2022-2023学年湖南省衡阳市化学高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

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、关于下列各装置图的叙述中，不正确的是A．精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液浓度不变B．总反应是：C．中辅助阳极应为惰性电极D．铁钉几乎没被腐蚀2、I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是A．反应I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)的△H＞0B．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大C．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2D．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆3、X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜XB．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C．三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D．原子半径由大到小的顺序为Z＜Y＜X4、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）A．18gH2O含有10NA个质子B．标准状况下，22.4LCC14中含有的氯原子数目为4NAC．1molN2与3molH2在一定条件下充分反应生成的NH3分子数为2NAD．78g苯中含有的碳碳双键的数目为3NA5、“酒是陈的香”，是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯。在实验室我们可以用如图所示的装置来制取乙酸乙酯。关于该实验的说法不正确的是A．a试管中发生的反应是酯化反应，原理是乙酸脱去羟基、乙醇脱氢B．b试管中所盛的试剂是NaOHC．反应后b中可以看到明显的分层，产物在上层D．试管b中的导管要在液面的稍上方，不能插入液面以下，是为了防止倒吸6、下列实验操作、现象能得出对应结论的是选项实验操作实验现象实验结论A海带通过灼烧、水溶、过滤，在滤液中依次滴加稀硫酸、H2O2、淀粉溶液溶液变蓝海带含碘单质B向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体产生白色沉淀SO2具有还原性C将盐酸滴入NaHCO3溶液有气泡产生氯的非金属性比碳强D将少量浓硝酸分多次加入盛有Cu和稀硫酸的试管中管口产生红棕色气体硝酸的还原产物是NO2A．A B．B C．C D．D7、在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．B．C．D．8、元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的实质是()A．元素的相对原子质量增大，量变引起质变B．原子的电子层数增多C．原子核外电子排布呈周期性变化D．原子半径呈周期性变化9、20世纪90年代初，国际上提出“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的基本手段。下列各项中属于绿色化学的是A．处理废弃物 B．治理污染点 C．减少有毒物 D．杜绝污染物10、《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，沈括在《梦溪笔谈》对从地表渗出的、当地人称为“石脂”或“洧水”的使用有“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆，松果不及也，此物必大行于世”的描述，关于上文的下列说法中正确的是()A．“洧水”的主要成分是油脂 B．“洧水”的主要成分是煤油C．“洧水”的主要成分是石油 D．其烟的主要成分是木炭11、下列叙述不正确的是(

