2025届高三化学一轮复习---常见无机物及其应用

2025届高三化学一轮复习---常见无机物及其应用 一、单选题 1．碳酸钠是一种重要的化工原料。下列关于碳酸钠的叙述正确的是 A．俗称小苏打 B．难溶于水 C．受热易分解 D．焰色试验呈黄色 2．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．绿色化学要求从源头上消除或降低生产活动对环境的污染 B．人造纤维和合成纤维都是由有机小分子经加聚反应合成的有机高分子 C．通过煤的气化和液化的物理过程，可将煤转化为清洁燃料 D．由石墨烯卷制而成的“超级纤维”碳纳米管是一种新型有机化合物材料 3．工业上常采用热分解法冶炼的金属是 A．Na B．Al C．Fe D．Ag 4．实践是检验真理的唯一标准．下列实验操作或装置能达到目的的是（　　） A．过滤 B．除去中的 C．制取并收集 D．实验室制取乙炔 A．A B．B C．C D．D 5．下列实验操作正确的是（　　） A． B． C． D． 6．部分含N及S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断合理的是 A．在催化剂的作用下。a与a＇都可经一步反应到它们的最高价氧化物 B．a分别溶于d＇的溶液和e＇的溶液所得的盐溶液均显碱性 C．用玻璃棒分别蘸取浓的a溶液和浓的e溶液，玻璃棒靠近时有白烟产生 D．工业上通过来制备 7．位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区，有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷，山谷的牧草出奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中的转化与“雷雨发庄稼”有关的是 A．Na B．C C．P D．N 8．下列关于物质用途的说法中，不正确的是 A．可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．在食品工业用作膨松剂 C．可用于工业上制备 D．在食品工业用作酸度调节剂 9．某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸的反应，反应装置如下图。下列说法错误的是 A．无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余 B．可用KSCN和K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态 C．将22.4mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl2溶液，最终得到0.233g沉淀 D．生成的气体通入BaCl2溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO2被氧化所致 10．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是 A． B．单斜硫和正交硫互为同素异形体 C．②式表示一个正交硫分子和一个分子反应生成一个分子放出296.83kJ的能量 D．①式反应断裂1mol单斜硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ 11．科技是第一生产力，我国科技工作者在诸多领域取得了新突破。下列说法错误的是 A．我国在能源的开发利用方面走在了世界的前列，太阳能、风能和核能均属于新型能源 B．最近国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产，石墨烯属于新型有机高分子材料 C．我国研发的GaN功率芯片使手机充电实现了闪充，GaN属于新型无机非金属材料 D．我国万米“奋斗者”号载人潜水器外壳为钛合金材料，钛合金具有强度高、耐腐蚀等优点 12．下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是（　　） A．用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀 B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2+ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化 13．化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A．明矾可用于饮用水的消毒杀菌 B．于谦《石灰吟》中“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”涉及的反应是吸热反应 C．化学家戴维利用电解原理制备得到金属钠 D．锂离子电池可用于大型储能电站，以实现对电网供电的灵活调节 14．科技改变生活，材料改变世界。