主题三 元素及其化合物(综合训练)(上海专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-01-07
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 常见无机物及其应用 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.67 MB |
| 发布时间 | 2026-01-07 |
| 更新时间 | 2026-01-14 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55844699.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
主题三 元素及其化合物
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
一、氮及其化合物性质与应用(19分)
1.(2025·上海奉贤·三模)氮元素不仅是大气主要组成元素,也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中,氮循环是核心环节之一,涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程,维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。
(1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。
A.蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B.酒精能使蛋白质变性
C.棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D.蛋白质水解生成葡萄糖
(2)1919年,卢瑟福通过粒子轰击氮气,首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子),揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。
A.上述过程属于化学变化 B.粒子是质子数为2的氦原子
C.与属于同一种核素 D.的中子数比多2
自然界中的局部氮循环如下图。
(3)上图含氮物质的各步转化的说法中,正确的是___________。
A.属于氮的固定的是①②⑥
B.硝化作用中N元素均被氧化
C.转化为需要消耗
D.根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应
(4)某地土壤样品,经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动,则含氮量相等的下列氮肥中,不宜在该地施用的是___________。
A.氨水 B. C. D.
(5)含的废水可用二硫化亚铁()处理,在反硝化细菌的作用下发生以下反应,请将离子方程式补充完整并配平 。
水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。
已知:ⅰ.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层。
ⅱ.纳米Fe将转化为的关系如下:
(6)检验溶液中的操作和现象 。
(7)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是 、 (任写2条)。
(8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化,检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应,该反应的历程如下:
Ⅰ. Ⅱ.∙∙∙∙∙∙ Ⅲ.
Ⅱ的离子方程式为 。
(9)若废水中的的浓度约为,取废水5mL于试管中,滴加2滴的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象? ,试通过计算说明 。
(注:1mL溶液以20滴计;)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响)
二、铁及其化合物性质与应用(14分)
