周测评(十)碳、硅及其化合物 STSE与传统文化-【衡水真题密卷】2026年高三化学学科素养周测评（辽鄂黑吉冀湘渝甘赣皖桂黔晋豫陕青宁蒙新藏云川粤闽A版）

挥海斗志杼无悔青春，桃战极限國人生梦想 2025一2026学年度学科素养周测评（十） A.“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 班级 B.“操作X”可将原料气通过灼热的铜网 题 化学·碳、硅及其化合物STSE与传统文化 C.“高温氮化”合成反应中S引是氧化剂 D.“稀酸Y”可选用稀硫酸除去产物中的杂质 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 6.2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们在蛋白质氨基酸方面研究的突破 性贡献。氮元素与蛋白质氨基酸关系密切，地球上的生物循环涉及多种含氨物质，转化 可能用到的相对原子质量：0一16C1一35.5Ge一73 关系之一如图所示： 得分 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 NH 题号 3 4 5 NH 9 10 (N, 答案 ) 1.下列文物所指明的载体为硅酸盐产品的是 ( NO. A.商丘古城之砖瓦 B.绢本《清明上河图》之绢 C.殷墟甲骨文之甲骨 D.后母戊鼎 2.优秀的传统文化是一个国家和民族文化与精神层面的集中表达。坚定的文化自信，可 有关含氮物质之间的转化关系，下列说法错误的是 真正激发优秀传统文化的生机与活力，对延续和发展中华文明、促进人类文明进步发挥 A,反应g中NH发生氧化反应 重要的作用。下列说法错误的是 () B.图中6种含氮微粒共呈现了氮元素的5种价态 A.四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应 C.反应j中2.24L.N2O被还原生成0.1molN B.“以汞和金涂银器上，成白色，入火则汞去而金存，数次即黄”，该过程为汽化 D.NH,分子中的键角小于10928' C.《梦溪笔谈》中记载“石穴中水，所滴皆为钟乳”，“钟乳”的形成不涉及氧化还原反应 7.科技的发展离不开化学材料的助力。下列表述正确的是 D.曹植的“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”中涉及的变化中有氧化还原反应 A.硅、二氧化硅、氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 3.2023年11月Nature杂志发表中国同济大学在国际上首次合成有望发展为新型半导体材料 B.合金的熔点均比各成分金属的熔点低 的环型碳(Cm和C:),它们是累积烯烃环型碳(C一C一C一C)。下列说法错误的是() A.C1。和C1:都是由碳原子构成的分子 C.普通硅酸盐水泥的生产以黏土、石灰石和纯碱为主要原料 B.C。和C:属于碳的同素异形体 D,稀土元素是指铜系金属元素，在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性、韧性等 C.C和C:导电机理与NaCI溶液导电机理不同 8.化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法错误的是 D.C1。和C:性质稳定，在自然界中广泛存在 A.工业上，可经过原子利用率都是100%的两步反应，实现由乙烯合成乙二醇 4.雄黄(As,S,)在古代曾用于人药，但雄黄其大毒。东晋葛洪所著的《抱朴子·内篇》中记 B.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等 载：“雄黄或先以硝石化为水乃凝之…或以松脂和之。”即雄黄可与硝石（主要成分为 C.构成太阳能电池翼的碳纤维框架和玻璃纤维网均属于无机非金属材料 KNO,)反应，后再借富碳物质如松脂等还原得到单质砷以去除毒性。其中与硝石反应的 D.乙酸甘油酯在碱性条件下水解，该反应可用于肥皂的生产 方程式为AsS十12KNO,一4K:AsO,+4X↑十12NO↑。下列说法错误的是() 9.F,C元素的单质及其化合物应用广泛。