山东省滕州市第一中学人教版2025届高一化学第二学期期末质量检测试题含解析

山东省滕州市第一中学人教版2025届高一化学第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、2019年我国“嫦娥四号”探测器成功登陆月球背面。月球土壤中含有丰富的He，该原子中A．质量数为2 B．核电荷数为3 C．中子数为1 D．核外电子数为32、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．3、可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)4、下列变化符合图示的是()①KMnO4分解制O2②铝与盐酸的反应③钠与水反应④二氧化碳与灼热的木炭反应⑤Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应.⑥硫酸与氢氧化钾的反应A．②④⑥ B．②③⑤ C．②③⑥ D．③④⑥5、下列烷烃在光照下与氯气反应，生成一氯代烃种类最多的是()A． B． C．CH3CH2CH2CH3 D．6、一定条件下，向密闭容器中充入1molNO和1molCO进行反应：2NO(s)+CO(g)N2(g)+CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是A．a点 B．b点 C．c点 D．d点7、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+1/2ΔH28、已知：①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-akJ·mol-1②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ·mol-1③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3=-ckJ·mol-1④H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H4=-dkJ·mol-1下列叙述正确的是（）A．由上述热化学方程式可知△H3＜△H4B．H2的燃烧热为dkJ·mol-1C．4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2(g)+6H2O(g)△H=(-a-b)kJ·mol-1D．4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)△H=(6d-b)kJ·mol-19、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb，下列说法不正确的是()A．工作时，电池的正极质量逐渐减轻B．放电过程中，Li＋向正极移动C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD．常温时，在正负极间接上电流表，指针不偏转10、今有五种有机物:①CH2OH(CHOH)4CHO，②CH3(CH2)3OH，③CH2=CH—CH2OH，④CH2=CH-COOCH3，⑤CH2=CH-COOH。其中既能发生加成反应、加聚反应、酯化反应，又能发生氧化反应的是A．③⑤ B．①②⑤ C．②④ D．③④11、用氟硼酸（HBF4，属于强酸）代替硫酸做铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为：Pb＋PbO2＋4HBF42Pb（BF4）2＋2H2O；Pb（BF4）2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是A．放电时，正极区pH增大B．充电时，Pb电极与电源的正极相连C．放电时的负极反应为：PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋+2H2OD．充电时，当阳极质量增加23.9g时，溶液中有0.2

mole-通过12、下列物质中既含有非极性共价键又含有离子键的是A．CO2B．Na2O2C．MgCl2D．NaOH13、乙烯与乙烷的混合气体共amol,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45g水，则下列说法错误的是（）A．当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比为1：1B．当a=1时,且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前氧气的23C．当a=1时，且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前氧气的23时，则CO和CO2D．a的取值范围为514、根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是（）选项事实推测A12Mg与水反应缓慢，20Ca与水反应较快56Ba与水反应会更快BSi是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料CHCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解HBr的分解温度介于二者之间DSi与H2高温时反应，S与H2加热能反应P与H2在高温时能反应A．A B．B C．C D．D15、下列关于金属冶炼的说法正确的是（）A．由于铝的活泼性强，故工业上采用电解熔融A1C13的方法生产单质铝B．将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质C．冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的D．铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的吸热反应16、准确称取6.0g铝土矿样品(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)，加入100mL稀硫酸中，充分反应后向滤液中加入10mol·L－1NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。则所用硫酸物质的量浓度为（）A．3.50mol·L－1B．1.75mol·L－1C．0.85mol·L－1D．无法确定二、非选择题（本题包括5小题）17、有A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数由A到D依次增大，已知A和B原子有相同的电子层数，且A的L层电子数是K层电子数的两倍，C燃烧时呈现黄色火焰，C的单质在点燃条件下与B的单质充分反应，可以得到淡黄色固态化合物，D的M层电子数为K层电子数的3倍．试根据以上叙述回答：（1）写出元素名称：A_____D_____；（2）画出D的原子结构示意图____________；（3）用电子式表示化合物C2D的形成过程___________________．18、有关物质的转化关系如下图所示。A、B、C、E为气体，其中A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B为无色单质，E是为红棕色。G是紫红色金属单质，H的水溶液为蓝色。⑴A的电子式为______。⑵写出反应①的化学方程式：______。⑶写出反应③的化学方程式：______。该方程式中转移的电子数目为______个。⑷写出反应④的离子方程式：_____。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、某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。实验步骤如下：取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18mL（1．84g）苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。回答下列问题：（1）图中装置C的作用是____________________。（2）制备硝基苯的化学方程式_____________________。（3）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中_________（“是”或“否”），说明理由：____________________。（4）为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是______________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是_____________________。（5）在洗涤操作中，第二次水洗的作用是_____________________。（6）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是_______________________。（7）本实验所得到的硝基苯产率是_____________________。21、乙酸乙酯是应用非常广泛的有机溶剂，主要用于涂料、油墨、粘合剂、胶片、医药、化工、电子、化妆品及食品行业等。实验室可用乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯。(1)为判断乙酸乙酯中与乙基(-CH2CH3)相连的氧原子的来源，请没计一种可进行判别的方案__________。(无需给