2.(25-26高三上·上海·期中)铁及其化合物广泛应用于建筑材料、机械制造、电子工业等领域,为人类社会发展提供了重要支撑。
(1)在我国古代,赭红是一种重要的红色颜料,其主要成分为铁的化合物。该化合物可能是___________。
A. B. C.FeS D.
(2)饱和溶液溶液___________。
A.显中性 B.遇铁粉变为红棕色
C.遇沸水会形成胶体 D.遇氨水能生成白色沉淀
(3)溶液中滴加少量KSCN溶液,会生成血红色配合物,该配合物的内界是 ,配体的种类有 种。
(4)实验室可利用反应:,用含的溶液洗涤银镜反应后的试管。现用的溶液和 溶液溶解银镜,试回答哪种溶液除银效果更好,从化学平衡的角度说明理由 。
(5)水解会生成胶体。胶体可用于净水,其原因是: ,已知电泳时,带电胶体粒子向阴极移动,该胶体粒子的化学式可能是 。
A. B.
C. D.
(6)某种铁氮化合物的晶胞结构如图所示(图中仅示出Fe的位置),立方体晶胞的边长为。该铁氮化合物的密度为。该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为 ,晶胞中N所处的合理位置: 。
三、碱金属元素物质性质与应用(16分)
3.(25-26高三上·上海宝山·期末)钾是一种高度活泼的碱金属,具有低熔点(63.65℃)、低密度(0.86 g·cm-3)和银白色软质金属的物理特征,其化学性质和钠相似,相比钠更活泼,能与水、氧气等剧烈反应,并广泛应用于工业、农业及生物领域。
(1)钾在自然界存在39K、40K和41K,关于它们的说法正确的是______。
A.三者互为同素异形体 B.三者属于同种核素
C.39K比40K少一个电子 D.40K比41K少一个中子
(2)和钠相比,下列说法正确的是______。(不定项)
A.原子半径:钾>钠 B.电负性:钾>钠
C.第一电离能:钾>钠 D.金属性:钾>钠
(3)已知钾和水反应的现象如下:(在水中滴加酚酞试液后加入一小块金属钾)金属钾浮于水面,熔化成小球、快速游动并伴随嘶嘶声,产生紫色火焰,溶液变红。解释相关现象并写出钾和水反应的化学方程式。 。
工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(ΔH>0),各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa)
K的沸点(℃)
Na的沸点(℃)
KCl的沸点(℃)
NaCl的沸点(℃)
13.33
590
700
53.32
710
830
101.3
770
890
1437
1465
(4)从金属活泼性分析,K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾? 。
(5)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。
A.770℃ B.890℃ C.1437℃ D.1465℃
(6)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(7)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为K= 。
(8)反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾。 。
四、大气污染物中成分物质的性质及其处理(16分)
4.(25-26高三上·上海嘉定·期中)大气污染物的主要成分是、、、及可吸入颗粒等,其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气,会导致雾霾、酸雨等。
(1)分子的空间结构为 。
(2)下列物质,能吸收同时得到化肥的是______。
A.碱石灰 B. C.氨水 D.浓
(3)某工厂采用和的混合溶液吸收废气中的并制备,过程如下图所示:
“吸收”过程中,溶液中和物质的量之比 。(填“变大”、“变小”或“不变”):“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式为 。
(4)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一,PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程如下图所示:
下列说法正确的是______。(不定项)
A.PM2.5的颗粒为胶体粒子 B.该过程中有硫氧键生成
C.硫酸盐气溶胶呈碱性 D.该过程中有参与
(5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。“脱硫”时,控制溶液的,将烟气中的转化为,已知:的溶液,恰好可以吸收0.01mol。该反应的离子方程式为 。“脱硝”时,在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,该过程应在避光条件下进行,其可能的原因是 。
(6)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应转化为和,下列说法正确的是______。
A.生成转移电子的数目为 B.催化剂能提高的转化率
C.NO是氧化剂 D.是还原产物
(7)回收利用工业废气中的和,原理示意图如下图。下列说法正确的是______。
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置1中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置1中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置2中电极和电源的正极相连