下列说法正确的是 A．国产大型客机C919机身采用的铝锂合金、钛合金和复合材料均为纯净物 B．金刚石、石墨、互为同素异形体 C．用于“3D打印”人工骨骼的含的生物陶瓷属于传统无机非金属材料 D．体积更小，更安全的氮化镓充电器芯片中镓元素位于氮元素的下一周期 15．下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是 选项 实验 现象 结论 A 常温下，往浓硝酸中加入铝片 有大量气泡产生 具有强氧化性 B 将某有机溶液与新制浊液混合加热 有砖红色沉淀生成 该有机物中可能不含 C 往某无色溶液中滴加盐酸酸化的溶液 有白色沉淀生成 原溶液中一定含 D 往溶液中滴加5滴溶液，再滴加5滴溶液 先有白色沉淀生成，后出现红褐色沉淀 的溶度积比的小 A．A B．B C．C D．D 16．根据元素周期律，由下列事实进行推测，不合理的是 选项 事实 推测 A N、P、As均为非金属元素 第ⅤA族元素均为非金属元素 B H3PO4是中强酸，H2SO4是强酸 HClO4是强酸 C Na、Al通常用电解法冶炼 Mg可用电解法冶炼 D Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应 Be与冷水更难反应 A．A B．B C．C D．D 17．化学与生活息息相关。下列有关物质的应用不涉及化学变化的是 A．用氯气处理自来水 B．用“84”消毒液对环境消毒 C．在冰箱里放一些活性炭除去异味 D．用生石灰作干燥剂 18．含锂材料在社会生产与生活中应用广泛，如6Li和7Li用作核反应堆最佳热载体，7LiH和7LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是 A．7LiH和7LiD互为同素异形体 B．7LiH和7LiD的化学性质不同 C．6Li和7Li的原子结构示意图相同 D．通过化学变化可以实现6Li与7Li间的相互转化 19．下列装置能达到相应实验目的的是 A.除去中混有的 B.进行NaCl固体的焰色试验 C.配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D.比较N、C、Si的非金属性 A．A B．B C．C D．D 20．用如图装置进行铜与稀硝酸反应的实验。开始反应阶段几乎不产生气泡，约2分钟后，铜表面产生无色气泡，5分钟后产生气体逐渐变快，溶液变为蓝色，液面上方气体变为浅红棕色。 下列分析合理的是 A．铜与稀硝酸反应生成的气体为和 B．根据实验现象推测，铜与稀硝酸反应时可能吸收热量 C．根据实验现象推测，或可能为铜与稀硝酸反应的催化剂 D．当试管中的反应停止后，向试管中加入稀硫酸，铜丝表面一定无现象 二、综合题 21．某磁铁矿石A的主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4)，还含少量的Al2O3、Cu2O。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用，其中F为常见的补铁剂，工艺流程如图(已知Cu2O不溶于水和碱，但溶于强酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。根据流程回答下列问题： （1）溶液C的溶质主要是　 　，铝离子的结构示意图为　 　。 （2）溶液D与过量试剂X反应的离子方程式是　 　、　 　。 （3）在溶液F中滴加NaOH溶液的现象是　 　。 （4）操作1的名称为　 　。 （5）已知E为红色固体，写出证明E中无Cu2O的方法：　 　(写出实验操作与现象)。 22．为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol·L−1)。 实验 操作与现象 ① ② ③ 分析上述实验现象，所得结论不合理的是 A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应 B．实验②说明Fe3+ 既发生了水解反应，又发生了还原反应 C．实验③说明Fe3+ 发生了水解反应，但没有发生还原反应 D．实验①-③说明SO对Fe3+ 的水解反应无影响，但对还原反应有影响 23．请回答： （1） 的电子式是　 　；异戊烷的结构简式是　 　。 （2）Al溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是　 　。 （3）用1.00mol/LNaCl溶液配制100mL0.50mol/LNaCl溶液，需用　 　(填仪器名称)量取　 　mL1.00mol/LNaCl溶液。 24．