专题02 元素及其化合物（抢分专练）（上海专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题02 元素及其化合物 题型 考情分析 考向预测 钠及其化合物 近三年上海卷：Na₂O₂与 CO₂/H₂O（电子转移、气体体积变化、供氧、漂白、计算）；Na₂O₂与 CO₂/H₂O、Na₂CO₃/NaHCO₃转化、侯氏制碱、焰色、除杂 2026 年上海高考化学元素及其化合物命题趋势： 1．情境化彻底主流化。不再考纯物质性质默写，全部以真实工业、环保、新能源、新材料、医药、海水资源为背景出题。 2．高频情境：双碳与 CO₂利用、烟气脱硫脱硝、废旧金属回收、半导体硅、钠电池、铁基水处理、含氯消毒。 3．高频 “必考组合” 预测： （1）铁 + 硫 + 氮 工业废水处理：氧化 Fe²⁺、调 pH 除铁、脱硫脱硝同步进行。 （2）铝 + 硅 + 碳 矿物提取流程：酸浸、除杂、分离 Al/Si/Fe，制备高纯材料。 （3）钠 + 碳 + 氯 海水资源 + 侯氏制碱 + 氯碱工业基础。 （4）氮 + 硫 + 氯 环境污染与治理：酸雨、光化学烟雾、尾气处理综合题。 铝及其化合物 近三年上海卷：两性（Al/Al₂O₃/Al (OH)₃与酸碱）、铝三角、离子方程式、除杂 铁及其化合物 近三年上海卷：铁三角（0↔+2↔+3）、Fe (OH)₂氧化变色、Fe³⁺检验、腐蚀 / 净水 / 工业 碳、硅及其化合物 近三年上海卷：SiO₂结构与性质、硅酸盐材料、高纯硅制备、CO₂资源化 氯及其化合物 近三年上海卷：Cl₂制备与性质、氯水 / 次氯酸 / 漂白粉、卤素歧化、离子检验 硫及其化合物 近三年上海卷：SO₂（漂白 / 氧化 / 还原 / 污染）、浓硫酸特性、S²⁻/SO₃²⁻/SO₄²⁻转化、酸雨治理 氮及其化合物 近三年上海卷：NH₃制备与性质、NOₓ转化与污染、HNO₃强氧化性、氮循环 金属元素、非金属元素间的相互转化 近三年上海卷：转化路径判断：一步能否实现（如 “Fe→FeCl₃→FeCl₂→Fe (OH)₂”） 考点1 钠及其化合物 【典例】（2026·上海闵行·二模）我国科学家用Na和合成金刚石粉末，实现了“稻草变黄金”的奇迹。原理如下： （1）属于非电解质的是_______。 A． B．Na C．NaCl D．C （2）该反应的随温度变化趋势正确的是_______。 A． B． C． D． （3）温度选择700℃的原因可能是_______。 下图是探究和热稳定性的装置示意图： （4）离子中碳原子杂化方式和空间结构为_______。 A．sp直线形 B．平面三角形 C．四面体形 D．平面三角形 （5）关于该实验说法正确的是_______。 A．甲处是，乙处是 B．互换甲、乙的位置不影响实验结论 C．丁烧杯中澄清石灰水变浑浊 D．丙烧杯中澄清石灰水无现象，可知甲热稳定性更好 利用传感器探究、与稀盐酸的反应。将甲、乙两支Y形管同时向一侧倾斜，在时刻使盐酸与固体反应；至时不再观察到有明显变化。 （6）在图2中分别绘制时刻两支Y形管中气体压强与时间的变化曲线________(曲线边上标注或)。 潜艇中常备大量，不仅能解决积累问题，还能提供。 假定人体的呼吸熵：，且。 （7）在结合电子转化为的过程中，新增的电子削弱了原本氧氧键的键能。已知中氧氧键的键长为121 pm，则中氧氧键的键长最接近_______pm。 A．91　　　B．121　　　　　C．151 （8）分析仅靠生成的能否维持舱内的平衡_______。(写出计算过程) 1．知识主线 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 2．转化关系 3．钠及其化合物的关键点 (1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。 (2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。 (3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。 (4)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。 (5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。 (7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3 白色晶体析出。 (8)焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。 (9)Na－K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。 (10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。 (11)NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。 1．（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。______。 2．（25-26高三上·上海·月考）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如下图所示。已知：图中有机物称为冠醚，含C、H、O三种元素。 (1)冠醚中所含元素的电负性由小到大的顺序是______。 (2)检验冠醚中存在键可以______。 A．原子光谱 B．核磁共振波谱 C．射线衍射分析 D．红外吸收光谱 几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示： 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子直径/pm 12-冠醚-4 120~150 15-冠醚-5 170~220 18-冠醚-6 260~320 340~430 (3)运输、的冠醚名称是______。冠酸与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是______(填元素符号)。 (4)18-冠(醚)-6不能识别和运输和的原因是______。 (5)碱金属单质、、、、不具有______。 A．较强的还原性 B．高熔点 C．导电性 D．导热性 (6)基态原子的价电子轨道表示式为______，含钾元素的物质在灼烧时火焰呈______色，焰色反应属于______。 A．原子吸收光谱        B．原子发射光谱 3．（2025·上海·三模）过氧化钠是一种重要的化学用品。工业上用金属钠制备过氧化钠的一种过程(喷雾氧化法——借助压缩空气将熔融金属钠喷入氧化炉)如下： (1)下列说法正确的是___________。 A．液钠储槽应隔绝空气，可用酒精进行液封 B．金属钠恰好熔化后，表面的氧化膜并不会熔化 C．压缩空气吹送熔融金属钠时，不会发生化学反应 D．无论如何调节反应的温度，产物中均混有杂质 (2)称取mg样品，按如下流程测定产品的纯度(假定杂质只有)： 如果转移时有少量溶液溅出，则测得的质量分数将___________。 A．偏高    B．偏低    C．不影响 (3)过氧化钠与水或二氧化碳反应放出的氧称为有效氧。有效氧含量。 若某一产品有效氧含量，则该产品中过氧化钠纯度不低于___________。(要求写出计算过程) 考点2 铝及其化合物 【典例】（2025·上海杨浦·一模）金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用，但是，在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。 （1）工业上通常根据金属元素________选择其冶炼的方法。 A．在地壳中的含量 B．正离子的氧化性 C．原子的价层电子数 D．单质的熔点 （2）元素周期表中大多数元素属于金属元素，下列表述中正确的是________。（不定项） A．s区都是金属元素 B．p区都不是金属元素 C．d、f区都是金属元素 D．过渡元素都是金属元素 已知：      （3）铝热反应：  ________。 A．    B．    C．282.7    D． 在室温下推动该反应能自发进行的因素是焓变吗？说明理由______。 （4）用下图装置进行铝热反应。对该实验的叙述，正确的是________。（不定项） A．放热反应，不需要加热 B．的作用是提供氧气，助Mg条燃烧引发反应 C．反应生成液态的铁 D．铝热反应仅用于制备少量铁，无其他工业应用价值 已知：①  ； ②的沸点：1105℃、Al的沸点：2327℃、Fe的熔点：1535℃。 （5）Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原的原因是：________。（列举两点） 工业上冶炼金属时，会结合原料、金属的性质等具体因素调整工艺。以下是以铅精矿（含PbS、）为主要原料冶炼金属Pb和Ag的流程（杂质不参与反应）。 （6）“热浸”时，难溶的PbS和转化为和及S。溶解等物质的量的PbS和时，消耗物质的量之比为________；盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生________气体。 （7）将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”的阳极产物和尾液发生反应生成，生成的离子方程式为________。 （8）“还原”中加入铅精矿的目的是________。 （9）“置换”中选用的试剂X为________。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag （10）“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作________。 A．阴极    B．阳极 1．知识主线 Al→Al2O3→Al(OH)3→ 2．转化关系 3．铝及其化合物的关键点 (1)铝是活泼金属，但因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，铝抗腐蚀性相当强。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。 (2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。 (3)引发铝热反应的操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。 (4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 (5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。 (6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO，不过量时生成CO，书写离子反应方程式时要特别注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。 (8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3 溶液。 1.（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。 （1）制备的离子方程式为________。 （2）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________。 （3）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 （4）实验结论是：____。 Ⅲ．已知：25℃，的，溶液的。 （5）溶液呈中性的原因是：____。 （6）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 （7）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____。 2．（24-25高三上·上海·期中）某同学在实验室用铝土矿（含有和，不考虑其他杂质）制取金属铝的流程如下： (1)下列哪种物质与滤渣I中成分相同________。 A．刚玉 B．石英 C．明矾 D．纯碱 (2)写出操作II中生成沉淀的离子反应方程式为________。 (3)滤液II中溶质在工农业上的用途是________。 (4)在工业生产中，我们会用到各种酸，有时候酸的结构会影响其酸性。判断下列几种酸的酸性由大到小顺序________。 ①，②，③ A②③①    B．②③①    C．③②①    D．①③② 请写出判断的理由________。 3．（24-25高三上·上海·阶段练习）Ⅰ.水处理剂包括净水剂和杀菌消毒剂，某同学对常见的几种水处理剂作了如图分类。回答下列问题： (1)分类图中第①组物质常用作净水剂，其中活性炭能够净水是利用活性炭的___________性。 Ⅱ.明矾()也可用作净水剂。采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，流程如下： (2)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________。(用离子反应方程式表示) (3)溶液I加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为___________。 (4)在下列各图中，上述流程中“系列操作”不需要用到的实验操作是___________。 A． B． C． D． (5)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol) 该明矾晶体样品中的含量为___________mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量) (6)水解也可得胶体，起到与明矾类似的净水效果。用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，该粒子可能是_______。 A． B． C． D． (7)分类图中第②组物质常用作杀菌消毒剂。杀菌消毒剂又依据物质类别，将第②组物质分为了2组。则第③组物质属于___________。(填物质类别) (8)具有和的双重性质，下列有关说法中不正确的是___________。 A．溶液遇会产生氧气 B．可用作洗涤剂，除油污、漂白 C．在酸性环境中易失效变质 D．有较强的氧化性，无还原性 (9)漂白液可由氯气通入烧碱溶液中制得。将漂白液滴加到溶液中有产生，试分析漂白液在该反应中作___________。(不定项) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 (10)若上述反应过程中消耗等物质的量的该物质和，则还原产物是___________。 A． B． C．NaCl D． 考点3 铁及其化合物 【典例】（2026·上海静安·二模）活性铁催化剂的活性成分是，但需三草酸合铁酸钾()才能稳定发挥作用。 （1）太阳中存在着大量的铁元素，科学家是通过___________发现这一事实的。 A．光谱分析法 B．化学分析法 C．质谱分析法 D．核磁共振法 （2）三草酸合铁酸钾中的主族元素，不属于短周期的是___________。 A．Fe B．C C．O D．K 邻二氮菲(，本题中用R表示)分子中的N原子能和Fe2+结合形成橙红色的配离子。据此，可通过分光光度法测定溶液中浓度。 （3）用邻二氮菲测定溶液中浓度时，需先将溶液的pH调节至2～9，原因可能是___________。 、是单质铁在不同温度区间稳定存在的晶体，晶胞的结构示意图如下。 （4）晶胞中，每个Fe原子周围与其等距且紧邻的Fe原子有___________个。 （5）晶体与晶体的密度之比是___________。 三草酸合铁酸钾是翠绿色晶体，遇水即溶。 （6）如图是的结构，其中心离子配位数是___________。 （7）中铁元素的化合价是___________。 为检验中铁元素的价态，有同学提出如下实验方案。 取少量三草酸合铁酸钾晶体，加蒸馏水使其溶解，再向溶液中滴入几滴，观察溶液颜色的变化。 已知： ①近乎无色  25℃时， ②为血红色  25℃时， （8）你认为该方案___________(填写“可行”或“不可行”)，请通过计算说明。 1．知识主线 Fe → Fe²⁺→ Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ Fe → Fe³⁺ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ 2．转化关系 3．铁及其化合物的关键点 (1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 (2)向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。 (3)Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法，也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。 (6)Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。 (8)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。 (9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。 (10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。 1．（2026·上海嘉定·一模）三草酸合铁酸钾是光化学研究中一种常用试剂，实验室制备过程中涉及部分物质的性质如下： 常温下为翠绿色单斜晶体，易溶于水。 常温下为黄色结晶性粉末，微溶于水。 实验室制备流程如下： (1)写出步骤I发生反应的离子方程式___________。 (2)步骤I中加后，检验是否完全被氧化的试剂是___________。 A．KSCN溶液 B．苯酚 C．酸性溶液 D．NaOH溶液 实验小组对步骤I中所加试剂顺序产生的不同结果进行了研究(其他实验条件均相同)，实验结果如下： 加入顺序 产率/% 晶型、色泽 先加氨水 52.92 黄绿色粉末 先加 40.96 翠绿色晶体 (3)分析步骤I中不先加氨水的原因可能是___________。 (4)的制备流程如下： 按照铁粉的量计算的产率，结果偏低的原因为___________。 已知的电离平衡常数为： (5)判断溶液的酸碱性：___________(“酸性”、“中性”或“碱性”)，通过计算说明原因___________。 (6)步骤IV的系列操作是___________。 