2025届山东省青岛市平度第三中学化学高一下期末学业水平测试试题含解析

2025届山东省青岛市平度第三中学化学高一下期末学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、关于下图所示的原电池，下列说法正确的是A．Cu为正极发生氧化反应B．负极反应为Zn-2e-===Zn2+C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置能将电能转化为化学能2、反应4NH3（气）＋5O2（气）4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率υ(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A．υ(NH3)=0.0100mol·L-1·s-1 B．υ(O2)=0.0010mol·L-1·s-1C．υ(NO)=0.0010mol·L-1·s-1 D．υ(H2O)=0.045mol·L-1·s-13、如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是()A．N2与NO2的混和气体 B．O2与NO2的混和气体C．NO与NO2的混和气体 D．NO2一种气体4、铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2.8g，下列说法正确的是A．剩余固体是铁、铜混合物B．原固体混合物中铜的质量是9.6gC．反应后溶液中n(Fe3+)=0.10molD．反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75mol5、设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是A．0.2molCu与足量稀硝酸反应，转移的电子数为0.2NAB．等质量（17g）的－OH和OHˉ所含的质子数均为9NAC．标准状况下，44.8L苯中含有碳碳双键数目为6NAD．56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子6、下列变化不涉及化学变化的是（）A．氢氟酸刻蚀玻璃B．海水的蒸馏C．煤的干馏D．黏土烧结制陶瓷7、反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）A．保持体积不变，充入H2使体系压强增大B．将容器的体积缩小为原来的一半C．增加少量的CD．保持压强不变，充入N2使容器体积增大8、一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中●和◯代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是A．一定属于化合反应B．一定属于可逆反应C．一定属于吸热反应D．一定属于氧化还原反应9、在自来水蒸馏实验中，下列操作叙述正确的是()A．在蒸馏烧瓶中盛满自来水，并放入几粒沸石B．将温度计水银球插到蒸馏烧瓶自来水中C．冷水从冷凝器上口入、下口出D．收集冷凝水时，应弃去开始蒸馏出的部分10、将4molA和2molB在2L的密闭容器内混合，并在一定条件下发生如下反应：2A（s）+B（g）⇌2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1③2s时物质A的转化率为30%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1其中正确的是（）A．①③ B．①④ C．②③ D．③④11、配制250mL0.1mol/LNaCl溶液，必须用到下列哪种仪器（）A． B． C． D．12、为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验并记录了现象：①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；②向上述稀硫酸中插入铜片，没有看到有气泡生成；③将锌片与铜片上端用导线连接，一起插入稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验①中快④在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入稀硫酸中，发现电流计指针偏转。下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是A．实验①、②说明锌能与稀硫酸反应产生氢气，而铜不能B．实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率C．实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气D．实验④说明该装置可形成原电池13、下列关于可逆反应的叙述正确的是（）A．2H2O2H2+O2与2H2+O22H2O互为可逆反应B．可逆反应在一定条件下可达到平衡状态，该状态下，正、逆反应速率相等，都为零C．可逆反应不能进行到底，必然有反应物剩余D．可逆反应的速率很小，达到最大限度时反应停止14、下列实验能成功的是A．将铁屑、溴水、苯混合制溴苯 B．苯和硝基苯采用分液的方法分离C．聚乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 D．用水鉴别：苯、乙醇、四氯化碳15、对于反应2A+3B=2C来说,以下表示中,反应速率最快的是A．v(A)=0.7mol/(L.s)B．v(B)=0.8mol/(L.s)C．v(A)=7.0mol/(L.min)D．v(C)=0.6mol/(L.s)16、反应4NH3(g)

+

5O2(g)4NO(g)

+6H2O(g)在l0L密闭容器中进行，半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.

45mol，则此反应的平均速率v(x)可表示为A．v(NH3)C．v(NO)