镍钴锰酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等优点，这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题，工业上可由废旧的钴酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、锰酸锂电池正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等)，经过一系列工艺流程制备镍钴锰酸锂材料，该材料可用于三元锂电池的制备，实现电池的回收再利用，工艺流程如下图所示： 已知：①粉碎灼烧后主要成分是、、、MnO、Fe2O3、； ②萃取剂对选择性很高，且生成的物质很稳定，有机相中的很难被反萃取 请回答下列问题： （1）正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是　 　。 （2）“碱浸”的目的是　 　，涉及的化学方程式是　 　。 （3）“酸浸”时加入的作用是　 　。 （4）上述工艺流程中采用萃取法净化除去了，若采用沉淀法除去铁元素，结合下表，最佳的pH范围是　 　。 开始沉淀时pH 1.5 3.4 6.3 6.6 6.7 7.8 完全沉淀时pH 3.5 4.7 8.3 9.2 9.5 10.4 （5）镍钴锰酸锂材料中根据镍钴锰的比例不同，可有不同的结构，其中一种底面为正六边形结构的晶胞如图所示。 ①该物质的化学式为　 　，写出基态Mn原子价层电子的轨道表示式　 　。 ②已知晶胞底面边长是anm，高是bnm，一个晶胞的质量为Mg，计算该晶胞的密度　 　(用计算式表示)。 25．硫酸锰铵是一种浅粉色固体，可溶于水，工业上可用于加工木材防火剂。用软锰矿(主要含，还含有、、、、等)制备硫酸锰铵的工艺流程如下： 已知：①该流程中金属离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Mg2+ 开始沉淀时pH 8.0 6.3 1.5 8.1 沉淀完全时pH 10.0 8.3 2.8 9.4 ②MgSO4和MnSO4的溶解度如下： 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/g MgSO4 22 28.2 33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 52.9 50.4 MnSO4 52.9 59.7 62.9 62.9 60 53.6 45.6 40.9 35.3 ③常温下：，。 回答下列问题： （1）“还原酸浸”主要反应的离子方程式为　 　。 （2）滤渣1的主要成分为　 　。 （3）“除铜”反应的平衡常数　 　(结果保留2位有效数字)。 （4）“氧化除杂”加的作用是　 　，加调节溶液的的范围为　 　。 （5）“系列操作”包括　 　、　 　洗涤。 （6）通过实验测定产品硫酸锰铵中锰元素的含量：准确称取所得产品溶于水配成溶液，滴加氨水调至，加入过量的溶液，充分反应后过滤掉，将滤液与洗涤液合并配制成溶液，取用酸性标准液滴定，重复实验3次，平均消耗标准液。滴定终点的判断依据是　 　，产品硫酸锰铵中锰元素的质量分数为　 　(用相应字母表示)。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】A 【解析】【解答】A．绿色化学要求从源头上消除或降低生产活动对环境的污染，从而保护环境，故A符合题意； B．合成纤维是通过加聚或缩聚反应制得的有机高分子材料，故B不符合题意； C．煤的气化和液化是通过复杂的化学变化将固体煤转变成气态或液态燃料的过程，属于化学变化，故C不符合题意； D．石墨烯是碳单质，只含有碳元素，属于无机非金属材料，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物，不产生副产物，无污染，实现零排放”，绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染； B.合成纤维通过加聚或缩聚反应制得； C.煤的液化和气化过程中有新物质生成，属于化学变化； D.石墨烯为碳单质，属于无机非金属材料。 3．【答案】D 4．【答案】B 【解析】【解答】A、过滤时漏斗下端应紧靠烧杯内壁，故A错误； B、一氧化碳不与氢氧化钠反应，二氧化碳与氢氧化钠反应，则可用氢氧化钠 除去中的 ，故B正确； C、收集氨气的导管应伸入试管底，故C错误； D、水和电石反应速率较快，应将水换成饱和食盐水，故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、过滤时漏斗下端应紧靠烧杯内壁； B、二氧化碳与氢氧化钠反应，一氧化碳难溶于水； C、氨气的密度小于空气； D、应用饱和食盐水和电石制备乙炔。 5．【答案】B 【解析】【解答】A、乙烯与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳，引入新杂质，故A错误； B、生石灰溶于水放出大量热量，将浓氨水滴加到生石灰中，放出的热量使浓氨水分解生成氨气，故B正确； C、在空气中蒸发，亚硫酸钠会被氧化为硫酸钠，故C错误； D、乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解，应用饱和碳酸钠溶液，故D错误； 故答案为：B。 