A．过滤、洗涤、干燥 B．蒸发浓缩至表面有晶膜出现、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．蒸发至大量晶体析出后、趁热过滤、洗涤、干燥 D．蒸发至大量晶体析出后、利用余热蒸干、洗涤、干燥 某实验小组为测定该晶体中铁的含量，进行如下实验： 称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL，第一次滴加酸性溶液将恰好氧化成。向反应后的溶液中加入足量锌粉，至溶液黄色消失，过滤除去多余的锌粉，用水洗涤锌粉，将洗涤液和滤液放入另一个干净的锥形瓶中，第二次用酸性溶液滴定所得溶液至终点，消耗体积为20.00 mL。 (7)以上实验涉及的操作且正确的是___________。 A．定容 B．摇匀 C．润洗 D．滴定 (8)计算该晶体中铁元素的质量分数___________。(写出计算过程) (9)以下操作可能会导致结果偏低的是___________。 A．配制溶液定容时俯视液面 B．滴定中所用的锥形瓶未进行干燥 C．第一次滴加的酸性溶液不足 D．滴定时，锥形瓶内溶液颜色由无色变成浅紫色，即判定为滴定终点 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：___________。 3．（25-26高三上·上海·月考）氯化铁是重要的化工原料。实验室制备晶体(带一定数目结晶水)过程如下： 第一步：用足量稀盐酸溶解废铁屑(表面已锈蚀)，得到浅绿色溶液I； 第二步：向溶液I中通入(或加入)X，充分反应得到黄色溶液Ⅱ； 第三步：黄色溶液Ⅱ经一系列操作，得到晶体。 (1)第一步中发生的主要反应有：、、_______(用离子方程式表示)。 (2)第二步中通入(或加入)可以是_______。(不定项) A． B． C． D． (3)第三步中一系列操作依次是_______(填序号)。 ①加热浓缩    ②洗涤、干燥    ③过滤    ④冷却结晶 (4)在整个实验过程中，盐酸必须保持过量，主要原因是_______。 考点4 碳、硅及其化合物 【典例】（24-25高三上·上海·阶段练习）工业上以硅石(主要成分SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （1）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为___________。 （2）写出的电子式：___________。 （3）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目：___________。 该反应的还原产物是___________。 （4）步骤二主要产物中，大约占，此外还有、、等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl 熔点/℃ -70.4 -126.5 -122 -188 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -30.4 提纯SiHCl3的主要工艺操作是将产物冷凝后再___________。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （5）步骤三、用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为：___________。 （6）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是___________。 A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： B．通入溶液中产生硅酸沉淀： C．碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应： D．石灰石和石英高温制玻璃： 1．知识主线 H4 () ―→O―→O2 H4() ―→O2(H2O3) 2．转化关系 3．碳、硅及其化合物的关键点 (1)自然界中无游离态的硅，硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 (2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 (3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 (4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 (5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。 (6)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 (7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 1．（24-25高三上·上海·月考）电子产品产业蓬勃发展，推动了高纯硅的生产与应用。如图是硅在元素周期表中的示意。 （1）硅元素在元素周期表中的位置是_______。 A．第二周期ⅣA族 B．第三周期ⅣA族 C．第二周期ⅥA族 D．第三周期ⅥA族 （2）科学家发现某种放射性人造硅同位素结构异常稳定，该核素所含中子数是质子数的2倍，其化学符号为_______。 A． B． C． D． （3）自然界中硅存在三种稳定的核素，质量数分别为28、29和30.已知质量数为28的硅原子丰度为a%，质量数为29的硅原子丰度为b%。硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为：_______(列式即可，无需化简)。 工业上以硅石(主要成分)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （4）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为_______。 （5）写出的电子式：_______。 （6）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目：_______； 该反应的还原产物是_______。 （7）步骤二主要产物中，大约占85%，此外还有等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 提纯的主要工艺操作是将产物冷凝后再_______。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （8）步骤三用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为：_______。 （9）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是_______(不定项)。 A．硅烷与甲烷相比，硅烷更容易分解 B．石灰石和石英高温制玻璃： C．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： D．通入溶液中产生硅酸沉淀： 2．（23-24高三上·上海金山·期中）太阳能电池的核心材料——硅 Ⅰ．能源是人类物质文明发展的基石。太阳能是一种清洁、绿色的能量。基于太阳能广泛应用的太阳能电池主要类型有硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池。 (1)关于太阳能电池的下列说法中，正确的是_______。 A．太阳能电池能将太阳能百分之百地转化为电能 B．太阳能电池与锂电池一样可以反复充电 C．漆黑的夜晚太阳能电池也能实现太阳能向电能的转化 D．戈壁、沙漠等日照充足、干旱少雨的地区适合大规模安装太阳能电池 (2)硅是构成硅太阳能电池的主要材料，下列关于硅的说法中不正确的是______。 A．硅原子的价层电子排布式为3s23p2 B．硅原子核外有5种不同的空间运动状态 C．硅原子核外有14种不同的电子运动状态 D．硅元素属于s区元素 (3)晶体硅的晶胞结构如图1所示。下列关于硅晶胞的叙述错误的是_______。 A．硅原子采用了sp3杂化 B．每一个晶胞中包含8个硅原子 C．晶体硅采用了紧密堆积的方式 D．晶体硅的密度是 224/a3NA g·cm－3 Ⅱ ．工业上高纯晶体硅可由下图所示流程制备。 (4)SiHCl3中电负性由大到小的顺序是_______，其中处于同一周期的两元素第一电离能大小关系为_____。SiHCl3分子的空间结构是_____，属于_____分子(选填“极性”或“非极性”)。 (5)由纯的SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为_________。若制备2.80g硅，则消耗标准状况下的氢气_______L。 (6)关于晶体硅及其性质的下列描述中，不正确的是___________。 A．晶体硅是常用的半导体 B．硅既可与酸反应又可与强碱反应 C．晶体硅熔点高、硬度大，属分子晶体 D．晶体硅与无定形硅均具各向异性 (7)CaTiO3是钙钛矿太阳能电池的主要成分，CaTiO3晶胞结构如图所示： 晶胞结构中A代表________，C代表_______，B微粒配位数是_______。 考点5 氯及其化合物 【典例】（25-26高三下·上海·开学考试）含氯消毒剂广泛应用于医疗环境、公共场所和家庭日常消毒，能有效杀灭细菌、病毒等病原微生物。在疫情防控和水质净化中作用关键，对维护人类健康具有重要意义。氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取。 （1）装置中的离子膜为___________离子交换膜。 A．阴 B．阳 C．质子 D．气体 （2）图中a口出来的气体为___________。 A．    B．    C． 次氯酸为一元弱酸，其电离平衡体系中各成分的组成分数与pH的关系如图所示。 （3）结合图像计算，常温下NaClO的水解常数值为___________。 （4）结合图像说明，下列pH下漂白能力最强的是___________。 A．6 B．7 C．8 D．9 （5）“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是___________(用离子方程式表示)。 （6）工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需要消耗氯气的质量为___________。(结果保留3位有效数字) Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。 （7）上述制备的化学方程式为___________。 （8）如果也具有漂白性，请猜想原因是___________。 ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、、的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。 （9）上述过程中，生成的反应属于歧化反应，每生成1 mol 消耗的量为___________mol。 （10）产生“气泡”的离子方程式为___________。 1．知识主线 H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4 2．转化关系 3．氯及其化合物的关键点 (1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 (2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。 (3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。 (5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SO、 I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如 Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。 (7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。 (8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。 1．（25-26高三上·上海·期中）海水中卤素资源的开发利用。海洋约占地球表面积的71%，其中水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力，其中卤素资源的开发利用已经相对成熟。 (1)海水中有丰富的食盐，要从海水中获得食盐，常采用的方法是___________。 A．冷却热饱和溶液法 B．蒸发溶剂法 C．过滤法 D．加硝酸银沉淀过滤法 已知粗盐中含有的主要杂质为、、，还含有少量的等。由粗盐提纯氯化钠的流程如下： (2)写出试剂中溶质的化学式：试剂a___________、试剂b___________。 (3)粗盐提纯过程中需要用到下列仪器中的___________。 A． B． C． D． (4)从平衡移动的角度，解释通入HCl气体的目的：___________。 (5)写出系列操作的名称：___________。 工业上常用的一种提溴技术叫做“吹出法”，过程如下： (6)鼓入热空气吹出溴是利用了溴的___________的性质。 (7)在吸收塔内，将空气吹出的含溴混合气应从吸收塔的通入___________。 A．上部    B．中部    C．底部 (8)写出溶液吸收反应的离子方程式：___________。 (9)海水提取溴采用先吹出再吸收的目的是___________。 (10)卤化银因具有感光性，可用于制造感光材料。已知室温下，，，将与的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓溶液，关于所生成的沉淀说法正确的是___________。 A．只有AgI生成 B．AgCl和AgI等量生成 C．AgCl沉淀少于AgI沉淀 D．AgCl沉淀多于AgI沉淀 考点6 硫及其化合物 【典例】（2026·上海闵行·二模）多硫化钠()广泛用于水处理等行业。其中一种制备原理和流程如下： 反应原理： 反应流程： （1）a可以是_______。 A．空气 B． C． D． （2）滤渣的成分是_______。 实验室模拟用于去除废水中的，原理为： ① ② ③ （3）结合化学平衡移动原理，解释的去除率在2∼14 h先下降再上升的原因_______。 某工厂采用沉淀法测定废水中的含量(含少量等杂质)。 已知：是黑色沉淀，，。 a.量取V mL工业废水于烧杯中，加入适量稀硝酸酸化。 b.向酸化后的废水中逐滴加入溶液，直至不再产生黑色沉淀。 c.陈化，过滤，用稀硫酸洗涤沉淀3~5次。(陈化：使晶粒长大) d.将沉淀置于低温干燥箱中充分干燥，冷却至室温，称量，记录沉淀质量为。 e.重复步骤d，最终得到纯净固体质量为。 （4）步骤b中证明已过量的实验操作及现象是：_______。 （5）步骤d中采用低温干燥的原因是_______。 （6）该废水中的物质的量浓度为_______。(用含、的代数式表示) （7）测定结果含量偏高，可能的原因是_______。(不定项) A．沉淀未洗涤干净 B．使用蒸馏水洗涤沉淀 C．未陈化就直接过滤 D．沉淀时加入的溶液不足 （8）结合的性质分析，该方法测定含量的优势是_______。 碱性混合多硫化物—空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点，其工作原理如图所示。 注：a.阳离子交换膜、b.阴离子交换膜 （9）充电时，A极的电极反应式为_______。 （10）放电时，每消耗，Ⅲ室溶液的质量减少_______g。 A．18 B．23 C．36 D．68 1．知识主线 硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2 O4) ―→硫酸盐 2．转化关系 3．硫及其化合物的关键点 (1)体现S弱氧化性的两个反应：2Cu＋SCu2S、Fe＋SFeS。 (2)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。 (3)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应生成S，表现SO2的氧化性。 (4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。 (5)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，原因是H2SO3的酸性比盐酸弱，弱酸不能制取强酸。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体，可以产生相关的沉淀。 (6)酸的氧化性和氧化性酸：酸的氧化性指H＋的弱氧化性，而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性，如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。 (7)SO2和CO2作为酸性氧化物，性质极其相似，不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。 (8)C与浓硫酸反应时，反应产物的检验应按以下流程进行：无水CuSO4检验水→品红溶液检验SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。 1．（25-26高三下·上海·月考）工业硫是制造硫酸、化肥、橡胶硫化剂等基础化工产品的核心原料，还在冶金、医药等多个领域发挥着不可或缺的作用。 （1）下列关于硫叙述正确的是___________(不定项)。 A．硫的非金属性较强，所以主要以化合态存在于自然界 B．3.2g S与6.4g Cu反应能得到9.6g纯净CuS C．通过二硫键(-S-S-)将线型高分子硫化交联，交联程度越大弹性越好 D．相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，热效应(硫蒸气)<(硫固体) （2）写出基态S2-最高能级的轨道表示式：___________。 （3）乙硫醇(C2H5SH)是一种重要的合成中间体，推测其与乙醇相比，沸点较高的是___________(写结构式)。 为探究工业硫的性质并测定其纯度进行如下实验(忽略杂质反应) I．性质探究： 实验一：向试管加入工业硫、KOH水溶液，持续振荡；淡黄色固体完全溶解；继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，加足量盐酸沉淀完全溶解。 