(8)装置2中为了制取甲酸,增加了离子交换膜。写出电极a的反应式 。
五、氢氧化铝性质的探究(18分)
(2025·上海杨浦·一模)实验小组探究与醋酸溶液反应的过程如下。
Ⅰ.制备:向溶液中加入过量氨水,生成。
5.制备的离子方程式为 。
6.过滤、洗涤。
(1)过滤时不会用到的仪器是 。(不定项)
A. B. C. D. E.
(2)简述洗涤沉淀的操作 。
(3)沉淀洗涤干净的标准为 。
7.已知:25℃,的、醋酸的、,计算的平衡常数,判断醋酸能否溶解 。(写出计算过程)
Ⅱ.将悬浊液和溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管
1
2
3
4
悬浊液(mL)
1.0
1.0
1.0
1.0
冰醋酸(mL)+水(mL)
澄清时间
8 min
21 min
2 h
2 h
8.实验结论是: 。
Ⅲ.已知:25℃,的,溶液的。
9.溶液呈中性的原因是: 。
10.溶液中水的电离程度比纯水中水的电离程度____。
A.大 B.一样 C.小 D.无法确定
将悬浊液和溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管
5
6
7
8
悬浊液(mL)
1.0
1.0
1.0
1.0
饱和溶液(mL)+水(mL)
澄清时间
3 h后沉淀减少,1天后澄清
4 h后沉淀减少,1天后澄清
1天后仍有沉淀
1天后仍有沉淀
11.猜测能溶解在醋酸中是因为生成了配合物。
(1)能与形成配位键的是中的 。
A.C B.H C.O
(2)若配合物的化学式为,则该配合物的内界是 。
六、物质性质的探究(17分)
12.实验室探究Na2SO3溶液与的反应。
Ⅰ. 制备Na2SO3(A中酒精灯等加热装置已略去。经检验装置气密性良好)。
(1)装置A中反应的化学方程式为 ,B中试剂X是 。
Ⅱ.实验探究
向2 mL 0.5 mol·L−1 Na2SO3溶液中加入1 mL 0.25 mol·L−1 CuCl2溶液,立即产生棕黄色沉淀(沉淀A),放置5 min左右,全部转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:
iii.Cu2+CuI↓(白色) + I2
(2)经检验,沉淀A的成分为xCu2SO3·yCuSO3·zH2O。
① 用稀H2SO4证实沉淀A中含有Cu+的实验现象是 。
② 通过下列实验证实,沉淀A中含有Cu2+和。
a.棕黄色沉淀需洗净的目的是 。
b.白色沉淀D是BaSO4,试剂1为 。
c.取上层清液,加淀粉溶液后无明显现象的原因是 。
(3)经实验证实沉淀B的成分为CuCl。
① 检验沉淀B中含Cu+。向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。无色溶液变为深蓝色的离子方程式为 。
② 检验沉淀B中含Cl−。设计实验方案:取深蓝色溶液 。
(4)实验中,CuCl2溶液与Na2SO3溶液混合后立即得到棕黄色沉淀,最终棕黄色沉淀全部转化为白色沉淀的原因是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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主题三 元素及其化合物
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
一、氮及其化合物性质与应用(19分)
1.(2025·上海奉贤·三模)氮元素不仅是大气主要组成元素,也是蛋白质、核酸等生命大分子的关键组成元素。而在生态系统中,氮循环是核心环节之一,涵盖了固氮、氨化、硝化和反硝化等多个过程,维持了氮元素在生物圈和环境中的动态平衡。
(1)下列有关蛋白质的说法正确的是___________。
A.蛋白质只由C、H、O、N四种元素组成 B.酒精能使蛋白质变性
C.棉、麻、蚕丝主要成分均为蛋白质 D.蛋白质水解生成葡萄糖
(2)1919年,卢瑟福通过粒子轰击氮气,首次实现人工核嬗变——氮-14原子核被转化为氧-17并释放氢核(质子),揭示了原子核的可变性。下列说法正确的是___________。
A.上述过程属于化学变化 B.粒子是质子数为2的氦原子
C.与属于同一种核素 D.的中子数比多2
自然界中的局部氮循环如下图。
(3)上图含氮物质的各步转化的说法中,正确的是___________。
A.属于氮的固定的是①②⑥
B.硝化作用中N元素均被氧化
C.转化为需要消耗
D.根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应
(4)某地土壤样品,经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动,则含氮量相等的下列氮肥中,不宜在该地施用的是___________。
A.氨水 B. C. D.
(5)含的废水可用二硫化亚铁()处理,在反硝化细菌的作用下发生以下反应,请将离子方程式补充完整并配平 。
水中的硝酸盐污染物也可通过纳米Fe去除。
已知:ⅰ.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层。
ⅱ.纳米Fe将转化为的关系如下:
(6)检验溶液中的操作和现象 。
(7)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是 、 (任写2条)。
(8)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化,检测利用的是酸性条件下I-被氧化为的反应,该反应的历程如下:
Ⅰ. Ⅱ.∙∙∙∙∙∙ Ⅲ.
