2023届黑龙江省哈尔滨第九中学化学高一第二学期期末检测模拟试题（含答案解析）

2023学年高一下化学期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、将氯水滴入紫色石蕊试液、硝酸银溶液，将依次观察到紫色石蕊试液先变红后退色、有白色沉淀产生等现象。这些现象与氯水所含的下列哪种微粒无直接关系（）A．HClOB．H2OC．Cl—D．H+2、下列关于有机化合物的说法，正确的是（）A．丙烷分子中三个碳原子在一条直线上 B．油脂和蛋白质都属于高分子化合物C．葡萄糖、蔗糖和麦芽糖均为双糖 D．由乙醇生成乙醛属于氧化反应3、下列叙述正确的是()A．同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1B．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C．元素的非金属性越强，其气态氢化物越不稳定D．硅位于元素周期表中金属和非金属的交界处，其单质可作半导体材料4、实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O．下列说法错误的是()A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2B．每生成1molCl2，转移电子的物质的量为2molC．每消耗1molMnO2，起还原剂作用的HCl消耗4molD．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质5、下列说法不正确的是A．O2和O3互为同素异形体B．乙醇(CH3CH2OH)和乙二醇(CH2OHCH2OH)互为同系物C．氕、氘、氚互为同位素D．甲烷的二氯代物结构只有一种的事实，可证明甲烷为正四面体结构6、配制一定物质的量浓度的硫酸溶液涉及多步操作，其中下列图示操作正确的是A． B． C． D．7、N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是A．1/2N2(g)＋H2O(g)===1/2N2H4(g)＋1/2O2(g)ΔH＝+267kJ·mol－1B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－133.5kJ·mol－1C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝+534kJ·mol－1D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－534kJ·mol－18、进行一氯取代反应后，只能生成两种沸点不同的有机物的烷烃是（）A．(CH3)2CHCH(CH3)2 B．新戊烷 C．异戊烷 D．(CH3)3CCH2CH39、室温下，有两种溶液：①0.01mol·L－1NH3·H2O溶液②0.01mol·L－1NH4Cl溶液，下列操作可以使两种溶液中c(NH4+)都增大的是()A．加入少量H2O B．加入少量NaOH固体C．通入少量HCl气体 D．升高温度10、下列表示物质或微粒的化学用语或模型错误的是A．乙烯的结构简式：CH2=CH2B．氮气的结构式：N≡NC．CH4的比例模型：D．NaCl的电子式：11、海带中含有碘元素，某校研究性学习小组设计了如下实验步骤提取碘：①通足量氯气②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌③加入CCl4振荡④过滤⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为（

）。A．③—①—②—⑤—④B．②—④—①—③—⑤C．①—③—⑤—②—④D．②—①—③—④—⑤12、分子式为C5H10O3的有机物与NaHCO3溶液反应时，生成C5H9O3Na，而与钠反应时生成C5H8O3Na2。则符合上述条件的同分异构体(不考虑立体异构)有A．10种 B．11种 C．12种 D．13种13、香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如下：下列有关香叶醇的叙述正确的是A．香叶醇的分子式为C10H20OB．不能使溴的四氯化碳溶液褪色C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应也能发生取代反应14、可逆反应2NO22NO+O2在容积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是A．单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNOB．用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态C．混合气体的颜色不再改变的状态D．混合气体的总质量不再改变的状态15、向某物质中加入浓的氢氧化钠溶液并加热，能产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，该物质可能是A．MgCl2 B．FeCl3 C．NaCl D．NH4Cl16、葡萄糖作为营养剂供给人体能量，在体内发生主要的反应是（