实验二：向试管加入工业硫、KOH水溶液、双氧水，持续振荡，淡黄色固体完全溶解；继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，加足量盐酸沉淀不溶解。 Ⅱ．纯度测定： ①取少量工业硫研成粉末，称取mg置于圆底烧瓶中，加入V1 mL KOH的乙醇溶液(过量)，加入蒸馏水，搅拌，85℃ 加热回流至样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。 ②冷却后，向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水，搅拌下滴加足量 30% H2O2，加热至 110℃，保持 20 min，冷却至室温。 ③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙，用 c mol·L-1HCl 标准溶液滴定至终点，平行实验多次，记录实验数据。 ④不加工业硫，做空白实验，平行实验多次，记录实验数据。 已知：25℃时，H2S的Ka1=1.0×10-7，Ka2=1.0×10-13；H2SO3的Ka1=1.2×10-2，K a2=6.2×10-8。 加入工业晶硫实验数据 空白实验数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 滴定前读数/mL 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 滴定后读数/mL 24.98 49.78 25.00 25.02 39.98 40.02 39.10 40.00 （4）若“实验一”中S过量，则反应时会生成。可看成是中的一个O被S替换形成的产物，则的空间构型为 ___________，能与 Ag+形成配合物离子，其中配位原子是 ___________。(Ag+的配位数为2) （5）“实验一”中0.3 mol S 与0.8 mol KOH 充分反应，若向反应后溶液中加入含0.3 mol HCl 的盐酸，得到100 mL 溶液，在25℃ 时，则该溶液的pH最接近___________。 A．14 B．13 C．12 D．11 （6）“实验二”中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为___________。 （7）下列有关“纯度测定”实验的操作表述中正确的是___________。 A．步骤①中蒸馏除去乙醇需要用到仪器球形冷凝管 B．步骤②可用水浴加热，使受热均匀 C．步骤②中应缓慢滴加H2O2溶液 D．步骤③中指示剂也可用石蕊试液 （8）测得工业硫的纯度为 ___________。 二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键(在特定条件下断开并能复原的化学键)，其光响应原理可用如图表示，已知光的波长与其能量成反比。 （9）图中实现光响应的波长：λ1___________(填“>”或“<”或“=”) λ2，其原因是___________。 ‌‌‌‌2．（2026·上海浦东新·一模）某化工厂采用“铁盐氧化法”处理含的烟气，减少硫酸型酸雨的形成，并经系列反应后，将最终转化为硫酸盐产品。 (1)硫酸型酸雨中不可能含有的微粒是___________。 A． B． C． D． (2)“铁盐氧化法”的实质是与的氧化还原反应。取反应一段时间后的吸收液进行实验，下列现象中，一定能证明该氧化还原反应发生的是___________。 A．滴加紫色石蕊试液，溶液显红色 B．滴加酸性溶液，紫色褪去 C．滴加硝酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 D．滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变血红色 (3)铁盐完全吸收后的溶液，工业上常通入空气处理，该步骤称为“曝气”。从“绿色化学”的角度分析，“曝气”的优点有___________。(写出一条) 实验室利用下图装置模拟上述“铁盐氧化法”的原理。 (4)装置A用于制取，下列对该实验的分析正确的是___________。(不定项) A．可以通过铜丝的升降控制反应 B．可以通过鼓入空气加速反应 C．实验中试管底部可能出现白色物质 D．反应过程中铜丝表面有黑色产生 (5)向反应一段时间后的装置B中，逐滴加入NaOH溶液，先无明显现象，后产生红褐色沉淀。分析“先无明显现象”的原因___________。 在溶液吸收的过程中，可观察到B中溶液颜色经历“棕黄色—红棕色—浅绿色”的变化过程。已知“红棕色”是因为生成了含硫配体的配离子有关。 室温下，、和的分布分数随pH变化如下图所示。 [，X表示或或] 室温下，为探究“红棕色”配离子的组成，设计如下实验方案： 实验编号 溶液①1 mL 溶液②10 mL 实验操作及现象 Ⅰ 溶液 饱和溶液 溶液①与溶液②混合后，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所得溶液红棕色依次加深 Ⅱ 溶液 饱和溶液，用NaOH固体调整溶液 Ⅲ 溶液 饱和溶液，用NaOH固体调整溶液 (6)上述实验中，能够说明“红棕色”配离子的配体为的实验依据是___________。 (7)若该配离子为，继续通入至体系pH小于5时，溶液由红棕色变为浅绿色，其离子方程式为：___________。 (8)实验所用“溶液②”的体系中，含硫微粒仅为、和，且在调节pH过程中三者总物质的量保持不变。结合上图所示的分布分数图，回答下列问题： ①说明溶液呈酸性的主要原因___________。 ②当为0.4时，溶液的pH可能为___________。(精确到小数点后2位) 考点7 氮及其化合物 【典例】（25-26高三上·上海·阶段练习）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。已知。 (1)下列说法错误的是_______。 A．等物质的量的X、Y中含有相同数目的氧原子 B．步骤⑤属于氮的固定 C．步骤①~⑦均发生氧化还原反应 D．为加快反应速率，该循环过程应在高温下进行 (2)下列说法错误的是_______。 A．轻胺组成元素的第一电离能大小顺序为 B．溶液中和数均为 C．根据的热稳定性强于可知O元素的非金属性强于N D．和所含的中子数相同 1．知识主线 铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐 2．转化关系 3．氮及其化合物的关键点 (1)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态，故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。 (2)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。 (3)通常收集气体的方法中，NH3只能用向下排空气法收集；NO只能用排水法收集；NO2只能用向上排空气法收集。 (4)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。 (5)浓、稀硝酸均具有强氧化性，故与金属反应时都不能生成H2，但二者反应气体产物不同，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且一般硝酸的浓度越小，还原产物的化合价越低。 (6)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生)，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。 (7)实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH需用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。 (8)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。 (9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。 (10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。 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) 2．（25-26高三上·上海·期中）氮元素在地球上含量丰富，是构成生命体的基本元素之一，氮及其化合物的转化具有重要应用。 (1)元素周期表中N与其同一周期相邻元素的第一电离能从小到大的顺序为___________(填元素符号) (2)我国科学家实现了用氮气、二氧化碳和水在常温下合成尿素。该方法属于___________。 A．人工固氮 B．自然固氮 C．大气固氮 D．生物固氮 下图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．固氮过程中，只做氧化剂 B．硝化过程需要有氧化剂参与 C．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 (4)反硝化过程中，可作为反应的还原剂。请补全并配平该反应的离子方程式___________。 _________+____ (5)潜艇中使用的液氨——液氧燃料电池工作原理如图所示。 该装置工作时，下列说法正确的是___________。 A．将电能转化为化学能 B．电极a作正极 C．电解质溶液中离子向电极a移动 D．每消耗，转移电子 (6)人类需要大量的氨气，电化学合成氨在工业上起着相当重要的作用，电解法合成氨反应装置如图所示。a极的电极反应式为___________。 合成氨气溶于水可以制得氨水，工业生产尾气中的捕获常用氨水吸收。 已知：的，的，。 (7)写出正好完全反应生成正盐时，吸收反应的化学方程式___________。 (8)所得的正盐溶液显___________。 A．酸性    B．碱性    C．中性 (9)/NO摩尔比对NO脱除率、转化率影响如下图，最佳摩尔比是___________，理由是___________。 考点8 金属元素、非金属元素间的相互转化 【典例】（2024·上海长宁·二模）纳米硫化亚铁是一种很有潜在价值的新材料，值得深入研究。 （1）关于铁元素的认识正确的是_________。 A．能存在于人体的血红蛋白中 B．是地壳中含量最多的金属元素 C．单质是人类最早使用的金属 D．铁的氧化物都具有致密的结构 （2）可用于检验FeSO4溶液是否变质的是_________。 A．稀盐酸 B．酚酞试液 C．KSCN溶液 D．苯酚 （3）高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，其原因是_________。 A．能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌 B．可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质 C．能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌 D．可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质 （4）Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点最高的是____。 A．FeO    B．CoO    C． NiO 纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以CrO等形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知: Ksp(FeS)=6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10－17;H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10－7、Ka2=1.3×10－13。 （5）在弱酸性溶液中，反应FeS+H+Fe2++HS－的平衡常数K的数值为____。 在pH=4~7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是____________。 （6）FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_________。 A．2 B．4 C．6 D．8 （7）在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。图1中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来_________。 （8）FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物_______。 1．直线型转化 ABC (1)X为O2 Na―→Na2O―→Na2O2 N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2 伯醇―→醛―→羧酸 (2)X为CO2 NaOHNa2CO3NaHCO3 (3)X为强酸，如HCl Na[Al(OH)4]Al(OH)3AlCl3 Na2CO3NaHCO3CO2 (4)X为强碱，如NaOH AlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4] 2．交叉型转化 3．三角型转化 4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应 (1)金属―→金属：金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。 (2)金属―→非金属：活泼金属＋H2O(或H＋)―→H2，2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金属―→非金属：2F2＋2H2O===4HF＋O2，2C＋SiO2Si(粗)＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓(X＝Cl、Br、I)。 (4)非金属―→金属：用H2、C冶炼金属。 1．（23-24高三上·上海宝山·阶段练习）下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。    (1)X的化学式为_____，将X与混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_____(填字母)。 A．    B．    C．    D． (2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应，生成_____(填字母)气体。 A．    B．    C．和 (3)欲制备，从氧化还原角度分析，下列合理的是_____(填字母)。 A． B． C． D． (4)工业制硫酸中，转化②是在_____(填字母)中进行的。 A．接触室    B．沸腾炉    C．蒸馏塔    D．吸收塔 进行转化③时，不用水而用98.3％的浓吸收，原因是_____。 (5)硒元素与硫元素同族，在周期表中的位置为_____。 (6)利用电化学法也可处理尾气，装置如下图所示。氧化吸收器中为溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以Pt为阴极，中间用质子交换膜隔开。    电解反应器中，阴极的电极反应式为_____。 2．（2024·上海宝山·二模）大气污染物的主要成分是SO2、NO2、NO、CO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)下列物质，能吸收SO2同时得到化肥的是___________。 A．碱石灰 B．酸性KMnO4溶液 C．氨水 D．浓H2SO4 (2)硫及其部分化合物的“价-类”二维图如下图所示，下列说法正确的是___________。 A．X可与SO2反应生成S B．Y可由S和O2化合生成 C．Z的水溶液一定呈碱性 D．不能用浓硫酸干燥SO2 (3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O，过程如下图所示： “吸收”过程中，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比___________。 A．变大            B．变小            C．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___________。 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H2O参与 (5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。 ①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2转化为，已知0.1mol·L-1100mLNaClO溶液，可以恰好吸收0.01molSO2。该反应的离子方程式为___________。 ②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，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NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2，下列说法正确的是___________。(NA为阿伏加德罗常数的值) A．生成1molCO2转移电子的数目为4NA B．催化剂能提高CO的转化率 C．NO是氧化剂 D．CO2是还原产物 (7)回收利用工业废气中的CO2和SO2，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．装置中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置2中电极b和电源的正极相连 写出装置2中电极a的反应式___________。 1．（24-25高三上·上海奉贤·期中）将通入NaOH溶液中可得到含次氯酸钠(NaClO)的溶液，工业上常利用NaClO溶液处理氨氮废水(以计)。现测定氨氮脱除率受溶液pH和投料比例的影响，结果如下： 一定投料比下，pH对氨氮脱除率的影响 pH 反应前氮元素质量 反应后氮元素质量 氨氮脱除率 5.8 49.3 24.11 51.1% 6.9 49.3 19.08 61.3% 7.7 49.3 16.86 65.8% 8.8 49.3 18.88 61.7% 9.3 49.3 25.29 48.7% 一定pH下，投料比对氨氮脱除率的影响 (1)由上述信息判断，反应的最佳pH范围是______，最佳投料比是_______。 (2)实验表明在某强酸性条件下，投料比例3∶2时，氨氮脱除率只有50%。从氧化还原反应的角度分析可能的原因_______。 2．（25-26高三上·上海·期中）1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年，IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium，来源于绿柱石的英文名称beryl。 (1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______，该能层上最多有_______个原子轨道。 (2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面，可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。 A．中子数为6 B．电子数为4 C．质量数为8 D．质子数为10 (3)元素周期表中，Be与其相邻的主族元素如图所示，关于这四种元素说法正确的是_______。 A．都属于s区元素 B．第一电离能： C．原子半径： D．电负性： (4)含铍矿物组成复杂，常可以表示为氧化物形式，如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为，其氧化物形式为_______。 氯化铍熔点约400℃，液态不导电，在气态时存在二聚体(结构如下)。 (5)中Be原子的杂化方式为_______。 A．sp杂化　　　B．杂化　　　　C．杂化 金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法，电解前需加入氯化钠，发生如下反应：。 (6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。 (7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。 A．降低氯化铍的熔点 B．增加氯化铍的稳定性 C．增强熔融液的导电性 D．减少氯气的产生 向含溶液中加入NaOH溶液，先生成沉淀，随后沉淀溶解生成。 (8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1) (9)欲从和混合溶液中制得沉淀，应选用的试剂是_______。 A．NaOH溶液 B．氨水 C． D．盐酸 3．（23-24高三上·上海·期中）“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题： 【无机非金属材料】 (1)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。晶体硅所属的晶体类型是_______，晶体中每个硅原子都采用_______杂化，与紧邻的_______个原子以共价键结合。 这种材料可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) (2)写出步骤I的化学方程式：_______。 (3)步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0°C) 中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl (沸点为-84.7℃)，提纯SiHCl3的实验方法是_______。              a. 过滤  　　      b.分液   　　      c. 分馏     　　   d. 结晶 所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要_______。 a. 蒸馏烧瓶   　　 b. 圆底烧瓶  　　  c.冷凝管  　　   d. 试管 【磁性材料】 (4)这种黑色磁性材料含有某种铁的氧化物，若将该氧化物溶于稀硫酸中，简述检验所得溶液中铁元素较低价态正离子的实验操作方法_______。 【激光材料】 (5)我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化物：_______。 (6)Al2O3在一定条件下可制得氮化铝晶体。氮化铝是一种极有前途的电子绝缘基片材料，化学稳定性好，耐高温、酸、碱，抗冲击能力强，其晶胞结构如图所示。下列说法中正确的有_______。                a.氮化铝属于离子晶体 b.氮化铝分子式为AlN      c.氮化铝可用于制造切割金属的工具 d.1个氮化铝晶胞中含有9个铝原子   e.氮化铝晶体中铝的配位数为2 f.氮化铝晶胞和氯化钠晶胞相同 (7)氮化铝可通过下列反应制备：Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO，反应物与生成物中属于非极性分子的电子式是_______。 【高分子材料】 (8)一种新型高效净水剂[AlFe(OH)nCl6-n]m属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为_______。         a.+2       　　     b.+3      　　   c.+m        　　        d.+n 【合金材料】 (9)取等质量的两份某镁铝合金，分别加入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，标准状况下产生的H2体积分别为100mL、90mL。则该合金中镁、 铝的质量之比为_______。 (10)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O， 补充完整并配平下列反应方程式：_______。 _____Cl2 +____Na2CO3 +_____ = ___NaHCO3 +____NaCl+____Cl2O 4．（2024·上海·高考真题）从1771年获得氟化氢到1886年通过电解法制备氟单质，经历一百多年时间。目前，含氟化合物已广泛应用于医药、材料等领域。 (1)在元素周期表中，氟元素的___________。 A．原子半径最小 B．第一电离能最小 C．元素电负性最强 D．最高正化合价为+7 (2)18F标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测，下列关于18F与19F的说法正确的是___________。 A．二者属于同种核素 B．二者互为同素异形体 C．18F比19F少一个电子 D．18F比19F少一个中子 (3)工业用氟化钙与浓硫酸在加热条件下制备HF气体，相应的化学方程式为___________。该反应中，浓硫酸体现了酸性和___________。 A．吸水性   B．脱水性   C．强氧化性   D．难挥发性 (4)据研究，液态氟化氢中存在电离平衡3HFX+，微粒X的化学式为___________，的结构为，其中F-与HF之间的作用力为___________。 (5)氟单质具有强氧化性，常温下能与铁、银等大多数金属发生反应，但在工业上可用铜制容器储存氟单质，可能的原因是___________。 PtF6的极强的氧化剂，历史上Xe和PtF6在一定条件制备了稀有气体离子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。其制备的反应历程①~⑤如图所示： (6)由上述反应历程可知，该反应的催化剂是___________。 A．PtF B．PtF C．F- D．XeF (7)上述反应历程中属于氧化还原反应的是___________。 A．② B．③ C．④ D．⑤ 在一定温度下，Xe与F2能形成气态氟化氙XeFn(n=2，4，6)。 (8)向50 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol的Xe和9.0 mol的F2，反应10 min后，混合气体的物质的量变为8.9 mol，其中三种氟化氙的物质的量的比n(XeF2)：n(XeF4)：n(XeF6)=1：6：3，则0~10 min内v(XeF4)=___________mol·L-1·min-1。 5．（2025·上海·高考真题）铁红是一种常见的铁的化合物。最早，史前人类利用赭石沉淀物获得浅黄色和红色绘画颜料，其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红 (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． D． (2)如图所示，加热试管中的铁粉和硫粉，下列说法正确的是_______。 A．移开酒精灯后，固体保持红色 B．反应中S只做还原剂 C．反应中主要产生的气体副产物为SO3 D．最终得到黑色的Fe2S3固体 (3)基态铁原子中，_______。 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．核外电子共占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，产生[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2，溶液变为血红色。 (4)下列关于饱和FeCl3溶液的说法正确的是_______。 A．常温下显中性 B．加入铁粉后溶液变为红褐色 C．遇沸水时产生胶体 D．加入氨水后产生白色沉淀 (5)在配合物中，内界为_______，配体有_______种 工业盐酸常混有少量Fe3+，会使溶液呈黄色，是因为形成了一系列含铁配合物，这些配合物可简写为[FeClx]3-x(x=1，2，3，4)。 室温下，在溶液中Fe3+与Cl-存在平衡：Fe3+(aq)+xCl-(aq)[FeClx]3-x(aq) (6)现加水稀释FeCl3溶液至体积为原来的两倍，则溶液中Fe3+的物质的量_______。 A．增大B．不变C．减小 并用离子积Q与平衡常数K的大小关系解释变化的原因_______。 (7)室温下，x取不同值时，对应的平衡常数见下表： x 1 2 3 4 K 30.20 134.90 97.72 1.02 某工业盐酸中c(Cl-)=12.00mol·L-1，则c(FeCl3)的摩尔分数为_______。(用小数表示，精确到小数点后2位) 已知：c[(FeClx)3-x]的摩尔分数== 6．（2026·上海普陀·二模）我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功，开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点，未来将成为替代传统船用燃油的主力。 (1)下列说法中正确的是___________。 A．工业上用“绿氢”生产氨燃料，属于大气固氮 B．氨燃料的使用，有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现 C．传统船用燃油的主要成分是油脂 D．传统船用燃油可通过石油裂解获得 (2)氨燃料比液氢储运便捷，普通加压或-33℃环境即可液化保存，其原因可能有：___________、___________。 (3)合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。 ①合成氨反应的N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH=___________kJ·mol-1(用图中字母表示)。 ②下列说法正确的是___________。(不定项) A．反应历程中存在4个基元反应        B．反应历程中存在σ键和π键的断裂和形成 C．反应需在高温条件下才能自发进行    D．决速步的反应方程式为NH2*＋H*=NH3* (4)在不同压强下，按(H2)=0.75，(N2)=0.25组成进料(物质i的物质的量分数：)，反应达到平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①下列说法正确的是___________。(不定项) A．压强P1＞P2 B．平衡常数KA=KB＞KC C．达到平衡时，反应速率vB＞vA D．D处迅速升温由T1到T2，此时v正＜v逆 ②在容积为2 L的密闭容器中投入共1 mol反应气体，5 min后达到A处平衡状态，则氮气的反应速率v(N2)=___________mol⋅L−1⋅min−1。 ③压强为P1时，按(H2)=0.675，(N2)=0.225，(Ar)=0.1组成进料，在下图中画出平衡时氨的物质的量分数与温度的关系曲线___________。 电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (5)生成的电极反应式为___________。 (6)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 7．（2026·上海长宁·一模）由于煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)，因此以硫及其化合物的性质和转化为基础，检测煤中全硫含量成为一项热门课题。 （1）下列关于硫及其化合物的转化，说法正确的是_______。(不定项) A．硫酸型酸雨产生途径之一： B．用少量处理过量的： C．用过量氨水处理工业尾气中的： D．用、证明的还原性： （2）在硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列有关说法正确的是_______。 A．是含有极性键的非极性分子 B．能使紫色石蕊试液先变红后褪色 C．接触室中的催化剂为铁触媒 D．等体积混合的和使石蕊试液仅变红 库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 （3）煤样需研磨成细小粉末，其目的是_______。 （4）高温下，煤中过量的碳与2.72 g (，M=136 g/mol)完全反应，理论上可生成的体积(标准状况下)约为：_______。 A．224 mL B．448 mL C．672 mL D．896 mL 通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 （5）下列关于该电解池工作时的判断正确的是_______。 A．阴极上发生氧化反应 B．电子从阳极通过导线移向电源正极 C．一段时间后溶液pH降低 D．将化学能转化为电能 （6）SO2在电解池中发生反应的离子方程式为_______。测硫仪工作时电解池的阳极反应式为_______。 （7）煤样为a g，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为_______。 已知：电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。 （8）测定过程中，需控制电解质溶液pH，当pH＜1时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为_______。测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫含量结果会_______。(填“偏高”或“偏低”) 8．（25-26高三上·上海·期末）铬的元素名来自于希腊文“chroma”()，原意为“颜色”。 (1)生活中处处有化学。下列化学物质的应用中，错误的是___________。 A．铁红()常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 B．不锈钢是最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍，具有很强的抗腐蚀性 C．碳酸氢钠是一种常用作加工面包、饼干等食品的膨松剂 D．氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 三氧化二铬()是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾()粗品制备的流程示意图如下。 已知：． ．易溶于水，难溶于水 (2)向净化液中通入过量的可制得。写出反应的化学方程式___________。 (3)电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ①阴极室中获得的产品有和___________(填化学式)。 ②结合化学用语说明制备的原理___________。 ③取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为___________。(用含c、、的代数式表示) (4)在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是___________。 现有三种组成均为的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的溶液，析出的的物质的量之比为。已知铬离子的配位数为6。 (5)下列有关元素的原子半径和第一电离能说法正确的是___________。 A．原子半径： B．第一电离能： C．原子半径： D．第一电离能： (6)配合物甲的内界是___________，该离子含有___________键。 A．6        B．10        C．15        D．16 (7)在配合物乙中，配位原子有O和，两者物质的量之比为___________。 A． B． C． D． 9．（25-26高三上·上海·期中）碳酸镁广泛应用于医药、保健品、食品添加剂等领域，尤其是对镁缺乏者有益。 (1)最近我国化学家成功研发了陶瓷部件的焊接技术。通过反应，然后在电子束照射下，又完全分解为纳米晶，可实现陶瓷材料的连接，并放出。下列说法不正确的是___________。 A．反应   B．可作为耐火材料 C．材料连接前后的质量没变化 D．纳米晶材料属于金属材料 (2)镁的矿物有、等。下列说法正确的是___________。 A．半径： B．电负性：O>S C．热稳定性： D．碱性：循环在捕获及转化等方面具有重要应用。 科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (3)提高平衡产率的条件是___________。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (4)计算  ___________。 (5)反应Ⅰ的随温度T的变化趋势是___________。 