专题6 非金属及其化合物-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编化学

一、选择题 1.(2025·江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(　　) A.工业合成氨　　　　 B.湿法炼铜 C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸 2.(2025·浙江1月卷)关于溴的性质，下列说法不正确的是(　　) A.Br－可被Cl2氧化为Br2 B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br－ C.Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－，说明氧化性：Br2>Fe3＋ D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3，转移5 mol电子 3.(2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是(　　) 选项 甲 乙 丙 A Cl2 NaClO NaCl B SO2 H2SO4 CaSO4 C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3 D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2 4.(2024·湖北卷)过量SO2与以下0.1 mol·L－1的溶液反应，下列总反应方程式错误的是(　　) 溶液 现象 化学方程式 A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2 ＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3 B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4 ＋2HCl 续表 溶液 现象 化学方程式 C CuCl2 溶液褪色，产生白色沉淀 SO2 ＋ 2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4 ＋2HCl D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2＋Na2CO3＋H2O===CO2＋2NaHSO3 5.(2024·浙江1月卷)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是(　　) A.漂白液的有效成分是NaClO B.ClO－水解生成HClO使漂白液呈酸性 C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D.NaClO溶液比HClO溶液稳定 6.(2023·山东卷)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是(　　) A.稀盐酸：配制AlCl3溶液 B.稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C.稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 7.(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是(　　) A.合成氨：N2＋3H22NH3 B.制HCl：H2＋Cl22HCl C.制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑ D.冶炼镁：2MgO2Mg＋O2↑ 8.(2022·广东卷)广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(　　) 文物 选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座 9.(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 10.(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的是(　　) 11.(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是(　　) A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 12.(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是(　　) A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 13.(2021·河北卷)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是(　　) A.浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强 C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强 D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强 二、非选择题 14.(2024·河北卷)市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。 回答下列问题： (1)装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为______________；CaBr2溶液的作用为________________；D中发生的主要反应的化学方程式为_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将D中溶液转移至________(填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I2的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)利用图示相同装置，将R和K2Cr2O7固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓H2SO4，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为____________和______________。 (4)为保证溴的纯度，步骤(3)中K2Cr2O7固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以KBr计)，则需称取________g K2Cr2O7 (M＝294 g·mol－1)(用含m的代数式表示)。 (5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用________________，滤液沿烧杯壁流下。 15.(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700 ℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、________和________(填化学式)。 (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： NO2＋SO2＋H2O===NO＋H2SO4 2NO＋O2===2NO2 (ⅰ)上述过程中NO2的作用为________。 (ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________(答出两点即可)。 (3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.9 kJ·mol－1 (ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 a.温度越高，反应速率越大 b.α＝0.88的曲线代表平衡转化率 c.α越大，反应速率最大值对应温度越低 d.可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是________(填标号)。 (ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题6　非金属及其化合物 1.解析　工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确；湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误；高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误；接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误。 答案　A 2.