第2篇 元素及其化合物（ 综合训练）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第2篇 元素及其化合物 (考试时间：60分钟，满分：100分) 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选一个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有一个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1；C-12；O-16；Na-23；Mg-24；Al-27；S-32；Cu-64；Fe-56；Mn-55；Fe-56；Cl-35.5； 一、自然界中氮元素的循环(22分) (2025·上海交大附中高三模拟)自然界中，陆地、海洋、大气中的氮元素，通过各种相互转换建立起生态系统的物质循环。以下为氮元素的循环图： (1)以上自然界氮循环过程中，说法正确的是___________。 A．过程②③表示的是反硝化作用 B．过程④⑤均为还原反应 C．NOx为NO2 D．过程⑥称为固氮 (2)以上流程中有机污染物主要成分为___________。 A．蛋白质 B．糖类 C．油脂 D．甘油 (3)尿素CO(NH2)2是一种易溶于水的有机氮肥，下列关于尿素说法错误的是___________。 A．尿素的含氮量较其他氮肥高，肥效也高 B．尿素分子与水分子间形成氢键 C．尿素中所含部分元素的第一电离能的大小关系为：O>N>C D．铵态氮肥施用会引起土壤的酸化，施用尿素不存在此问题 空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。 (4)由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 。(填“变大”或“变小”) (5)煤化工经过 得到煤焦油，再通过 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。 A．裂化 B．裂解 C．干馏 D．分馏 (6)NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下： ①上图反应历程中，基元反应有 个，其中决速步为第 步。 ②判断3O2 (g) = 2O3(g)反应能否自发进行 。(填“能”或“不能”) (7)室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH = 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：2NO2 + 2NaOH=NaNO2 + NaNO3 + H2O，NO + NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O ①混合溶液中离子浓度c(NO2-) c(NO3-)。 A．大于 B．小于 C．等于 D．无法比较 ②混合溶液中由水电离的H+浓度为 。 【答案】(1)B(2分) (2)A(2分) (3)C(2分) (4)变小(2分) (5)C(2分) D(2分) (6) 3(2分) 1(2分) 不能(2分) (7) D(2分) 1×10-5 mol·L-1(2分) 【解析】由图可知，含氮有机污染物好氧分解生成二氧化碳和水、厌氧分解生成二氧化碳、甲烷和水，分子中的氮元素转化为能被植物吸收的氨气和铵根离子；细菌作用下氨气和铵根离子转化为亚硝酸根离子、亚硝酸根离子转化为能被植物吸收的硝酸根离子；亚硝酸根离子和硝酸根离子发生还原反应生成氮气，放电条件下氮气被空气中氧气氧化为一氧化氮，一氧化氮经过一系列变化转化为能被植物吸收的硝酸根离子。 (1)A项，反硝化作用是指反硝化细菌在缺氧条件下，将硝酸盐中的氮元素通过一系列中间产物还原为氮气或一氧化二氮的生物化学过程，则过程②③不是反硝化作用，故错误；B项，由分析可知，过程④、⑤为亚硝酸根离子和硝酸根离子发生还原反应生成氮气，故正确；C项，由分析可知，放电条件下氮气被空气中氧气氧化为一氧化氮，故错误；D项，由分析可知，过程⑥为一氧化氮经过一系列变化转化为能被植物吸收的硝酸根离子，是化合态氮转化为化合态氮的过程，不属于氮的固定，故错误；故选B； (2)由分析可知，有机污染物含有碳元素、氢元素、氧元素和氮元素，所以主要成分为蛋白质，故选A；(3)A项，由分子式可知，尿素是目前含氮量最高、肥效也高的氮肥，故正确；B项，尿素分子中含有酰胺基，能与水分子形成分子间氢键，故正确；C项，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故错误；D项，铵态氮肥中的铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性，会引起土壤的酸化，尿素在溶液中生成生成氨气和碳酸，碳酸分解生成二氧化碳和水，不会引起土壤的酸化，故正确；故选C； (4)由煤和石油燃烧导致的酸雨样品中含有中强酸亚硫酸，亚硫酸具有还原性，放置一段时间后，亚硫酸被空气中的氧气氧化为强酸硫酸，雨水的pH会变小； (5)煤化工经过干馏得到煤焦油，煤焦油中含有苯、苯酚、粗氨水等，煤焦油通过分馏可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料； (6)①由图可知，反应历程中有3个过渡态，则基元反应有3个；反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应为总反应的决速步，所以决速步为活化能最大的第1步；②由图可知，氧气转化为臭氧的反应是熵减的吸热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS均大于0，不能自发进行； (7)①由方程式可知，氮的氧化物中含有一氧化氮时，反应得到的混合溶液中亚硝酸根离子浓度大于硝酸根离子，不含有一氧化氮时，亚硝酸根离子浓度等于硝酸根离子，无法确定氮的氧化物中一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比，所以无法确定混合溶液中亚硝酸根离子浓度和硝酸根离子浓度的大小，故选D；②混合溶液中亚硝酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解促进水的电离，所以混合溶液中水电离的氢离子浓度为1×10-5 