2023届福建省龙海市程溪中学高一化学第二学期期末经典模拟试题含解析

2022-2023学年高一下化学期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、关于SO2的说法正确的是A．难溶于水 B．是无毒气体 C．使品红试液褪色 D．密度比空气小2、刻制印刷电路时，要用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，关于反应，下列说法正确的是（）A．铜是还原剂B．属于化合反应C．氯化铁被氧化D．铜在反应中得电子3、下列过程中吸收能量的是A． B． C． D．4、已知：(1)胆矾失水的热化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ/mol(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为：CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO42—(aq)ΔH＝－Q2kJ·mol－1(3)胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)A．Q1>Q2B．Q1＝Q2C．Q1<Q2D．无法确定5、下列化学用语书写正确的是A．乙烷的结构式CH3CH3 B．乙烯的电子式C．乙醇的分子式CH3CH2OH D．乙酸的结构简式CH3COOH6、关于垃圾的处理正确的是A．果皮果核只能焚烧处理 B．旧塑料制品不必回收利用C．铝质易拉罐应回收利用 D．废旧衣服应该用堆肥法处理7、一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应NO2（g）＋SO2（g）SO3（g）＋NO（g）。下列能说明反应达到平衡状态的是（）A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变C．混合气体的颜色保持不变 D．每消耗1molSO3的同时生成1molNO28、能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是A．苯 B．乙酸 C．甲烷 D．乙烯9、锌电池比铅蓄电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+O2=2ZnO，原料为锌粉、电解液和空气，则下列叙述正确的是A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为Zn-2e-=Zn2+C．正极发生氧化反应D．电解液可能是强酸10、实验室利用锌粒和1mol/L的盐酸制取氢气，下列措施不能加快反应速率的是()A．将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸 B．将锌粒改为锌粉C．加入几滴硫酸铜溶液 D．加入NaCl溶液11、用下列实验装置进行的实验中，不能达到相应实验目的的是A．装置甲：排空气法收集H2B．装置乙：组成原电池，产生电流C．装置丙：实验室制取乙酸乙醋D．装置丁：海水蒸馏得淡水12、下列各组微粒中，一定能够在溶液中大量共存的是A．Na+、Mg2+、C1-、NH3·H2O B．Mg2+、NH4+、C1-、NO3-、C．K+、Fe3+、SO42-、SCN- D．Fe2+、H+、SO42-、NO3-13、下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是（）A．pH=11的溶液中：CO32-、Na+、AlO2+、NO3-B．加入Al放出H2的溶液中：SO42-、NH4+、Na+、I-C．.pH=7溶液中：SO42-、Na+、K+、ClO-D．无色溶液中：K+、SO42-、Cu2+、Cl-14、下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息，判断以下叙述正确的是元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.0860.1020.074主要化合价+2+3+2+6、－2－2A．L、R形成的简单离子核外电子数相等B．单质与浓度相等的稀盐酸反应的速率为Q＞LC．氢化物的还原性为H2T>H2RD．M与T形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应15、下列物质，将其在稀酸存在下分别进行水解，最后生成物只有一种的是①蔗糖②淀粉③蛋白质④油脂A．①和② B．② C．②③和④ D．④16、下列对碱金属单质的物理性质的叙述中，不正确的是（）A．都是银白色的金属（铯除外） B．密度都比水小C．硬度都很小 D．都能导电传热二、非选择题（本题包括5小题）17、已知：A是石油裂解气的主要成份，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如下图所示。（1）由石油生产A的裂解反应属于_______________（填“化学”或“物理”）变化。（2）A的结构简式为___________，A在一定条件下可以聚合生成一种常见塑料，该塑料的结构简式为___________。（3）①的反应类型为__________；D中官能团的名称是__________。（4）在实验室中获得的乙酸乙酯往往含有B、D，为提纯乙酸乙酯，加入的试剂是_________，分离操作方法是__________。（5）反应②的化学方程式为__________________________________；反应④的化学方程式为_____________________________________。18、前四周期元素X、Y、Z、R、Q核电荷数逐渐增加，其中X、Y、Z、R四种元素的核电荷数之和为58；Y原子的M层p轨道有3个未成对电子；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大；R原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2；Q2+的价电子排布式为3d9。回答下列问题：（1）R基态原子核外电子的排布式为________。（2）Z元素的最高价氧化物对应的水化物化学式是___________。（3）Y、Z分别与X形成最简单共价化合物A、B，A与B相比，稳定性较差的是______（写分子式）。（4）在Q的硫酸盐溶液中逐滴加入氨水至形成配合物[Q(NH3)4]SO4，现象是_________。不考虑空间结构，配离子[Q(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为_____（配位键用→标出）。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、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：（1）装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。（2）装置乙中正极的电极反应式是_______________________________________。（3）装置丙中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________________。21、NOx、SO2是常用的化工原料，含NOx、SO2的烟气大量排放能造成严重的大气污染。（1）含NH3、NOx、SO2的烟气在大气中相互作用，产生的雾霾颗粒中有多种无机盐，其中无机铵盐主要是_____________（填化学式，只写两种）。（2）SO2催化氧化反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的能量与反应进程如图所示：①该反应的正反应为____热（填“放”或“吸”）反应。②若该反应在恒温恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到化学平衡状态的是____（填标号）。A．SO2的v(正)=v(逆)B．混合气体中同时存在SO2、O2、SO3C．容器内混合气体密度不随时间而变化D．容器内混合气体总压强不再随时间而变化（3）WangcH等研究发现用Fe2O3/CeO2作催化剂，可用乙烯脱除烟气中SO2并回收单质硫。反应原理为：CH2＝CH2+3SO23S+2CO2+2H2O。某兴趣小组同学设计实验验证该反应并检验产物中的CO2，实验装置（夹持装置已略）如图所示：①实验中所需SO2可由Cu与浓硫酸反应制取，该反应的化学方程式为________。②已知：酸性KMnO4可将CH2＝CH2氧化为CO2；装置Ⅱ、Ⅲ中试剂均足量；装置（Ⅰ）的尾气中还含有未反应的SO2和CH2＝CH2。检验CO2时，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中盛放的试剂依次可以是_____（填标号）。A．酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水B．NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水C．Br2的H2O溶液、品红溶液、澄清石灰水D．Br2的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水（4）取用氨水脱除烟气中SO2得到的副产品[只含(NH4)2SO4和NH4HSO4]3.875g，与足量NaOH混合后加热充分反应，共收集到氨气1.232L（已折合为标准状况），则该副产品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比n[(NH4)2SO4]∶n(NH4HSO4)＝______（写出计算结果即可）。