Ⅱ的离子方程式为 。
(9)若废水中的的浓度约为,取废水5mL于试管中,滴加2滴的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象? ,试通过计算说明 。
(注:1mL溶液以20滴计;)(忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响)
【答案】除备注外,每空2分
(1)B(1分)
(2)BD
(3)BD
(4)D(1分)
(5)
(6)取少量溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液、加热,在试管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
(7) 酸性越强,的氧化性越强 H+能溶解纳米铁表面的氧化物,使纳米铁和充分接触,反应速率加快
(8)
(9) 能(1分)
【详解】(1)A.蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成,故A错误;
B.酒精能使蛋白质变性,能杀菌、消毒,故B正确;
C.棉、麻主要成分为纤维素,蚕丝主要成分为蛋白质,故C错误;
D.蛋白质水解生成氨基酸,故D错误;
选B。
(2)A.上述变化发生原子核变化,核变属于物理变化,故A错误;
B.粒子是质子数为2的氦原子,故B正确;
C.与中子数不同,属于两种不同核素,故C错误;
D.的中子数为17-8=9, 的中子数为14-7=7,的中子数比多2,故D正确;
选BD。
(3)A.氮元素由游离态变为化合态属于氮的固定,属于氮的固定的是①②,故A错误;
B.硝化作用中N元素化合价升高,N元素被氧化,故B正确;
C.转化为转移0.8 mol电子,根据得失电子守恒,需要消耗0.2 molO2,没有明确是否为标准状况,消耗氧气的体积不一定是4.48L,故C错误;
D.根瘤菌通过共生关系将大气中的氮气转化为氨态氮或硝态氮,氨气在亚硝化细菌将作用下氧化为亚硝酸根离子,根瘤菌和亚硝化细菌都参加了氮循环中的化学反应,故D正确;
选BD。
(4)某地土壤样品,经电泳实验发现其胶体粒子向阳极移动,说明土壤中胶体粒子带负电,易吸附阳离子,不易吸附阴离子,则不宜在该地施用的是,选D。
(5)含的废水可用二硫化亚铁()处理,S元素化合价由-1升高为+6、N元素化合价由+5降低为0,根据得失电子守恒、电荷守恒,反应的离子方程式为
(6)与OH-在加热条件下反应放出氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,检验溶液中的操作和现象:取少量溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液、加热,在试管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
(7)酸性越强,的氧化性越强;H+能溶解纳米铁表面的氧化物,使纳米铁和充分接触,反应速率加快,所以溶液初始pH较低有利于的去除。
(8)酸性条件下I-被氧化为,总反应为:正反应-Ⅰ-Ⅲ得反应Ⅱ的离子方程式为。
(9)若废水中的的浓度约为,取废水5mL于试管中,滴加2滴的硝酸银溶液,,所以能看到沉淀现象。
二、铁及其化合物性质与应用(14分)
2.(25-26高三上·上海·期中)铁及其化合物广泛应用于建筑材料、机械制造、电子工业等领域,为人类社会发展提供了重要支撑。
(1)在我国古代,赭红是一种重要的红色颜料,其主要成分为铁的化合物。该化合物可能是___________。
A. B. C.FeS D.
(2)饱和溶液溶液___________。
A.显中性 B.遇铁粉变为红棕色
C.遇沸水会形成胶体 D.遇氨水能生成白色沉淀
(3)溶液中滴加少量KSCN溶液,会生成血红色配合物,该配合物的内界是 ,配体的种类有 种。
(4)实验室可利用反应:,用含的溶液洗涤银镜反应后的试管。现用的溶液和 溶液溶解银镜,试回答哪种溶液除银效果更好,从化学平衡的角度说明理由 。
(5)水解会生成胶体。胶体可用于净水,其原因是: ,已知电泳时,带电胶体粒子向阴极移动,该胶体粒子的化学式可能是 。
A. B.
C. D.
(6)某种铁氮化合物的晶胞结构如图所示(图中仅示出Fe的位置),立方体晶胞的边长为。该铁氮化合物的密度为。该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为 ,晶胞中N所处的合理位置: 。
【答案】除备注外,每空1分
(1)A(1分)
(2)C(1分)
(3) 2
(4)溶液效果更好。理由:能与生成AgCl沉淀,降低浓度,使平衡正向移动,促进银溶解
(5) 胶体具有较大表面积,能吸附水中悬浮的杂质颗粒,聚集成沉淀,使水澄清 A
(6) 4∶1 体心或12条棱中4条相互平行的棱的棱心
【详解】(1)赭红是一种天然矿物颜料,其主要成分为氧化铁(),俗称铁红,呈红色。选项B()为黑色,C(FeS)为黑色,D()为黄色,均不符合红色颜料的特征,故选A;
(2)A.是强酸弱碱盐,水解显酸性,不显中性,故A不选;
B.遇铁粉发生反应 ,溶液由黄色变为浅绿色,无红棕色现象,故B不选;