mol·L-1.。 二、蚀刻(18分) (2025·上海市浦东新区高三一模调研)蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤，其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、等)进行选择性的去除，蚀刻分为干法蚀刻和湿法蚀刻，Cl2和BCl3是干法蚀刻时常用的氯基气体。 (1)蚀刻铝时发生了Cl2和Al的反应，这说明Cl2具有___________。 A．酸性 B．可燃性 C．氧化性 D．漂白性 (2)蚀刻铝时的生成物之一AlCl3可作净水剂，原因是它溶于水能形成Al(OH)3胶体，下列关于Al(OH)3胶体的认识，错误的是___________。 A．可以产生丁达尔现象 B．可以透过半透膜 C．Al(OH)3胶体呈电中性 D．可以吸附水中的悬浮颗粒物 (3)已知硼是第2周期IIIA族的元素，下列关于硼的说法正确的是___________。 A．非金属性：硼<碳 B．最高价氧化物对应水化物酸性：硼<氯 C．原子半径：硼<氮 D．最高正化合价：硼<铝 (4)三甲基胺合三氯化硼(化学式为BCl3·C3H9N)在液晶领域的应用广泛。该化合物中提供空轨道形成配位键的原子是 。 A．氢 B．硼 C．碳 D．氮 (5)三甲基胺的结构简式为 ，已知其中碳元素的化合价为-2价，从共用电子对偏移的角度解释原因 。 (6)硝酸和氢氟酸是湿法蚀刻单晶硅的重要试剂。某次蚀刻中，产生了相同物质的量的NO和NO2，配平此条件下的化学方程式： 。 ___________Si+___________HNO3+___________HF—H2SiF6+___________NO↑+___________NO2↑+___________H2O 若反应过程中转移了电子，则理论上可蚀刻 。实际生产中，收集到的气体体积小于理论值，可能的原因有 (任写一条)。 【答案】(1)C(2分) (2)B(2分) (3)AB(2分) (4)B(2分) (5)或N(CH3)3或(CH3)3N(2分) 碳元素电负性大于氢元素，所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素，氮元素的电负性大于碳元素，所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素，以上两个因素综合起来，碳元素显-2价(2分) (6)1、2、6、1、1、3(2分) 21(2分) NO2会自发反应生成N2O4而使气体体积减小；NO2会与水反应而使气体体积减小；硝酸被还原的产物中NO比NO2多而使气体体积减小(2分) 【解析】(1)氯气与铝反应生成AlCl3，氯元素的化合价降低，说明Cl2具有氧化性，故选C； (1)A项，胶体能产生丁达尔效应，则Al(OH)3胶体可以产生丁达尔现象，A正确；B项，Al(OH)3胶体不能透过半透膜，B错误；C项，Al(OH)3胶体不带电，呈电中性，C正确；D项，Al(OH)3胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮颗粒物，D正确；故选B； (1)A项，同周期元素从左到右非金属性依次增强，则非金属性：硼<碳，A正确；B项，非金属性越强，其高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性：硼<氯，则最高价氧化物对应水化物酸性：硼<氯，B正确；C项，同周期元素从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：硼＞氮，C错误；D项，对于主族元素，最高正化合价等于族序数(O、F除外)，硼和铝位于同一主族，则最高正化合价相同，均为+3价，D错误；故选AB； (4)三甲基胺中只有N原子有1对孤对电子，三氯化硼中硼原子存在空轨道，二者形成配位键，故提供空轨道形成配位键的原子是硼，故选B； (5)三甲基胺中N与C共用电子对，其结构简式为：或N(CH3)3或(CH3)3N；已知其中碳元素的化合价为-2价，从共用电子对偏移的角度解释原因是：碳元素电负性大于氢元素，所以两者间的3对共用电子对偏向碳元素，氮元素的电负性大于碳元素，所以两者间的一对共用电子对偏离碳元素，以上两个因素综合起来，碳元素显-2价； (6)该反应中Si的化合价由0价升高到+4价，共升高4价，N元素化合价由+5价降低到+4价和+2价，产生了相同物质的量的NO和NO2，根据化合价升降守恒可知NO、NO2系数均为1，则Si和HNO3的系数分别为1、2，再利用原子守恒配平得该化学方程式为：Si+2HNO3+6HF=H2SiF6+NO↑+NO2↑+3H2O，则空白处分别填1、2、6、1、1、3；该反应每消耗1molSi转移4mol电子，则转移3mol电子时，消耗0.75molSi，其质量为21g；实际生产中，收集到的气体体积小于理论值，可能的原因有：NO2会自发反应生成N2O4而使气体体积减小；NO2会与水反应而使气体体积减小；硝酸被还原的产物中NO比NO2多而使气体体积减小等(合理即可)。 