2025年上学期高一化学化学猜想与证明试题（二）

2025年上学期高一化学化学猜想与证明试题（二）一、选择题（共15小题，每题3分，共45分）下列关于碱金属元素性质递变规律的猜想中，无法通过实验直接验证的是（）A.随着核电荷数增加，碱金属单质的密度依次增大B.钾与水反应比钠更剧烈，会伴随轻微爆炸C.铷的最高价氧化物对应水化物的碱性强于氢氧化钾D.碱金属单质与氧气反应的产物复杂程度随原子序数递增而增加某同学根据卤素性质递变规律猜想："砹（At）是第ⅦA族元素，其氢化物的稳定性强于碘化氢"。为证明该猜想是否正确，以下实验方案不合理的是（）A.测定同温同压下HAt与HI的分解温度B.比较HAt与HI在水中的电离程度C.观察HAt气体与AgNO₃溶液是否产生黄色沉淀D.测定NaAt与NaI溶液的pH值关于硅及其化合物的性质，下列猜想与事实不相符的是（）A.二氧化硅硬度大，可用于制造光导纤维——猜想依据：原子晶体具有高硬度特性B.硅酸的酸性弱于碳酸——实验证据：CO₂通入Na₂SiO₃溶液产生白色沉淀C.硅酸钠溶液呈碱性——理论解释：SiO₃²⁻水解生成OH⁻（SiO₃²⁻+2H₂O⇌H₂SiO₃+2OH⁻）D.晶体硅能导电但导电性弱于金属铜——结构分析：硅原子间形成共价键，价电子受原子核束缚较强某实验小组对硫的氧化物进行探究时提出猜想："SO₂具有漂白性是因为其与有色物质生成不稳定的无色物质"。为验证该猜想，以下实验设计最直接的是（）A.将SO₂通入品红溶液，观察溶液褪色后加热是否恢复原色B.对比SO₂与Cl₂分别通入紫色石蕊试液中的现象差异C.测量SO₂饱和溶液的pH值，判断其是否具有酸性D.向SO₂水溶液中滴加BaCl₂溶液，检验是否生成沉淀关于化学反应速率的影响因素，下列猜想可通过对比实验验证的是（）A.升高温度能加快所有化学反应速率——选择H₂O₂分解（常温/加热）与NaOH溶液中和（常温/加热）进行对比B.催化剂只能加快反应速率——分别向H₂O₂溶液中加入MnO₂和FeCl₃，观察气泡产生速率C.固体表面积越大反应速率越快——相同质量的大理石分别与足量1mol/L盐酸反应（块状/粉末状）D.压强对气体反应速率的影响与反应物浓度无关——在恒容容器中充入N₂增大压强，观察H₂与Cl₂的反应速率某同学根据元素周期律猜想："处于金属与非金属交界处的锗（Ge）可能具有半导体性质"。下列实验方案无法支持该猜想的是（）A.测定锗单质的导电性随温度变化的规律B.比较锗与硅的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱C.观察锗单质在空气中是否容易被氧化D.测量锗的电阻率，与金属铝和绝缘体硫磺对比关于电解质溶液的性质，下列猜想与实验事实一致的是（）A.强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质——证据：1mol/LHCl溶液导电性强于0.1mol/LCH₃COOH溶液B.向Ba(OH)₂溶液中滴加稀硫酸至中性，溶液的导电能力逐渐减弱——解释：Ba²⁺与SO₄²⁻生成沉淀，H⁺与OH⁻生成水，离子浓度降低C.盐酸与醋酸稀释10倍后pH变化相同——理论依据：两者均为一元酸，稀释后氢离子浓度同比例下降D.向氨水中加入氯化铵固体，溶液的碱性增强——平衡移动：NH₃·H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻，加入NH₄⁺使平衡右移某同学对氮的化合物进行探究时提出："浓硝酸的氧化性强于稀硝酸"。为证明该结论，以下实验设计不合理的是（）A.相同质量的铜片分别与浓硝酸、稀硝酸反应，比较反应剧烈程度和气体产物（NO₂/NO）B.向Fe(NO₃)₂溶液中分别滴加浓硝酸和稀硝酸，观察溶液颜色变化（Fe²⁺→Fe³⁺）C.测量浓硝酸和稀硝酸与锌片反应时的初始反应速率D.比较浓硝酸、稀硝酸与相同浓度Na₂S溶液反应生成S沉淀的快慢关于化学平衡移动，下列猜想符合勒夏特列原理的是（）A.对于N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0，升高温度平衡正向移动——依据：温度升高能加快反应速率B.