2024届上海市杨浦高中化学高一下期末考试试题含解析

2024届上海市杨浦高中化学高一下期末考试试题考生请注意：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、设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A．1mo1CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NAB．标准状况下，22.4L己烷中所含的碳原子数为6NAC．28g乙烯和丙烯的混合气体中所含的氢原子数为4NAD．1.8g的NH4+中含有的电子数为10NA2、有关化学实验，下列说法正确的是A．配制100mL1mol/LNaCl溶液时，先用托盘天平称量5.85gNaCl固体，溶解并恢复至室温后，沿玻璃棒将NaCl溶液转移至100mL的容量瓶中B．用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质一定只含钠元素C．欲除去HCl中混有少量Cl2气体，可选用饱和的NaCl溶液D．鉴别苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的方法，可以取两种样品溶液加入Na[Al(OH)4]溶液，观察是否出现白色沉淀3、心脏起搏器电源—锂碘电池反应为：2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)ΔH;已知：4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)ΔH1;4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2;则下列说法正确的是(

)A．ΔH＝1/2ΔH1－ΔH2 B．ΔH＝1/2ΔH1+ΔH2C．ΔH＝12/ΔH1－1/2ΔH2 D．ΔH＝1/2ΔH1+1/2ΔH24、从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。下列有关图示操作正确的是（）甲乙丙丁A．用装置甲将海带灼烧成灰B．用装置乙过滤得含I-的溶液C．用装置丙分离出碘的CCl4溶液D．用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl45、据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池可用作空军通信卫星电源，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A．电池放电时Na＋从b极区移向a极区B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用C．每消耗1molH2O2，转移的电子为1molD．该电池的正极反应为＋8OH－－8e－===＋6H2O6、下列各离子的电子式正确的是()A．氧离子B．氧离子C．氯离子D．氯离子Cl－7、某有机物中碳和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在FeBr3存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机物可能是（）A．CH≡C—CH3B．C．CH2＝CHCH3D．8、下列物质中,互为同分异构体的是()A．淀粉和葡萄糖 B．蔗糖和纤维素 C．淀粉和纤维素 D．果糖和葡萄糖9、下列有关氢化物的叙述中正确的（）A．稳定性：H2S>HF B．HCl的电子式为C．一个D2O分子所含的中子数为8 D．在卤化氢中HF最稳定10、燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()A．a极是负极，该电极上发生氧化反应B．总反应方程式为2H2＋O2═2H2OC．b极反应是O2＋4OH－－4e－═2H2OD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源11、某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可能是A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H1412、W、X、Y、Z是周期表中前20号的主族元素，原子序数依次增大。W、X、Y的原子最外层电子数之和为13，X与Z同主族，实验室可用Z的最高价氧化物的水化物稀溶液检验W的最高价氧化物。下列说法正确的是A．失去电子能力：X>Z>WB．原子半径：Z>Y>XC．W、X、Y、Z的最高正化合价依次为＋4、＋2、＋7、＋2D．W与Y形成的化合物含有极性键，不含有非极性键13、反应C(石墨)=C(金刚石)是吸热反应，下列说法中不正确的()A．金刚石和石墨是不同的单质 B．金刚石和石墨可以相互转化C．石墨比金刚石更稳定 D．相同质量的石墨比金刚石的能量高14、下列反应你认为理论上不可用于构成原电池的是A．2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ B．Zn＋CuSO4＝Cu+ZnSO4C．Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑ D．CH4＋2O2CO2＋2H2O15、区别下列各组物质的方法错误的是（）A．甲烷和乙烯：分别通入酸性KMnO4溶液B．乙醇和乙酸：分别滴加NaOH溶液C．苯和四氯化碳：分别与水混合、振荡、静置D．棉花织品和羊毛织品：分别燃烧闻气味16、乙烯水合法合成乙醇分两步完成，反应过程中的能量变化如图所示，对于在密闭容器中进行的合成反应，下列说法不正确的是A．反应①和反应②均为放热反应B．反应①为加成反应，反应②为取代反应C．硫酸是该反应的催化剂D．总的能量变化为（E1+E2-E3-E4）kJ•mol-1二、非选择题（本题包括5小题）17、碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中，从海藻里提取碘的流程和实验装置如下：请填写下列空白：(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________(填字母)。A烧杯B坩埚C表面皿D泥三角E酒精灯F干燥器(2)步骤③的实验操作名称是____________，步骤⑤的操作名称是________。(3)步骤④反应的离子方程式为_________________________________。(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：______________________。18、已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题：(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。(2)下列物质中沸点最高的是________。A汽油B煤油C柴油D重油(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________。(填序号)(4)写出结构简式：A________、F________。(5)写出反应③的离子方程式：___________。(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们带来了极大的方便，同时也造成了环境污染，这种污染称为________。19、某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。查阅资料：SO2Cl2的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是__________。(2)实验室中制备氯气时为得到干燥纯净的氯气，应将气体依次通过盛有_______和_______的洗气瓶。(3)用如图所示装置制备SO2Cl2。①B中冷凝水从__________(填“m”或“n”)口进入。②C中的药品是______。目的一是：_______________，目的二是：_______________。③向A所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH－外)只有SO42-、Cl－，写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式：_______________。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、一定条件下2L的密闭容器中，有反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。(1)若起始时SO2为2mol，反应2min后SO2剩余1.6mol，则在0~2min内SO2的平均反应速率为_____mol/(L·min)；若继续反应使SO2剩余1.2mol，则需要再反应的时间_____2min(不考虑温度变化)；(选填“>”、“<”或“=”)(2)反应达到平衡后，在其他条件不变的情况下，升高温度，下列说法正确的是_____；(选填字母)A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C．正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动(3)若反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示，则导致t1时刻速率发生变化的原因可能是_____；(选填字母)A．增大A的浓度B．缩小容器体积C．加入催化剂D．降低温度(4)在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是_____。(选填字母)A．a、b两处的混合气体成分相同，b处气体温度高B．c、d两处的混合气体成分不同C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体D．反应气体进行两次催化氧化的目的是提高SO2的转化率(5)硫酸工业制法中硫铁矿是制取SO2的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2，若48molFeS2完全反应耗用氧气131mol，则反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比为________。