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、C【解析】

A.1体积的水能溶解40体积二氧化硫，所以二氧化硫易溶于水，故A错误；B.二氧化硫是无色有毒气体，有刺激性气味，故B错误；C.二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，能使品红溶液褪色，故C正确；D.二氧化硫的摩尔质量是64g/mol，空气的平均摩尔质量是29g/mol，根据知，相同条件下，气体密度与其摩尔质量成正比，所以二氧化硫密度大于空气，故D错误；故选C。2、A【解析】A.铜元素化合价升高，失去电子，铜是还原剂，A正确；B.生成物有两种，不属于化合反应，B错误；C.铁元素化合价降低，得到电子，氯化铁被还原，C错误；D.铜在反应中失去电子，D错误，答案选A。3、A【解析】A、生成物能量高于反应物总能量，属于吸热反应，需要吸收能量，A正确；B、反应物能量高于生成物总能量，属于放热反应，需要放出能量，B错误；C、反应物能量高于生成物总能量，属于放热反应，需要放出能量，C错误；D、浓硫酸稀释放出热量，D错误，答案选A。4、A【解析】试题分析：第一个热化学方程式CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q1kJ/mol减去第二个热化学方程式CuSO4(s)=Cu2+(aq)＋SO42-(aq)ΔH＝-Q2kJ·mol－1，可得CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)＋SO42-(aq)＋5H2O(l)ΔH="-(-Q"1+Q2)kJ/mol。胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。吸收热量，-(-Q1+Q2)kJ/mol>0，所以Q1>Q2，选项A正确。考点：考查热化学方程式的应用的知识。5、D【解析】

A.乙烷的结构式为，CH3CH3是乙烷的结构简式，A错误；B.乙烯的电子式为，B错误；C.乙醇的分子式为C2H6O，CH3CH2OH是乙醇的结构简式，C错误；D正确；故合理选项为D。【点睛】要注意分子式、结构式、结构简式的区别。分子式就是化学式，表示该物质的分子中原子个数组成。结构简式一般以物质的碳骨架为主体，表示出物质的碳链结构以及官能团的位置，一般不用写出化学键，而结构式需要把每一个化学键都表示出来。6、C【解析】

垃圾的回收利用有保护环境的同时也节约了资源，根据不同的种类可以对垃圾进行分类回收。【详解】A.果皮果核最好填埋堆肥，不要焚烧处理，否则会造成污染，故A错误；B.旧塑料制品可回收利用，故B错误；C.铝质易拉罐属于废旧金属，应回收利用，故C正确；D.旧衣服不易降解、腐烂，故不应该用堆肥法处理，故D错误；故选C。7、C【解析】A.因为反应前后气体的分子数不变，体系的压强在一定温度下始终不变，所以A不能说明；B.混合气体的质量和体积都不变，所以密度保持不变，B不能说明；C.混合气体中只有二氧化氮是有色气体，随着反应的进行，二氧化氮的浓度逐渐减小，所以气体的颜色逐渐变浅，当颜色保持不变时，反应达到化学平衡状态，B可以说明；D.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2，体现的都是逆反应速率，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，所以不能说明是否达到化学平衡状态。本题选C。点睛：一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。8、D【解析】