向饱和NaCl溶液中通入HCl气体，有晶体析出——解释：Cl⁻浓度增大使溶解平衡NaCl(s)⇌Na⁺(aq)+Cl⁻(aq)逆向移动C.向FeCl₃+3KSCN⇌Fe(SCN)₃+3KCl平衡体系中加入KCl固体，溶液红色变浅——原因：K⁺和Cl⁻结合生成KCl，降低反应物浓度D.对于2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，缩小容器体积颜色先变深后变浅——平衡移动：压强增大使平衡正向移动，NO₂浓度最终低于初始值某实验小组猜想："金属钠在空气中燃烧的产物不仅有Na₂O₂，还可能有Na₂O"。为验证该猜想，以下实验方案可行的是（）A.取燃烧后的固体溶于水，滴加酚酞试液观察溶液是否变红B.称量燃烧前后钠的质量，计算增重比例（对比纯Na₂O₂与Na₂O的理论增重）C.将燃烧产物溶于水，加入BaCl₂溶液检验是否有白色沉淀生成D.用洁净铂丝蘸取燃烧产物灼烧，观察火焰颜色是否为黄色关于化学键与物质性质的关系，下列猜想错误的是（）A.离子晶体熔点高于分子晶体——例如：NaCl（801℃）>HCl（-115℃）B.共价键的键能越大，分子越稳定——例如：H-F键能（568kJ/mol）>H-Cl键能（431kJ/mol），故HF稳定性强于HClC.金属键越强，金属硬度越大——例如：钠的金属键弱于镁，故钠的硬度小于镁D.氢键是一种特殊的化学键，能影响物质的熔沸点——例如：水分子间存在氢键，故水的沸点高于硫化氢某同学对海水提溴过程提出猜想："Cl₂能将Br⁻氧化为Br₂是因为Cl的非金属性强于Br"。为证明该猜想，以下实验不能提供证据的是（）A.向NaBr溶液中通入Cl₂，溶液变为橙红色（2Br⁻+Cl₂=2Cl⁻+Br₂）B.比较HClO₄与HBrO₄的酸性强弱（HClO₄为强酸，HBrO₄为极强酸）C.测定Cl₂和Br₂的沸点（Cl₂：-34℃，Br₂：59℃）D.观察KCl与KBr溶液分别与AgNO₃反应的沉淀颜色（AgCl白色，AgBr浅黄色）关于氧化还原反应的规律，下列猜想可通过实验验证的是（）A.同一元素的高价态化合物氧化性强于低价态——向FeCl₃溶液中加入Fe粉，观察是否生成FeCl₂（2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺）B.所有置换反应都是氧化还原反应——对比Zn与稀硫酸（Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑）和CaCO₃与盐酸（CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O）的反应类型C.金属活动性顺序表中排在H前的金属都能与酸反应生成H₂——将Cu片加入稀盐酸中观察现象D.化合物中非金属元素只显负价——分析H₂SO₄中S的化合价（+6）某实验小组对氨气的性质进行探究时提出猜想："NH₃的喷泉实验是因为NH₃极易溶于水，导致烧瓶内压强迅速减小"。为验证该猜想，以下实验设计对照组的是（）A.用相同装置，将NH₃替换为CO₂（不溶于水），观察是否形成喷泉B.测量NH₃在水中的溶解度（标准状况下约700体积NH₃溶于1体积水）C.向NH₃的水溶液中滴加酚酞试液，观察溶液是否变红D.用湿润的红色石蕊试纸检验NH₃的碱性关于化学计量的计算，下列猜想符合阿伏加德罗定律的是（）A.同温同压下，等质量的O₂和O₃的体积比为3:2——依据：n=m/M，V=n·Vₘ，故V(O₂)/V(O₃)=n(O₂)/n(O₃)=M(O₃)/M(O₂)=48/32=3/2B.常温常压下，22.4LCO₂中含有的分子数为Nₐ——条件分析：常温常压下Vₘ≠22.4L/molC.1L1mol/LNaCl溶液中含有的离子总数为Nₐ——计算错误：NaCl完全电离，含Na⁺和Cl⁻各1mol，总数为2NₐD.16gCH₄中含有的C-H键数目为2Nₐ——结构分析：1个CH₄分子含4个C-H键，16gCH₄为1mol，含4Nₐ个C-H键二、非选择题（共55分）（一）实验探究题（18分）某研究小组对卤素单质的氧化性递变规律进行探究，提出猜想："随着原子序数递增，卤素单质的氧化性逐渐减弱（Cl₂>Br₂>I₂）"。