A． B． C． D． (6)高温下分解产生的催化与反应生成，部分历程如下图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中反应速率最慢的基元反应是___________(填序号)。 A．①    B．②    C．③    D．④ 生成水的基元反应方程式为___________。 (7)100kPa下，在密闭容器中和各1mol发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是___________(填字母)。 ②550℃下达到平衡时，___________mol。500~600℃，随温度升高平衡转化率下降的原因可能是___________。 10．（25-26高三上·上海嘉定·期中）锂离子电池具有高能量密度、长寿命、无记忆效应等特点，在移动通信、电动汽车、便携式设备等领域得到了广泛应用。锂电池的负极材料为Li+嵌入两层石墨层中间形成的晶体，石墨堆积方式因Li+嵌入发生改变，上下层一样，形成如图晶体结构。 (1)晶体中与相邻石墨六元环的作用力属于______。 A．范德华力 B．离子键 C．共价键 D．氢键 某种锂电池的正极材料为，充电时电极反应式为：。 (2)充电时，LiFePO4中是失电子，而不是失电子，结合微粒结构解释原因：______。 从废旧锂电池正极片(主要成分为LiFePO4，另含少量Al与石墨)中回收锂、铁、磷等元素的工艺流程如图所示： (3)拆解废旧锂电池前需要经过放电处理(将化学能转变为电能)，既可以保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是______。 (4)正极片用NaOH溶液浸泡，发生反应的化学方程式为______。 (5)“酸浸”时，加入的作用是______；该步骤中用代替更好，其优点是______。 (6)为提高酸浸的浸出率，除粉碎、搅拌、适当升温外，还可以采用的方法有______(任写一种)。 (7)向滤液①中加入调节，铁与磷的沉淀率随变化如图所示。后，随增加，铁的沉淀率仍然升高，磷沉淀率出现了减小的趋势，已知，)，可能的原因是：______。 (8)已知，若滤液②中，加入等体积的溶液后，锂的沉淀率达到，滤液③中______。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 元素及其化合物 考点1 钠及其化合物 【典例】（1）A （2）B （3）可以保证反应速率达到较快的水平 （4）B （5）C （6）   （7）C （8）不能 1．(1)D (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)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 B (6)及时收集钾蒸气组分 (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 2.(1)H＜C＜O (2)D (3) 21-冠醚-7 O (4)直径太小，直径太大 (5)B (6) 紫 B 3.(1)B (2)B (3) 87.75%。 【分析】该流程图展示了工业上用喷雾氧化法制备过氧化钠的过程，步骤如下： 熔化金属钠：金属钠进入“熔钠器”，被加热熔化为液态钠。储存液态钠：液态钠转入“液钠储槽” 暂时储存。喷雾氧化反应：借助 “压缩空气” 将液态钠喷入 “氧化炉”，同时向氧化炉通入 “氧气”；冷却得到产品：氧化炉中生成的物质经 “冷却” 后，得到过氧化钠成品。 考点2 铝及其化合物 【典例】（1）B （2）CD （3） D 当时，反应能自发进行，该反应的为很大的负值，而熵变很小，说明该反应在室温下能自发进行，故在室温下推动该反应自发进行的因素主要是焓变 （4）BC （5）①Mg的价格比Al高，成本更高；②Mg的沸点低于铝热反应的温度，Mg易挥发，利用率低；③Mg还原性过强，反应过于剧烈，不易控制； （6） 1:1 H2S （7） （8）将过量的Fe3+还原为Fe2+ （9）C （10）阳极 1.（1）Al3++3NH3·H2O=↓+3NH （2） 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 （3）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 （4）醋酸浓度越小，溶解速率越慢 （5）醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近 （6）A （7） C 2.(1)B (2) (3)化肥 (4) ③②① 中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强，和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱， 3.(1)吸附 (2) (3) (4)BD (5) (6)D (7)纯净物 (8)D (9)A (10)C 考点3 铁及其化合物 【典例】（1）A （2）D （3）过低时，邻二氮菲与结合，降低配位能力；过高时，水解生成沉淀，无法形成稳定配离子 （4）8 （5） （6）6 （7） （8）不可行；通过计算可知，解离出的浓度极低，与结合生成的浓度不足以观察到明显血红色，方案不可行 1.(1) (2)C (3)若先加氨水，会先生成沉淀，而被氧化时可能生成胶体或颗粒较小的沉淀，不利于后续与反应生成目标产物 (4)部分铁粉被空气中的氧气氧化，或硫酸亚铁溶液在蒸发浓缩时被氧化 (5) 酸性 的电离平衡常数，水解平衡常数，，因此的电离程度大于水解程度 (6)B (7)AD (8) (9)D 2.(1)A (2)C (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 3.(1) (2)BD (3)①④③② (4)抑制水解 考点4 碳、硅及其化合物 【典例】（1） （2） （3） （4）C （5） （6）B 1.（1）B （2）D （3） （4） （5） （6） （7）C （8） （9）AD 2.(1)D (2)BD (3)C (4) Cl>H>Si Cl>Si 四面体形 极性 (5) SiHCl3+H2Si+3HCl 2.24 (6)BCD (7) Ti4+ O2- 6 考点5 氯及其化合物 【典例】（1）B （2）C （3） （4）A （5） （6）203 kg （7） （8）中Cl的化合价为，和次氯酸相同，可能具有漂白性 （9）1.25 （10） 1.(1)B (2) BaCl2 Na2CO3 (3)BD (4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡：，通过HCl增大了c(Cl-)，使平衡逆向移动，促进NaCl析出 (5)蒸发结晶、过滤 (6)易挥发 (7)C (8) (9)将溴元素富集 (10)D 考点6 硫及其化合物 【典例】（1）B （2）未反应的 （3）2 h后，随着反应进行，溶液中升高，使反应①平衡正向移动，增大，促进反应③正向进行，部分沉淀转化为可溶性，去除率下降；随着不断积累，进一步升高，使反应③平衡逆向移动，重新转化为沉淀，因此去除率又升高 （4）静置，取上层清液滴加少量原废水（或溶液），若产生黑色沉淀，说明已过量 （5）热稳定性差，高温易分解，汞有毒，低温防止其挥发，污染环境 （6） （7）A （8）的溶度积极小，可以几乎完全转化为沉淀，测定误差小（灵敏度高） （9） （10）C 1.（1）AD （2） （3） （4） 四面体形 S （5）B （6） （7）C （8） （9） < Se的原子半径比S大，Se-Se键的键长长，所以键能比S-S键键能小，对应的光波波长较长 2.(1)A (2)D (3)氧气可将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe3+可重复利用 (4)AC (5)溶液中溶有SO2，生成了H2SO3，滴加的NaOH溶液先与H2SO3反应 (6)随着pH的增大，溶液中的，且红棕色也随之加深 (7) (8) 在水溶液中，的电离大于水解，溶液成酸性 1.74或7.38 考点7 氮及其化合物 【典例】(1)D (2)AB 1.(1)B (2)BD (3)BD (4)D (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 2.(1)C<O<N (2)A (3)A (4) (5)C (6) (7) (8)B (9) 1.1 摩尔比为1.1时，NO的脱除率和NO2的转化率均达到最高 考点8 金属元素、非金属元素间的相互转化 【典例】（1）A （2）CD （3）（4）C （5） c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，所以除去Cr(Ⅵ)反应慢了 （6）B （7） （8）Fe2O3 1.(1) H2S C (2)C (3)B (4) A 防止形成酸雾，降低吸收效率 (5)第四周期ⅥA族 (6) 2.(1)C (2)A (3) B NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑ (4)BD (5) H2O+ClO-+SO2=+Cl-+2H+ 避免HClO见光分解 (6)C (7) B 1．(1) 6.9～8.8 3.25 (2)强酸性条件下，HClO浓度较大，易分解；酸性条件下，与反应得到氯气逸出 2．(1) L 4 (2)A (3)CD (4) (5)B (6) (7)AC (8)5.6 (9)B 3．(1) 共价晶体 sp3 4 (2)SiO2+2CSi+2CO↑ (3) c ac (4)取少量该溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变色，通入氯气后溶液为红色，说明员溶液中含有Fe2+ (5)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O ═ 2[Al(OH)4]- (6)c (7) (8)b (9)4：27 (10)2Cl2 +2Na2CO3 + H2O=2NaHCO3 +2NaCl+Cl2O 4． (1)C (2)D (3) CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑ D (4) H2F+ 氢键 (5)氟气与铜反应生成致密的氟化膜，阻止氟气与铜继续反应 (6)C (7)AB (8)6.0×10-4 5．(1)A (2)A (3)C (4)C (5) 2 (6) A 所有离子浓度变为原来，，平衡逆移 (7)0.80 6．(1)B (2) NH3相对分子质量比H2大（极性分子），分子间作用力较大 含有分子间氢键，故沸点较高，易液化保存 (3) -2(a-b)或2b-2a AD (4) ACD 0.01 (5) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (6)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 7．（1）AD （2）D （3）增大煤样与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧 （4）B （5）B （6） SO2++2H2O=+3I-+4H+ 3I- -2e-= （7）% （8） 6I-+O2+4H+=2+2H2O， 偏小 8．(1)D (2) (3) KOH 阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为 (4)0.125 (5)AD (6) D (7)A 9．(1)D (2)B (3)B (4)-65 (5)C (6) D (7) c 0.2 温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多，使反应Ⅲ正移，H2量减少，总的表现为H2增加量大于减少量 10． (1)B (2)Li+的最外层为2电子的稳定结构，难以失去电子，Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe2+易失去电子形成3d能级半充满的Fe3+ (3)放电使Li+从负极嵌入正极材料中，便于酸浸时溶解回收 (4)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (5) 将Fe2+氧化为Fe3+ 的还原产物为H2O，无污染，绿色环保，还原产物为NOx，污染空气 (6)延长浸出时间、适当增大硫酸浓度、多次浸出（任写一种） (7)pH>2.5后，Fe3+主要生成Fe(OH)3沉淀，与结合减少；或FePO4沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，释放 (8) 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 元素及其化合物 题型 考情分析 考向预测 钠及其化合物 近三年上海卷：Na₂O₂与 CO₂/H₂O（电子转移、气体体积变化、供氧、漂白、计算）；Na₂O₂与 CO₂/H₂O、Na₂CO₃/NaHCO₃转化、侯氏制碱、焰色、除杂 2026 年上海高考化学元素及其化合物命题趋势： 1．情境化彻底主流化。不再考纯物质性质默写，全部以真实工业、环保、新能源、新材料、医药、海水资源为背景出题。 2．高频情境：双碳与 CO₂利用、烟气脱硫脱硝、废旧金属回收、半导体硅、钠电池、铁基水处理、含氯消毒。 3．高频 “必考组合” 预测： （1）铁 + 硫 + 氮 工业废水处理：氧化 Fe²⁺、调 pH 除铁、脱硫脱硝同步进行。 （2）铝 + 硅 + 碳 矿物提取流程：酸浸、除杂、分离 Al/Si/Fe，制备高纯材料。 （3）钠 + 碳 + 氯 海水资源 + 侯氏制碱 + 氯碱工业基础。 （4）氮 + 硫 + 氯 环境污染与治理：酸雨、光化学烟雾、尾气处理综合题。 铝及其化合物 近三年上海卷：两性（Al/Al₂O₃/Al (OH)₃与酸碱）、铝三角、离子方程式、除杂 铁及其化合物 近三年上海卷：铁三角（0↔+2↔+3）、Fe (OH)₂氧化变色、Fe³⁺检验、腐蚀 / 净水 / 工业 碳、硅及其化合物 近三年上海卷：SiO₂结构与性质、硅酸盐材料、高纯硅制备、CO₂资源化 氯及其化合物 近三年上海卷：Cl₂制备与性质、氯水 / 次氯酸 / 漂白粉、卤素歧化、离子检验 硫及其化合物 近三年上海卷：SO₂（漂白 / 氧化 / 还原 / 污染）、浓硫酸特性、S²⁻/SO₃²⁻/SO₄²⁻转化、酸雨治理 氮及其化合物 近三年上海卷：NH₃制备与性质、NOₓ转化与污染、HNO₃强氧化性、氮循环 金属元素、非金属元素间的相互转化 近三年上海卷：转化路径判断：一步能否实现（如 “Fe→FeCl₃→FeCl₂→Fe (OH)₂”） 考点1 钠及其化合物 【典例】（2026·上海闵行·二模）我国科学家用Na和合成金刚石粉末，实现了“稻草变黄金”的奇迹。原理如下： （1）属于非电解质的是_______。 A． B．Na C．NaCl D．C （2）该反应的随温度变化趋势正确的是_______。 A． B． C． D． （3）温度选择700℃的原因可能是_______。 下图是探究和热稳定性的装置示意图： （4）离子中碳原子杂化方式和空间结构为_______。 A．sp直线形 B．平面三角形 C．四面体形 D．平面三角形 （5）关于该实验说法正确的是_______。 A．甲处是，乙处是 B．互换甲、乙的位置不影响实验结论 C．丁烧杯中澄清石灰水变浑浊 D．丙烧杯中澄清石灰水无现象，可知甲热稳定性更好 利用传感器探究、与稀盐酸的反应。将甲、乙两支Y形管同时向一侧倾斜，在时刻使盐酸与固体反应；至时不再观察到有明显变化。 （6）在图2中分别绘制时刻两支Y形管中气体压强与时间的变化曲线________(曲线边上标注或)。 潜艇中常备大量，不仅能解决积累问题，还能提供。 假定人体的呼吸熵：，且。 （7）在结合电子转化为的过程中，新增的电子削弱了原本氧氧键的键能。已知中氧氧键的键长为121 pm，则中氧氧键的键长最接近_______pm。 A．91　　　B．121　　　　　C．151 （8）分析仅靠生成的能否维持舱内的平衡_______。(写出计算过程) 【答案】（1）A （2）B （3）可以保证反应速率达到较快的水平 （4）B （5）C （6）   （7）C （8）不能(过程见详解) 【解析】（1）是共价化合物，熔融状态下不可导电，在水中不可电离，为非电解质；钠单质属于单质，不是电解质也不为非电解质；氯化钠为离子化合物，是电解质；C为单质，不是电解质也不是非电解质； 故选A； （2）图像纵坐标为吉布斯自由能，该反应可以发生，说明纵坐标存在小于0的区间，该反应左侧气体分子数大于右侧，为熵减反应，故图像斜率应为正数；结合两点，正确的图像应为B； （3）该反应的吉布斯自由能随温度升高而增大，为使反应能自发进行，应选择较低的温度；但温度选择700℃，原因可能是该温度下反应既能自发进行，又可以保证反应速率达到较快的水平； （4）在中，中心C原子与3个O原子形成3个键，无孤对电子，价层电子对数为3，故C原子为杂化，空间构型为平面三角形，选B； （5）实验装置中，甲试管中盛放固体，乙试管中为，观察到丙中澄清石灰水无明显现象，而丁烧杯中澄清石灰水变浑浊，说明发生了分解，甲试管的温度低于乙试管，可以说明热稳定性：>； A．为比较热稳定性，应将置于温度较低的甲试管中，置于温度较高的乙试管中，该选项放置方式错误，故A错误； B．互换甲、乙的位置，则接受的温度较高，导致其分解不可说明与的热稳定性的差异，会影响实验结论，B错误； C．据实验现象，丁烧杯中澄清石灰水变浑浊，C正确； D．丙烧杯中澄清石灰水无现象，可知乙热稳定性更好，D错误； 故选C； （6）与的质量同为1 g，可粗略计算,，而盐酸的物质的量为，盐酸少量，其与反应先生成，无法生成二氧化碳气体；但可以与固体反应立即生成二氧化碳气体，故装置中压强上升，而装置压强不变，图像为 ； （7）在结合电子转化为的过程中，新增的电子削弱了原本氧氧键的键能，而键长越大键能越小，故的键长较氧气更长，选C； （8）人体的呼吸熵：，且，即消耗1 mol氧气时，呼出0.8 mol二氧化碳，同时呼出1 mol水；过氧化钠与二氧化碳与水可以分别发生反应和，设人体消耗1 mol氧气，则呼出的0.8 mol二氧化碳可以与过氧化钠反应生成0.4 mol氧气，呼出1 mol水可以和过氧化钠反应生成0.5 mol氧气，总计生成0.9 mol氧气，小于1 mol，故仅靠生成的不能维持舱内的平衡。 1．知识主线 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 2．转化关系 3．钠及其化合物的关键点 (1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。 (2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。 (3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。 (4)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。 (5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。 (7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3 白色晶体析出。 (8)焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。 (9)Na－K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。 (10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。 (11)NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。 1．（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 (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)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 B (6)及时收集钾蒸气组分 (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 【解析】（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。 2．（25-26高三上·上海·月考）西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心，成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输，如下图所示。已知：图中有机物称为冠醚，含C、H、O三种元素。 (1)冠醚中所含元素的电负性由小到大的顺序是______。 (2)检验冠醚中存在键可以______。 A．原子光谱 B．核磁共振波谱 C．射线衍射分析 D．红外吸收光谱 几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示： 冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子直径/pm 12-冠醚-4 120~150 15-冠醚-5 170~220 18-冠醚-6 260~320 340~430 (3)运输、的冠醚名称是______。冠酸与碱金属离子之间存在微弱的配位键，配位原子是______(填元素符号)。 (4)18-冠(醚)-6不能识别和运输和的原因是______。 (5)碱金属单质、、、、不具有______。 A．较强的还原性 B．高熔点 C．导电性 D．导热性 (6)基态原子的价电子轨道表示式为______，含钾元素的物质在灼烧时火焰呈______色，焰色反应属于______。 A．原子吸收光谱        B．原子发射光谱 【答案】(1)H＜C＜O (2)D (3) 21-冠醚-7 O (4)直径太小，直径太大 (5)B (6) 紫 B 【解析】（1）冠醚中含C、H、O三种元素，同周期电负性随原子序数增大而增大，则电负性顺序为：H＜C＜O； （2）题中检测化学键，应选用红外吸收光谱，选D； （3）由上图可得，冠醚由21个环上原子和7个氧原子构成；名称是：21-冠醚-7；氧原子有孤电子对，为配位原子； （4）冠醚根据空腔直径选择不同的离子运输，对于18-冠(醚)-6不能识别和运输和的原因是直径太小，直径太大 （5）题中所给为碱金属元素，其单质的熔点较低； （6） 基态原子的价电子轨道表示式为；含钾元素的物质在灼烧时发生焰色反应，火焰呈紫色；基态原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，电子又从高能级跃迁到低能级，以光的形式释放能量，为发射光谱。 3．（2025·上海·三模）过氧化钠是一种重要的化学用品。工业上用金属钠制备过氧化钠的一种过程(喷雾氧化法——借助压缩空气将熔融金属钠喷入氧化炉)如下： (1)下列说法正确的是___________。 A．液钠储槽应隔绝空气，可用酒精进行液封 B．金属钠恰好熔化后，表面的氧化膜并不会熔化 C．压缩空气吹送熔融金属钠时，不会发生化学反应 D．无论如何调节反应的温度，产物中均混有杂质 (2)称取mg样品，按如下流程测定产品的纯度(假定杂质只有)： 如果转移时有少量溶液溅出，则测得的质量分数将___________。 A．偏高    B．偏低    C．不影响 (3)过氧化钠与水或二氧化碳反应放出的氧称为有效氧。有效氧含量。 若某一产品有效氧含量，则该产品中过氧化钠纯度不低于___________。(要求写出计算过程) 【答案】(1)B (2)B (3) 87.75%。 【分析】该流程图展示了工业上用喷雾氧化法制备过氧化钠的过程，步骤如下： 熔化金属钠：金属钠进入“熔钠器”，被加热熔化为液态钠。储存液态钠：液态钠转入“液钠储槽” 暂时储存。喷雾氧化反应：借助 “压缩空气” 将液态钠喷入 “氧化炉”，同时向氧化炉通入 “氧气”；冷却得到产品：氧化炉中生成的物质经 “冷却” 后，得到过氧化钠成品。 【解析】（1）A．钠能与酒精反应，所以不能用酒精进行液封，A错误； B．金属钠的熔点低于其表面氧化膜（Na2O等）的熔点，所以金属钠恰好熔化后，表面的氧化膜并不会熔化，B正确； C．压缩空气吹送熔融金属钠时，钠会与空气中的氧气反应，C错误； D．如果控制反应条件，如氧气充足等，产物可以主要是Na2O2，不一定混有Na2O杂质，D错误； 故选B。 （2）转移时有少量溶液溅出，会导致最终称量的固体质量偏小。根据流程，是通过一系列操作测定与Na2O2相关的量，溶液溅出使得参与后续计算的有效物质减少，从而测得的Na2O2质量分数偏低，答案选B。 （3）设样品中Na2O2的质量为x。 （或） 由化学方程式可知，2 mol Na2O2反应生成1 mol O2 ，则生成，， 已知有效氧含量=，即（设样品质量为m），这里我们求纯度，可令样品质量为m = 100g（方便计算），则，解得x≥87.75g。 所以Na2O2的纯度=，即该产品中过氧化钠纯度不低于87.75%。 考点2 铝及其化合物 【典例】（2025·上海杨浦·一模）金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用，但是，在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。 （1）工业上通常根据金属元素________选择其冶炼的方法。 A．在地壳中的含量 B．正离子的氧化性 C．原子的价层电子数 D．单质的熔点 （2）元素周期表中大多数元素属于金属元素，下列表述中正确的是________。（不定项） A．s区都是金属元素 B．p区都不是金属元素 C．d、f区都是金属元素 D．过渡元素都是金属元素 已知：      （3）铝热反应：  ________。 A．    B．    C．282.7    D． 在室温下推动该反应能自发进行的因素是焓变吗？说明理由______。 （4）用下图装置进行铝热反应。对该实验的叙述，正确的是________。（不定项） A．放热反应，不需要加热 B．的作用是提供氧气，助Mg条燃烧引发反应 C．反应生成液态的铁 D．铝热反应仅用于制备少量铁，无其他工业应用价值 已知：①  ； ②的沸点：1105℃、Al的沸点：2327℃、Fe的熔点：1535℃。 （5）Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原的原因是：________。（列举两点） 工业上冶炼金属时，会结合原料、金属的性质等具体因素调整工艺。以下是以铅精矿（含PbS、）为主要原料冶炼金属Pb和Ag的流程（杂质不参与反应）。 （6）“热浸”时，难溶的PbS和转化为和及S。溶解等物质的量的PbS和时，消耗物质的量之比为________；盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生________气体。 （7）将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”的阳极产物和尾液发生反应生成，生成的离子方程式为________。 （8）“还原”中加入铅精矿的目的是________。 （9）“置换”中选用的试剂X为________。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag （10）“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作________。 A．阴极    B．阳极 【答案】 （1）B （2）CD （3） D 当时，反应能自发进行，该反应的为很大的负值，而熵变很小，说明该反应在室温下能自发进行，故在室温下推动该反应自发进行的因素主要是焓变 （4）BC （5）①Mg的价格比Al高，成本更高；②Mg的沸点低于铝热反应的温度，Mg易挥发，利用率低；③Mg还原性过强，反应过于剧烈，不易控制； （6） 1:1 H2S （7） （8）将过量的Fe3+还原为Fe2+ （9）C （10）阳极 【解析】（1）工业上根据金属阳离子的氧化性强弱选择冶炼方法，氧化性弱的金属阳离子对应的金属通常用电解法，氧化性强的用热还原法等； 故选B； （2）A．s区含有H元素，不都是金属元素，A错误；      B．p区包含金属元素（如Al、Pb等）和非金属元素，B错误； C．d区、f区均为金属元素，C正确；    D．过渡元素全部为金属元素，D正确； 故选CD。 （3）将方程式进行标号，①  ；②  ，根据盖斯定律可知，目标方程式=①×3-②×3，即，故选D；当时，反应能自发进行，该反应的为很大的负值，而熵变很小，说明该反应在室温下能自发进行，故在室温下推动该反应自发进行的因素主要是焓变； （4）A．该反应放热但需要加热引发，A错误；      B．的作用是提供氧气，助Mg条燃烧引发反应，B正确； C．反应生成的铁是熔融态，C正确；    D．铝热反应除制备少量铁，还可用于焊接钢轨等工业应用，D错误； 故选BC。 （5）Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原的原因是：①Mg的价格比Al高，成本更高；②Mg的熔点低于铝热反应的温度，Mg易挥发，利用率低；③Mg还原性过强，反应过于剧烈，不易控制； （6）“热浸”时，将和中-2价的硫离子氧化为单质硫，被还原为，在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不变，所以和的物质的量相等时，硫离子物质的量相等，消耗的物质的量相等，即比值为1：1；溶液中盐酸浓度过大，氢离子浓度会过大，会生成H2S气体； （7）“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解为，电解溶液制备金属，在阴极产生，阳极Cl-放电产生Cl2， 尾液成分为FeCl2，FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3，生成FeCl3的离子方程式为：； （8）过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+，根据还原之后可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精矿的目的是将过量的Fe3+还原为Fe2+； （9）“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥，为了防止引入其他杂质，则试剂X应为Pb；故选C； （10）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金属铅，将银和铅分离出来，所以不可能作为阴极，应作为阳极板，阳极放电时，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为Pb2+，阴极得电子得到Pb，所以电极板应作阳极。 1．知识主线 Al→Al2O3→Al(OH)3→ 2．转化关系 3．铝及其化合物的关键点 (1)铝是活泼金属，但因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，铝抗腐蚀性相当强。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。 (2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。 (3)引发铝热反应的操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。 (4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 (5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。 (6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO，不过量时生成CO，书写离子反应方程式时要特别注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。 (8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3 溶液。 1.（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。 （1）制备的离子方程式为________。 （2）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________。 （3）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 （4）实验结论是：____。 Ⅲ．已知：25℃，的，溶液的。 （5）溶液呈中性的原因是：____。 （6）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 （7）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】（1）Al3++3NH3·H2O=↓+3NH （2） 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 （3）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 （4）醋酸浓度越小，溶解速率越慢 （5）醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近 （6）A （7） C 【解析】（1）溶液和过量氨水反应生成的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=↓+3NH； （2）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； （3）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； （4）醋酸浓度越小，溶解速率越慢； （5）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； （6）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。 （7）①CH3COO-中只有O原子含有孤电子对，故选C； ②的内界为。 2．（24-25高三上·上海·期中）某同学在实验室用铝土矿（含有和，不考虑其他杂质）制取金属铝的流程如下： (1)下列哪种物质与滤渣I中成分相同________。 A．刚玉 B．石英 C．明矾 D．纯碱 (2)写出操作II中生成沉淀的离子反应方程式为________。 (3)滤液II中溶质在工农业上的用途是________。 (4)在工业生产中，我们会用到各种酸，有时候酸的结构会影响其酸性。判断下列几种酸的酸性由大到小顺序________。 ①，②，③ A②③①    B．②③①    C．③②①    D．①③② 请写出判断的理由________。 【答案】(1)B (2) (3)化肥 (4) ③②① 中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强，和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱， 【分析】铝土矿用硫酸溶解，二氧化硅不反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液II中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气。 【解析】（1）A．刚玉的主要成分是氧化铝，错误； B．石英的主要成分是二氧化硅，正确； C．明矾的主要成分是十二水硫酸铝钾，错误； D．纯碱的主要成分为碳酸钠，错误； 答案选B； （2）硫酸铝和氨水发生复分解反应，生成Al(OH)3沉淀，离子反应方程式：； （3）滤液II溶质为硫酸铵，是一种常见的氮肥，故用途之一是用作肥料； （4）中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强；和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱，则酸性： 。 3．（24-25高三上·上海·阶段练习）Ⅰ.水处理剂包括净水剂和杀菌消毒剂，某同学对常见的几种水处理剂作了如图分类。回答下列问题： (1)分类图中第①组物质常用作净水剂，其中活性炭能够净水是利用活性炭的___________性。 Ⅱ.明矾()也可用作净水剂。采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，流程如下： (2)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________。(用离子反应方程式表示) (3)溶液I加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为___________。 (4)在下列各图中，上述流程中“系列操作”不需要用到的实验操作是___________。 A． B． C． D． (5)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol) 该明矾晶体样品中的含量为___________mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量) (6)水解也可得胶体，起到与明矾类似的净水效果。