A．苯不能使溴水因反应褪色，不能使酸性高锰酸钾褪色，选项A错误；B．乙酸不和溴反应，不能使溴水褪色，也不能被酸性高锰酸钾氧化，不能使酸性高锰酸钾褪色，选项B错误；C．甲烷既不能与溴水反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项C错误；D．乙烯含有C=C双键，与溴发生加成反应使溴水褪色，能被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾褪色，选项D正确；答案选D。9、B【解析】A.反应中锌失去电子，锌为负极，空气进入正极反应，A错误；B.锌是负极，负极反应为Zn-2e-＝Zn2+，B正确；C.正极发生得到电子的还原反应，C错误；D.锌是活泼的金属，锌、氧化锌均能与酸反应，电解液不可能是强酸，D错误，答案选B。点睛：明确原电池的工作原理是解答的关键，原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，选项D是解答的易错点。10、D【解析】

A.将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸，增大了溶液中氢离子的浓度，从而加快了反应速率，故A不选；B.将锌粒改为锌粉，增大了锌与盐酸的接触面积，可以加快反应速率，故B不选；C.锌与滴入几滴硫酸铜溶液反应生成少量的铜，构成铜锌原电池，从而加快了反应速率，故C不选；D.加入NaCl溶液，钠离子和氯离子不参与锌与氢离子的反应，由于溶液体积变大，溶液中氢离子浓度减小，导致反应速率减小，故D选。故选D。11、C【解析】A．氢气的密度比空气小，利用向上排空气法收集，图中导管短进长出可收集氢气，装置合理，故A正确；B．Fe能与硫酸铜溶液发生自发的氧化还原反应，Fe为负极，C为正极，故B正确；C．乙酸乙酯在碱性条件下水解，应用饱和碳酸钠溶液吸收，故C选；D．用海水制取淡水，用蒸馏的方法制备，题中装置符合蒸馏操作的要求，故D不选；故选C。12、B【解析】分析：离子是否能够大量共存，主要判断这些离子是否生成沉淀、气体、弱电解质或者是否能够发生氧化还原反应，A.Mg2+和NH3·H2O生成沉淀；B.选项中的几种离子能够大量共存；C.Fe3+和SCN-生成配离子；D.Fe2+、

H+、NO3-发生氧化还原反应。详解：Mg2+和NH3·H2O生成氢氧化镁沉淀，所以Mg2+和NH3·H2O不能够大量共存，A选项错误；Mg2+、NH4+、C1-、NO3-四种离子不能够相互反应，所以能够大量共存，B选项正确；Fe3+和SCN-生成难电离的配位离子，所以Fe3+和SCN-不能够大量共存，C选项错误；Fe2+、H+、NO3-能够反应氧化还原反应生成Fe3+和NO气体，所以Fe2+、

H+、NO3-不能够大量共存；正确选项B。点睛：有关溶液中离子能否共存问题是中学化学中的常见问题，有下列情况说明离子不能够大量共存：1.有气体产生：如CO32-与H+不能大量共存，主要是由于CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O

；2.有沉淀生成，按照溶解性表，如果两种离子结合能形成沉淀的，就不能大量共存，如本题中的Mg2+和NH3·H2O生成氢氧化镁沉淀不能够大量共存；3.有弱电解质生成或者形成络合离子，如本题中的Fe3+和SCN-因生成Fe（SCN）2+不能大量共存；4.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存，即一些容易发生双水解的离子，如：Al3+和HCO3-在溶液中发生双水解而不能够大量共存；5.由于发生氧化还原反应，如本题中的Fe2+、H+、NO3-能够反应氧化还原反应生成Fe3+和NO气体，所以Fe2+、