解析　因氧化性：Cl2>Br2，故Cl2可将Br－氧化为Br2，A正确；Br2具有氧化性，SO2具有还原性，二者反应时Br2被还原为Br－，B正确；根据同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得氧化性：Br2>Fe3＋，C正确；根据题意，反应的化学方程式为3Br2＋6NaOH===5NaBr＋NaBrO3＋3H2O，即3 mol Br2参与反应转移5 mol电子，D错误。 答案　D 3.解析　氯气和水反应生成HCl和HClO，不能直接生成NaClO，A项错误；SO2和水反应生成H2SO3，不能直接生成H2SO4，B项错误；Fe2O3难溶于水，不与水反应，不能直接生成Fe(OH)3，C项错误；CO2和H2O反应生成H2CO3，H2CO3和少量Ca(OH)2反应生成Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3、H2O、CO2，D项正确。 答案　D 4.解析　硫化钠与过量二氧化硫反应的产物应为亚硫酸氢钠和单质硫，A错误。 答案　A 5.解析　NaClO水解生成的HClO具有漂白性，是漂白液的有效成分，A项正确；ClO－水解的方程式为ClO－＋H2OHClO＋OH－，漂白液呈碱性，B项错误；通入CO2后发生反应：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，HClO浓度增大，且HClO的氧化性更强，故漂白液的消毒能力增强，C项正确；次氯酸不稳定，在光照条件下易分解，所以热稳定性：NaClO>HClO，D项正确。 答案　B 6.解析　AlCl3为强酸弱碱盐，在溶液中能发生水解：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，配制AlCl3溶液时，为抑制其水解，常加入稀盐酸，A正确；蔗糖和淀粉在H2SO4作催化剂、加热条件下会发生水解，B正确；稀硝酸具有强氧化性，能与不活泼的金属银发生反应，故附有银镜的试管常用稀硝酸进行清洗，C正确；苯与浓硫酸和浓硝酸的混合溶液反应生成硝基苯，属于苯的硝化，D错误。 答案　D 7.解析　合成氨工业为氮气和氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气，A项正确；工业制备HCl为氢气和氯气在点燃时反应生成HCl，B项正确；工业制备粗硅为石英和焦炭在高温条件下反应生成单质硅和CO，C项正确；工业冶炼镁为电解熔融氯化镁生成镁和氯气，D项错误。 答案　D 8.解析　鎏金饰品是用金汞合金制成的金泥涂饰器物的表面，经过烘烤，汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺，其中不含硅酸盐，A不符合题意；蒜头纹银盒中主要成分为金属银，其中不含硅酸盐，B不符合题意；广彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸盐产品烧制而成，其主要成分为硅酸盐，C符合题意；铜镀金钟座是铜和金等制得而成，其中不含硅酸盐，D不符合题意。 答案　C 9.解析　铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，A错误；a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，B正确；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，D错误。 答案　B 10.解析　浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意。 答案　D 11.解析　烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应Na2CO3＋2HF===2NaF＋H2O＋CO2↑，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应6NaF＋NaAlO2＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，B正确；由上述分析可知，合成槽内发生反应6NaF＋NaAlO2＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3，产物是Na3AlF6和Na2CO3，C错误；由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，D正确。 答案　C 12.解析　NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确。 答案　D 13.解析　浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是其脱水性，而不是吸水性，A错误；NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：ClO－＋H2OHClO＋OH－，pH减小，则酸性增强，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的HClO，ClO在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体，增强氧化能力，B正确；HI的沸点低，易挥发，加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI，利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D错误。 答案　B 14.解析　(1)由仪器C的构造特点及在实验中的作用可知，仪器C为直形冷凝管。CaBr2溶液中的Br－可抑制液溴与水反应，并可将Cl2还原为Cl－，蒸馏时增大液溴的馏出量。仪器D中K2C2O4溶液吸收蒸馏出的Br2和I2，发生氧化还原反应，溴和碘分别转化为－1价，碳被氧化为CO2，由于馏分中的I2含量少，故D中发生的主要反应的化学方程式是K2C2O4＋Br22CO2↑＋2KBr。(2)该仪器可将溶液蒸干得到固体，故仪器为蒸发皿，KMnO4将I－氧化生成单质碘，离子方程式是2MnO＋16H＋＋10I－===2Mn2＋＋5I2＋8H2O。(3)(2)中所得固体R的主要成分为KBr，蒸馏装置中KBr被K2Cr2O7氧化为溴蒸气，进入装置D中遇冷的蒸馏水液化，沉入蒸馏水底部，蒸馏水起到冷凝和减少溴的挥发的作用。(4)由氧化还原反应得失电子守恒可得关系式：6KBr～K2Cr2O7，KBr全部反应，则n(K2Cr2O7)＝n(KBr)＝×mol，故称取的K2Cr2O7为×mol×294 g·mol－1×＝g。(5)转移滤液时要用玻璃棒引流，使滤液沿着烧杯内壁流下。 答案　(1)直形冷凝管　抑制液溴与水反应；除去Cl2　K2C2O4＋Br22CO2↑＋2KBr　(2)蒸发皿　2MnO＋16H＋＋10I－===2Mn2＋＋5I2＋8H2O　 (3)冷凝　减少溴的挥发　(4)　(5)玻璃棒引流 15.解析　(1)根据图示的热重曲线所示，在700 ℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO＋2SO2↑＋SO3↑＋O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2。 (2)(ⅰ)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中先消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用；(ⅱ)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境，同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高(答案合理即可)。 (3)(ⅰ)a.根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；b.从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%时的反应速率图像并没有给出，无法判断α＝0.88的条件下是平衡转化率，b错误；c.从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；d.从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；(ⅱ)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V­K­Cs­Ce对应的SO2转化率最高，催化性能最佳，故选d；(ⅲ)设SO2的起始分压为2x，则结合题中信息可得： 　　 　SO2(g)＋　O2(g) SO3(g) 起始分压： 2x p＋xαe 0 变化分压： 2xαe xαe 2xαe 平衡分压： 2x(1－αe) p 2xαe 则Kp＝＝＝。 答案　(1)CuO　SO3 (2)(ⅰ)催化剂　(ⅱ)反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高(答案合理即可) (3)(ⅰ)cd　(ⅱ)d　(ⅲ) 学科网（北京）股份有限公司 $