三、金属及其化合物的实验探究和类比探究(18分) 金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： (1)关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D．在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 (2)下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓ +3NH4+ B．铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ (3)类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是： 。(用化学方程式说明) (4)探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是 。 A．高压钠灯可用于道路照明 B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 (5)既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A．黄铜矿的主要成分为：Cu2S B．铝土矿的主要成分为：Al2O3 C．工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．可用H2还原MgO制备单质Mg (6)实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A．铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C．Fe在稀硝酸中发生钝化 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 (7)实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验： 。 (8)镁在空气和氧气中点燃产物 (选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象为 。 【答案】(1)CD(2分) (2)A(2分) (3)2K+2H2O=2KOH+H2↑(2分) (4)BE(2分) (5)B(2分) (6)AD(2分) (7)取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无(2分) (8)不同(2分) 生成棕褐色烟(2分) 【解析】(1)A项，由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素，灼烧时会干扰Na元素的检验，应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧，A错误；B项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，只能证明原粉末中有Na+，不能证明原粉末中无K+，B错误；C项，标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，1molNa2O2固体中含离子总数为3NA，则两者之比为：，C正确；D项，由于金属钠的性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O反应，很危险，故实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶，D正确；故选CD； (2)A项，明矾和氨水反应生成氢氧化铝，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH4+，A正确；B项，铁与碘反应生成碘化亚铁，方程式为：Fe+I2FeI2，B错误；C项，硫化亚铁与浓硫酸混合加热，浓硫酸具有强氧化性，会将FeS氧化为硫单质和铁离子：6H2SO4(浓)+2FeS3SO2↑+ Fe2(SO4)3+2S↓+6H2O，C错误；D项，由于Fe3+能催化H2O2的分解，所以向H2O2溶液中滴加少量FeCl3发生的反应为2H2O2O2↑+2H2O，D错误；故选A； (3)钠和钾都能和水反应，则钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：2K+2H2O=2KOH+H2↑； (4)A项，高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯可用于道路照明，A正确；B项，小苏打(碳酸氢钠)受热后分解出二氧化碳气体，使馒头膨松，不涉及氧化还原反应，B错误；C项，胃酸的主要成分是盐酸，氢氧化铝和碳酸氢钠都能与盐酸发生反应且二者碱性较弱，可以用氢氧化铝和碳酸氢钠中和过多的胃酸，C正确；D项，FeCl3溶于水后的三价铁可以水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水溶液中的杂质，可以用作净水剂，D正确；E项，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，铝粉与氧化铁发生铝热反应可用于焊接铁轨，E错误；F项，耐高温材料应具有高熔点的性质，因氧化镁和氧化铝熔点很高，可用作耐高温材料，如耐高温陶瓷等，F正确；故选 