【分析】A、除杂至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质； B、生石灰溶于水放热； C、亚硫酸钠具有还原性； D、乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解。 6．【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】C 9．【答案】C 10．【答案】B 11．【答案】B 12．【答案】C 【解析】【解答】A.亚铁离子具有还原性，易被氧化此装置中隔绝空气，可以制取氢氧化亚铁，故A不符合题意； B.考虑氯化铁的水解，将氯化铁溶于盐酸中，再进行稀释，故B不符合题意； C.KSCN溶液是检验铁离子，先无色再加入氯水后变色，说明其含有亚铁离子，故C符合题意； D.铁离子具有氧化性，与铁反应得到亚铁离子，因此可以防止被氧化，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A.此装置中无氧气可以用制备氢氧化亚铁； B.加入盐酸抑制氯化铁水解； C.利用KSCN溶液检验铁离子； D.铁与铁离子变为亚铁离子。 13．【答案】A 14．【答案】B 15．【答案】B 16．【答案】A 17．【答案】C 18．【答案】C 【解析】【解答】A．7LiH和7LiD是7Li与H元素的同位素原子形成的化合物，它们不是单质，因此二者不能互为同素异形体，A不符合题意； B．H、D是同位素原子，二者核外电子数相同，因此它们与7Li形成的化合物性质相同，B不符合题意； C．6Li和7Li是Li元素的同位素原子，原子核外电子数相同，原子核外电子排布也相同，故两种原子的原子结构示意图相同，C符合题意； D．6Li与7Li质子数相同，而中子数不同，因此6Li与7Li的转化可通过核反应实现，而不能通过化学变化实现，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.同素异形体是由同种元素组成的不同单质。 B.H、D是同位素原子，与7Li形成的化合物为同一种物质。 C.原子的质子数和核外电子数相同，据此分析。 D.化学变化中产生新的物质。 19．【答案】B 20．【答案】C 21．【答案】（1）Na[Al(OH)4]； （2）Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+2Fe3+=3Fe2+ （3）生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 （4）过滤 （5）向E中滴加稀硫酸，溶液不变为蓝色，则E中无Cu2O 【解析】【解答】（1）磁铁矿石中能与氢氧化钠反应的物质是氧化铝，氧化铝与氢氧化钠反应得到四羟基合铝酸钠，溶质主要是：Na[Al(OH)4]，铝离子的结构示意图为： ； （2）溶液D中主要是硫酸铁，硫酸铜，加入试剂X为Fe，铁与硫酸铁和硫酸铜反应得到硫酸亚铁和铜单质，即可写出离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2Fe3+=3Fe2+； （3）F溶液为硫酸亚铁，加入氢氧化钠，先生成白色氢氧化亚铁，逐渐变为灰绿色，最终变为氢氧化铁，现象为： 生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； （4）固液分离利用的是过滤操作； （5）根据 Cu2O不溶于水和碱，但溶于强酸 ，因此取样品于试管中加入稀硫酸，如果溶液变为蓝色含有Cu2O； 【分析】（1）根据加入氢氧化钠，磁铁矿石氧化铝杂质可溶于氢氧化钠溶液，写出产物化学式，铝离子的质子数为13，核外电子为10即可写出离子排布； （2）铁与铁离子和铜离子反应即可写出离子方程式； （3）硫酸亚铁中加入氢氧化钠后即可反应得到白色氢氧化亚铁，逐渐变为灰绿色最终变为红褐色； （4）固液分离是过滤； （5）氧化亚铜与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，即可判断。 22．【答案】D 【解析】【解答】A.煮沸后溶液中出现了Fe（OH）3，说明加热促进Fe3+的水解，A选项是正确的； B.产生红褐色的溶液说明进Fe3+水解得到了Fe（OH）3，后再滴加K3[Fe(CN）6]产生蓝色沉淀，说明溶液中产生了Fe2+，该离子是Fe3+与SO32-发生氧化还原反应得来，B选项是正确的； C.实验③与②相比，未检验出Fe2+，说明未发生氧化还原反应，C选项是正确的； D.通过分析②③可知：Fe3+均水解得到氢氧化铁胶体，说明SO32-促进了Fe3+的水解，但是少量的SO32-对Fe3+的还原反应有影响，过量的SO32-对Fe3+的还原反应无影响。 故答案为：D。 【分析】A.实验①溶液呈棕黄色说明溶液中含有Fe3+，煮沸后溶液变成红褐色说明水解得到了Fe（OH）3； B.实验②的现象证明既有Fe（OH）3又有Fe2+，说明即发生了水解，又发生了氧化还原反应； C.实验③中，加入K3[Fe(CN）6]溶液并未产生蓝色沉淀，说明并未检验出Fe2+，说明未发生氧化还原反应； D.