C.遇沸水水解生成胶体,这是实验室制备氢氧化铁胶体的常用方法,故C选;
D.遇氨水生成红褐色沉淀,而非白色沉淀,故D不选;
故选C;
(3)配合物为,其中为外界,内界为。中心离子为,配体包括(硫氰酸根)和(水分子),共两种配体;
(4)和溶液中浓度均为0.1 mol/L,反应的平衡受浓度影响。中的能与形成难溶的AgCl,显著降低浓度,推动平衡正向移动。而中的与形成微溶的,降低浓度的效果较弱;故答案为:溶液效果更好。理由:能与生成AgCl沉淀,降低浓度,使平衡正向移动,促进银溶解。
(5)净水原因:胶体具有较大表面积,能吸附水中悬浮的杂质颗粒,聚集成沉淀,使水澄清;
胶粒化学式:电泳时胶粒向阴极移动,说明胶粒带正电荷。水解形成的胶核吸附而带正电,反离子为。选项A的结构符合带正电特征;选项B吸附阴离子()和阳离子();但带正电,正电荷数目应是,选项B不合理;选项C带负电,不符合题意;选项D无电荷,不符合题意,故本题选A;
(6)晶胞边长 ,体积 ;密度 ,设该铁氮化合物的化学式为FeNx,摩尔质量为(56+14x)g/mol,晶胞中Fe的个数为,则,解得x=0.25,则该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为4∶1;氮原子的合理位置应该为:体心或12条棱中4条相互平行的棱的棱心。
三、碱金属元素物质性质与应用(16分)
3.(25-26高三上·上海宝山·期末)钾是一种高度活泼的碱金属,具有低熔点(63.65℃)、低密度(0.86 g·cm-3)和银白色软质金属的物理特征,其化学性质和钠相似,相比钠更活泼,能与水、氧气等剧烈反应,并广泛应用于工业、农业及生物领域。
(1)钾在自然界存在39K、40K和41K,关于它们的说法正确的是______。
A.三者互为同素异形体 B.三者属于同种核素
C.39K比40K少一个电子 D.40K比41K少一个中子
(2)和钠相比,下列说法正确的是______。(不定项)
A.原子半径:钾>钠 B.电负性:钾>钠
C.第一电离能:钾>钠 D.金属性:钾>钠
(3)已知钾和水反应的现象如下:(在水中滴加酚酞试液后加入一小块金属钾)金属钾浮于水面,熔化成小球、快速游动并伴随嘶嘶声,产生紫色火焰,溶液变红。解释相关现象并写出钾和水反应的化学方程式。 。
工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(ΔH>0),各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa)
K的沸点(℃)
Na的沸点(℃)
KCl的沸点(℃)
NaCl的沸点(℃)
13.33
590
700
53.32
710
830
101.3
770
890
1437
1465
(4)从金属活泼性分析,K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾? 。
(5)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。
A.770℃ B.890℃ C.1437℃ D.1465℃
(6)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(7)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为K= 。
(8)反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾。 。
【答案】(1)D(1分)
(2)AD
(3)钾密度小于水,所以浮在水面,钾与水反应放热且钾的熔点很低,使钾熔化为小球,反应生成氢气推动小球在水面游动并发出嘶嘶声,反应生成的碱遇酚酞溶液变红,产生的氢气燃烧,钾的焰色反应使火焰呈紫色,钾和水反应的化学方程式为:(4分)
(4)由于钾的沸点小于钠,生成的钾升华为钾蒸气逸出反应体系,促进反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)正向移动,所以可以用钠制钾
(5) A (1分) B(1分)
(6)及时收集钾蒸气组分(1分)
(7)或
(8)通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,钠离子的焰色为黄色,而钾离子为紫色
【详解】(1)A.同素异形体为同种元素形成的不同单质,A错误;
B.三者属于K的不同核素,B错误;
C.39K比40K少一个中子,其质子数和电子数相等,C错误;
D.40K比41K少一个中子,D正确;
故选D。
(2)A.钾原子电子层数更多,原子半径更大,A正确;
B.钠的原子半径更小,对核外电子的吸引力更大,电负性大于钾,B错误;
C.钾原子的最外层电子离核更远,容易失去,其第一电离能更小,C错误;
D.钾原子的最外层电子离核更远,容易失去,所以钾更活泼,金属性更强,D正确;
故选AD。
(3)钾密度小于水,所以浮在水面,钾与水反应放热且钾的熔点很低,使钾熔化为小球,反应生成氢气推动小球在水面游动并发出嘶嘶声,反应生成的碱遇酚酞溶液变红,产生的氢气燃烧,钾的焰色反应使火焰呈紫色,钾和水反应的化学方程式为:。