用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，该粒子可能是_______。 A． B． C． D． (7)分类图中第②组物质常用作杀菌消毒剂。杀菌消毒剂又依据物质类别，将第②组物质分为了2组。则第③组物质属于___________。(填物质类别) (8)具有和的双重性质，下列有关说法中不正确的是___________。 A．溶液遇会产生氧气 B．可用作洗涤剂，除油污、漂白 C．在酸性环境中易失效变质 D．有较强的氧化性，无还原性 (9)漂白液可由氯气通入烧碱溶液中制得。将漂白液滴加到溶液中有产生，试分析漂白液在该反应中作___________。(不定项) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 (10)若上述反应过程中消耗等物质的量的该物质和，则还原产物是___________。 A． B． C．NaCl D． 【答案】(1)吸附 (2) (3) (4)BD (5) (6)D (7)纯净物 (8)D (9)A (10)C 【分析】Ⅱ．废易拉罐主要成分是Al，向其中加入KOH溶液，反应产生的溶液Ⅰ主要成分是K[Al(OH)4]，然后向其中加入硫酸溶液，反应产生的溶液Ⅱ中含有K2SO4、Al2(SO4)3，然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以获得明矾(KAl(SO4)2•12H2O)。 【解析】（1）活性炭能够净水是利用活性炭的吸附性； （2）Al与强碱KOH溶液反应产生K[Al(OH)4]、H2，该反应的离子方程式为：； （3）溶液Ⅰ主要成分是K[Al(OH)4]，向其中加入硫酸的过程中会观察到白色沉淀，反应方程式为：[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O，该沉淀是化学式是Al(OH)3； （4）在废易拉罐用KOH溶液处理过程中，Al与KOH溶液反应产生的可溶性K[Al(OH)4]，不溶性的固体物质通过过滤分离除去；上述流程中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，所以不需要用坩埚加热固体、也不需要分液，故答案为：BD； （5）为测定明矾样品中的含量，该实验小组称取a g明矾晶体样品，加入足量BaCl2溶液，使完全沉淀。用质量为b g的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为c g；过滤后得到的固体为硫酸钡，其质量为(c-b) g，则根据S元素守恒可知样品中n()=n()=，则每克样品中硫酸根离子的含量为= mol/g； （6）用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，说明该离子带正电荷，Al(OH)3整体呈电中性，铝离子带3个单位的正电荷、氢氧根离子带1个单位的负电荷； A．离子所带正电荷数=3n-(n-x)=2n+x，故A错误； B．离子所带正电荷数=3x-n，故B错误； C．离子带负电荷，不符合题意，故C错误； D．离子所带正电荷数=3n-(3n-x)=x，故D正确； 答案选D。 （7）第③组物质是Cl2和，两者都属于纯净物； （8）A．有的性质，遇会产生氧气，故A正确； B．具有和的双重性质，可以除油污，可以漂白，故B正确； C．有的性质，在酸性环境下易变质，故C正确； D．有的性质，H2O2中O为-1价，是中间价态，既有氧化性也有还原性，故D错误； 答案选D。 （9）漂白液滴加到溶液中有产生，说明漂白液中NaClO将H2O2氧化为O2，自身还原为NaCl，漂白液在该反应中作氧化剂，答案为A； （10）若上述反应过程中消耗等物质的量的NaClO和，被氧化为氧气，失去2个电子，根据电子守恒，NaClO得到2个电子，则还原产物是NaCl，答案为C。 考点3 铁及其化合物 【典例】（2026·上海静安·二模）活性铁催化剂的活性成分是，但需三草酸合铁酸钾()才能稳定发挥作用。 （1）太阳中存在着大量的铁元素，科学家是通过___________发现这一事实的。 A．光谱分析法 B．化学分析法 C．质谱分析法 D．核磁共振法 （2）三草酸合铁酸钾中的主族元素，不属于短周期的是___________。 A．Fe B．C C．O D．K 邻二氮菲(，本题中用R表示)分子中的N原子能和Fe2+结合形成橙红色的配离子。据此，可通过分光光度法测定溶液中浓度。 （3）用邻二氮菲测定溶液中浓度时，需先将溶液的pH调节至2～9，原因可能是___________。 、是单质铁在不同温度区间稳定存在的晶体，晶胞的结构示意图如下。 （4）晶胞中，每个Fe原子周围与其等距且紧邻的Fe原子有___________个。 （5）晶体与晶体的密度之比是___________。 三草酸合铁酸钾是翠绿色晶体，遇水即溶。 （6）如图是的结构，其中心离子配位数是___________。 （7）中铁元素的化合价是___________。 为检验中铁元素的价态，有同学提出如下实验方案。 取少量三草酸合铁酸钾晶体，加蒸馏水使其溶解，再向溶液中滴入几滴，观察溶液颜色的变化。 已知： ①近乎无色  25℃时， ②为血红色  25℃时， （8）你认为该方案___________(填写“可行”或“不可行”)，请通过计算说明。 【答案】（1）A （2）D （3）过低时，邻二氮菲与结合，降低配位能力；过高时，水解生成沉淀，无法形成稳定配离子 （4）8 （5） （6）6 （7） （8）不可行；通过计算可知，解离出的浓度极低，与结合生成的浓度不足以观察到明显血红色，方案不可行 【解析】（1）太阳中存在大量铁元素，科学家通过光谱分析法发现这一事实，光谱分析法可用于检测天体中的元素组成，化学分析法、质谱分析法、核磁共振法均无法用于天体元素的检测，A符合题意； 故选A； （2）三草酸合铁酸钾中的主族元素为、、、，其中为副族元素，、属于短周期元素，位于第四周期，不属于短周期，D符合题意； 故选D； （3）用邻二氮菲测定溶液中浓度时，需先将溶液的调节至2~9，原因是过低时，邻二氮菲会与结合，降低其与的配位能力；过高时，会发生水解生成沉淀，无法与邻二氮菲形成稳定的橙红色配离子，影响测定结果的准确性； （4）晶胞为体心立方堆积，以体心的原子为研究对象，与其等距且紧邻的原子为晶胞的8个顶点原子，每个原子周围与其等距且紧邻的原子有8个； （5）晶胞中原子数为，晶胞体积为，密度；晶胞为面心立方堆积，原子数为，晶胞体积为，密度；则晶体与晶体的密度之比为； （6）的结构中，每个作为双齿配体，提供2个配位原子与中心成键，3个共提供6个配位原子，因此中心离子的配位数为6； （7）中，的化合价为，设元素的化合价为，根据离子所带电荷为，可得，解得，因此铁元素的化合价为； （8）根据的和的可知，反应的平衡常数 ，远远小于，所以该反应难以进行，滴入溶液，观察不到明显现象。 1．知识主线 Fe → Fe²⁺→ Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ Fe → Fe³⁺ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ 2．转化关系 3．铁及其化合物的关键点 (1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 (2)向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。 (3)Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法，也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。 (6)Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。 (8)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。 (9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。 (10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。 1．（2026·上海嘉定·一模）三草酸合铁酸钾是光化学研究中一种常用试剂，实验室制备过程中涉及部分物质的性质如下： 常温下为翠绿色单斜晶体，易溶于水。 常温下为黄色结晶性粉末，微溶于水。 实验室制备流程如下： (1)写出步骤I发生反应的离子方程式___________。 (2)步骤I中加后，检验是否完全被氧化的试剂是___________。 A．KSCN溶液 B．苯酚 C．酸性溶液 D．NaOH溶液 实验小组对步骤I中所加试剂顺序产生的不同结果进行了研究(其他实验条件均相同)，实验结果如下： 加入顺序 产率/% 晶型、色泽 先加氨水 52.92 黄绿色粉末 先加 40.96 翠绿色晶体 (3)分析步骤I中不先加氨水的原因可能是___________。 (4)的制备流程如下： 按照铁粉的量计算的产率，结果偏低的原因为___________。 已知的电离平衡常数为： (5)判断溶液的酸碱性：___________(“酸性”、“中性”或“碱性”)，通过计算说明原因___________。 (6)步骤IV的系列操作是___________。 A．过滤、洗涤、干燥 B．蒸发浓缩至表面有晶膜出现、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．蒸发至大量晶体析出后、趁热过滤、洗涤、干燥 D．蒸发至大量晶体析出后、利用余热蒸干、洗涤、干燥 某实验小组为测定该晶体中铁的含量，进行如下实验： 称量5.000 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL，第一次滴加酸性溶液将恰好氧化成。向反应后的溶液中加入足量锌粉，至溶液黄色消失，过滤除去多余的锌粉，用水洗涤锌粉，将洗涤液和滤液放入另一个干净的锥形瓶中，第二次用酸性溶液滴定所得溶液至终点，消耗体积为20.00 mL。 (7)以上实验涉及的操作且正确的是___________。 A．定容 B．摇匀 C．润洗 D．滴定 (8)计算该晶体中铁元素的质量分数___________。(写出计算过程) (9)以下操作可能会导致结果偏低的是___________。 A．配制溶液定容时俯视液面 B．滴定中所用的锥形瓶未进行干燥 C．第一次滴加的酸性溶液不足 D．滴定时，锥形瓶内溶液颜色由无色变成浅紫色，即判定为滴定终点 【答案】(1) (2)C (3)若先加氨水，会先生成沉淀，而被氧化时可能生成胶体或颗粒较小的沉淀，不利于后续与反应生成目标产物 (4)部分铁粉被空气中的氧气氧化，或硫酸亚铁溶液在蒸发浓缩时被氧化 (5) 酸性 的电离平衡常数，水解平衡常数，，因此的电离程度大于水解程度 (6)B (7)AD (8) (9)D 【分析】该实验以硫酸亚铁铵为原料，先通过双氧水氧化、氨水沉淀得到，同时将草酸与氢氧化钾反应制得，再将两者反应得到含的溶液，最后经蒸发浓缩、冷却结晶得到目标晶体；后续还涉及对产品的产率分析、溶液酸碱性判断、操作选择及铁含量测定，完整呈现了从原料到产品制备与定量分析的全过程。 【解析】（1）在和作用下被氧化为沉淀，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒，离子方程式为：； （2）A．KSCN 溶液可以检验 ，溶液会变红，但它不能检验 是否存在。因此，无法用它判断 是否完全被氧化，A不符合题意； B．苯酚与 会发生显色反应，溶液显紫色，但它不能检验 。因此，无法判断 是否完全被氧化，B不符合题意； C． 酸性溶液具有强氧化性，能与 发生氧化还原反应，使紫红色的溶液褪色。如果加入 酸性溶液后不褪色，说明溶液中没有 ，即 已完全氧化；如果褪色，则说明仍有 残留，C符合题意； D．NaOH 溶液与 反应生成白色的 沉淀，该沉淀会迅速被氧化为红褐色的 。由于反应体系中已有 沉淀，加入 NaOH 后无法区分沉淀是来自原有的 还是残留的 ，D不符合题意； 故答案选C。 （3）若先加氨水，会先生成沉淀，而被氧化时可能生成胶体或颗粒较小的沉淀，不利于后续与反应生成目标产物，导致产率降低或产品纯度下降，故答案为：若先加氨水，会先生成沉淀，而被氧化时可能生成胶体或颗粒较小的沉淀，不利于后续与反应生成目标产物； （4）反应过程中部分铁粉被空气中的氧气氧化，或硫酸亚铁溶液在蒸发浓缩时被氧化，导致参与反应的减少，从而使产率偏低，故答案为：部分铁粉被空气中的氧气氧化，或硫酸亚铁溶液在蒸发浓缩时被氧化； （5）的电离平衡常数，水解平衡常数，因为，所以的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故答案为：酸性；的电离平衡常数，水解平衡常数，，因此的电离程度大于水解程度； （6）是易溶于水的晶体，需通过蒸发浓缩至表面有晶膜出现、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方式得到，故答案选B； （7）A．定容时胶头滴管应悬空垂直于容量瓶上方，平视刻度线，图中操作正确，A作为； B ．摇匀时应颠倒容量瓶，图中操作错误 ，B错误； C ．润洗滴定管时溶液应从下口放出，图中操作错误 ，C错误； D ．滴定操作时左手控制活塞，。右手晃动锥形瓶，操作正确，D正确 ； 故答案选AD； （8）第二次滴定是氧化的反应，方程式为：，滴定消耗的物质的量：，对应的物质的量为，因此250 mL溶液中（即晶体中的Fe）的物质的量为，则铁元素质量分数：，故答案为：； （9）A．定容时俯视液面，溶液体积偏小，浓度偏大，结果偏高 ，A不符合题意； B ．锥形瓶未干燥，不影响溶质物质的量，结果无影响 ，B不符合题意； C ．第一次不足，部分未被氧化，后续与反应的偏多，结果偏高 ，C不符合题意； D ．滴定终点过早判定，消耗体积偏小，计算出的偏少，结果偏低 ，D符合题意； 故答案选D。 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】(1)A (2)C (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 【解析】（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。 3．（25-26高三上·上海·月考）氯化铁是重要的化工原料。实验室制备晶体(带一定数目结晶水)过程如下： 第一步：用足量稀盐酸溶解废铁屑(表面已锈蚀)，得到浅绿色溶液I； 第二步：向溶液I中通入(或加入)X，充分反应得到黄色溶液Ⅱ； 第三步：黄色溶液Ⅱ经一系列操作，得到晶体。 (1)第一步中发生的主要反应有：、、_______(用离子方程式表示)。 (2)第二步中通入(或加入)可以是_______。(不定项) A． B． C． D． (3)第三步中一系列操作依次是_______(填序号)。 ①加热浓缩    ②洗涤、干燥    ③过滤    ④冷却结晶 (4)在整个实验过程中，盐酸必须保持过量，主要原因是_______。 【答案】(1) (2)BD (3)①④③② (4)抑制水解 【分析】实验室制备晶体时，分三步进行，第一步：用足量稀盐酸溶解废铁屑(表面已锈蚀)，此时与HCl发生反应生成，生成的与Fe反应生成，过量的HCl再与Fe反应生成，从而得到浅绿色溶液Ⅰ；第二步：向溶液Ⅰ中通入(或加入)强氧化剂，为保证所得溶液的纯净，此氧化剂应为或，将二价铁氧化为三价铁，充分反应得到黄色溶液Ⅱ，第三步：黄色溶液Ⅱ经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等操作，得到晶体。 【解析】（1）第一步反应中：铁锈（主要成分是）与稀盐酸反应后生成铁离子，同时在足量的盐酸条件下，铁会和盐酸反应生成亚铁离子，但溶液的颜色为绿色，这是因为：铁过量，铁离子和铁反应会生成亚铁离子，反应方程式如下：。 （2）在第二步中，通入X，溶液由绿色转变为黄色，说明亚铁离子被氧化为铁离子；A．不仅能将氧化为，还能将氯离子氧化为氯气，且引入杂质离子，不能得到纯净的溶液，A错误；B．通入，能将氧化为且不引入杂质离子，B正确；C．加入，能将氧化为，但溶液中同时混入硝酸根离子，且生成污染空气，C错误；D．加入，能将氧化为，且不引入杂质离子，D正确； 答案选BD。 （3）第三步中，黄色溶液Ⅱ依次经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等操作，得到晶体，即答案为①④③②； （4）是强酸弱碱盐，易发生水解，则在整个实验过程中，盐酸必须保持过量，主要原因是：抑制水解。 考点4 碳、硅及其化合物 【典例】（24-25高三上·上海·阶段练习）工业上以硅石(主要成分SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （1）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为___________。 （2）写出的电子式：___________。 （3）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目：___________。 该反应的还原产物是___________。 （4）步骤二主要产物中，大约占，此外还有、、等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl 熔点/℃ -70.4 -126.5 -122 -188 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 -30.4 提纯SiHCl3的主要工艺操作是将产物冷凝后再___________。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （5）步骤三、用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为：___________。 （6）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是___________。 A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： B．通入溶液中产生硅酸沉淀： C．碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应： D．石灰石和石英高温制玻璃： 【答案】（1） （2） （3） （4）C （5） （6）B 【解析】（1）步骤一除了生成Si和MgO外，Si和Mg反应还可能生成一种由硅和镁形成的化合物； （2） 是共价化合物，电子式为：； （3） 中Si元素由0价上升到+4，H元素由+1价下降到0价和-1价，标出该反应的电子转移方向与数目为：，该反应的还原产物是； （4）由题意可知，SiCl4（沸点57.6℃）、SiHCl3（沸点31.8℃）、SiH2Cl2（沸点8.2℃）、SiH3Cl（沸点-30.4℃）的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏，故选C； （5）步骤三用在下还原得到冶金级高纯硅和氯化氢，其化学方程式为：； （6）A．