对比②③，可知SO32-促进了Fe3+的水解，但是少量的SO32-对Fe3+的还原反应有影响，过量的SO32-对Fe3+的还原反应无影响。 23．【答案】（1）； （2）2Al＋2OH-＋2H2O=2 ＋3H2↑ （3）量筒(移液管)；50.0 【解析】【解答】（1）MgCl2时离子化合物，在书写电子式时，直接书写Mg2+的离子符合，Cl-需要书写最外层的8个电子； （2）Al单质既可以和强酸反应也可以和强碱反应，溶于强碱以后得到的离子是AlO2-； （3）配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、容量瓶。 【分析】在配制一定物质的量浓度的溶液时，选择容量瓶时应该遵循“大而近”原则。 24．【答案】（1）增大固体与相应反应物的接触面积，使反应更充分 （2）除去氧化物中的； （3）把+3价钴还原为+2价 （4）3.5≤pH＜6.6 （5）；； 【解析】【解答】（1）粉碎的目的是增大固体与相应反应物的接触面积，使反应更充分。 （2）根据流程可知粉碎灼烧后含有能和碱反应的，所以“碱浸”的目的是除去氧化物中的，对应的化学反应方程式是 （3）结合流程可知钴元素价态在氧化物中是价，而最后得到价，中间不涉及其他还原反应，故此过程中的作用应该是把价钴还原为价。 （4）根据流程信息，需要保证完全沉淀，而、、均未开始沉淀，故的最佳范围是。 （5）①根据晶胞的均摊规则可知：数目，和数目都是3，数目，数目，其化学式应为。为25号元素，其价层电子轨道表示为； (2)1个晶胞的质量为Mg，底面积nm2，故晶胞的密度。 【分析】（1）依据影响反应速率的因素分析； （2）根据流程中物质和杂质的性质分析； （3）利用流程中元素价态的变化判断； （4）根据流程信息确定的最佳范围； （5）根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。 25．【答案】（1） （2） （3） （4）将亚铁离子氧化为三价铁离子；2.8≤pH<8.0 （5）蒸发结晶；趁热过滤 （6）当滴入最后半滴 FeSO4标准液时，溶液紫色褪去且半分钟内不变色； 【解析】【解答】(1)“还原酸浸”发生的离子方程式为： MnO2+2H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O (2)软锰矿中只有SiO2既不与酸发生化学反应，也不溶于酸。 (3)“除铜”发生的反应：Cu2++MnSCuS+Mn2+ 反应化学平衡常数K==≈ 1.9×1023 (4)氧化除杂”过程中加MnO2的目的是将 Fe2+氧化为Fe3+后 ，调节溶液的 pH而除去。根据题目表格①可知，Mn2+在pH=8.0时开始沉淀， Fe3+在pH=2.8时完全沉淀， 加MnCO3调节溶液的 pH范围应为：2.8pH<8.0 (5) 根据表②MgSO4和MnSO4的溶解度分析， 采用蒸发浓缩，趁热过滤可获得更多的MnSO4·H2O (6)高锰酸钾溶液为紫色，和 FeSO4反应后生成的Mn2+为无色。故终点判定为：当滴入最后一滴 FeSO4标准液，溶液紫色褪去，且半分钟内不变色。 由MnO4-＋5Fe2+＋8H+ = Mn2+＋5Fe3+＋4H2O，得5n(KMnO4)=n(Fe2+) .由此可知与FeSO4反应n(KMnO4)= × C2×V2×10-3=2 ×10-4C2V2mol； 因此，和硫酸锰铵反应的 n(KMnO4)= C1V1×10-3×－2 ×10-4C2V2 = 2 ×10-4（C1V1－C2V2）mol， 由2MnO4-＋3Mn2+＋4H2O = MnO2↓＋5Fe3+＋4H2O，得20mL硫酸锰铵溶液中 n(Mn2+)= ×2 ×10-4（C1V1－C2V2）mol=3 ×10-4（C1V1－C2V2）mol 硫酸锰铵中锰元素的质量分数== 【分析】(1)MnO2具有氧化性，草酸具有还原性。所以“还原酸浸”发生的主要反应是、二氧化锰和草酸在酸性条件中发生反应。 (2)除了SiO2，软锰矿中的其他成分都能与酸发生化学反应，所以滤渣1的主要成分是SiO2 (3)计算化学平衡常数一般是先列出方程式，用平衡常数的计算公式进行计算。 (4)根据题目所给的信息可知，Fe2+与Mg2+、Mn2+开始沉淀和完全沉淀的pH值接近，通过调节溶液pH值Fe2+离子除不尽。一般是先将Fe2+氧化成Fe3+，再通过调节溶液pH值加以除去。调节溶液pH值时，一般考虑需除尽Fe3+，同时又不能让Mg2+、Mn2+形成沉淀析出。 (5)MgSO4的溶解度随温度升高而增大， 温度升至80℃之后溶解度降低，而 MnSO4的溶解度随温度升高增大，40℃之后溶解度降低，所以析出 MnSO4·H2O晶体的操作应为蒸发浓缩，趁热过滤。 (6)该方法先用过量的KMnO4和硫酸锰铵中的锰元素反应生成二氧化锰。剩余的高锰酸钾用 FeSO4标准液滴定， 我们可根据消耗的 FeSO4标准液的量，计算出剩余的高锰酸钾的物质的量。便能计算出硫酸锰铵中锰元素的质量分数 。 学科网（北京）股份有限公司 $$