)A．形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物B．大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气C．绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理D．水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的12、下列有关化学与自然资源的开发利用说法中不正确的是（）A．海水提溴是将海水中的化合态的溴富集再转化为游离态的溴B．石油裂化的主要目的是提高汽油的产量C．煤干馏的产品很多，是一个化学変化D．海水提镁的过程为：MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg13、一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中和代表不同元素的原子，关于此反应说法错误的是（）A．一定属于吸热反应 B．一定属于可逆反应C．一定属于氧化还原反应 D．一定属于分解反应14、实验室制备溴苯的反应装置如图所示，下列叙述错误的是()A．FeBr3的作用是催化剂，若没有FeBr3可用铁屑代替B．实验中装置b中的作用是吸收挥发的苯和溴C．装置c中石蕊试液由紫色变为红色，可证明苯与溴发生的是取代反应D．反应后的混合液经NaOH溶液洗涤、蒸馏，得到溴苯15、下列实验装置或操作能达到实验目的的是（）A．实验室制硝基苯 B．检验装置气密性 C．利用排空气法收集丙烷 D．石油分馏16、用0.2mol的氯化钠固体配成溶液500ml，所得溶液的物质的量浓度为()A．0.1mol/LB．0.2mol/LC．0.3mol/LD．0.4mol/L二、非选择题（本题包括5小题）17、有机物A是来自石油的重要有机化工原料，此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。D能与碳酸钠反应产生气体，E是具有果香味的有机物，F是一种高聚物，可制成多种包装材料。（1）A的结构简式为_____。（2）B分子中的官能团名称是_____，F的结构简式为_______________。（3）写出下列反应的化学方程式并指出反应类型：②_____________________________________________：反应类型是_____；③_____________________________________________；反应类型是_____；18、有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A2B和A2B2两种化合物，B、C同主族且可形成CB2和CB3两种化合物。回答下列问题。（1）A2B的电子式__________；A2B2的电子式__________。（2）CB2通入A2B2溶液中可被氧化为W，用W的溶液（体积1L，假设变化前后溶液体积变化忽略不计）组装成原电池（如右图所示）。在b电极上发生的反应可表示为:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，则在a电极上发生的反应可表示为__________。（3）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED2和ED3两种化合物。将E的单质浸入ED3溶液中，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为________________________________________。（4）依据（3）中的反应，可用单质E和石墨为电极设计一个原电池（右图），则在该原电池工作时，石墨一极发生的反应可以表示为______________________________。石墨除形成原电池的闭合回路外，所起的作用还有：________________________________________。19、工业上通常利用SiO2和碳反应来制取硅，写出反应的化学方程式___________。工业上还可以利用镁制取硅，反应为2Mg+SiO2=2MgO+Si，同时会发生副反应：2Mg+Si=Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置，试回答下列问题：（1）由于O2和H2O（g）的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。A．石灰石B．锌粒C．纯碱（2）实验开始时，必须先通一段时间X气体，再加热反应物，其理由是_______________；当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是______________________。（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷）气体，然后SiH4自燃。用化学方程式表示这两个反应①________________，②_________________。20、(Ti)及其化合物大量应用于航空、造船、电子、化学、医疗器械、电讯器材等各个领域，工业上常以金红石(主要成分是TiO2)、焦炭、氯气、金属镁为原料生产金属钛，其流程如下：(1)过程Ⅰ中，可燃性气体X是______。(2)过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式是______；稀有气体的作用是______。21、某化学兴趣小组利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘废液，再利用含碘废液获取NaI固体，实验流程如下：已知反应②：2I﹣+2Cu2+++H2O=2CuI↓++2H+。回答下列问题：（1）过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、__。（2）反应③中CuI被氧化，还原产物只有NO2，该反应的化学方程式为__。当有95.5gCuI参与反应，则需要标况下__L的O2才能将生成的NO2在水中完全转化为硝酸。（3）化合物B中含两种元素，铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8，则化合物B的化学式为__。（4）反应⑤中生成黑色固体和无色气体，黑色固体的俗称为磁性氧化铁，则反应⑤的化学方程式为__。（5）将足量的Cl2通入含12gNaI的溶液中，一段时间后把溶液蒸干得到固体的质量为__g。

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、A【解析】

A.

根据电流的方向可知，a为电解池的阳极，则用来精炼铜时，a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，电解精炼粗铜时，阳极上不仅铜失电子还有其它金属失电子，阴极上只有铜离子得电子，根据转移电子守恒知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以电解质溶液中铜离子浓度减小，故A错误；B.已知Fe比Cu活泼，Fe为原电池的负极，发生的总反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B正确；C.该装置为外加电源的阴极保护法，钢闸门与外接电源的负极相连，电源提供电子而防止铁被氧化，辅助阳极应为惰性电极，故C正确；D.浓硫酸具有吸水性，在干燥的条件下，铁钉不易被腐蚀，故D正确；故选A。【点睛】电解池中，电源正极连接阳极，阳极失去电子，发生氧化反应，电源负极连接阴极，阴极得到电子，发生还原反应。2、D【解析】

A、随着温度的不断升高，I3-的浓度逐渐减小，说明升温平衡向逆方向移动，则I2（aq）+I-（aq）I3-（aq）是一个放热反应，即H<0，故A错误；B、温度升高，平衡向逆方向移动，c（I2）变大，所以状态B的c（I2）大，故B错误；C、T2>T1，因为该反应为放热反应，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，则K1>K2，故C错误；D、从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，I3-的浓度应增加，平衡向正方向移动，所以v正>v逆，故D正确；答案选D。3、A【解析】