=0.0010mol/(L·s)D．v二、非选择题（本题包括5小题）17、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均能生成盐和水，D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个，E元素氢化物中有2个氢原子，试回答：（1）写出B原子结构示意图___（2）元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是___，写出一种含有F元素的具有漂白性的物质___（用化学式表示）。（3）用电子式表示A、F原子形成化合物的过程___。（4）C、F两种元素最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式___。（5）设计实验证明E、F两种元素非金属性的强弱___（化学方程式加必要文字说明）。18、已知：①；②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图：（1）A转化为B的化学方程式是_________________________。（2）图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：①________________，②____________________。（3）苯的二氯代物有__________种同分异构体。（4）有机物的所有原子_______（填“是”或“不是”）在同一平面上。19、某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律．Ⅰ．甲同学设计了如下图装置来一次性完成元素氮、碳、硅非金属性强弱的比较。（1）甲同学在连接好仪器后，加入药品之前要检查装置气密性。首先关闭_____，将导管伸入烧杯液面以下，再_____，如果C中______，则说明________（2）要证明氮、碳、硅非金属性强弱，在A中加________溶液，B中加____溶液，C中加________溶液，将观察到C中__________的现象．但老师认为，该现象不足以证明三者非金属性强弱，请用文字叙述理由_______。（3）为避免上述问题，应在B、C之间增加一个盛有足量____（选填下列字母：A．浓盐酸B．浓NaOH溶液C．饱和Na2CO3溶液D．饱和NaHCO3溶液）的洗气装置．改进后C中发生反应的离子方程式是__________．Ⅱ．丙同学设计了如下图装置来验证卤族元素性质的递变规律．A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润淀粉KI试纸、湿润红纸．（1）请写出浓盐酸与高锰酸钾反应的离子方程式_________________（2）A中棉花颜色变_______，则说明非金属性Cl＞Br；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2充分反应后，将所得溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是_________（3）丙同学利用此实验证明卤素单质氧化性：Cl2＞Br2＞I2，你认为合理吗____，（填“合理”或“不合理”）理由是___________．20、某同学设计以下实验方案，从海带中提取I2。(1)操作①的名称是______。(2)向滤液中加入双氧水的作用是______。(3)试剂a可以是______（填序号）。①四氯化碳②苯③酒精④乙酸(4)I–和IO3-在酸性条件下生成I2的离子方程式是________________。(5)上图中，含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液，其目的是____________。21、如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入和，在下发生发应，实验测得和的物质的量浓度随时间变化如下所示：(1)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率______。500℃达平衡时，的体积分数为______，如上图是改变某条件时化学反应速率随时间变化的示意图，则该条件是______该反应的逆反应为______反应填“放热”或“吸热”(2)500℃该反应的平衡常数为______保留两位小数，若降低温度到300℃进行，达平衡时，K值______填“增大”“减小”或“不变”．(3)下列措施中能使的转化率增大的是______．A．在原容器中再充入B．在原容器中再充入和C．在原容器中充入

使用更有效的催化剂E.将水蒸气从体系中分离出(4)500℃条件下，改变起始反应物的用量，测得某时刻、、和的浓度均为，则此时正______

逆填“”“”或“”(5)假定该反应是在恒容恒温条件下进行，判断该反应达到平衡的标志______．A．消耗同时生成1mol

混合气体密度不变C．混合气体平均相对分子质量不变

D．3v正(H2)=v逆(H2O)

E..不变

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、B【解析】

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，据此判断。【详解】A、在原电池中负极发生氧化反应，金属性锌强于铜，锌是负极，铜是正极，发生还原反应，A错误；B、锌是负极，负极反应为Zn-2e-＝Zn2+，B正确；C、锌是负极，发生失去电子的氧化反应，则电子从锌出来通过导线流向铜，C错误；D、原电池是将化学能变化电能的装置，D错误。答案选B。2、C【解析】

根据υ=△c/△t计算υ（H2O），利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率。【详解】在体积10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则υ（H2O）=0.45mol/(10L·30s)=0.0015mol·L-1·s-1，A、速率之比等于化学计量数之比，所以υ（NH3）=2/3×0.0015mol·L-1·s-1=0.0010mol·L-1·s-1，故A错误；B、速率之比等于化学计量数之比，所以υ（O2）=5/6×0.0015mol·L-1·s-1=0.00125mol·L-1·s-1，故B错误；C、速率之比等于化学计量数之比，所以υ（NO）=2/3×0.0015mol·L-1·s-1=0.0010mol·L-1·s-1，故C正确；D、υ（H2O）=0.0015mol·L-1·s-1，故D错误。故选C。3、A【解析】

若试管中是N2与NO2的混和气体，由于N2不能与氧气参加反应，所以试管内不能完全被水充满，其余的则会发生反应：4NO2+O2+2H2O==4HNO3或4NO+3O2+2H2O==4HNO3；最后试管内完全被水充满，因此A可选，B、C、D不选；故选A。4、D【解析】

铁比铜活泼，与FeCl3溶液反应时先后发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，原氯化铁溶液中含有氯化铁的物质的量为n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol，结合反应的方程式解答。【详解】还原性：铁>铜，把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5mol，设0.5mol铁离子完全反应消耗铁、铜的质量分别为m1、m2，则：根据反应方程式

Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

可知56gFe反应消耗2molFe3+，64gCu反应消耗2molFe3+，可列比例式：，，解得m1=14g，m2=16g，溶解的金属质量为：18g-2.8g=15.2g，14g<15.2g<16g，则铁完全反应、铜部分反应，且Fe3+完全反应，剩余的金属为Cu，选项A、C错误；设反应消耗铜的物质的量为n1，反应的铁的物质的量为n2，则：64n1+56n2=15.2g，n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol，解得：n1=0.15mol、n2=0.1mol，所以原来混合物中含有的铜的质量为：m(Cu)=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，选项B错误；根据反应方程式可知：反应后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu2+)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，所以反应后溶液中Fe2+和Cu2+的物质的量为：n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，选项D正确；故故合理选项是D。【点睛】本题考查了混合物的计算，注意根据反应方程式，从质量守恒定律角度分析解答，侧重考查学生的分析与计算能力。5、B【解析】

A.0.2molCu与足量稀硝酸反应，铜化合价从零上升为+2，转移的电子数为0.4NA，A项错误；B.等质量（17g）的－OH和OHˉ的物质的量为1mol，且每个－OH和OHˉ所含的质子数均为9，则等质量（17g）的－OH和OHˉ所含的质子数均为9NA，B项正确；C.标准状况下，苯不是气态，且分子内不含碳碳双键，C项错误；D.铁片投入足量浓H2SO4，发生钝化反应，表面迅速形成致密氧化膜阻止进一步反应，不能确定生成的二氧化硫的量，D项错误；答案选B。【点睛】－OH和OHˉ所含质子数相同均为9，电子数不同，分别是9（－OH为中性基团不带电，质子数等于电子数）和10，铁和铝在常温或者冷的环境，与铁片投入足量浓H2SO4和浓HNO3会发生钝化反应。6、B【解析】A、玻璃中含有SiO2，发生SiO2＋4HF=SiF4＋2H2O，故A错误；B、海水蒸馏是利用加热使水蒸发，属于物理变化，故B正确；C、煤的干馏是隔绝空气加强热，使煤发生分解反应，故C错误；D、黏土烧结制陶瓷，发生化学变化，故D错误。7、C【解析】A、保持体积不变，充入H2使体系压强增大，增大生成物的浓度，反应速率增大，故A错误；B、将容器体积缩小一半，气体浓度增大，反应速率增大，故B错误；C、增加C的量，物质的浓度不变，反应速率不变，故C正确；D、保持压强不变，充入N2使体系体积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，故D错误；故选C。点睛：本题考查化学反应速率的因素，为高考高频考点，侧重于学生的分析能力和基础知识的考查，有利于化学科学素养的培养和提高学生学习的积极性，难度不大，注意相关基础知识的积累。8、C【解析】

A．两种或者多种物质生成一种物质的反应是化合反应，根据图示可知，此反应的反应物有两种，反应后生成一种化合物，且有反应物剩余，故A正确；B．由图可知，反应前后均存在反应物分子，该反应为可逆反应，故B正确；C．反应吸放热与反应类型无必然关系，故根据图示无法确定反应是吸热还是放热，故C错误；D．有元素发生化合价变化的反应为氧化还原反应，而有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应，故此反应为氧化还原反应，故D正确；故选C。【点睛】本题考查了四大基本反应类型和氧化还原反应之间的关系与氧化还原反应的判断等，难度不大，注意有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应。9、D【解析】

A．蒸馏烧瓶中不可盛满自来水，故A错误；B．温度计测量的是蒸汽的温度，应放在蒸馏烧瓶的支管口处，故B错误；C．冷凝器中冷却水的流向应为下口进水，上口出水，故C错误；D．仪器内空气中的杂质会存在于开始蒸馏出的部分液体中，所以收集蒸馏水时，应弃去开始馏出的部分，故D正确；故选D。10、D【解析】

利用三段式法计算：B的浓度为=1mol/L2A（s）+B（g）⇌2C（g）起始（mol/L）：10变化（mol/L）：0.30.62s时（mol/L）：0.70.6①A为固体，由于固体的浓度在反应中不改变，所以不能用固体物质来表示反应速率，故①错误；②2s内，用物质B表示的反应的平均速率为v（B）==0.15mol•L-1•s-1，故②错误；③2s时物质A的转化率为α=×100%=30%，故③正确；④2s时物质B的浓度为0.7mol•L-1，故④正确。所以正确的为③④。故选D。11、B【解析】