）A．氧化反应 B．取代反应 C．加成反应 D．聚合反应二、非选择题（本题包括5小题）17、下面是元素周期表的一部分，请按要求填空：ABCDEFGHI（1）A元素的最高价氧化物的电子式______。（2）元素G在周期表中的位置是_______。（3）C与D简单离子中半径较大的是________（用离子符号表示）。（4）C与F的气态氢化物中较稳定是________（用化学式表示）。（5）写出G单质与I的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式______。（6）下列说法或实验不能证明H和I两种元素的金属性强弱的是_____。a比较两种元素的单质的熔点、沸点高低b将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度c比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱18、X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：（1）L的元素符号为______；M在元素周期表中的位置为_____；Z元素的最高正价和最低负价分别为________、________，它的氢化物和最高价氧化物对应水化物的化学式分别是__________、__________。（2）Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为____，B的结构式为_____。（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子原子结构示意图为_________。（4）五种元素的原子半径从大到小的顺序是_____________（用元素符号表示）。（5）羰基硫(COS)分子结构与二氧化碳分子结构相似，所有原子的最外层都满足8电子结构。用电子式表示羰基硫分子：___________________．（6）写出由X、Z、L三种元素组成的离子化合物与稀NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________________。19、为探究浓硫酸的性质，某兴趣小组进行如下实验：取2g蔗糖（C12H22O11）放入大试管中，加入2~3滴水，再加入约3mL浓硫酸，迅速搅拌。实验中可以观察到试管内的固体由白色变为黑色，后体积迅速膨胀，同时闻到刺激性气味，试管壁摸起来发烫。⑴试管内的黑色物质是：______。该物质的生成表现了浓硫酸的______性。⑵滴加浓硫酸之前加入2~3滴水的目的是______。写出黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式：______。⑶兴趣小组设计用如图所示的装置检验反应中生成的气体。①X、Y分别是______和______。②已知酸性KMnO4溶液具有强氧化性，图中所示装置中酸性KMnO4溶液的作用是______。20、已知碳化铝（Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷。为了探究甲烷性质，某同学设计如下两组实验方案：甲：方案探究甲烷与氧化剂反应（如图1所示）；乙：方案探究甲烷与氯气反应的条件（如图2所示）。甲方案实验现象:溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。乙方案实验操作过程：通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气（体积比为1:4)的混合气体，I瓶放在光亮处，II瓶用预先准备好的黑色纸套套上，按图2安装好装置，并加紧弹簧夹a和b。（1）碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为__________。（2）实验甲中浓硫酸的作用是______，集气瓶中收集到的气体____(填“能”或“不能”)直接排入空气中。（3）下列对甲方案实验中的有关现象与结论的叙述都正确的是________(填标号）。A．酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应B．硬质玻璃管里黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应C．硬质玻璃管里黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳D．甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应（4）写出甲方案实验中硬质玻璃管里可能发生反应的化学方程式：___（假设消耗甲烷与氧化铜的物质的量之比为2:7)（5）—段时间后，观察到图2装置中出现的实验现象是________；然后打开弹簧夹a、b,现察到的实验现象是__________。21、苧烯有新鲜橙子香气，结构简式为：。回答下列问题：(1)苧烯的分子式为_________。下列有关苧烯的说法正确的是________a．苧烯属于芳香烃

b．苧烯与1，3-丁二烯互为同系物c．苧烯分子中键角均为120°

d．苧烯不能发生1，4-加成反应(2)有机物A是苧烯的同分异构体，分子中含有两个六元环，能使溴水褪色，一氯代物只有两种，则A的结构简式为______________。碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳，写出苧烯的结构简式，用星号（*）标出苧烯中的手性碳________________。(3)苧烯在较高温度下分解为异戊二烯，异戊二烯发生加聚反应得到4种聚异戊二烯，其结构简式为、、__________、___________。(4)苧烯通过下列路径可以制备松油醇：反应①属于__________________（填反应类型），反应②条件是_______________。松油醇与苯甲酸发生反应的化学方程式为_______________________________________。

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、B【答案解析】试题分析：氯水滴入紫色石蕊试液，观察到紫色石蕊试液先变红后褪色，含H+显酸性，溶液变红，含HClO具有漂白性，后来溶液褪色，滴入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，是因含Cl-，生成AgCl沉淀，答案选B。【考点定位】本题考查氯水的成分及性质【名师点晴】氯水中含氯气、HClO、水三种分子，含H+、Cl-、ClO-、OH-，HClO具有漂白性，溶液具有酸性，氯气和HClO具有氧化性，因此把握现象与氯水中微粒的性质的关系为解答的关键。2、D【答案解析】分析：A.甲烷是正面体结构，根据甲烷的结构确定丙烷分子中碳原子是否共线；B.分子量大于10000以上的有机物属于高分子；C.葡萄糖属于单糖；D.乙醇发生催化氧化生成乙醛。详解：甲烷是正面体结构，四个氢原子既不共线也不共面；丙烷相当于甲烷中的一个氢被乙基取代，所以丙烷分子中三个碳原子不在一条直线上，A错误；油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,蛋白质属于高分子化合物,B错误；葡萄糖为单糖，不能发生水解，蔗糖和麦芽塘均为双糖，C错误；乙醇在铜作催化剂的条件下发生催化氧化，生成乙醛属于氧化反应，D正确；正确选项D。3、D【答案解析】A、在第二、三周期，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差1；若是第四、五周期，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11；在第六、七周期的过渡元素中又出现镧系和锕系，ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差25。错误；B、第三周期从左到右，元素的非金属逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但含氧酸的酸性没有此递变规律。错误；C、元素的非金属性越强，它的最高价氧化物的水化物酸性越强，而它的气态氢化物越稳定。错误；D、硅位于元素周期表中金属与非金属的交界处，是良好的半导体材料，正确；