石墨与F,在 A,去毒过程中，硝石作为还原剂 450℃反应，石墨层间插人F得到层状化合物(CF),,该物 B.气体X为大气主要污染物之 质仍具有润滑性，其单层局部结构如图所示：C1O2具有强氧 C.1 mol As,S:完全参与反应，转移电子数为36mol 化性，易溶于水，是一种高效安全消毒剂，可用甲醇在酸性 D,富碳物质在还原过程中的产物可能是CO2 条件下与NaClO3反应制得：HCl可用于制备高纯硅，主要 5.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，用石英砂和原料气（含N。和少量O,)制备Si,N, 的操作流程如图所示。已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物：常温下氮化硅除 过程如下：粗硅品sHC,从高纯硅。 H, 与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 ( 下列表述正确的是 焦炭 稀酸Y A.石墨与Fg反应前后碳原子的杂化轨道类型不变 石英砂一还原一→相硅一高温氟化一酸洗·≤ B.与石墨相比，(CF),导电性增强 C.1mol(CF),中含有2.5xmol共价单键 原料气一操 妙液 D,(CF),中C一C键长比C一F短 学科素养周测评（十）化学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十）化学第2页（共4页） 10.近日，中国科学院化学研究所某课题组使用原子分散的F©NC材料为催化剂，以草酸 装置B中通入CL2的作用为 (填标号) 和硝酸盐或氮氧化物为原料(N2和CO,分别为氨源和碳源)，进行了电催化C-N偶联 A.氧化GeO2,生成GeCl, 制备甘氨酸。原理如图所示(OA为HOOC一COOH,GX为HOOC一CHO,GC为 B.搅拌作用.使盐酸与GeO。充分反应 HOOC一CHOH),下列叙述正确的是 () C.创造流动的氛围，使GCL,便于逸出 NO: (4)测得装置E中收集到的GcCL(假设不含杂质)为20.0mL,则GCL的产率为 快反应 (5)向装置E中的GCl4加人一定量的蒸馏水，摇匀，放置一段时间，最后析出GO2, 2 0 NH.OH 反应的离子方程式为 将析出GeO,的沉淀经过 (而漫反应 滤、洗涤、干燥等一系列操作即可得到高纯二氧化错。洗涤时，判断GO:已经洗涤 (W) 干净的操作是 HOOCCHNOH 12.(20分)沸石分子筛可用于气体、重金属离子的吸附或去除。工业上以粉煤灰（主要含 4e4(v) SiO2和3A2O,·2SiO2,还含有少量CaO、Fe2O和有机物)为原料制取某种沸石分子 HOOCCH.NH, 箭(Na:z Al.SinzOu·27H,O)的过程如图所示： A.活化能：反应>反应m 粉煤灰，授码一酸浸，透清，碱蹈水热合园，佛石分子游 B.在阳极区生成甘氨酸 已知：粉煤灰中的硅，铝化合物煅烧时不发生反应，且难溶于酸。 C.OA→GX反应式为HOOC-COOH+2H++2e一HOOC-CHO+H2O (1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是 D.反应V的原子利用率等于100% (2)“酸浸”的操作是向“煅烧”后的固体混合物中加入足量的盐酸，充分搅拌后过滤.检 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 验“酸浸”操作是否达到目的需使用的试剂为 11.(20分)二氧化锗(GO2)被广泛用于光谱分析、化工催化剂、电子器件等。实验室利用 (3)“碱熔”时，将“酸浸”后所得滤渣与NaOH固体在高温下混合熔融，可生成易溶于水 市售粗品GeO2先制备GeCl,,然后GeCL水解制备高纯GeO。的装置如图所示（加热 的Na[Al(OH).]和Na SiO。“水热合成”时，加入水和一定量的Na[A1(OH):]和 及夹持装置略)： Na,SiO,溶液，在90℃条件下反应一段时间，可以得到Na1:Al:SizO4·27H,O 品体。“碱熔”时SO2发生反应的离子方程式为 浓盐 “水热合成”时反应的化学方程式： (4)沸石分子筛的结构为相邻的硅氧四面体和铝氧四面体相互连接形成的笼状结构， 沸石分子筛的结构示意图及部分平面结构分别如图1、图2所示。