能水解；B.纤维素是多糖，在一定条件下水解最终生成为单糖；C.油脂在催化剂的作用下水解生成甘油和高级脂肪酸；D.酶是蛋白质，蛋白质一定条件下水解生成氨基酸。选项中葡萄糖是单糖不能水解，故选A．14、B【答案解析】

A.没有形成闭合回路，不能构成原电池，A错误；B.不加FeCl3溶液放出氢气的速率比加入FeCl3溶液放出氢气的速率慢，说明FeCl3溶液对H2O2的分解有催化作用，B正确；C.氯化铵加热分解产生氨气和氯化氢，二者遇冷有重新化合形成氯化铵，因此不能用于实验室制取氨气，C错误；D.在锥形瓶中HCl与Na2CO3发生反应产生CO2气体，证明酸性：HCl>H2CO3，但盐酸有挥发性，会随CO2进入烧杯内，发生反应2HCl+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl，而且盐酸是HCl溶于水形成的，不是Cl元素的最高价含氧酸，因此不能证明元素的非金属性Cl>C>Si，D错误；故合理选项是B。15、A【答案解析】A．的质子数为94，质量数为238，中子数为238-94=144，核外电子数为94，故A错误；B．的质子数为94，故B正确；C．与具有相同的质子数，属于同种元素，化学性质基本相同，故C正确；D．与的质子数均为94，中子数不等，互为同位素，故D正确；故答案为A。16、B【答案解析】

如果改变影响平衡的1个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向进行，中这就是勒夏特列原理，该原理适用于所有的平衡体系。【题目详解】A、开启啤酒瓶后，越强减小，气体的溶解度减小，因此瓶中马上泛起大量泡沫，A可以用勒夏特列原理解释；B、反应H2＋I22HI是体积不变的可逆反应，因此H2、I2、HI混合气体加压后平衡不移动，但单质碘的浓度增大，因此颜色变深，B不能用勒夏特列原理解释；C、NO2存在平衡关系2NO2N2O4，因此红棕色的NO2加压后平衡向正反应方向移动，所以颜色先变深再变浅，C可以用勒夏特列原理解释；D、SO2与氧气反应的方程式为2SO2＋O22SO3，增大氧气的浓度平衡向正反应方向移动，因此SO2的转化率增大，D可以用勒夏特列原理解释.答案选B。二、非选择题（本题包括5小题）17、CH3CH2ClCH2=CH2+H2OCH3CH2OH加成反应3或或【答案解析】

烃A是有机化学工业的基本原料,可用于水果催熟,故A为CH2=CH2,乙烯与氢气发生加成反应生成B,B为CH3CH3,乙烯与HCl发生加成反应生成C,C为CH3CH2Cl,乙烯与水发生加成反应生成D,D为CH3CH2OH，CH3CH3与氯气发生取代反应生成CH3CH2Cl。【题目详解】（1）由分析可知，C的结构简式为CH3CH2Cl；（2）反应③是乙烯的催化加水生成乙醇的反应，方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，该反应为加成反应；（3）E的相对分子质量是A的两倍，且E是A的同系物，所以E的分子式为C4H8，其属于单烯烃的同分异构体共有三种，分别为、、。18、醛基C6H12O6加成反应出现砖红色沉淀C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OAC【答案解析】

由图可知，在浓硫酸作用下，甘蔗渣在加热条件下发生水解反应生成葡萄糖，则B为葡萄糖；葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇和二氧化碳，则D为乙醇；由逆推法可知，乙炔在催化剂作用下，与氢气发生加成反应生成乙烯，乙烯在催化剂作用下与水发生加成反应生成乙醇，则A为乙炔、C为乙烯；乙炔在催化剂作用下，与水发生加成反应生成乙醛，则E为乙醛；乙醛发生催化氧化反应生成乙酸，在浓硫酸作用下，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，则F为乙酸。【题目详解】（1）由分析可知E为乙醛，结构简式为CH3CHO，官能团为醛基，故答案为：醛基；(2)B为葡萄糖，分子式为C6H12O6；反应③为乙炔在催化剂作用下，与水发生加成反应生成乙醛，故答案为：C6H12O6；加成反应；(3)向试管中加入甘蔗渣经浓硫酸水解后的混合液中含有葡萄糖，在碱性条件下，葡萄糖与新制氢氧化铜共热发生氧化反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，故答案为：出现砖红色沉淀；(4)D与F的反应为在浓硫酸作用下，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O，故答案为：C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O；(5)A.若一定条件下两分子E可以直接得到乙酸乙酯，说明乙醛发生加成反应生成乙酸乙酯，加成反应的原子利用率为100%，故正确；B.乙醛和乙烯分子中碳和氢的原子个数相同，但乙醛分子中含有氧原子，氧原子个数越多，完全燃烧消耗的氧气量越小，则等物质的量乙醛和乙烯完全燃烧，消耗的氧气量乙醛要小，故错误；C.工业上通过石油裂解工艺获得大量的乙烯，故正确；D.乙酸和乙酸乙酯都与氢氧化钠溶液反应，应通过先加入饱和碳酸钠溶液洗涤，后分液除去乙酸乙酯中的乙酸，故错误；AC正确，故答案为：AC。19、AB500mL容量瓶、胶头滴管取少量滤液于一支试管中，滴加BaCl2溶液，若试管中的溶液无明显变化则证明SO42－已除尽，若试管中的溶液出现浑浊则证明SO42－未除尽。Na2CO3Na2CO3和NaOH取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果红色石蕊试纸变蓝，则可以证明有氮化镁生成【答案解析】