BE； (5)A项，黄铜矿的主要成分是CuFeS2，A错误；B项，铝土矿的主要成分是氧化铝，化学式为为Al2O3，B正确；C项，工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁(MgCl2)，而非六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)，C错误；D项，镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCl2的方法，D错误；故选 B； (6)A项，在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，A正确；B项，Fe在室温下遇浓H2SO4会发生钝化(表面形成致密氧化膜)，阻止进一步反应，不会生成FeSO4，B错误；C项，常温下Fe和浓硝酸发生钝化现象，和稀硝酸发生氧化还原反应生成NO，C错误；D项，将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，D正确；故选 AD； (7)二价铁容易被氧化为三价铁，可以用硫氰化钾溶液检验，故故选取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无； (8)镁在加热时可以和空气中的氧气以及氮气、二氧化碳反应，分别生成氧化镁和氮化镁，镁在氧气中点燃生成氧化镁，则产物不同；在点燃时，铁可以氯气反应生成氯化铁，现象为生成棕褐色烟。 四、以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4(20分) (2025·上海市宝山区高三一模调研)我国芒硝(Na2SO4·10H2O)资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4，实验室模拟其流程如下。 (1)转化I的化学方程式为 。 (2)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (3)转化Ⅲ加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、 。 (4)M的化学式为 ；在流程图中画出可循环物质的循环线 。 测定产品NaHSO4的纯度：称取1.250g样品，配成100 mL溶液，每次取出配制的溶液20.00 mL，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定，以酚酞作指示剂，实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 溶液体积 20.05 18.40 19.95 20.00 (5)配制上述NaHSO4溶液所需要的仪器有___________。 A．滴定管 B．量筒 C．容量瓶 D．电子天平 (6)达到滴定终点的现象为 。 (7)所得产品NaHSO4的纯度为 。 (8)若测定结果偏低，可能的原因是___________。 A．样品中混有(NH4)2SO4 B．滴定管未用Na0H溶液润洗 C．指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定 D．滴定前滴定管尖嘴部分有小气泡，滴定后气泡消失 (9)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是 。 【答案】(1)Na2SO4+2NH3+2H2O+2CO2=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4(2分) (2)冷却结晶(2分) (3)坩埚、坩埚钳(2分) (4)NH3(2分) (2分) (5)CD(2分) (6)当最后半滴NaOH标准溶液滴入后，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色(2分) (7)96%(2分) (8)C(2分) (9)取样，加入过量的浓NaOH溶液，加热，若产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则说明混有(NH4)2SO4(2分) 【解析】硫酸钠溶液中先通入氨气，再通入过量的二氧化碳产生碳酸氢钠沉淀和硫酸铵溶液，加入硫酸钠实现转化Ⅱ，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O晶体，Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O晶体加热至200~300℃实现转化Ⅲ制得硫酸氢钠。 