故选D。点睛：元素周期表中，从第四周期开始出现过渡元素，第ⅠA、ⅡA之后是第ⅢB，在第六、七周期中的过渡元素又出现镧系和锕系，据此分析A；同一周期，从左到右，元素的非金属逐渐增强，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，据此分析B；元素的非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越好，据此分析C；根据硅在元素周期表中的位置，及其性质分析判断D。4、C【答案解析】

A.Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，还原剂是HCl，氧化剂是MnO2，故A正确；B.每生成1molCl2，转移电子的物质的量为1mol×2×（1-0）=2mol，故B正确；C.由反应方程式可知，每消耗1molMnO2，起还原剂作用的HCl为2mol，故C错误；D.盐酸易挥发，则生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质，故D正确；故选C。5、B【答案解析】

A.O2和O3都是氧元素的单质，两者互为同素异形体，A正确；B.同系物必须是同类物质，含有相同数目的官能团，乙醇(CH3CH2OH)和乙二醇(CH2OHCH2OH)含有的羟基数目不同，不是同类物质，不互为同系物，B错误；C.1H、2H和3H是H元素的不同原子，它们互为同位素，C正确；D.甲烷的二氯代物只有一种，可知甲烷中4个H均为相邻位置，则甲烷为正四面体结构，D正确；故选B。【答案点睛】甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体，平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位；若是正四面体，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系，结构只有一种，则由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构。6、D【答案解析】

A、稀释浓硫酸时一定不能把水注入浓硫酸中，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，选项A错误；B、转移时应用玻璃棒引流，选项B错误；C、用胶头滴管滴加溶液时应悬于容器上方滴加，选项C错误；D、配制溶液时定容后就进行摇匀，操作正确，选项D正确。答案选D。7、A【答案解析】

0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5kJ热量，则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ的热量，热化学方程式为N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ•mol-1或N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+H2O（g）△H=-267kJ•mol-1。【题目详解】A项、该反应为N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+H2O（g）的逆反应，正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应，故A正确；B项、0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量，则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534kJ的热量，故B错误；C项、N2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水的反应为放热反应，焓变是负值，故C错误；D项、1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为534kJ，生成液态水时放出的热量应大于534kJ，故D错误。故选A。【答案点睛】本题考查热化学方程式的书写，明确热化学方程式与化学方程式的书写区别，注意反应热的计算、反应的方向、物质的聚集状态是解答关键。8、A【答案解析】根据等效氢的判断方法：同一个碳原子上连的氢原子等效，同一个碳原子上所连的甲基的氢原子等效，对称的碳原子上的氢原子等效。A．含有2种等效氢，所以能生成2种沸点不同的有机物，选项A正确；B．含有1种等效氢，所以能生成1种沸点不同的有机物，选项B错误；C．含有4种等效氢，所以能生成4种沸点不同的有机物，选项C错误；D．含有3种等效氢，所以能生成3种沸点不同的有机物，选项D正确。答案选D。9、C【答案解析】

A选项，NH3·H2O溶液加入少量H2O，平衡正向移动，铵根离子浓度减小，故A不符合题意；B选项，NH3·H2O溶液加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，铵根离子浓度减小，故B不符合题意；C选项，NH3·H2O溶液通入少量HCl气体生成氯化铵，铵根离子浓度增大，NH4Cl溶液通入少量HCl气体，抑制铵根水解，平衡逆向移动，铵根离子浓度增大，故C符合题意；D选项，NH3·H2O溶液升高温度，平衡正向移动，铵根离子浓度增大，NH4Cl溶液升高温度，水解平衡正向移动，铵根离子浓度减小，故D不符合题意。综上所述，答案为C。10、D【答案解析】

A．乙烯分子中含有官能团碳碳双键，乙烯结构简式为：CH2=CH2，选项A错误；B．氮气分子中存在氮氮三键，氮气结构式为：N≡N，选项B正确；C．比例模型主要体现的是组成该分子的原子间的大小关系，CH4的比例模型为：，选项C正确；D．氯化钠是离子化合物，由钠离子和氯离子构成，电子式为，选项D错误；答案选D。11、B【答案解析】