沸石分子筛中存 在一定大小的空隙，其中的Na可与其他阳离子发生交换。 021.0g Na' 2 --0-A-0-Si-0-A1-0- 已知GeCl,和GeO:的部分性质如下 L 熔点为一49.5℃，沸点为84℃，密度为1.763g·cm1,无色液体，易挥发，与水发生 GeCl 图2 图3 水解反应生成GO:,能溶于盐酸 ①沸石分子筛(Na2Al1Si:Oa·27HO)内可能存在的作用力类型有 Gc0:熔点为1115℃，沸点为1200℃，白色粉末或无色结品 (填标号)。 回答下列问题： a离子键b.共价键c,配位键d,范德华力e,金属键￡.氢键 (1)Ge元素在元素周期表中的位置是 ②沸石分子筛可以用于去除废水中NH,和NH,原理是 (2)装置C的仪器名称是 ③沸石分子筛对Cu2去除率随溶液pH的关系如图3所示。pH越大，Cu+去除 (3)装置B中滴入浓盐酸时，发生反应的化学方程式为 率越高的原因是 学科素养周测评（十）化学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十）化学第4页（共4页）真题密卷 学科素养周测评 生成H2S气体，稀硫酸+FeS固体是生成H2S 止污染空气。 的最好组合，因H2S具有还原性，强氧化性的硝 (6)产品溶液蒸发浓缩时，采用减压条件可使水 酸和浓硫酸不适合，挥发性的盐酸也会引入杂 的沸点降低，由题干信息得，还可防止 质，故④最好。 CS(NH2)?因温度过高转化为硫氛化铵。 (3)B瓶中导管为“短进短出”，可防止H2S在C (7)由方程式5CS(NH2)2+14MnO:+32H+ 中吸收太快造成倒吸现象，即B瓶的作用是作安 —14Mn2++5C02↑+5N2个+5S0?+ 全瓶，防倒吸。 26H2O,可得关系式：5CS(NH2)2~14MnO,则 (4)石灰氦(CaCN2)与H2S在80℃时反应制备 硫脲，同时产生石灰乳，由守恒规律得C中发生 产品中硫脲的物质的量为5aX10m0l,产品 反应的化学方程式为CaCN2十H,S+2H,00℃ 中硫脲的质量分教为5cVX103molX76g·mo'X Ca(OH)2+CS(NH2)2。 14×ag (5)实验结束时仍需要向装置中通入N2,其作用 100% 19cy%。 7a 是将未反应完的H2S排出，被E中溶液吸收，防 2025一2026学年度学科素养周测评（十） 化学·碳、硅及其化合物STSE与传统文化 一、选择题 得，1 mol As.4S4完全参与反应时，消耗12mol 1.A【解析】砖瓦是黏土烧制而成，属于硅酸盐产 KNO3,共转移电子数为36mol,C正确；借富碳物 品，A符合题意；清明上河图绘制在绢帛上，绢帛 质如松脂等还原得到单质砷，则富碳物质被氧化， 的主要成分是蛋白质，B不符合题意；甲骨文的主 在As被还原为砷单质过程中CO2可能是氧化产 要载体是兽骨，兽骨的主要成分是碳酸钙，C不符 物，D正确。 合题意：商代的后母戊鼎属于青铜器，青铜是合 5.B【解析】石英砂主要成分为SiO2,与焦炭在高 金，属于金属材料，D不符合题意。 温下反应：Si0,十2C商温Si十2C0个，粗难与氯气 2.A【解析】用谷物酿造酒和醋，酿造过程中发生 反应生成SiN4,还含有Fe、Cu的单质及化合物， 淀粉的水解、葡萄糖的分解、乙醇的氧化反应等，A 经过酸洗而除去，得到纯净的S3N4。“还原”步骤 错误；“入火则汞去”是指常温下汞为液态，加热时 中焦炭和石英砂反应生成粗硅和CO,CO不能使 汞变为汞蒸气，该过程为汽化，B正确；“钟乳”的 澄清石灰水变浑浊，A错误；“高温氨化”是Si与 形成涉及Ca(HCO3)2的生成、分解，都没有元素 N2反应，原料气中含有N2和少量的O2,O2能与 化合价变化，即不涉及氧化还原反应，C正确；“煮 Si反应生成SiO2,灼热的铜网可与O2反应生成 豆燃豆其，豆在釜中泣”，表达中有物质的燃烧，则 CuO,从而除去N2中含有的少量O2,B正确；“高 涉及氧化还原反应，D正确。 温氯化”合成反应为3S1十2N,高温Si,N4,反应中 3.D【解析】C0和C4是累积烯烃环型碳，都是由 Si的化合价升高，被氧化，故Si是还原剂，C错误； 碳原子构成的分子，A正确；C10和C14是碳元素 “高温氨化”制备的Si3N4中含有少量Fe和Cu,Fe 形成的结构不同的单质，都属于碳的同素异形体， 与稀硫酸反应，得到可溶于水的FeSO4,但Cu与 B正确；由题意得，C。