【解析】(1)转化Ⅰ为Na2SO4和NH3、H2O、CO2反应生成NaHCO3和(NH4)2SO4，化学方程式为Na2SO4+2NH3+2H2O+2CO2=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4；(2)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O，即从溶液中获得晶体，故操作a的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(3)转化Ⅲ为灼烧操作，加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚、坩埚钳；(4)转化Ⅲ为加热Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O，产物为NaHSO4、NH3和水，故M为NH3；操作a得到的母液溶质主要为硫酸钠、硫酸铵，以及转化Ⅲ得到的NH3均可循环利用，在流程图中画出可循环物质的循环线为；(5)配制NaHSO4溶液所需要的仪器有电子天平、100mL容量瓶，故选CD；(6)当过量半滴NaOH溶液时，溶液为碱性，酚酞变红，故达到滴定终点的现象为当最后半滴NaOH标准溶液滴入后，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色；(7)四次实验，第2次实验体积误差较大，取1，3，4次实验溶液体积的平均值：(20.05mL+19.95 mL +20.00 mL)÷3=20.00 mL，NaHSO4~NaOH，c(NaHSO4)==，100mL溶液中的质量为1mol/L×0.1L×120g/mol=12g，样品的纯度为：12g÷12.5g×100%=96%；(8)A项，样品中混有(NH4)2SO4 ，铵根离子也会消耗OH-，(NH4)2SO4~2NaOH，故样品中混有(NH4)2SO4 ，V(NaOH)偏大，c(NaHSO4)偏大，A不符合题意；B项，滴定管未用NaOH溶液润洗，消耗V(NaOH)偏大，则c(NaHSO4)偏大，B正确；C项，指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定，则V(NaOH)偏小，则c(NaHSO4)偏小，C符合题意；D项，滴定前滴定管中有气泡，滴定后气泡消失，则V(NaOH)偏大，c(NaHSO4)偏大，D不符合题意；故选C；(9)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是取样，加入过量的浓NaOH溶液，加热，若产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则说明混有(NH4)2SO4。 五、纳米级铁粉与水蒸气反应的实验探究(22分) 铁及其化合物具有极其重要的作用。纳米级铁粉由于高效性能，受到人们广泛研究和应用。查阅资料表明：纳米级铁粉在不同温度，与水蒸气加热反应的产物不同，正常加热时生成FeO，高温反应时则生成Fe3O4，甲、乙两位同学分别用如图所示的实验装置在不同的温度下进行纳米级铁粉与水蒸气反应的实验并验证产物。 (1)装置图中湿棉花的作用是 。 (2)甲装置中纳米级铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 。 (3)关于纳米级铁粉说法错误的是__________(不定项)。 A．内部存在的化学键表现为金属正离子与自由电子之间强烈的静电吸引作用 B．从物质分类角度看，属于胶体 C．放置于纯氧环境可能发生自燃 D．与纯净的铁块颜色不同 (4)该反应在不同温度下的生成了2种不同类型的氧化物，下列对于氧化物分类错误的是__________。 A．FeO--碱性氧化物 B．Mn2O7--酸性氧化物 C．Al2O3--两性氧化物 D．N2O5--不成盐氧化物 (5)以下金属化合物中，可以通过化合反应得到的个数有__________。 ①Ba(OH)2 ②FeCl2 ③Na2SO3 ④Fe(OH)3 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，将反应后得到的黑色粉末放入试管中，加入足量稀硫酸，黑色粉末溶解，并产生较多气泡。 (6)若要验证试管内所得溶液是否存在，下列无法用于验证的试剂是__________(不定项)。 A．KMnO4(H+) B．NaSCN C．氨水 D．Cu (7)乙同学根据试管中的溶液最终呈绿色，认为其中不存在Fe3+，甲同学则认为若存在少量的离子，在大量的Fe2+离子颜色的掩盖下也可能使得溶液只呈现绿色，并从其他角度分析得出试管中的溶液必定不存在Fe3+，他的理由是 。 (8)若向试管中的溶液滴加足量的溶液，会看到出现白色沉淀，逐渐变成 色，再变成 色，写出该过程中，除了沉淀变色反应以外，另外涉及的离子反应方程式 。 高效净水剂聚合氯化铝铁的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价。某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： (9)表示出a、b、x、y之间的关系式： 。 (10)下列适合用于作为试剂X的物质有__________(不定项)。 A．FeCl3 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 【答案】(1)产生水蒸气，排尽空气(2分) (2)Fe+H2O(g)FeO+H2(2分) (3)AB(2分) (4)D(2分) (5)D(2分) (6)A(2分) (7)铁和酸反应生成气泡，因为铁离子氧化性大于氢离子，所以一定不会有铁离子(2分) (8)灰绿色(1分) 红褐色(1分) H++OH-=H2O、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(2分) (9)3a+3b=x+y(2分) (10)BC(2分) 【解析】纳米级铁粉与水蒸气反应，正常加热，温度较低时生成FeO，甲装置用酒精灯加热，反应温度较低，产物为FeO，乙装置用酒精喷灯加热，反应温度较高，产物为Fe3O4；废料中加入过量稀盐酸，充分反应后得到酸性液，含有金属阳离子是Fe2+、Fe3+、Al3+等，加入X应为氧化剂，可将Fe2+生成Fe3+，加入NaOH溶液后，调节溶液pH，可生成目标物。 (1)已知本题实验探究Fe和水蒸气的反应，故装置图中湿棉花的作用是产生水蒸气与Fe反应，同时排尽空气防止产生的H2不纯加热发生爆炸，故选产生水蒸气，排尽空气； (2)由分析可知，甲装置正常加热，温度较低时生成FeO，则甲装置中纳米级铁粉与水蒸气反应的化学方程式是Fe+H2O(g)FeO+H2； (3)A项，金属晶体中存在金属键，即内部存在的化学键表现为金属正离子与自由电子之间强烈相互作用包括静电吸引作用和静电斥力作用(自由电子之间)，A错误；B项，纳米级铁粉属于纯净物，故从物质分类角度看，不属于胶体，B错误；C项，纳米级铁粉与纯净的氧气接触面积很大，与铁反应剧烈，故将其放置于纯氧环境可能发生自燃，C正确；D项，纳米级铁粉由于其颗粒大小与铁块不同，对光的散射等作用不同，与纯净的铁块颜色不同，D正确；故选AB； (4)A项，FeO能与酸反应生成盐和水，如FeO + 2HCl = FeCl2+ H2O，所以FeO是碱性氧化物，A 正确；B项，Mn2O7能与碱反应生成盐和水，如Mn2O7 + 2KOH = 2KMnO4+ H2O，所以Mn2O7是酸性氧化物，B正确；C项，Al2O3既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水，如Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3+ 3H2O， Al2O3+ 2NaOH+3H2O = 2NaAl(OH)4，所以Al2O3是两性氧化物，C正确；D项，N2O5能与碱反应生成盐和水，如N2O5+ 2NaOH = 2NaNO3+H2O，所以N2O5是酸性氧化物，不是不成盐氧化物，D错误；故选D； (5)①氧化钡BaO与水H2O发生化合反应：BaO+H2O=Ba(OH)2，可以通过化合反应得到Ba(OH)2，②氯化铁FeCl3与铁Fe发生化合反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2，可以通过化合反应得到FeCl2，③氧化钠Na2O与二氧化硫SO2发生化合反应：Na2O+SO2=Na2SO3，可以通过化合反应得到Na2SO3，④氢氧化亚铁Fe(OH)2、氧气O2和水H2O发生化合反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，可以通过化合反应得到Fe(OH)3，以上四种物质都可以通过化合反应得到，故选D； (6)A项，KMnO4(H+)具有强氧化性，主要用于检验还原性物质，Fe3+不能与酸性高锰酸钾溶液发生特征反应，无法用于检验Fe3+，A符合题意；B项，NaSCN溶液与Fe3+反应会生成血红色的[Fe(SCN)3]等络合物，溶液会变为血红色，可以用于检验Fe3+，B不符合题意；C项，氨水与Fe3+反应会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，看到有红褐色沉淀生成，可证明存在Fe3+，C不符合题意；D项，Cu与Fe3+会发生反应2 Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+，溶液会由黄色逐渐变为蓝色(Cu2+的颜色)，可以用于检验Fe3+，D不符合题意；故选A； (7)由题干信息可知，乙同学将反应后得到的黑色粉末放入试管中，加入足量稀硫酸，黑色粉末溶解，并产生较多气泡，即铁和酸反应生成气泡，因为铁离子氧化性大于氢离子，所以一定不会有铁离子； (8)由题干信息可知，溶液中不含Fe3+，含有Fe2+，故若向试管中的溶液滴加足量的NaOH溶液，会看到出现白色沉淀即Fe(OH)2，Fe(OH)2具有较强的还原性，能够被空气中的O2氧化，变为Fe(OH)3，故逐渐变成灰绿色，再变成红褐色，故该过程中，除了沉淀变色反应以外，另外涉及的离子反应方程式为：H++OH-=H2O、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； (9)根据化学式的化合价代数和为0可知，中a、b、x、y之间的关系式为：3a+3b=x+y； (10)由分析可知，试剂X的作用为将Fe2+氧化为Fe3+，据此分析解题：A项，FeCl3不能将Fe2+氧化为Fe3+，A不合题意；B项，H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，且不引入新的杂质，B符合题意；C项，氯水能将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3++2Cl-，且不引入新的杂质，C符合题意；D项，HNO3虽然能将Fe2+氧化为Fe3+，但将引入新的杂质硝酸根离子，且产生有毒有害气体NO，D不合题意；故选BC。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2篇 元素及其化合物 (考试时间：60分钟，满分：100分) 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选一个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有一个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1；C-12；O-16；Na-23；Mg-24；Al-27；S-32；Cu-64；Fe-56；Mn-55；Fe-56；Cl-35.5； 一、自然界中氮元素的循环(22分) (2025·上海交大附中高三模拟)自然界中，陆地、海洋、大气中的氮元素，通过各种相互转换建立起生态系统的物质循环。