从海带中提取碘，首先应将海带烧成灰，加水搅拌，然后过滤，往滤液中通足量氯气，将I-氧化为I2，然后加入萃取剂CCl4，用分液漏斗分液，从而得出正确的操作顺序为：②—④—①—③—⑤，故选B。12、C【答案解析】

有机物分子式为C5H10O3，与NaHCO3溶液反应时，生成C5H9O3Na；而与金属钠反应时生成C5H8O3Na2，说明该有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH，该有机物可以看作，C4H10中2个H原子，分别被-COOH、-OH代替，若C4H10为正丁烷：CH3CH2CH2CH3，2个H原子分别被-COOH、-OH代替，都取代同一碳原子上2个H原子，有2种，取代不同C原子的2个H原子，有6种，相应的同分异构体有8种；若C4H10为异丁烷：CH3CH（CH3）CH3，2个H原子分别被-COOH、-OH代替，都取代同一碳原子上2个H原子，有1种，取代不同C原子的2个H原子，有3种，相应的同分异构体有4种；该有机物的可能的结构有8+4=12种，答案选C。【名师点睛】本题考查同分异构体的书写，判断有机物含有的官能团是关键，注意取代中利用定一移二进行判断．有机物分子式为C5H10O3，等量的有机物与NaHCO3溶液反应时，生成C5H9O3Na；而与金属钠反应时生成C5H8O3Na2，说明有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH，该有机物可以看作，C4H10中2个H原子，分别被-COOH、-OH代替，结合C4H10的同分异构体判断。13、D【答案解析】

A.根据香叶醇的结构简式可知，香叶醇的分子式为C10H18O，故A错误；B.香叶醇含有碳碳双键，香叶醇能使溴的四氯化碳溶液褪色，故B错误；C.香叶醇含有碳碳双键、羟基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；D.香叶醇含有碳碳双键、羟基，所以能发生加成反应也能发生取代反应，故D正确。14、C【答案解析】分析：化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断。详解：A、单位时间内生成nmolO2是正反应，同时生成2nmolNO也是正反应，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B、化学反应速率之比等于化学计量数之比，故用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态不能作为判断是否达到平衡状态的依据，B错误；C、NO2为红棕色气体，O2和NO为无色气体，故混合气体的颜色不再改变的状态可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，C正确；D、根据质量守恒定律可知反应前后气体的总质量始终是不变的，D错误；答案选C。点睛：本题考查化学平衡状态的判断，把握平衡状态的特征和判断依据是解答的关键。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。15、D【答案解析】

使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，说明此物质中含有NH4+，选项D正确。16、A【答案解析】

葡萄糖在人体组织中缓慢氧化放出热量，供给人体所需能量，这是人类生命活动所需能量的重要来源之一。葡萄糖的结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO，在体内经缓慢氧化生成二氧化碳和水，释放出能量，每克葡萄糖放出热量为15.6kJ，所以在体内发生的是氧化反应，A正确；故选A。二、非选择题（本题包括5小题）17、第三周期ⅦA族O2-H2O2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2Oa【答案解析】

依据元素在周期表的位置关系可知，A、B、C、D、E、F、G、H和I分别是C、N、O、Na、Si、S、Cl、K和Ca，结合元素周期律和物质的结构与性质分析作答。【题目详解】（1）A元素的最高价氧化物为CO2，为共价化合物，C与O原子之间共用2对电子对，使各原子达到满8电子稳定结构，其电子式为；（2）元素G为Cl，原子序数为17，在周期表中位于第三周期ⅦA族；（3）电子层数越大，简单离子的半径越大；电子层数相同时，原子序数越小，简单离子半径越大，则C与D简单离子中半径较大的是O2-；（4）同主族中元素的非金属性从上到下依次减弱，则C与F的气态氢化物中较稳定是H2O；（5）G单质为Cl2，I的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钙，两者参与反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，其反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；（6）a.两种元素的单质的熔点、沸点高低，指的是物理性质，与元素的非金属性无关，符合题意，a项正确；b.将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度，若与冷水反应越剧烈，则单质的金属性越强，b项错误；c.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，碱性越强，则金属性越强，c项错误；答案选a。18、O第三周第ⅢA族+5-3NH3HNO3【答题空10】Al＞C＞N＞O＞HNH4++OH-=NH3•H2O【答案解析】X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大．X的一种核素没有中子，则X为H元素；Y是有机物的主要组成元素，则Y为C元素；L和M分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则L为O元素、M为Al，Z的原子序数介于碳、氧之间，则Z为N元素．(1)L的元素符号为O；M为Al元素，在元素周期表中的位置为第三周第ⅢA族；Z为N元素，元素的最高正价和最低负价分别为+5、-3，它的氢化物和最高价氧化物对应水化物分别为：NH3和HNO3，故答案为O；第三周第ⅢA族；+5、-3；NH3；HNO3；(2)N、H两元素按原子数目比l：3和2：4构成分子A和B，则A为NH3、B为N2H4，A的电子式为，B的结构式为，故答案为；；(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L(氧)同一主族，Se原子比L(氧)原子多两个电子层，则Se的原子原子结构示意图为：，故答案为；(4)所以元素中H原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故五种元素的原子半径从大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H，故答案为Al＞C＞N＞O＞H；(5)羰基硫(COS)分子结构与二氧化碳分子结构相似，所有原子的最外层都满足8电子结构，分子中S原子、氧原子与碳原子之间分别形成2对共用电子对，其电子式为：，故答案为；(6)由X、Z、L三种元素组成的离子化合物为NH4NO3等，与稀NaOH溶液反应的离子方程式：NH4++OH-=NH3•H2O，故答案为NH4++OH-=NH3•H2O。19、炭（或C）脱水浓硫酸遇水放热，提高反应的温度C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O品红（或酸性KMnO4溶液）氢氧化钙或[Ca(OH)2]除去SO2【答案解析】