和C14的导电原理是累积烯 稀硫酸不反应，则无法滁去，D错误。 烃结构中的连续π键电子被激活参与导电，属于 6.C【解析】反应g中NH→NO2,N元素化合价 电子导电，而NaCl溶液是阴、阳离子导电，导电机 升高，则NH发生氧化反应，A正确；图中6种含 理不同，C正确；累积烯烃环型碳中的连续π键都 氨微粒中，氨元素的化合价分别为0、十1、十5、 是不稳定的，则C。和C4性质相似，不能在自然 十4、一3，一共呈现了氮元素的5种价态，B正确； 界中广泛存在，D错误。 反应j中2.24LN2O没有注明标准状况，无法计 4.A【解析】反应As4S,+12KNO3—4KAsO, 算，C错误；NH分子中N原子价层电子对为4， +4X↑+12N0个中，氦化合价降低(+5→+2)， VSEPR模型为四面体形，因含有1对孤电子对， 则硝石作氧化剂，A错误；根据元素守恒得X为 成键电子对受到孤电子对的斥力较大，则键角小 SO2,为大气主要污染物之一，B正确；由方程式 于109°28，D正确。 A ·24· ·化学· 参考答案及解析 7.A【解析】传统的无机非金属材料通常为硅酸盐 知，OA得电子生成GX时，1个一COOH→ 材料，包括水泥、玻璃、陶瓷等，硅、二氧化硅、氨化 一CHO,同时有水生成，方程式符合守恒规律，C 硅、碳纳米管、石墨烯等均属于新型无机非金属材 正确；由图示得，反应V为OHC一COOH十 料，A正确；大多数合金的熔点比各成分金属的熔 NH2OH→HOOC一CHNOH+H2O,目标产 点低，少数合金的熔点比成分金属高（如锆钛合 物外还有H20,则原子利用率小于100%，D 金)，B错误；普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石 错误。 灰石为主要原料，经高温煅烧而成，C错误；稀土 二、非选择题 元素是指镧系金属元素以及钪和钇，共17种元 素，D错误。 11.(1)第四周期VA族(2分) 8.D【解析】一种以乙烯为原料制备乙二醇的合成 (2)直形冷凝管(3分) 0 (3)GeO2+4HCI(浓)—GeCL4+2HO(3分)BC H2O 方法为CH,=CH,急CH,C@ (3分) (4)82%(3分) HOCH2CH2OH,①②分别为2CH2=CH2+ 0 0 (5)Ge4++2H20-GeO2￥+4H+(3分)取 O2→2CH2CH2、CH2CH2 最后一次洗涤液，加入足量HNO?酸化后加入几 H2O→CH2OHCH2OH,所有原子均进入生成 滴AgNO?溶液，若不产生白色沉淀，则洗涤干净 (3分) 物中，原子利用率均为100%，A正确；天然气的燃 【解析】Cl2与GeO2粗品在烧瓶中反应生成 烧产物为二氧化碳和水，是一种清洁的燃料，它作 GeCl4,控制温度在86.6℃左右，使GeCl,汽化， 为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等，B正 确；构成太阳能电池翼的碳纤维框架主要成分为 在E中收集GeCl4并使其水解得到GeO2· nH2O,最后NaOH的作用是进行尾气处理，吸 碳单质，玻璃纤维网的主要成分为硅酸盐和SO2, 均属于无机非金属材料，C正确；油脂是高级脂肪 收剩余的CL2。 (1)Ge元素是第32号元素，在元素周期表中的 酸的甘油酯，在碱性条件下水解生成的高级脂肪 位置是第四周期VA族。 酸盐是肥皂的主要成分，但乙酸甘油酯不是高级 (2)装置C的仪器名称是直形冷凝管。 脂肪酸甘油酯，故乙酸甘油酯在碱性条件下水解 (3)由题意得，GO2与盐酸反应时，没有化合价 反应不可用于肥皂的生产，D错误。 9.C【解析】石墨中碳原子采用sp杂化，由图示得 变化，则方程式为GeO2十4HCl一GeCl,+ (CF)z中C原子周围有4个单键，则采用sp3杂 2H2O。GeO2和GeCl,中Ge的化合价都是十4 化，A错误；石墨导电的原因是石墨层间有自由移 价，该反应不是氧化还原反应，A错误；反应体系 为固体与液体的反应，通入C12可起到搅拌作 动的电子，石墨层间插入F得到层状结构化合物 用，有利于浓盐酸与GeO2充分接触、反应，B正 (CF),后，原可自由移动的电子被F原子俘获成 键，则其导电性减弱甚至失去，B错误；题图知 确；该制备过程包括生成物GCL4从溶液体系中 逸出，所以C2的搅拌能创造流动氛围使生成物 1mol(CF)z中每个碳原子形成3个C-C键、 易于逸出，C正确。 