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个CH3+中含有电子数6+3-1=8，1mo1CH3+(碳正离子)中含有电子数为8NA，故A错误；B.标准状况下，己烷是液体，22.4L己烷的物质的量不是1mol，故B错误；C.乙烯和丙烯的最简式都是CH2,28g乙烯和丙烯的混合气体中所含的氢原子数为4NA，故C正确；D.1个NH4+中含有电子数7+4-1=10，1.8g的NH4+中含有的电子数为NA，故D错误。2、D【解析】分析：A.托盘天平只能读数到0.1g；B.不能排除钾元素；C.氯化氢极易溶于水；D.偏铝酸钠能与碳酸氢钠反应产生白色沉淀，碳酸钠不能。详解：A.配刺100mL1mol/LNaCl溶液时，需要氯化钠的质量是0.1L×1mol/L×58.5g/mol＝5.85g，但托盘天平只能读数到0.1g，A错误；B.用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时，焰色反应为黄色，该物质一定含有钠元素，由于没有透过蓝色钴玻璃观察，则不能排除钾元素，B错误；C.氯化氢极易溶于水，则除去HCl中混有少量Cl2气体，不能选用饱和的NaCl溶液，C错误；D.偏铝酸钠能与碳酸氢钠反应产生白色沉淀，碳酸钠不能，因此鉴别苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的方法，可以取两种样品溶液加入Na[Al(OH)4]溶液，观察是否出现白色沉淀，出现白色沉淀的是碳酸氢钠，没有明显实验现象的是碳酸钠，D正确。答案选D。3、C【解析】①4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)，②4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)(①－②)/2，得出△H=1/2(△H1－△H2)，故选项C正确。4、C【解析】A．灼烧应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中灼烧，A错误；B．过滤需要玻璃棒引流，图中缺少玻璃棒，B错误；C．水与碘的四氯化碳溶液分层，图中分液装置可分离，C正确；D．蒸馏时温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应在烧瓶的支管口处，D错误；答案选C。5、B【解析】

根据图片知，双氧水得电子发生还原反应，则b电极为正极，a电极为负极，负极上BH4-得电子和氢氧根离子反应生成BO2-，结合原电池原理分析解答。【详解】A．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A错误；B．电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B正确；C．正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，每消耗1molH2O2，转移的电子为2mol，故C错误；D．负极发生氧化反应生成BO2-，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，故D错误；答案选B。【点睛】掌握原电池原理及其电极判断和电极反应式书写是解题的关键。做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写。6、B【解析】