(4)由于钾的沸点小于钠,生成的钾升华为钾蒸气逸出反应体系,促进反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)正向移动,所以可以用钠制钾。
(5)制备钾时,应保证反应体系中钾为气态,其余反应物为液态,所以最低温度应为770℃,最高温度为890℃。
(6)由于温度需要严格控制,所以提高转化率的方法还有及时收集钾蒸气组分,促使平衡正向移动。
(7)升高至900摄氏度时,钠为气态,反应平衡常数为或。
(8)通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,钠离子的焰色为黄色,而钾离子为紫色。
四、大气污染物中成分物质的性质及其处理(16分)
4.(25-26高三上·上海嘉定·期中)大气污染物的主要成分是、、、及可吸入颗粒等,其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气,会导致雾霾、酸雨等。
(1)分子的空间结构为 。
(2)下列物质,能吸收同时得到化肥的是______。
A.碱石灰 B. C.氨水 D.浓
(3)某工厂采用和的混合溶液吸收废气中的并制备,过程如下图所示:
“吸收”过程中,溶液中和物质的量之比 。(填“变大”、“变小”或“不变”):“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式为 。
(4)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一,PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程如下图所示:
下列说法正确的是______。(不定项)
A.PM2.5的颗粒为胶体粒子 B.该过程中有硫氧键生成
C.硫酸盐气溶胶呈碱性 D.该过程中有参与
(5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。“脱硫”时,控制溶液的,将烟气中的转化为,已知:的溶液,恰好可以吸收0.01mol。该反应的离子方程式为 。“脱硝”时,在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,该过程应在避光条件下进行,其可能的原因是 。
(6)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应转化为和,下列说法正确的是______。
A.生成转移电子的数目为 B.催化剂能提高的转化率
C.NO是氧化剂 D.是还原产物
(7)回收利用工业废气中的和,原理示意图如下图。下列说法正确的是______。
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置1中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置1中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置2中电极和电源的正极相连
(8)装置2中为了制取甲酸,增加了离子交换膜。写出电极a的反应式 。
【答案】除备注外,每空2分
(1)V形
(2)C(1分)
(3) 变小(1分) NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑
(4)BD
(5) 避免HClO见光而损耗
(6)C(1分)
(7)B(1分)
(8)
【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中,二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠,二氧化碳气体通入装置b的右室,CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH,则CO2得电子,右侧电极为阴极,电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH;碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b的左室,左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子,则左侧电极为阳极,电极反应式为-2e- +2OH-=+2H2O。
【详解】(1)在SO2分子中中心原子S周围的价层电子对数为:2+=3,故S原子采取sp2杂化,故SO2的价层电子对互斥模型为平面三角形,但由于S原子上还有一对孤电子对,故SO2分子的空间结构为V形;
(2)碱石灰和SO2反应生成亚硫酸钙、亚硫酸钠等,不能得到化肥,故A错误;
B.亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,不能做化肥,故B错误;
C.氨水和SO2反应生成亚硫酸铵、亚硫酸铵和氧气反应可以生成硫酸铵,可以做化肥,故C正确;
D.浓H2SO4和SO2不反应,故D错误;
故选C;