1个C一F键，其中每个C一C键被2个碳原子共 用，则1mol(CF)z中含有2.5xmol共价单键，C (4)起始n(Ge02)= 05g·mo1=0.2mol,实 21.0g 正确；原子序数递增，同周期主族元素的原子半径 逐渐减小，则(CF).中C一C的键长比C一F长，D 际产量n(GeCl,)=1.763g·cm×20mL_ 215g·mol-1 错误。 0.164mol,由元素守恒得产率为 0.164mol 10.C【解析】活化能越小，反应速率越快，根据图 0.2 mol 可知活化能：反应ⅱ<反应ⅲ，A错误；以草酸和 100%=82%。 硝酸盐为原料合成H2NCH2COOH中，C(十3→ (5)向装置E中的GCl4加入一定量的蒸馏水， 十1)、N(十5→一3)的化合价都降低，发生还原反 摇匀，放置一段时间，最后析出GO2,可以解析 应，则甘氨酸在阴极区生成，B错误；根据题图可 为先水解，后分解两个过程，则总反应的离子方 ·25· A 真题密卷 学科素养周测评 程式是Ge++2H2O一GeO2↓+4H+;判断 可通过检验Fe3+来实现，可取少量过滤后的滤 GO2已经洗涤千净，即检验是否含有CI,操作 渣，加入适量盐酸，充分搅拌后滴加几滴KSCN 是取最后一次洗涤液，加入足量HNO3酸化后加 溶液，无红色现象出现，则说明“酸浸”操作已达 入几滴AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则已经 到目的。 洗涤干净。 (3)“水热合成”时，Na[Al(OH),]与Na2SiO3反 12.(1)除去粉煤灰中的有机物(2分) 应生成Na12Al12Si12O48·27H2O晶体，由元素守 (2)盐酸、KSCN溶液(3分) 恒得方程式为12Na[A1(OH)4]+12Na2SiO,+ (3)SiO2+20H-SiO+H2 O(3) 15H,0△Na2A12Si2048·27H,0+ 12Na[A1(OH)4]+12Na,SiO,+15H,0A 24NaOH。 Na12Al12Si12O4g·27H2OY+24NaOH(3分) (4)①沸石分子筛Na2Al12Si12O48·27H2O内 (4)①abedf(3分)②NH,分子直径小于沸石分 Na+与铝硅酸跟离子之间为离子键，Si一O之间 子筛中的空隙，沸石分子筛通过吸附去除废水中 为共价键，铝氧四面体中4个A1一0键中有1个 NH,废水中的NH对可以与沸石分子筛中Na+ 是配位键，结晶水分子之间可能有氢键和范德华 发生离子交换而去除(3分)③随着pH升高， 力，但其中没有自由电子，则没有金属键，故可能 c(H)减小，溶液中与Na+交换的Cu+增多， 存在的作用力类型有abcdf。 Cu2+也会生成Cu(OH)2沉淀，致Cu+去除率增 ②由“沸石分子筛中存在一定大小的空隙，其中 大(3分) 的Na+可与其他阳离子发生交换”得，沸石分子 【解析】煅烧粉煤灰（主要含SiO2和3A12O3· 筛可以用于去除废水中NH?和NH吐的原因可 2SiO2,还含有少量CaO、Fe2O3和有机物)时，有 能是NH?分子直径小于沸石分子筛中的空隙， 机物转化为无机物CO2、H2O等；盐酸酸浸过程 使得沸石分子筛可以通过吸附作用去除废水中 中，粉煤灰中的硅、铝化合物难溶于酸，则所得滤 NH?,同时废水中的NH因与Na发生离子交 渣与NaOH固体在高温下混合熔融，可生成易溶 换而去除。 于水的Na[Al(OH)4]和Na2SiO3;再经“水热合 ③H+与Cu+均可与沸石分子筛中的Na+交换， 成”，得到Na12Al12Si12O48·27H2O晶体。 但pH较小时，H+浓度较大，与Na+交换的 (1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是除去粉煤灰 Cu+少，随着pH升高，溶液中与Na交换的 中的有机物，使之生成CO2、H2O等。 Cu+逐渐增多，同时Cu+也会与OH生成 (2)当固体中不再有Fe2O3时，代表酸浸完成，则 Cu(OH)2沉淀，使Cu2+去除率增大。 A ·26·