以下为氮元素的循环图： (1)以上自然界氮循环过程中，说法正确的是___________。 A．过程②③表示的是反硝化作用 B．过程④⑤均为还原反应 C．NOx为NO2 D．过程⑥称为固氮 (2)以上流程中有机污染物主要成分为___________。 A．蛋白质 B．糖类 C．油脂 D．甘油 (3)尿素CO(NH2)2是一种易溶于水的有机氮肥，下列关于尿素说法错误的是___________。 A．尿素的含氮量较其他氮肥高，肥效也高 B．尿素分子与水分子间形成氢键 C．尿素中所含部分元素的第一电离能的大小关系为：O>N>C D．铵态氮肥施用会引起土壤的酸化，施用尿素不存在此问题 空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。 (4)由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 。(填“变大”或“变小”) (5)煤化工经过 得到煤焦油，再通过 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。 A．裂化 B．裂解 C．干馏 D．分馏 (6)NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下： ①上图反应历程中，基元反应有 个，其中决速步为第 步。 ②判断3O2 (g) = 2O3(g)反应能否自发进行 。(填“能”或“不能”) (7)室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH = 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：2NO2 + 2NaOH=NaNO2 + NaNO3 + H2O，NO + NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O ①混合溶液中离子浓度c(NO2-) c(NO3-)。 A．大于 B．小于 C．等于 D．无法比较 ②混合溶液中由水电离的H+浓度为 。 二、蚀刻(18分) (2025·上海市浦东新区高三一模调研)蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤，其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、等)进行选择性的去除，蚀刻分为干法蚀刻和湿法蚀刻，Cl2和BCl3是干法蚀刻时常用的氯基气体。 (1)蚀刻铝时发生了Cl2和Al的反应，这说明Cl2具有___________。 A．酸性 B．可燃性 C．氧化性 D．漂白性 (2)蚀刻铝时的生成物之一AlCl3可作净水剂，原因是它溶于水能形成Al(OH)3胶体，下列关于Al(OH)3胶体的认识，错误的是___________。 A．可以产生丁达尔现象 B．可以透过半透膜 C．Al(OH)3胶体呈电中性 D．可以吸附水中的悬浮颗粒物 (3)已知硼是第2周期IIIA族的元素，下列关于硼的说法正确的是___________。 A．非金属性：硼<碳 B．最高价氧化物对应水化物酸性：硼<氯 C．原子半径：硼<氮 D．最高正化合价：硼<铝 (4)三甲基胺合三氯化硼(化学式为BCl3·C3H9N)在液晶领域的应用广泛。该化合物中提供空轨道形成配位键的原子是 。 A．氢 B．硼 C．碳 D．氮 (5)三甲基胺的结构简式为 ，已知其中碳元素的化合价为-2价，从共用电子对偏移的角度解释原因 。 (6)硝酸和氢氟酸是湿法蚀刻单晶硅的重要试剂。某次蚀刻中，产生了相同物质的量的NO和NO2，配平此条件下的化学方程式： 。 ___________Si+___________HNO3+___________HF—H2SiF6+___________NO↑+___________NO2↑+___________H2O 若反应过程中转移了电子，则理论上可蚀刻 。实际生产中，收集到的气体体积小于理论值，可能的原因有 (任写一条)。 三、金属及其化合物的实验探究和类比探究(18分) 金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： (1)关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C．标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D．在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 (2)下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓ +3NH4+ B．铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ (3)类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是： 。(用化学方程式说明) (4)探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是 。 A．高压钠灯可用于道路照明 B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 (5)既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A．