A.氧离子带2个负电荷，电子式为，A错误；B.氧离子带2个负电荷，电子式为，B正确；C.氯离子带1个负电荷，电子式为，C错误；D.氯离子带1个负电荷，电子式为，D错误。答案选B。7、B【解析】试题分析：该有机物的实验式为C3H4，Mr=16×7.5=120，所以分子式为C9H12，又因为在FeBr3存在时与溴反应，能生成两种一溴代物，只有B选项符合题意；答案选B。考点：考查有机物结构简式的确定。8、D【解析】

A．淀粉是高分子化合物，水解可以生成葡萄糖，二者不是同分异构体关系；B．蔗糖是二糖，纤维素是多糖、是高分子，二者不是同分异构体关系；C．淀粉和纤维素均是高分子化合物，但是其聚合度不同，故不是同分异构体，C错误；D．果糖和葡萄糖的分子式相同，均是C6H12O6，但结构不同，互为同分异构体，D正确，答案选D。9、D【解析】

A．F的非金属性强于S，则稳定性：H2S＜HF，A错误；B．HCl是共价化合物，电子式为，B错误；C．一个D2O分子所含的中子数为1×2+8＝10，C错误；D．卤素元素中F的非金属性最强，非金属性越强，氢化物越稳定，则在卤化氢中HF最稳定，D正确；答案选D。10、C【解析】

该装置为燃料电池，通氢气一极为负极，通氧气的一极为正极，据此分析；【详解】A、通氢气一极为负极，即a电极为负极，根据原电池的工作原理，负极上发生氧化反应，故A说法正确；B、燃料电池相当于燃料燃烧，即总反应方程式为2H2＋O2=2H2O，故B说法正确；C、b电极为正极，发生还原反应，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故C说法错误；D、氢氧燃料电池的优点：能量转换率高，对环境友好，即氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故D说法正确；答案选C。【点睛】燃料电池，通燃料的一极为负极，通氧气的一极为正极，书写电极反应式时，应按照氧化剂＋ne－→还原产物，还原剂－ne－→氧化产物，注意电解质溶液的酸碱性，最后根据电荷守恒和原子守恒，配平其他。11、C【解析】A、丙烷只有一种结构(CH3CH2CH3)，丙烷有2种氢原子，所以一氯代物有2种，故A错误；B、丁烷有正丁烷和异丁烷，正丁烷(CH3CH2CH2CH3)有2种氢原子，所以一氯代物有2种；异丁烷CH3CH(CH3)CH3有2种氢原子，所以一氯代物有2种，故B错误；C、戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体，正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种氢原子，所以一氯代物有3种；异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子，所以一氯代物有4种；新戊烷CH3C(CH3)2CH3有1种氢原子，所以一氯代物有1种，故C正确；D、C6H14有5种同分异构体，CH3(CH2)4CH3有3种氢原子，所以一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子，所以一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子，所以一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子，所以一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子，所以一氯代物有2种，故D错误；故选C。点睛：本题考查了同分异构体的判断，难度较大，先确定烃的同分异构体，再确定等效氢原子，最后根据氢原子的种类确定一氯代物的种类，会确定等效氢原子是解本题的关键。12、C【解析】

实验室可用Z的最高价氧化物的水化物稀溶液检验W的最高价氧化物，则Z是Ca，W是C；X与Z同主族，则X是Mg，W、X、Y的原子最外层电子数之和为13，则Y的最外层电子数为7，因此Y是Cl。【详解】A.同一主族，电子层数越大，失电子能力越强，因此失电子能力Z＞X，A错误；B.电子层数越大，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，因此原子半径Z＞X＞Y，B错误；C.最高正价等于最外层电子数，W、X、Y、Z的最高正化合价依次为＋4、＋2、＋7、＋2，C正确；D.W与Y能形成化合物CCl4，只含有极性键，W与Y还可以形成化合物CCl3CCl3，既含有极性键也含有非极性键，D错误；答案选C。13、D【解析】