H+、NO3-不能够大量共存。13、A【解析】A.pH=11的溶液显碱性，CO32-、Na+、AlO2+、NO3-之间不反应，可以大量共存，A正确；B.加入Al放出H2的溶液如果显碱性，NH4+不能大量共存，B错误；C.pH=7溶液中ClO-不能大量共存，C错误；D.无色溶液中Cu2+不能大量共存，D错误，答案选A。点睛：明确相关离子的性质是解答的关键，选项C是解答的易错点，注意次氯酸根离子水解溶液显碱性。解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件，题目所隐含的条件一般有：（1）溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-；（2）溶液的颜色，如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在；（3）溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”；（4）是“可能”共存，还是“一定”共存等。14、D【解析】分析：L和Q的化合价都为+2价,应为周期表第ⅡA族,根据半径关系可以知道Q为Be,L为Mg;R和T的化合价都有-2价,应为周期表第ⅥA族元素,R的最高价为+6价,应为S元素,T无正价,应为O元素;M的化合价为+3价,应为周期表第ⅢA族元素,根据M原子半径大于R小于L可以知道应和L同周期,为Al元素,结合元素周期律知识解答该题。详解：由上述分析可以知道,L为Mg,M为Al,Q为Be,R为S,T为O。A.L、R形成的简单离子核外电子数分别为10、18,故A错误;B.金属性Mg>Be,则Mg与酸反应越剧烈,则相同条件下单质与稀盐酸反应速率为Q<L,故B错误;C.由上述分析知H2T为H2O,H2R为H2S,因为非金属性O>S,所以氢化物的还原性为H2T<H2R,故C错误;D.M与T形成的化合物是氧化铝,氧化铝是两性氧化物,溶于强酸、强碱,故D正确；答案:选D。15、B【解析】

①在稀酸存在下，蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖两种，故错误；②在稀酸存在下，淀粉水解的最终产物只有葡萄糖，故正确；③在稀酸存在下，蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸，故错误；④在稀酸存在下，油脂的水解产物为高级脂肪酸和甘油，故错误；故选B。16、B【解析】

A、铯是金黄色金属，其他碱金属都是银白色的柔软金属，选项A正确；B、碱金属单质中Rb、Cs密度都大于水，Li、Na、K的密度都小于水，选项B不正确；C.碱金属单质的硬度都很小，选项C正确；D.碱金属单质都能导电传热，是良好的导电导热材料，选项D正确。答案选B。二、非选择题（本题包括5小题）17、化学CH2=CH2加成反应羧基饱和碳酸钠溶液分液2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O【解析】

乙烯的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平，则A是乙烯；一定条件下，乙烯和水发生加成反应生成乙醇，则B为乙醇；在催化剂作用下，乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，则C为乙醛；在催化剂作用下，乙醛发生催化氧化反应生成乙酸，则D为乙酸；在浓硫酸做催化剂作用下，乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯，则E为乙酸乙酯。【详解】（1）由石油生产乙烯的裂解反应，有新物质生成，属于化学变化，故答案为：化学；（2）A是乙烯，结构简式为CH2=CH2，一定条件下乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯的结构简式为，故答案为：CH2=CH2；；（3）反应①为一定条件下，乙烯和水发生加成反应生成乙醇；D为乙酸，结构简式为CH3COOH，官能团为羧基，故答案为：加成反应；羧基；（4）实验室制得的乙酸乙酯中混有挥发出的乙酸和乙醇，向混有乙酸和乙醇的乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液，可以除去乙酸，吸收乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度便于分层，分液收集得到乙酸乙酯，故答案为：饱和碳酸钠溶液；分液；（5）反应②为在催化剂作用下，乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；反应④为在浓硫酸做催化剂作用下，乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O，故答案为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。【点睛】本题考查有机物推断与合成，侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查，注意需要熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化，对比物质的结构明确发生的反应是解答关键。18、1s22s22p63s23p63d54s2HClO4PH3先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解最终得到深蓝色溶液【解析】

前四周期元素X、Y、Z、R、Q核电荷数逐渐增加，Y原子的M层p轨道有3个未成对电子,则外围电子排布为3s23p3，故Y为P元素；Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大，则Z为Cl元素；R原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1，最外层电子数为2,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2,d轨道数目为5,外围电子排布为3d54s2,故R为Mn元素,则X、Y、Z、R四种元素的核电荷数之和为58,则X核电荷数为58-15-17-25=1,故X为H元素；Q2+的价电子排布式为3d9。则Q的原子序数为29,故Q为Cu元素。【详解】（1）R为Mn元素,则R基态原子核外电子的排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，答案：1s22s22p63s23p63d54s2。（2）Z为Cl元素，Z元素的最高价氧化物对应的水化物是高氯酸，其化学式是HClO4。（3）Y为P元素,Z为Cl元素,X为H元素,Y、Z分别与X形成最简单共价化合物为PH3和HCl，因非金属性Cl＞P，则稳定性大小为HCl>PH3；答案：PH3。（4）Q为Cu元素，其硫酸盐溶液为CuSO4溶液，逐滴加入氨水先生Cu(OH)2蓝色沉淀,继续滴加，沉淀又溶解形成配合物[Cu(NH3)4]SO4的深蓝色溶液。不考虑空间结构，配离子[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为；答案：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解最终得到深蓝色溶液；。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【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。【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。【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