黄铜矿的主要成分为：Cu2S B．铝土矿的主要成分为：Al2O3 C．工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D．可用H2还原MgO制备单质Mg (6)实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A．铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C．Fe在稀硝酸中发生钝化 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 (7)实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验： 。 (8)镁在空气和氧气中点燃产物 (选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象为 。 四、以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4(20分) (2025·上海市宝山区高三一模调研)我国芒硝(Na2SO4·10H2O)资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4，实验室模拟其流程如下。 (1)转化I的化学方程式为 。 (2)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (3)转化Ⅲ加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、 。 (4)M的化学式为 ；在流程图中画出可循环物质的循环线 。 测定产品NaHSO4的纯度：称取1.250g样品，配成100 mL溶液，每次取出配制的溶液20.00 mL，用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定，以酚酞作指示剂，实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 溶液体积 20.05 18.40 19.95 20.00 (5)配制上述NaHSO4溶液所需要的仪器有___________。 A．滴定管 B．量筒 C．容量瓶 D．电子天平 (6)达到滴定终点的现象为 。 (7)所得产品NaHSO4的纯度为 。 (8)若测定结果偏低，可能的原因是___________。 A．样品中混有(NH4)2SO4 B．滴定管未用Na0H溶液润洗 C．指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定 D．滴定前滴定管尖嘴部分有小气泡，滴定后气泡消失 (9)检验产品NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是 。 五、纳米级铁粉与水蒸气反应的实验探究(22分) 铁及其化合物具有极其重要的作用。纳米级铁粉由于高效性能，受到人们广泛研究和应用。查阅资料表明：纳米级铁粉在不同温度，与水蒸气加热反应的产物不同，正常加热时生成FeO，高温反应时则生成Fe3O4，甲、乙两位同学分别用如图所示的实验装置在不同的温度下进行纳米级铁粉与水蒸气反应的实验并验证产物。 (1)装置图中湿棉花的作用是 。 (2)甲装置中纳米级铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 。 (3)关于纳米级铁粉说法错误的是__________(不定项)。 A．内部存在的化学键表现为金属正离子与自由电子之间强烈的静电吸引作用 B．从物质分类角度看，属于胶体 C．放置于纯氧环境可能发生自燃 D．与纯净的铁块颜色不同 (4)该反应在不同温度下的生成了2种不同类型的氧化物，下列对于氧化物分类错误的是__________。 A．FeO--碱性氧化物 B．Mn2O7--酸性氧化物 C．Al2O3--两性氧化物 D．N2O5--不成盐氧化物 (5)以下金属化合物中，可以通过化合反应得到的个数有__________。 ①Ba(OH)2 ②FeCl2 ③Na2SO3 ④Fe(OH)3 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，将反应后得到的黑色粉末放入试管中，加入足量稀硫酸，黑色粉末溶解，并产生较多气泡。 (6)若要验证试管内所得溶液是否存在，下列无法用于验证的试剂是__________(不定项)。 A．KMnO4(H+) B．NaSCN C．氨水 D．Cu (7)乙同学根据试管中的溶液最终呈绿色，认为其中不存在Fe3+，甲同学则认为若存在少量的离子，在大量的Fe2+离子颜色的掩盖下也可能使得溶液只呈现绿色，并从其他角度分析得出试管中的溶液必定不存在Fe3+，他的理由是 。 (8)若向试管中的溶液滴加足量的溶液，会看到出现白色沉淀，逐渐变成 色，再变成 色，写出该过程中，除了沉淀变色反应以外，另外涉及的离子反应方程式 。 高效净水剂聚合氯化铝铁的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价。某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： (9)表示出a、b、x、y之间的关系式： 。 (10)下列适合用于作为试剂X的物质有__________(不定项)。 A．FeCl3 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$