A．金刚石、石墨的结构不同，都是由碳元素组成的不同单质，故A正确；B．金刚石和石墨是不同的物质，二者可以相互转化，故B正确；C．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，即石墨稳定，故C正确；D．石墨生成金刚石需要吸热，说明相同质量的金刚石能量高，故D错误；故选D。14、C【解析】

根据原电池的工作原理可以得出：自发的放热的氧化还原反应可以设计成原电池，据此来回答。【详解】A、2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑是放热的氧化还原反应，能设计成原电池，选项A不选；B、Zn＋CuSO4＝Cu+ZnSO4是放热的氧化还原反应，能设计成原电池，选项B不选；C、Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑属于复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，选项C选；D、CH4＋2O2CO2＋2H2O是放热的氧化还原反应，能设计成燃料电池，选项D不选；答案选C。【点睛】本题是考查原电池的设计，难度不大，明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。15、B【解析】试题分析：乙烯含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，据此可以鉴别乙烯和甲烷；乙酸能和氢氧化钠溶液反应，但无明显现象，不能鉴别乙醇和乙酸；苯和四氯化碳均不能溶于水，但苯的密度小于水的，四氯化碳的密度大于水的，可以鉴别；蛋白质灼烧能产生烧焦羽毛的气味，据此可以鉴别棉花织品和羊毛织品，答案选D。考点：考查物质鉴别的有关判断点评：在进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可。16、D【解析】

A.由图可以看出，反应①和反应②中反应物的能量均比生成物的能量高，均为放热反应，故A正确；B.反应①为乙烯与硫酸发生加成反应，反应②为C2H5OSO3与水发生取代反应，故B正确；C.因为反应前后硫酸的物质的量和性质并未改变，所以硫酸是该反应的催化剂，故C正确；D.由图像可知，①反应的反应热为（E1-E2）kJ•mol-1，②反应的反应热为（E3-E4）kJ•mol-1，则该反应总的能量变化为（E1-E2+E3-E4）kJ•mol-1，故D错误；综上所述，答案为D。二、非选择题（本题包括5小题）17、BDE过滤萃取(或萃取分液)Cl2+2I—=2Cl—+I2取样，加入淀粉溶液，若变蓝色，证明有碘单质(或加入CCl4萃取，分液，若下层呈紫色，证明有碘单质)【解析】

（1）由题给流程图可知，海藻灼烧得到海藻灰，将海藻灰溶于水浸泡得到悬浊液，悬浊液过滤得到含碘离子的溶液，向含碘离子的溶液中通入过量氯气，氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质得到含碘单质的溶液，然后向含碘单质的溶液加入有机溶剂萃取剂，萃取分液得到含单质碘的有机溶液，最后加热蒸馏得到单质碘。【详解】（1）海藻灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，坩埚在三脚架上需要泥三脚支撑，三脚架下面放酒精灯加热，故答案为：BDE；（2）步骤③是分离悬浊液得到含碘离子的滤液和滤渣，则实验操作名称为过滤，步骤⑤向含碘单质的溶液加入有机溶剂萃取剂，萃取分液得到含单质碘的有机溶液，故答案为：过滤；萃取(或萃取分液)；(3)步骤④的反应为氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质，反应的离子方程式为Cl2+2I—=2Cl—+I2，故答案为：Cl2+2I—=2Cl—+I2；(4)若提取碘后的水溶液中含有单质碘，加入淀粉溶液，溶液变蓝色；或加入CCl4振荡静置，溶液分层，下层呈紫色，故答案为：取样，加入淀粉溶液，若变蓝色，证明有碘单质(或加入CCl4萃取，分液，若下层呈紫色，证明有碘单质)。【点睛】本题考查化学工艺流程，侧重海藻里提取碘的考查，注意提碘的流程分析，注意物质的分离方法取决于物质的性质，根据物质的性质的异同选取分离方法和实验仪器是解答关键。18、分馏裂解D①②③④⑤CH3COOHCH3COOCH2CH3＋OH－CH3COO－＋C2H5OH白色污染【解析】