(3)吸收过程反应的化学方程式为SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3,随着吸收反应的进行,(NH4)2SO3越来越少,NH4HSO3越来越多,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变小;
溶液B中发生反应的化学方程式是NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑;
(4)A.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,而1μm=1000纳米,胶体是指分散质粒子直径在1-100纳米的分散系,所以含2.5pm颗粒物的空气不属于胶体,A错误;
B.由图可知,由转化为的过程中有硫氧键生成,B正确;
C.由题意可知,硫酸盐气溶胶中含有能电离出氢离子的硫酸氢根离子,所以气溶胶呈酸性,C错误;
D.由图可知,该过程有H2O参与,D正确;
故选BD;
(5)已知0.1mol·L−1100mLNaClO溶液,可以恰好吸收0.01molSO2,即两者按照物质的量之比为1:1进行反应,离子方程式为;
该过程应在避光条件下进行,其可能的原因是避免HClO见光而损耗;
(6)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2,方程式为:2NO+2CO 2CO2+N2,
A.该反应中,C元素由+2价上升到+4价,生成1molCO2转移电子的数目为2NA,A错误;
B.催化剂不能提高CO的转化率,B错误;
C.该反应中,N元素化合价下降,NO是氧化剂,C正确;
D.该反应中,C元素由+2价上升到+4价,CO2是氧化产物,D错误;
故选C;
(7)A.二氧化硫是酸性氧化物,废气中排放到空气中,遇水生成亚硫酸,亚硫酸易被氧气氧化生成硫酸,形成硫酸型酸雨,二氧化碳不会形成酸雨,故A错误;
B.装置1中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度,故B正确;
C.不和碳酸氢钠溶液反应,装置1中溶液的作用是吸收废气中,故C错误;
D.由分析可知,装置2中电极b为阴极,和电源的负极相连,故D错误;
故选B;
(8)由分析可知,装置2中电极a的反应式为:。
五、氢氧化铝性质的探究(18分)
(2025·上海杨浦·一模)实验小组探究与醋酸溶液反应的过程如下。
Ⅰ.制备:向溶液中加入过量氨水,生成。
5.制备的离子方程式为 。
6.过滤、洗涤。
(1)过滤时不会用到的仪器是 。(不定项)
A. B. C. D. E.
(2)简述洗涤沉淀的操作 。
(3)沉淀洗涤干净的标准为 。
7.已知:25℃,的、醋酸的、,计算的平衡常数,判断醋酸能否溶解 。(写出计算过程)
Ⅱ.将悬浊液和溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管
1
2
3
4
悬浊液(mL)
1.0
1.0
1.0
1.0
冰醋酸(mL)+水(mL)
澄清时间
8 min
21 min
2 h
2 h
8.实验结论是: 。
Ⅲ.已知:25℃,的,溶液的。
9.溶液呈中性的原因是: 。
10.溶液中水的电离程度比纯水中水的电离程度____。
A.大 B.一样 C.小 D.无法确定
将悬浊液和溶液混合,充分振荡。各试剂体积及现象见下表。
试管
5
6
7
8
悬浊液(mL)
1.0
1.0
1.0
1.0
饱和溶液(mL)+水(mL)
澄清时间
3 h后沉淀减少,1天后澄清
4 h后沉淀减少,1天后澄清
1天后仍有沉淀
1天后仍有沉淀
11.猜测能溶解在醋酸中是因为生成了配合物。
(1)能与形成配位键的是中的 。
A.C B.H C.O
(2)若配合物的化学式为,则该配合物的内界是 。
【答案】除备注外,每空2分
5.Al3++3NH3·H2O=↓+3NH 6. AD 洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次; 取最后一次洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无明显现象,则证明沉淀已洗涤干净 7.平衡常数K==7.5816×10-6<1×105,反应平衡常数很小,溶解程度有限 8.醋酸浓度越小,溶解速率越慢 9.醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近 10.A(1分) 11. C(1分)
【解析】5.溶液和过量氨水反应生成的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=↓+3NH;
6.(1)过滤时需用到漏斗、玻璃棒和烧杯,故选AD;
(2) 洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次;
(3) 沉淀洗涤主要洗去表面的SO,可通过检验洗涤液中是否含有SO来确定是否洗净,具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无明显现象,则证明沉淀已洗涤干净;
7.的平衡常数K==7.5816×10-6<1×105,反应平衡常数很小,溶解程度有限;
8.醋酸浓度越小,溶解速率越慢;