出实验装置实验步骤，只需给出设计思想)。(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用下图所示装置进行以下四个实验，实验结束后充分振荡试管II再测有机层的厚度，实验记录如下：编号

试管I中的试剂

有机层厚度/cmA

3

mL乙醇、2

mL乙酸、1

mL

18

mol/L浓硫酸

3.0B3

mL乙醇、2

mL乙酸0.1C3

mL乙醇、2

mL乙酸、6

mL

3mol/L硫酸1.2D

3

mL乙醇、2

mL乙酸、盐酸1.2①试管II中试剂的名称为_______，其作用是__________。②分析比较实验_____(填实验编号)的数据，可推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。③分析比较实验C、D，证明对酯化反应具有催化作用的是H+。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是_______mL和_____mol/L。(3)现代化工生产探索以CH3CHO为原料，用(CH3CH2O)3Al作催化剂，合成乙酸乙酯：2CH3CHOCH3COOCH2CH3在实验室中进行该实验时，不同条件下的实验结果如下表所示：

实验序号

催化剂用量/g反应温度/℃反应时间/h副产物/%选择

性/%

转化率/%10.3686.5-2520.3599.999.620.27810-0.5520.1299.8195.3930.3686.5-2120.199.899.740.36810-0.5520.899.597.3（注）选择性：转化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3

的百分比。下列说法正确的是_______

(填编号)。A．用乙醛合成乙酸乙酯，可减少“工业三废”的排放B．温度越高反应速率越快，乙醛的转化率越高C．用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜D．催化剂用量不会影响合成反应的选择性转化率E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、C【解析】

原子符号中左上角为质量数，左下角为质子数，质子数+中子数=质量数，核电荷数=质子数=核外电子数。【详解】He的质子数=核外电子数=核电荷数，质子数+中子数=质量数，质子数=核外电子数=核电荷数=2，质量数=质子数+中子数=3，中子数=质量数—质子数=1；答案选C。【点睛】本题考查微粒之间的关系和微粒角标的含义，要掌握两个微粒关系，原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数；质量数=质子数+中子数；原子的左上角表示质量数，右上角表示微粒所带的电荷数，左下角表示质子数，右下角表示原子数。2、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。3、C【解析】

达到平衡状态时正、逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。正、逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的正逆反应速率；若用不同物质表示的正逆反应速率，速率比等于化学计量数比，达到平衡状态，故选C。4、C【解析】

根据图像可知，反应物能量高于生成物，说明反应是放热反应，据此分析判断。【详解】①KMnO4分解制O2是分解反应，属于吸热反应，故错误；②铝与盐酸的反应为放热反应，故正确；③

钠与水反应是放热反应，故正确；④二氧化碳与灼热的木炭反应是吸热反应，故错误；⑤

Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应，故错误；⑥硫酸与氢氧化钾的反应为中和反应，中和反应为放热反应，

故正确；属于放热反应的有②③⑥，故选C。5、B【解析】

只有一种等效氢，生成一种一氯代烃；有三种等效氢，生成三种一氯代烃；CH3CH2CH2CH3有两种等效氢，生成两种一氯代烃；有两种等效氢，生成两种一氯代烃；故选B。6、D【解析】

由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，只有d点正逆反应速率相等；由正逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点，答案选D。【点睛】本题考查化学平衡的建立，注意平衡建立的过程，反应一开始反应物浓度较大，正反应速率大于逆反应速率，随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，当正逆反应速率相等时，达平衡状态。7、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。8、B【解析】