根据题意分析：X、Y、Z是3种短周期元素，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，所以X是O，X、Y位于同一族，所以Y是S，Z原子的核外电子数比Y原子少1且Y、Z处于同一周期，所以Z是P。【详解】A.元素周期表中同一周期从左至右，元素非金属性逐渐增强，同一主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，所以元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜X，故A项正确；B.Y元素为S，最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，故B项错误；C.非金属性越强，元素形成的气态氢化物越稳定，所以3种元素的气态氢化物中稳定性：Z＜Y＜X，故C项错误；D.同一周期从左至右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上至下原子半径逐渐增大，所以X、Y、Z原子半径由大到小的顺序为：X＜Y＜Z，故D项错误。综上所述，本题正确答案为A。4、A【解析】A、1mol水中含有质子物质的量为10mol，18g水合1mol，故A正确；B、标准状况下，CCl4不是气体，故B错误；C、N2＋3H22NH3，此反应是可逆反应，不能进行到底，因此产生NH3的物质的量小于2mol，故C错误；D、苯中不含碳碳双键，故D错误。点睛：本题易错点是选项D，苯中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键，不含碳碳双键。5、B【解析】

A、a试管中发生的反应是CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O，该反应为酯化反应，原理是酸去羟基，醇去氢，故A说法正确；B、b试管的作用是收集乙酸乙酯，乙酸乙酯在NaOH水溶液发生水解反应，因此b试管中不能盛放NaOH，应盛放饱和Na2CO3溶液，故B说法错误；C、b试管中盛放饱和Na2CO3溶液，Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，使之析出，乙酸乙酯的密度小于水，即b试管中的现象，出现分层，上层为乙酸乙酯，故C说法正确；D、试管b中导管在液面稍上方，不能插入液面以下，是为了防止倒吸，故D说法正确；答案选B。6、B【解析】分析：A、海带中含碘离子；B、Ba（NO3）2溶液中通入SO2气体，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀；C、盐酸滴入NaHCO3溶液中，可知盐酸的酸性大于碳酸，但盐酸为无氧酸；D、实质为铜与稀硝酸反应，生成NO。详解：A、海带中含碘离子，在酸性条件下与过氧化氢发生氧化还原反应生成碘单质，结论不合理，故A错误；B、Ba（NO3）2溶液中通入SO2气体，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，则SO2具有还原性，故B正确；C、盐酸滴入NaHCO3溶液中，可知盐酸的酸性大于碳酸，但盐酸为无氧酸，不能比较Cl、C的非金属性，故C错误；D、将少量浓硝酸分多次加入盛有Cu和稀硫酸的试管中，实质为铜与稀硝酸反应，生成NO，在管口被空气氧化产生红棕色气体，硝酸的还原产物是NO，故D错误；故选B。7、A【解析】分析：A．电解熔融的氯化钠得到钠，钠在氧气中点燃生成过氧化钠；B．铁在氯气中点燃生成氯化铁；C．二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵；D．乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷。详解：A．电解熔融的氯化钠得到钠，钠在氧气中点燃生成过氧化钠，所以物质间转化均能一步实现，选项A正确；B．铁在氯气中点燃生成氯化铁而不能得到氯化亚铁，选项B错误；C．二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵而得不到硫酸铵，选项C错误；D．乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，得不到1，1-二溴乙烷，选项D错误。答案选A。点睛：本题综合考查元素化合物知识，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件，难度不大，注意相关基础知识的积累。8、C【解析】

A.元素的相对原子质量增大，量变引起质变，但是元素的相对原子质量并不发生周期性变化；B.原子的电子层数增多，但并不发生周期性变化；C.原子核外电子排布呈周期性变化决定了元素原子最外层电子数的周期性变化，从而决定了元素性质的周期性变化；D.原子半径呈周期性变化决定于原子核外电子排布呈周期性变化。综上所述，元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的实质是原子核外电子排布呈周期性变化，C正确，选C。9、D【解析】

绿色化学又叫环境无害化学或环境友好化学。减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计叫做绿色化学。绿色化学是“预防污染”的基本手段，符合之一理念的是杜绝污染物，选项Ｄ正确。答案选D。10、C【解析】