配制250mL0.10mo1•L-1NaCl溶液的步骤为：计算、量取(或者称量)、稀释(或者溶解)、冷却、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作；如果用固体配置，一般用托盘天平称量，用药匙取药品，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀；如果用浓溶液配置，一般用量筒量取浓溶液，在烧杯中稀释，并用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀；所以一定用到的仪器：烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管，答案选B。12、C【解析】分析:根据金属活动性顺序比较金属与酸的反应，当锌和铜连接插入稀硫酸中，能形成原电池，锌较活泼，作原电池的负极，负极材料不断消耗，铜较不活泼，作原电池的正极，电极上有气泡产生。详解：①锌为活泼金属，能与硫酸发生置换反应生成氢气；②铜为金属活动性顺序表中H以后的金属，不与稀硫酸反应；③当锌和铜连接插入稀硫酸中，能形成原电池，锌较活泼，作原电池的负极，负极材料不断消耗，铜较不活泼，作原电池的正极，电极上有气泡产生，且原电池反应较一般的化学反应速率较大，反应的实质是氢离子在铜极上得电子被还原产生氢气；④活泼性不同的锌、铜以及电解质溶液形成闭合回路时，形成原电池，将化学能转变为电能，电流计指针偏转。不正确的只有C，故选C。13、C【解析】A．2H2O2H2+O2与2H2+O22H2O的反应条件不同，所以不是可逆反应，故A错误；B．可逆反应在一定条件下可达到平衡状态，该状态下，正、逆反应速率相等，但均不为零，故B错误；C．可逆反应有一定限度，反应物的转化率不可能达到100%，必然有反应物剩余，故C正确；D．可逆反应的速率不一定小，达到最大限度时反应为相对静止状态，是平衡状态，故D错误；答案为C。14、D【解析】

A．苯与溴水不反应，制备溴苯应选液溴，故A错误；B．苯与硝基苯混合不分层，不能利用分液分离，应利用蒸馏，故B错误；C．聚乙烯中不含碳碳双键，则不能使酸性KMnO4溶液褪色，故C错误；D．水与苯混合分层后有机层在上层，水与乙醇不分层，水与四氯化碳混合分层后有机层在下层，现象不同，可鉴别，故D正确；答案选D。15、A【解析】分析:根据化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算，以同一个物质的化学反应速率进行比较。详解:A.v(A)=0.7mol/(L.s);

B.v(A)：v(B)=2:3，故v(A)=23×v(B)=23×0.8mol/(L.s)=0.53mol/(L.s);

C.v(A)=7.0mol/(L.min)=7.060mol/(L.s)=0.12mol/(L.s)；

D.v(A)：v(C)=1:1，故v(A)=v(C)=0.6mol/(L.s)；

故A反应速率最快,16、C【解析】分析：根据V=∆C/∆t计算v(H2详解：在体积l0L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则v(H2O)=0.45/(10×30)=0.0015mol/(L·s)；速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=2/3×0.0015=0.0010mol/(L·s)，A错误；速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=5/6×0.0015=0.00125mol/(L·s),B错误二、非选择题（本题包括5小题）17、NaOHHClO、Ca(ClO)2、NaClO等Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OH2S溶液中通入Cl2，生成淡黄色沉淀，反应生成HCl和S，反应方程式为H2S+Cl2=2HCl+S↓【解析】

A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均能生成盐和水，则A为钠元素，C为铝元素，F为氯元素，D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个，则为硅元素，E元素氢化物中有2个氢原子，则为硫元素，据此分析解答。【详解】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子，且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均能生成盐和水，则A为钠元素，C为铝元素，故B为镁元素，F为氯元素，D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个，则为硅元素，E元素氢化物中有2个氢原子，则为硫元素。（1）B为镁元素，原子序数为12，原子结构示意图为；（2）同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，故元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，F为氯元素，含有F元素的具有漂白性的物质有HClO、Ca(ClO)2、NaClO等；（3）A、F原子形成化合物NaCl，氯化钠为离子化合物，钠离子与氯离子通过离子键结合而成，NaCl的形成过程为；（4）C、F两种元素最高价氧化物的水化物Al(OH)3、HClO4之间反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；（5）E为硫元素、F为氯元素；证明其非金属性强弱可以有很多方法，如对应氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性，非金属单质的氧化性等，如H2S溶液中通入Cl2，生成淡黄色沉淀，反应生成HCl和S，反应方程式为H2S+Cl2=2HCl+S↓。【点睛】考查物质性质原子结构与位置关系、电子式等化学用语、元素化合物性质，易错点为（5）E为硫元素、F为氯元素；证明其非金属性强弱可以有很多方法，如对应氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性，非金属单质的氧化性等。18、3不是【解析】