Ⅰ．（1）在粗盐提纯时，要在最后一步加入盐酸，碳酸钠加在氯化钡的后面，根据除杂原则分析作答；（2）根据配制一定浓度的标准溶液的基本操作步骤分析所缺少的仪器；（3）检验SO42－是否除尽，即判断氯化钡是否过量，据此分析作答；Ⅱ．当向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体25mL时，可能发生的反应有：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O或NaOH+CO2═NaHCO3，可能的情况如下为①n(CO2):n(NaOH)＜1:2时，溶质成分为Na2CO3和NaOH；②n(CO2):n(NaOH)=1:2时溶质成分为Na2CO3；③1:2＜n(CO2):n(NaOH)＜1:1时，溶质成分为Na2CO3和NaHCO3；④n(CO2):n(NaOH)＞1:1时，溶质成分为NaHCO3，结合图像关系，分析作答；Ⅲ．结合已知信息根据氮化镁极易与水反应生成碱性气体氨气作答。【题目详解】Ⅰ．（1）在粗盐提纯时，要在最后一步加入盐酸，除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子，碳酸钠加在氯化钡的后面,除去钙离子和加入的过量的钡离子，NaOH溶液除镁离子，顺序在过滤前即可，所以正确的操作顺序为：⑤②④①③或⑤④②①③，故C、D项正确，A、B项错误，答案选AB；（2）配制450mL4.00mol·L－1NaCl溶液，需要500mL容量瓶，定容时需要胶头滴管，则所缺少的仪器为：500mL容量瓶、胶头滴管，故答案为500mL容量瓶、胶头滴管；（3）溶液中硫酸根离子是否除尽，可通过滴加过量氯化钡方法判断，其具体操作方法为：取少量滤液于一支试管中，滴加BaCl2溶液，若试管中的溶液无明显变化则证明SO42－已除尽，若试管中的溶液出现浑浊则证明SO42－未除尽，故答案为取少量滤液于一支试管中，滴加BaCl2溶液，若试管中的溶液无明显变化则证明SO42－已除尽，若试管中的溶液出现浑浊则证明SO42－未除尽；Ⅱ．根据上述分析可知，图1中加入HCl时，开始没有二氧化碳生成，排除第③、④种可能情况，继续滴加HCl时，有二氧化碳生成，且前后消耗HCl的体积比为1:1，据此可知第②种情况，即二氧化碳刚好与氢氧化钠按1:2反应完全的情况，则其溶液溶质为：Na2CO3；图3信息显示，x:y=1:1，采用逆向思维分析，则应为盐酸与碳酸氢钠按物质的量之比为1:1生成二氧化碳的反应过程，设此阶段反应的盐酸体积为V，可以看出未生成二氧化碳之前，反应消耗盐酸的体积为2V，应为氢氧化钠与碳酸钠分别消耗V体积盐酸所致，综上所述，图3中通入CO2后所得溶液的溶质成分为Na2CO3和NaOH，故答案为Na2CO3；Na2CO3和NaOH；Ⅲ．由于氮化镁极易与水反应，结合化学方程式Mg3N2＋6H2O=2NH3↑＋3Mg(OH)2↓易知，若产物中有氮化镁，则会水反应生成氨气，设计一个实验，借助是否有氨气来检验是否有氮化镁生成，具体操作为：取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成，故答案为取适量产物放入试管中，滴加蒸馏水，将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，如果红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成。20、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑正极反应：2H＋＋2e－===H2↑；负极反应：Fe－2e－===Fe2＋把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu【答案解析】

(1)方案Ⅰ：根据铁与酸的反应分析并写出离子方程式；(2)方案Ⅱ：根据正负极上得失电子写出电极反应式；(3)方案Ⅲ：根据铁、铜之间的置换反应设计。【题目详解】(1)方案Ⅰ：金属的活动性越强，与酸反应越剧烈，产生H2的速率越快，Fe能与H＋反应生成H2：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Cu不与H＋反应，无明显现象，所以Fe的活动性大于Cu的。