A．气态水→液态水为放热过程，所以d＞c，则△H3＞△H4，A错误；B．燃烧热应生成稳定氧化物，H2燃烧应生成液态水，H2的燃烧热为dkJ/mol，B正确；C．根据盖斯定律，将(①+②)÷2得到：4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2(g)+6H2O(g)△H=kJ·mol-1，C错误；D．根据盖斯定律，将(②－③×6)得到：4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)△H=(6c-b)kJ·mol-1，D错误；答案选B。9、C【解析】分析:热激活电池为原电池原理，根据电池总反应，结合装置可判断出，硫酸铅电极为正极，钙电极为负极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，以此分析解答。详解：A项，正极发生还原反应，电子反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-，因此，电池的正极质量逐渐减轻，故A项正确；B项，放电过程为原电池，阳离子向正极移动，故B项正确；C项，每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，故C项错误。D项，常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，所以指针不偏转，故D项正确；综上所述，本题正确答案为C。点睛：本题考查化学基本理论，涉及电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算，掌握电子守恒是计算的关键。10、A【解析】

根据各有机物中的官能团和各官能团的性质作答。【详解】①CH2OH(CHOH)4CHO中，醛基能发生加成反应和氧化反应，醇羟基能发生酯化反应和氧化反应，不能发生加聚反应；②CH3(CH2)3OH中，醇羟基能发生酯化反应和氧化反应，不能发生加成反应和加聚反应；③CH2=CHCH2OH中，碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和氧化反应，含醇羟基能发生酯化反应和氧化反应；④CH2=CHCOOCH3中，碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和氧化反应，含酯基能发生水解反应（或取代反应），不能发生酯化反应；⑤CH2=CHCOOH，含碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和氧化反应，含羧基能发生酯化反应；其中既能发生加成反应、加聚反应、酯化反应，又能发生氧化反应的是③⑤，答案选A。11、A【解析】PbO2＋4H＋＋2e－＝Pb2＋+2H2O,消耗氢离子，酸性减弱，pH增大；Pb电极为原电池的负极，应与电源的负极相连，B错误；放电时的负极发生氧化反应，失电子，C错误；电子只能从导电通过，不能从溶液通过，D错误；正确选项A。12、B【解析】分析：一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键，据此解答。详解：A.CO2中只有极性键，A错误；B.Na2O2中含有离子键和非极性键，B正确；C.MgCl2中只有离子键，C错误；D.NaOH中含有离子键和极性键，D错误。答案选B。点睛：掌握化学键的含义、组成微粒是解答的关键。注意共价键又分为极性键和非极性键，由同一种元素形成的共价键是非极性键，由不同种元素形成的共价键是极性键。13、C【解析】分析：A.设乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者物质的量之和与生成的水中H原子守恒列方程，据此计算解答；

B.根据碳元素守恒计算反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和，据此计算b的值；

C.设反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程计算；

D.根据H原子守恒利用极限法解答，只有乙烯时，a值最大，只有乙烷时，a值最小。详解:A.设乙烯与乙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与H原子守恒列方程,则:x+y=1,4x+6y=4518，计算得出:x=0.5,y=0.5,故n(C2H4):n(C2H6)=0.5mol:0.5mol=1:1，所以A选项是正确的；

B.根据碳元素守恒可以知道,反应后CO和CO2混合气体的物质的量之和为1mol×2=2mol,故23b=2,计算得出:b=3,所以B选项是正确的；

C.设反应后CO和CO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者之和与氧原子守恒列方程,则:a+b=2,a+2b=3×2-4518,计算得出:a=0.5,b=1.5,故n(CO):n(CO2)=0.5mol:1.5mol=1:3,故C错误；

D.生成水的物质的量=45g18g/mol=2.5mol,只有乙烯时,a值最大,根据H原子守恒可以知道,a的极大值为:2.5mol×24=54mol,只有乙烷时,a值最小,根据H原子守恒可以知道,a的极小值为:2.5mol×26=56mol,故a的取值范围为:56<a<14、B【解析】