请设计实验方案验证该猜想，并完成以下填空：（1）实验原理：利用氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物，通过卤素单质间的置换反应判断氧化性强弱。（2）实验药品：氯水、溴水、碘水、NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液、CCl₄（密度大于水）。（3）实验步骤：①取3支试管，分别加入2mLNaBr溶液、KI溶液、NaCl溶液；②向NaBr溶液中滴加氯水，振荡后加入1mLCCl₄，静置观察分层现象及有机层颜色；③向KI溶液中滴加溴水，振荡后加入1mLCCl₄，静置观察分层现象及有机层颜色；④向NaCl溶液中滴加溴水，振荡后加入1mLCCl₄，静置观察分层现象及有机层颜色。（4）预期现象与结论：步骤②中，CCl₄层呈橙红色（Br₂的CCl₄溶液颜色），反应方程式为：______，证明氧化性Cl₂>Br₂；步骤③中，CCl₄层呈紫红色（I₂的CCl₄溶液颜色），反应方程式为：______，证明氧化性Br₂>I₂；步骤④中，CCl₄层无明显颜色变化，证明______。（5）误差分析：若实验中使用的氯水久置变质（部分Cl₂与水反应生成HCl和HClO，HClO分解为HCl和O₂），可能导致的后果是______。（6）拓展猜想：若向KI溶液中直接滴加氯水，预期CCl₄层现象为______，反应的离子方程式为______，该实验进一步证明氧化性Cl₂>I₂。（二）理论推导题（16分）元素周期律是化学学科的重要理论基础。某同学根据元素周期表结构及前20号元素性质，提出以下猜想："同周期元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱"。（1）理论依据：同周期元素原子序数递增，核电荷数增加，原子半径逐渐______，原子核对最外层电子的吸引力______，元素的金属性______，非金属性______。（2）实例验证（以第三周期元素为例）：碱性：NaOH______Mg(OH)₂______Al(OH)₃（填">"或"<"），请设计实验证明NaOH与Mg(OH)₂的碱性强弱：______；酸性：H₃PO₄______H₂SO₄______HClO₄（填">"或"<"），其中H₂SO₄与HClO₄的酸性强弱可通过比较______（填物理量或实验现象）得出。（3）异常分析：第二周期中，Be(OH)₂的碱性弱于LiOH，但Be(OH)₂既能与盐酸反应（Be(OH)₂+2HCl=BeCl₂+2H₂O），又能与NaOH溶液反应（Be(OH)₂+2NaOH=Na₂BeO₂+2H₂O），这种性质称为______，体现了元素周期表中______的特殊性。（4）结论：该同学的猜想在______（填"主族元素"或"所有元素"）中基本成立，其本质原因是______。（三）综合应用题（21分）化学反应原理在生产生活中具有广泛应用。请结合所学知识，回答下列问题：（1）化学平衡与工业生产：工业合成氨反应为N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ/mol。该反应达到平衡时，若增大N₂的浓度，平衡______移动（填"正向"或"逆向"），H₂的转化率______（填"增大"或"减小"）；实际生产中采用高压（20~50MPa）的原因是______；某研究小组猜想："降低温度能提高NH₃的产率"，请从平衡移动角度解释其合理性：______。（2）电化学与能源转化：某同学设计了如图所示的原电池装置（Cu-Zn-稀硫酸），猜想"该装置能将化学能转化为电能"。写出负极的电极反应式：______；若将稀硫酸替换为CuSO₄溶液，电流计指针偏转角度增大，原因是______；为证明该装置中发生了氧化还原反应，可向反应后的溶液中加入______（填试剂名称），观察到______现象。（3）沉淀溶解平衡与除杂工艺：工业废水中含有Fe³⁺，可通过调节pH值使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀除去。已知Ksp[Fe(OH)₃]=4×10⁻³⁸。写出Fe(OH)₃的沉淀溶解平衡方程式：______；若废水中Fe³⁺浓度为0.01mol/L，当pH=3时，溶液中c(OH⁻)=mol/L，此时Qc=（计算