(1)A为硝基苯，根据信息②可知B为，根据A、B的结构可知，甲基取代硝基苯苯环上硝基间位的H原子生成B，反应方程式为：+CH3Cl+HCl，故答案为+CH3Cl+HCl；(2)②与水反应生成，根据信息可知②为，由转化关系图可知硝基苯发生间位取代，卤苯发生对位取代，所以①卤苯，为，故答案为；；(3)苯的二氯代物有邻位、间位和对位3种，故答案为3；(4)中甲基为四面体结构，所以所有原子不是在同一平面上，故答案为不是。【点睛】本题的易错点是(4)，只要分子结构中含有饱和碳原子，分子中的原子就不可能共面。19、分液漏斗活塞微热圆底烧瓶有气泡产生，冷却至室温有一段液柱气密性良好HNO3Na2CO3Na2SiO3白色浑浊挥发出的硝酸可能和硅酸钠反应DSiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O橙黄色NaCl和KCl不合理有多余的氯气，不能验证Br2和I2的氧化性强弱【解析】

根据元素周期律中元素的非金属性递变规律及氧化还原反应的规律进行分析。第I部分根据元素的最高价含氧酸的酸性设计实验；第II部分是根据单质的氧化性设计实验。【详解】Ⅰ．甲同学设计了一次性完成元素氮、碳、硅非金属性强弱的比较实验，则可以根据其最高价氧化物的水化物的酸性进行设计，即酸性HNO3＞H2SiO3＞H2CO3。（1）在连接好仪器后，加入药品之前要检查装置气密性。首先关闭分液漏斗活塞，将导管伸入烧杯液面以下，再微热圆底烧瓶，如果C中有气泡产生，冷却至室温有一段液柱，则说明气密性良好。（2）要证明氮、碳、硅非金属性强弱，在A中加HNO3溶液，B中加碳酸盐，可以是Na2CO3溶液，C中加可溶性的硅酸盐溶液，可以是Na2SiO3溶液，将观察到C中出现白色浑浊的现象，但该现象不足以证明三者非金属性强弱，因为硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸可能和硅酸钠反应。（3）为避免上述问题，应在B、C之间增加一个洗气装置，即盛有足量饱和NaHCO3溶液的洗气装置。A．浓盐酸也有挥发性，也会干扰实验；B．浓NaOH溶液会吸收CO2；C．饱和Na2CO3溶液也会吸收CO2；D．饱和NaHCO3溶液能吸收挥发出的硝酸，且能生成CO2，故只能选D。改进后C中发生反应的离子方程式是SiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-。Ⅱ．丙同学设计了验证卤族元素性质的递变规律根据图中信息，可以判断是通过比较其单质的氧化性而设计了实验。首先用浓盐酸与高锰酸钾反应制备Cl2，然后Cl2分别与A、B、C三处的沾有NaBr溶液的棉花、湿润淀粉KI试纸、湿润红纸反应。（1）浓盐酸与高锰酸钾反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。（2）A中发生置换反应生成Br2，棉花颜色变为橙黄色，则说明非金属性Cl＞Br；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2充分反应后，发生置换反应生成Br2、I2、NaCl和KCl，将所得溶液蒸干并灼烧，Br2挥发为溴蒸气跑掉，I2升华碘蒸气跑掉，最后得到的物质是难挥发的NaCl和KCl。（3）丙同学利用此实验证明卤素单质氧化性：Cl2＞Br2＞I2，这是不合理的，原因是有多余的氯气，不能证明Br2与KI发生了反应，因此不能验证Br2和I2的氧化性强弱。【点睛】实验设计要根据科学性、安全性、可行性和简约性进行，这也是评价实验方案的的依据。要注意实验的干扰因素，并且设计实验措施排除这些干扰因素，保障实验效果达到预期、实验结论合理。例如，本题的第II部分实验设计就不能得到预期的结论，即使最后的红纸不褪色，也不能比较Br2和I2的氧化性强弱。20、过滤将I-氧化为I2①②5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O富集碘元素【解析】

分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法为过滤。海带灰中含KI，该物质容易溶于水，具有还原性，在酸性条件下被H2O2氧化为I2，I2容易溶于有机溶剂而在水中溶解度较小，可以通过萃取作用分离碘水。向含有I2的有机物中加入NaOH溶液，发生歧化反应反应生成碘化钠、碘酸钠，进入到水溶液中，向其中加入稀硫酸酸化，I-、IO3-、H+发生反应产生I2的悬浊液，过滤，分离得到粗碘。【详解】(1)操作①是分离难溶性固体与可溶性KI水溶液的操作方法，名称是过滤；(2)向滤液中加入双氧水的作用是将I-氧化为I2；(3)试剂a是从I2的水溶液中分离得到I2