由E是石油化工发展水平的标志，则E为CH2=CH2；由乙烯可以转化成F，再结合F是家庭中常见的有机物，F是一种常见的高分子材料知，F为；A、B、F是家庭中常见的有机物，E与水发生加成反应生成B为C2H5OH；由流程图知，C在酸性或碱性条件下都可以得到乙醇，说明C是某种酸与乙醇反应生成的酯，再结合A与B反应生成C，A是家庭中常见的有机物知，则A为CH3COOH，C为CH3COOCH2CH3，D为CH3COONa；结合分析机型解答。【详解】（1）由石油得到汽油、煤油、柴油等轻质油的操作是分馏；由石油产品制取乙烯的操作是裂解（深度裂化）；答案：分馏；裂解；

（2）由于在石油分馏的操作过程中，温度逐步升高使烃汽化，再经冷凝将烃分离开来，得到石油的分馏产品，即先得到的分馏产品沸点低，后得到的分馏产品沸点高，故选：D；

（3）由于酯化反应、酯的水解反应均属于取代反应，所以在①～⑤中属于取代反应的是①、②、③；原子利用率为100%的反应是加成反应和加聚反应，所以原子利用率为100%的反应是④、⑤；答案：①、②、③；④、⑤；

（4）由上述分析可知，A的结构简式为CH3COOH，F的结构简式为：；

（5）由上述分析可知反应③为乙酸乙酯在碱性条件下发生的水解反应，其离子方程式：CH3COOCH2CH3+OH-CH3COO-+CH2CH3OH；答案：CH3COOCH2CH3＋OH－CH3COO－＋C2H5OH；

（6）由上述分析可知：F为，塑料的主要成分是聚乙烯，由于聚乙烯结构稳定、难以分解，急剧增加的塑料废弃物会造成白色污染。答案：白色污染。【点睛】本题突破口：E是石油化工发展水平的标志，E为CH2=CH2；以乙烯为中心进行推导得出各物质，再根据各物质的性质进行分析即可。19、+6饱和食盐水浓硫酸n碱石灰处理尾气氯气和二氧化硫防止空气中的水进入A装置干扰实验SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl【解析】

（1）根据化合价的代数和为零计算；（2）实验室中制备氯气时，因浓盐酸具有挥发性，氯气中混有挥发出的氯化氢和水蒸气；（3）①为增强冷凝效果，应从冷凝管的下口n通入冷凝水；②氯气和二氧化硫有毒，SO2Cl2极易水解，遇潮湿空气会产生白雾，则C中的药品应是碱石灰；③由题意可知SO2Cl2与水反应生成硫酸和氯化氢。【详解】（1）由题意SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2，则SO2Cl2分子中氧元素为-2价、氯元素为-1价，根据化合价的代数和为零可知硫元素的化合价为+6价，故答案为：+6；（2）实验室中制备氯气时，因浓盐酸具有挥发性，氯气中混有挥发出的氯化氢和水蒸气，将制得的气体依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶除去氯化氢和水蒸气得到干燥纯净的氯气，故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；（3）①SO2Cl2的沸点低，受热易挥发，则图中冷凝管的作用是冷凝回流制得的SO2Cl2，为增强冷凝效果，应从冷凝管的下口n通入冷凝水，故答案为：n；②氯气和二氧化硫有毒，SO2Cl2极易水解，遇潮湿空气会产生白雾，则C中的药品应是碱石灰，一是吸收未反应的有毒的氯气和二氧化硫，防止污染环境，二是吸收空气中的水蒸气，防止空气中的水蒸气进入A装置中干扰实验，故答案为：处理尾气氯气和二氧化硫；防止空气中的水进入A装置干扰实验；③由题意可知SO2Cl2与水反应生成硫酸和氯化氢，反应的化学方程式为化SO2Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl，故答案为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，考查分析能力及化学实验能力，注意题给信息的分析，明确物质的性质是解题关键。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【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。【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。(2)方案Ⅱ：利用原电池中相对活泼金属失去电子为原电池负极，相对不活泼的金属为原电池的正极来判断金属活动性的相对强弱，正极上氢离子得电子生成氢气，反应还原反应，电极反应式为2H++2e−===H2↑；负极上铁失电子生成二价铁离子，发生氧化反应，电极反应式为Fe−2e−===Fe2+；用铁、铜作电极，稀硫酸作电解质溶液设计原电池，铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极：；(3)方案Ⅲ：可根据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来设计实验，设计方法如下：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出，即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的；反应原理为：铁和铜离子发生氧化还原反应生成铜和二价铁离子，反