由题中信息可知，“洧水”的主要成分是石油，根据石油的性质分析。【详解】A项、“洧水”的主要成分是石油，是烃的混合物，不是油脂，故A错误；B项、“洧水”的主要成分是石油，煤油是石油分馏的产物，故B错误；C项、“洧水”的主要成分是石油，故C正确；D项、烟的成分是碳的颗粒，不是木炭，故D错误；故选C。11、C【解析】

A．二氧化硫是形成硫酸型酸雨，氮的氧化物会形成硝酸型酸雨，因此形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物，故A正确；B．化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气中往往含有二氧化硫、CO等，是产生大气污染物的主要气体，故B正确；C．绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染，不是对环境进行无毒无害的治理，故C错误；D．含氮、磷的生活污水任意排放会造成水体富营养化，形成水华、赤潮等水体污染现象，故D正确；故选C。12、D【解析】分析：A、根据工业上海水中提取溴的方法判断；B、石油裂化的主要目的是将长的碳链断裂成短的碳链，得到汽油；C、煤干馏是将煤隔绝空气加强热，产生很多新物质；D、海水提镁的过程中从海水中得到氯化镁，再电解氯化镁得到镁。详解：A、根据工业上海水中提取溴的方法可知，是先将海水中的化合态的溴富集再转化为游离态的溴，A正确；B、石油裂化的主要目的是将长的碳链断裂成短的碳链，得到汽油，以提高汽油的产量，B正确；C、煤干馏是将煤隔绝空气加强热，产生很多新物质，所以是化学变化，C正确；D、海水提镁的过程中从海水中得到氯化镁，再通过电解熔融的氯化镁得到镁，D错误。答案选D。13、A【解析】

根据图示可知该反应的反应物是一种、生成物是两种。【详解】A．该反应属于分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H2O2=2H2O+O2↑是放热反应，A错误；B．根据图示可知有一部分反应物未参加反应，该反应是可逆反应，B正确；C．据图可知，该反应有单质生成，所以反应中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，C正确；D．反应物是一种，生成物是两种，因此属于分解反应，D正确；答案选A。14、D【解析】

A.FeBr3的作用是催化剂，若没有FeBr3，可向其中加入铁粉，利用Br2与Fe反应产生FeBr3获得，因此也可用铁屑代替，A正确；B.苯与液溴反应产生溴苯，由于液溴、苯都具有挥发性，为防止它们的干扰，常根据苯、液溴容易溶于有机物四氯化碳的性质，用盛有四氯化碳的洗气瓶吸收挥发的苯和溴，B正确；C.用液溴与苯在催化剂作用下制取溴苯，挥发的溴、苯被四氯化碳吸收，若装置c中石蕊试液由紫色变为红色，可证明苯与溴反应产生了HBr，HBr溶于水得到氢溴酸，石蕊遇酸变红，故可以证明苯与溴发生的是取代反应，C正确；D.反应后的混合液中含有溴苯及溶于其中的溴、苯等物质，经水洗、NaOH溶液洗涤、再水洗，除去未反应的溴单质，分液、干燥、蒸馏，可以得到溴苯，D错误；故合理选项是D。15、B【解析】A.实验室制取硝基苯时温度不是100度，故错误；B.检查装置的气密性时，关闭止水夹，通过长颈漏斗向圆底烧瓶中加水，当长颈漏斗中的液面高于圆底烧瓶中的液面时，停止加水，若液面差不变，说明气密性良好，故正确；C.丙烷的密度比空气大，应用向上排空气法收集，即长进短出，故错误；D.石油分馏实验中冷却水应下进上出，故错误。故选B。16、D【解析】分析：用0.2mol的氯化钠固体配成溶液500ml，根据物质的量浓度表达式c=nV计算出所得溶液的物质的量浓度详解:用0.2mol的氯化钠固体配成溶液500ml，所得溶液的物质的量浓度为:c(NaCl)=0.2mol0.5L=0.4mol/L，

所以D选项是正确的二、非选择题（本题包括5小题）17、CH2=CH2羟基2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O氧化反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O取代反应（酯化反应）【解析】