9.氨水的电离常数等于醋酸的电离常数,故醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近溶液呈中性;
10.醋酸铵是弱酸弱碱盐,水溶液中发生水解,CH3COONH4促进水的电离,故选A。
11.(1)CH3COO-中只有O原子含有孤电子对,故选C;
(2) 的内界为。
六、物质性质的探究(17分)
12.实验室探究Na2SO3溶液与的反应。
Ⅰ. 制备Na2SO3(A中酒精灯等加热装置已略去。经检验装置气密性良好)。
(1)装置A中反应的化学方程式为 ,B中试剂X是 。
Ⅱ.实验探究
向2 mL 0.5 mol·L−1 Na2SO3溶液中加入1 mL 0.25 mol·L−1 CuCl2溶液,立即产生棕黄色沉淀(沉淀A),放置5 min左右,全部转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:
iii.Cu2+CuI↓(白色) + I2
(2)经检验,沉淀A的成分为xCu2SO3·yCuSO3·zH2O。
① 用稀H2SO4证实沉淀A中含有Cu+的实验现象是 。
② 通过下列实验证实,沉淀A中含有Cu2+和。
a.棕黄色沉淀需洗净的目的是 。
b.白色沉淀D是BaSO4,试剂1为 。
c.取上层清液,加淀粉溶液后无明显现象的原因是 。
(3)经实验证实沉淀B的成分为CuCl。
① 检验沉淀B中含Cu+。向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。无色溶液变为深蓝色的离子方程式为 。
② 检验沉淀B中含Cl−。设计实验方案:取深蓝色溶液 。
(4)实验中,CuCl2溶液与Na2SO3溶液混合后立即得到棕黄色沉淀,最终棕黄色沉淀全部转化为白色沉淀的原因是 。
【答案】每空2分
(1) Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 饱和NaHSO3溶液(1分)
(2) 析出红色固体 避免棕黄色沉淀表面附着的Cu2+、和对后续实验产生干扰 HCl和BaCl2溶液 Cu2+与I−反应产生的I2被还原
(3) 4[Cu(NH3)2]+ + O2 + 8NH3 + 2H2O =4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH− 先加足量稀硝酸,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
(4)生成棕黄色沉淀的反应速率快,由棕黄色沉淀转化为白色沉淀的反应限度更大
【分析】在装置A中Cu与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应,产生CuSO4、SO2、H2O,B装置中NaHSO3除去SO2带出的硫酸,在装置C中与NaOH发生反应生成Na2SO3;在装置D中进行尾气处理,使SO2被NaOH溶液吸收,防止大气污染,据此分析;
【详解】(1)铜和浓硫酸加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;B中试剂X是饱和NaHSO3溶液;
(2)①由信息可知,亚铜离子遇酸会生成铜离子与铜单质,用稀H2SO4证实沉淀A中含有Cu+的实验现象是析出红色固体;
②因Cu2+CuI↓(白色)+I2,向洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液,有白色沉淀生成,则沉淀应为CuI,证明Cu2+与I-生成了CuI和I2,I2把氧化成,取上层清液滴加淀粉,不显蓝色,证明I2不存在,离子方程式,检验硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色硫酸钡沉淀生成;
a.棕黄色沉淀需洗净的目的是避免棕黄色沉淀表面附着的Cu2+、和对后续实验产生干扰;
b.白色沉淀D是BaSO4,试剂1为HCl和BaCl2溶液;
c.取上层清液,加淀粉溶液后无明显现象的原因是Cu2+与I−反应产生的I2被还原;
(3)①检验沉淀B中含Cu+。向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水得到无色溶液,生成,在空气中放置一段时间,+1价铜被氧化成+2价铜,溶液变为深蓝色()。无色溶液变为深蓝色的离子方程式为;
②检验沉淀B中含Cl−。设计实验方案:取深蓝色溶液先加足量稀硝酸,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀说明含有Cl−;
(4)实验中,CuCl2溶液与Na2SO3溶液混合后立即得到棕黄色沉淀,最终棕黄色沉淀全部转化为白色沉淀的原因是Cu2+与反应生成棕黄色沉淀[xCu2SO3·yCuSO3·zH2O]的反应速率快,所以立即得到棕黄色沉淀,棕黄色沉淀[xCu2SO3·yCuSO3·zH2O]转化为白色沉淀(CuCl)的反应速率较慢,但是反应限度更大,所以最后棕黄色沉淀全部转化为白色沉淀。
试卷第1页,共3页
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