蔗糖的组成元素为碳、氢、氧，实验中可以观察到试管内的固体由白色变为黑色，说明有碳生成，证明浓硫酸有脱水作用，使蔗糖脱水炭化，体积膨胀说明有气体生成，同时闻到刺激性气味，说明碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳和有刺激性气味的二氧化硫，反应表现了浓硫酸的强氧化性，试管壁摸起来发烫说明该实验是一个放热过程。【题目详解】（1）实验中可以观察到试管内的固体由白色变为黑色，说明有C生成，证明浓硫酸有脱水作用，使蔗糖脱水炭化，故答案为：炭（或C）；脱水；（2）浓硫酸稀释时放出大量的热，则滴加浓硫酸之前加入2~3滴水的目的是浓硫酸遇水放热，提高反应的温度，有利于蔗糖的脱水炭化；脱水炭化生成的C与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，故答案为：浓硫酸遇水放热，提高反应的温度；C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；（3）①因二氧化硫干扰二氧化碳的检验，所以应先利用二氧化硫的漂白性或还原性检验二氧化硫气体，再用酸性高锰酸钾溶液吸收除去二氧化硫，排除二氧化硫对二氧化碳检验的干扰，再用澄清石灰水检验二氧化碳。①X试剂的目的是利用二氧化硫的漂白性或还原性检验二氧化硫气体的生成，则X可以为品红溶液（或酸性KMnO4溶液或溴水），Y试剂为澄清石灰水，目的是检验二氧化碳的生成，故答案为：品红（或酸性KMnO4溶液）；氢氧化钙或[Ca(OH)2]；②装置中酸性KMnO4溶液的作用是吸收除去二氧化硫，排除二氧化硫对二氧化碳检验的干扰，故答案为：除去SO2。【答案点睛】二氧化硫和二氧化碳均为酸性氧化物，都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，使石灰水变浑浊，因此检验二氧化碳前必须除去混合气体中的二氧化硫，排除二氧化硫对二氧化碳检验的干扰是解答关键，也是难点和易错点。20、Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑干燥甲烷不能A2CH4＋7CuO7Cu＋CO↑+CO2↑＋4H2O在I瓶中，气体颜色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，II瓶中无现象水倒吸入I瓶中，同时I瓶中出现少量白雾，II瓶中无现象【答案解析】

（1）碳化铝（Al4C3）与水反应生成氢氧化铝和甲烷，碳化铝与硫酸反应可理解为碳化铝（Al4C3）与水反应，产物再和硫酸反应，所以产物为硫酸铝和甲烷，反应方程式为：Al4C3＋6H2SO4=2Al2(SO4)3＋3CH4↑；（2）碳化铝与硫酸反应生成硫酸铝和甲烷，甲方案探究甲烷与氧化剂反应，盛放浓硫酸的装置放置在氧化剂氧化铜之前，所以实验甲中浓硫酸的作用是干燥CH4，甲烷和氧化铜反应，碳元素化合价升高，生成碳的氧化物，产物中可能有一氧化碳生成，所以集气瓶中收集到的气体不能直接排放到空气中；（3）A．甲烷不能与强氧