有机物A是来自石油的重要有机化工原料，此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平，所以A是H2C=CH2，E是具有果香味的有机物，E是酯，酸和醇反应生成酯，则B和D一种是酸一种是醇，B能被氧化生成D，D能与碳酸钠反应产生气体，则D为酸；A反应生成B，碳原子个数不变，所以B是CH3CH2OH，D是CH3COOH，铜作催化剂、加热条件下，CH3CH2OH被氧气氧化生成C，C是CH3CHO，乙酸与乙醇分子酯化反应生成E为CH3COOCH2CH3，A反应生成F，F是一种高聚物，则F为，据此分析解答。【详解】(1)根据以上分析知，A为乙烯，结构简式为H2C=CH2，故答案为：H2C=CH2；(2)B为乙醇，分子中的官能团是羟基，F是聚乙烯，结构简式为，故答案为：羟基；；(3)②为乙醇在催化剂作用下氧化生成乙醛，反应的化学方程式为：2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O，该反应属于氧化反应；反应③是乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，该反应属于酯化反应，也是取代反应，故答案为：2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O；氧化反应；CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；酯化反应(或取代反应)。18、Pb-2e-+SO42-=PbSO4Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe3++2e-=2Fe2+充当正极材料，形成原电池，氧还分开进行【解析】有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A2B和A2B2两种化合物，B、C同主族且可形成CB2和CB3两种化合物，可以推断，B为O元素，则A为H元素，C为S元素，则D为Cl元素。（1）H2O的电子式为；H2O2的电子式为，故答案为；；（2）SO2通入H2O2溶液中可被氧化为W，则W为H2SO4，b电极发生还原反应，则a电极发生还原反应，Pb失去电子生成PbSO4，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，反应的总方程式为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，故答案为Pb-2e-+SO42-=PbSO4；

（3）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期，该元素可与D形成ED2和ED3两种化合物，则E为Fe元素，将Fe浸入到FeCl3中，发生反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，故答案为Fe+2Fe3+=3Fe2+；

（4）石墨--铁在氯化铁电解质溶液中形成原电池，Fe为负极，失去电子生成Fe2+，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，石墨为正极，Fe3+离子在正极获得电子生成Fe2+，正极电极反应式为：2Fe3++2e-=2Fe2+；比较甲、乙两图，说明石墨除形成闭合回路外所起的作用是：充当正极材料，形成原电池、使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生，故答案为2Fe3++2e-=2Fe2+；充当正极材料，形成原电池、使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生。点睛：本题以元素推断为载体，考查电子式、原电池原理的应用等，正确推断元素的种类为解答该题的关键。本题的易错点为原电池中电极方程式的书写，难点为石墨的作用，具有一定的开放性。19、SiO2+2CSi+2CO↑b防止加热条件下H2与空气混合爆炸Mg与SiO2的反应是放热反应Mg2Si＋4HCl=2MgCl2＋SiH4↑SiH4＋2O2=SiO2↓＋2H2O【解析】试题分析：碳和二氧化硅反应生成硅和CO，据此书写方程式；Mg为活泼金属，在空气中点燃可以和O2、CO2、H2O反应，在工业中利用镁制取硅：需排尽装置中的空气，实验中应通入气体X作为保护气，X由稀硫酸制得，根据题干（1）信息可知，用锌和稀硫酸制得的氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气，X为氢气，通过浓硫酸进行干燥，据此分析解答。解析：碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。（1）Mg可以与CO2、N2发生化学反应，Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气；选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥，答案选b；（2）装置中有空气，若不用氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气；Mg与SiO2反应的条件是加热，当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，这说明Mg与SiO2的反应是放热反应；（3）Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），其反应的方程式为：Mg2Si＋4HCl＝2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH4＋2O2＝SiO2↓＋2H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。20、COTiCl4+2Mg2MgCl2+Ti防止高温下Mg、Ti与空气中的O2或N2、CO2反应或防止金属Mg、Ti被氧化【解析】

金红石TiO2与C、Cl2在高温下反应产生TiCl4、CO；TiCl4与Mg在稀有气体存在条件