A.Mg、Ca、Ba为同主族元素，随原子序数的递增金属性逐渐增强，则与水反应越剧烈，A正确；B.Si与Ge周期表中位于金属与非金属交界位置，可做半导体材料，而C与其他同族元素不在金属与非金属的交界处，不作半导体材料，B错误；C.Cl、Br、I为同主族元素，非金属随原子序数的递增而减弱，则其气态氢化物的稳定性逐渐减弱，则HBr的分解温度介于二者之间，C正确；D.Si、S为同周期元素，非金属性越强，气态氢化物的反应条件越容易，P与H2在高温时能反应，D正确；答案为B。【点睛】非金属的非金属性越强，气态氢化物的反应条件越容易，其气态氢化物越稳定。15、C【解析】

A.氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，故工业上采取电解熔融氧化铝的方法来制备单质铝，A错误；B.将钠投入氯化镁饱和溶液中，Na会和水反应，无法置换出单质Mg，B错误；C.冶炼金属的方法，本质上是由金属的活泼性决定的，C正确；D.铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的放热反应，D错误；故答案选C。16、B【解析】

图像中前期加入的NaOH没有在溶液中生成沉淀说明溶解铝土矿时H2SO4过量，所以6.0g铝土矿溶解后得到Al2(SO4)3\、Fe2(SO4)3、H2SO4混合溶液，加入NaOH溶液后反应依次为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，当加入35mLNaOH时，沉淀Al(OH)3没有溶解，所以反应后所有的Na元素、SO42-生成Na2SO4，n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)/2=10mol·L-1×0.035L/2=0.175mol，c(H2SO4)=0.175mol/0.1L=1.75mol/L。正确答案B。二、非选择题（本题包括5小题）17、碳硫【解析】

A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数由A到D依次增大，已知A和B原子有相同的电子层数，且A的L层电子数是K层电子数的两倍，则A为C元素，C燃烧时呈现黄色火焰，C的单质在点燃条件下与B的单质充分反应，可以得到淡黄色固态化合物，则C为Na元素，B为O元素，D的M层电子数为K层电子数的3倍，则D为S元素。【详解】（1）根据上述推断，A为碳，D为硫。（2）D为16号元素硫，有三层电子，电子数分别为2、8、6，硫原子的原子结构示意图为。（3）C2D是Na2S，是由Na+和S2-形成的离子化合物，则Na2S的形成过程为：。18、4NH3＋5O24NO＋6H2O3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO24H＋＋2NO3-＋Cu＝2NO2↑＋2H2O＋Cu2＋【解析】

A、B、C、E为气体，其中A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体A是碱性气体，则A为NH3；E是为红棕色气体，则E为NO2；根据物质转化关系，NH3和B在催化剂条件下反应生成C和D，C和B反应生成NO2，则该反应为氨气的催化氧化反应，因此C为NO，B为O2，D为H2O；NO2（E）和H2O（D）反应生成NO和HNO3，则F为HNO3；G是紫红色金属单质，则G为Cu；HNO3和Cu反应生成NO、Cu(NO3)2和H2O，H的水溶液为蓝色，则H为Cu(NO3)2。【详解】⑴根据分析，A为NH3，电子式为。答案为：。(2)反应①为氨气和氧气在催化剂条件下发生催化氧化反应，化学方程式4NH3＋5O24NO＋6H2O。答案为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。⑶反应③为NO2和H2O反应生成NO和HNO3，化学方程式：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO。该方程式中3个NO2参与反应，2个NO2从+4价升高到+5价，1个NO2从+4价降低到+2价，共转移电子2个。答案为：2。⑷反应④为HNO3和Cu反应生成NO、Cu(NO3)2和H2O，离子方程式：4H＋＋2NO3-＋Cu＝2NO2↑＋2H2O＋Cu2＋。答案为：4H＋＋2NO3-＋Cu＝2NO2↑＋2H2O＋Cu2＋。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、冷凝回流否液体容易迸溅水浴加热溶有浓硝酸分解产生的NO2洗去残留的NaOH及生成的钠盐防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂72%【解析】分析：根据题意浓硫酸、浓硝酸和苯在加热时反应生成硝基苯，反应后，将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤，先用水洗除去浓硫酸、硝酸，再用氢氧化钠除去溶解的少量酸，最后水洗除去未反应的NaOH及生成的盐；分出的产物加入无水CaCl2颗粒，吸收其中少量的水，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯；计算产率