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅：，该反应中C元素化合价上升作还原剂，不能说明碳的非金属性强于硅，A错误； B．非金属性越强，元素最高价氧化物水化物的酸性越强，通入溶液中产生硅酸沉淀：，说明碳酸的酸性强于硅酸，说明碳的非金属性强于硅，B正确； C．非金属性越强，元素最高价氧化物水化物的酸性越强，与氢化合越容易，氢化物越稳定，碳化硅与浓强碱能发生非氧化还原反应：无法比较非金属性强弱，C错误； D．石灰石和石英高温制玻璃：，该反应与元素的非金属性无关，D错误； 故选B； 1．知识主线 H4 () ―→O―→O2 H4() ―→O2(H2O3) 2．转化关系 3．碳、硅及其化合物的关键点 (1)自然界中无游离态的硅，硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 (2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 (3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 (4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 (5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。 (6)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 (7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 1．（24-25高三上·上海·月考）电子产品产业蓬勃发展，推动了高纯硅的生产与应用。如图是硅在元素周期表中的示意。 （1）硅元素在元素周期表中的位置是_______。 A．第二周期ⅣA族 B．第三周期ⅣA族 C．第二周期ⅥA族 D．第三周期ⅥA族 （2）科学家发现某种放射性人造硅同位素结构异常稳定，该核素所含中子数是质子数的2倍，其化学符号为_______。 A． B． C． D． （3）自然界中硅存在三种稳定的核素，质量数分别为28、29和30.已知质量数为28的硅原子丰度为a%，质量数为29的硅原子丰度为b%。硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为：_______(列式即可，无需化简)。 工业上以硅石(主要成分)为原料制备冶金级高纯硅的工艺主要分为三步： 步骤一：； 步骤二：； 步骤三：…… （4）步骤一除了生成Si和MgO外，还可能存在一种由硅和镁形成的化合物，其化学式为_______。 （5）写出的电子式：_______。 （6）已知非金属性。标出步骤二反应的电子转移方向与数目：_______； 该反应的还原产物是_______。 （7）步骤二主要产物中，大约占85%，此外还有等，有关物质熔沸点如下表所示： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 提纯的主要工艺操作是将产物冷凝后再_______。 A．过滤 B．结晶 C．蒸馏 D．萃取 （8）步骤三用在下还原得到冶金级高纯硅，其化学方程式为：_______。 （9）硅与碳位于同一主族，下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是_______(不定项)。 A．硅烷与甲烷相比，硅烷更容易分解 B．石灰石和石英高温制玻璃： C．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅： D．通入溶液中产生硅酸沉淀： 【答案】（1）B （2）D （3） （4） （5） （6） （7）C （8） （9）AD 【解析】（1）Si是14号元素，位于周期表的第三周期ⅣA族，故选B。 （2）Si是14号元素，科学家发现某种放射性人造硅同位素结构异常稳定，该核素所含中子数是质子数的2倍，为14×2=28，则质量数为28+14=42，表示为，故选D。 （3）元素的近似相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，即某种元素的同位素质量数乘以该同位素在自然界中的丰度，则硅元素的近似相对原子质量可以用含a、b的代数式表示为：。 （4）步骤一除了生成Si和MgO外，Si和Mg反应还可能生成一种由硅和镁形成的化合物。 （5） 是共价化合物，电子式为：。 （6） 中Si元素由0价上升到+4，H元素由+1价下降到0价和-1价，标出该反应的电子转移方向与数目为：，该反应的还原产物是。 （7）由题意可知，SiHCl3（沸点33.0℃）、SiCl4（沸点57.6℃）、HCl（沸点-84.7℃）的沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏，故选C。 （8）步骤三用在下还原得到冶金级高纯硅和氯化氢，其化学方程式为：。 （9）A．非金属性越强，元素简单氢化物更加稳定，硅烷与甲烷相比，硅烷更容易分解，说明碳的非金属性强于硅，A选； B．石灰石和石英高温制玻璃：，该反应与元素的非金属性无关，B不选； C．焦炭与二氧化硅高温反应制取粗硅：，该反应中C元素化合价上升作还原剂，不能说明碳的非金属性强于硅，C不选； D．非金属性越强，元素最高价氧化物水化物的酸性越强，通入溶液中产生硅酸沉淀：，说明碳酸的酸性强于硅酸，说明碳的非金属性强于硅，D选； 故选AD。 2．（23-24高三上·上海金山·期中）太阳能电池的核心材料——硅 Ⅰ．能源是人类物质文明发展的基石。太阳能是一种清洁、绿色的能量。基于太阳能广泛应用的太阳能电池主要类型有硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池。 (1)关于太阳能电池的下列说法中，正确的是_______。 A．太阳能电池能将太阳能百分之百地转化为电能 B．太阳能电池与锂电池一样可以反复充电 C．漆黑的夜晚太阳能电池也能实现太阳能向电能的转化 D．戈壁、沙漠等日照充足、干旱少雨的地区适合大规模安装太阳能电池 (2)硅是构成硅太阳能电池的主要材料，下列关于硅的说法中不正确的是______。 A．硅原子的价层电子排布式为3s23p2 B．硅原子核外有5种不同的空间运动状态 C．硅原子核外有14种不同的电子运动状态 D．硅元素属于s区元素 (3)晶体硅的晶胞结构如图1所示。下列关于硅晶胞的叙述错误的是_______。 A．硅原子采用了sp3杂化 B．每一个晶胞中包含8个硅原子 C．晶体硅采用了紧密堆积的方式 D．晶体硅的密度是 224/a3NA g·cm－3 Ⅱ ．工业上高纯晶体硅可由下图所示流程制备。 (4)SiHCl3中电负性由大到小的顺序是_______，其中处于同一周期的两元素第一电离能大小关系为_____。SiHCl3分子的空间结构是_____，属于_____分子(选填“极性”或“非极性”)。 (5)由纯的SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为_________。若制备2.80g硅，则消耗标准状况下的氢气_______L。 (6)关于晶体硅及其性质的下列描述中，不正确的是___________。 A．晶体硅是常用的半导体 B．硅既可与酸反应又可与强碱反应 C．晶体硅熔点高、硬度大，属分子晶体 D．晶体硅与无定形硅均具各向异性 (7)CaTiO3是钙钛矿太阳能电池的主要成分，CaTiO3晶胞结构如图所示： 晶胞结构中A代表________，C代表_______，B微粒配位数是_______。 【答案】(1)D (2)BD (3)C (4) Cl>H>Si Cl>Si 四面体形 极性 (5) SiHCl3+H2Si+3HCl 2.24 (6)BCD (7) Ti4+ O2- 6 【解析】（1）A．在转化过程中，会有一部分热能损失，A错误； B．太阳能电池不需要充电，B错误； C．在没有阳光的时候，太阳能电池不能工作，C错误； D．戈壁、沙漠等日照充足、干旱少雨的地区太阳能丰富，适合大规模安装太阳能电池，D正确； 故选D； （2）A．硅是14号元素，价层电子排布式为3s23p2，A正确； B．硅是14号元素，1s22s22p63s23p2，其空间运动状态有1+1+3+1+2=8，B错误； C．硅是14号元素，每个电子的运动状态都不同，则有14种不同的电子运动状态，C正确； D．硅是14号元素，价层电子排布式为3s23p2，属于P区元素，D错误； 故选BD； （3）A．根据晶胞结构可知，硅的价层电子对数为4，则硅原子采用了sp3杂化，A正确； B．晶胞中硅在定点有8=1个，面心有6=3个，体内有4个，一共有8个硅原子，B正确； C．晶体硅的配位数为4，不是紧密堆积，C错误； D．结合选项B分析，根据晶胞结构可知，晶体硅的密度=，D正确； 故选C； （4）同周期，越靠右电负性越大，三氯硅烷中硅元素呈+4价，则氢的电负性大于Si，则：Cl>H>Si；一般来说，同周期越靠右第一电离能越大，则其中处于同一周期的两元素第一电离能大小关系为Cl>Si；SiHCl3中Si的价层电子对数为4，则其空间结构是四面体形；其正负电荷中心不重合，属于极性分子； （5）SiHCl3在高温条件下被氢气还原得到高纯硅，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl；2.80g硅的物质的量为0.1mol，根据方程式可知，此时消耗氢气的物质的量为0.1mol，体积为2.24L； （6）A．硅位于金属和非金属的分界线处，晶体硅是常用的半导体，A正确； B．硅不能和强酸反应，B错误； C．晶体硅属于共价晶体，C错误； D．晶体硅有各向异性，无定形硅没有，D错误； 故选BCD； （7）结合化学式和晶胞结构可知，A代表Ti4+，B代表Ca2+，C代O2-，B微粒配位数是6。 考点5 氯及其化合物 【典例】（25-26高三下·上海·开学考试）含氯消毒剂广泛应用于医疗环境、公共场所和家庭日常消毒，能有效杀灭细菌、病毒等病原微生物。在疫情防控和水质净化中作用关键，对维护人类健康具有重要意义。氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取。 （1）装置中的离子膜为___________离子交换膜。 A．阴 B．阳 C．质子 D．气体 （2）图中a口出来的气体为___________。 A．    B．    C． 次氯酸为一元弱酸，其电离平衡体系中各成分的组成分数与pH的关系如图所示。 （3）结合图像计算，常温下NaClO的水解常数值为___________。 （4）结合图像说明，下列pH下漂白能力最强的是___________。 A．6 B．7 C．8 D．9 （5）“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是___________(用离子方程式表示)。 （6）工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若反应后的NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需要消耗氯气的质量为___________。(结果保留3位有效数字) Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。 （7）上述制备的化学方程式为___________。 （8）如果也具有漂白性，请猜想原因是___________。 ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、、的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。 （9）上述过程中，生成的反应属于歧化反应，每生成1 mol 消耗的量为___________mol。 （10）产生“气泡”的离子方程式为___________。 【答案】 （1）B （2）C （3） （4）A （5） （6）203 kg （7） （8）中Cl的化合价为，和次氯酸相同，可能具有漂白性 （9）1.25 （10） 【解析】（1）电解饱和食盐水时采用的交换膜为阳离子交换膜，交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子和分子通过，目的是防止氯气与氢氧化钠溶液反应导致所得氢氧化钠溶液不纯，同时防止氯气和氢气混合遇光或热发生爆炸，故选B； （2）由图可知，左侧电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则a口出来的气体为氯气，故选C； （3）由图可知，溶液中次氯酸和次氯酸根离子浓度相等时，溶液的pH为7.5，则次氯酸根离子的水解常数为：Kh== c(OH-)==10-6.5； （4）溶液中次氯酸的浓度越大，溶液的漂白能力最强，由图可知，溶液pH为6时，次氯酸的浓度最大，溶液的漂白能力最强，故选A； （5）酸性清洁剂的主要成分是盐酸，84消毒液与酸性清洁剂混合会发生反应生成有毒的氯气，污染环境，所以84消毒液与酸性清洁剂不能混合使用，反应的离子方程式为：； （6）氯气与氢氧化钠溶液的反应为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，设反应消耗氯气的质量为x kg，则由方程式可知，反应消耗氢氧化钠的质量为：×2×40 kg/mol= kg ；由质量守恒定律可知，30%氢氧化钠溶液的质量为：1000 kg -x kg=(1000-x) kg，由反应前后氢氧化钠的质量不变可得：+1000 kg×1%=(1000-x)×30%，解得：x≈203 kg； （7）由题意可知，制备一氧化二氯的反应为氯气与氧化汞反应生成氯化亚汞和一氧化二氯，反应的化学方程式为：； （8）次氯酸能表现漂白性是因为次氯酸中氯元素为+1价，具有强氧化性，能使有机色素漂白褪色，一氧化二氯中氯元素也为+1价，与次氯酸中氯元素的化合价相同，所以二氧化氯也具有漂白性； （9）由题意可知，生成二氧化氯的反应为：5ClO+4H+=Cl-+4ClO2↑+2H2O，则由方程式可知，生成1 mol二氧化氯时，反应消耗亚氯酸钠的物质的量为：1 mol×=1.25 mol； （10）由题意可知，产生“气泡”的反应为溶液中碳酸氢根离子与硫酸氢钠电离出的氢离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为：。 1．知识主线 H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4 2．转化关系 3．氯及其化合物的关键点 (1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 (2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。 (3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。 (5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SO、 I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如 Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。 (7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。 (8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。 1．（25-26高三上·上海·期中）海水中卤素资源的开发利用。海洋约占地球表面积的71%，其中水资源和其他化学资源具有巨大的开发潜力，其中卤素资源的开发利用已经相对成熟。 (1)海水中有丰富的食盐，要从海水中获得食盐，常采用的方法是___________。 A．冷却热饱和溶液法 B．蒸发溶剂法 C．过滤法 D．加硝酸银沉淀过滤法 已知粗盐中含有的主要杂质为、、，还含有少量的等。由粗盐提纯氯化钠的流程如下： (2)写出试剂中溶质的化学式：试剂a___________、试剂b___________。 (3)粗盐提纯过程中需要用到下列仪器中的___________。 A． B． C． D． (4)从平衡移动的角度，解释通入HCl气体的目的：___________。 (5)写出系列操作的名称：___________。 工业上常用的一种提溴技术叫做“吹出法”，过程如下： (6)鼓入热空气吹出溴是利用了溴的___________的性质。 (7)在吸收塔内，将空气吹出的含溴混合气应从吸收塔的通入___________。 A．上部    B．中部    C．底部 (8)写出溶液吸收反应的离子方程式：___________。 (9)海水提取溴采用先吹出再吸收的目的是___________。 (10)卤化银因具有感光性，可用于制造感光材料。已知室温下，，，将与的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓溶液，关于所生成的沉淀说法正确的是___________。 A．只有AgI生成 B．AgCl和AgI等量生成 C．AgCl沉淀少于AgI沉淀 D．AgCl沉淀多于AgI沉淀 【答案】(1)B (2) BaCl2 Na2CO3 (3)BD (4)饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡：，通过HCl增大了c(Cl-)，使平衡逆向移动，促进NaCl析出 (5)蒸发结晶、过滤 (6)易挥发 (7)C (8) (9)将溴元素富集 (10)D 【解析】（1）A．冷却热饱和溶液法适用于溶解度随温度变化较大的物质，食盐的溶解度随温度变化不大，因此不适合这种方法，A不符题意； B．溶剂蒸发法适用于溶解度随温度变化不大的物质，通过蒸发海水中的水分，可以将食盐结晶析出，B符合题意； C．过滤法主要用于分离不溶性固体和液体，不适用从海水提取盐，C不符题意； D．加硝酸银沉淀过滤主要用于化学检验，不适用从海水提取盐，D不符题意； 故选B。 （2）粗食盐溶解后，先加入BaCl2溶液，除去，再加入NaOH、Na2CO3溶液，除去Mg2+、Ca2+、以及过量的Ba2+，最后加入盐酸，中和NaOH和Na2CO3，得到NaCl溶液，通过一系列蒸发结晶操作，得到NaCl晶体。试剂a溶质为BaCl2，试剂b为Na2CO3。 （3）粗盐提纯过程需要过滤使用漏斗，蒸发使用蒸发皿，不需要分液和蒸馏操作，故选BD。 （4）饱和氯化钠溶液中存在溶解平衡：，通过HCl增大了c(Cl-)，使平衡逆向移动，促进NaCl析出。 （5）从饱和氯化钠溶液得到氯化钠晶体的操作为蒸发结晶、过滤。 （6）热空气吹出溴利用了溴的易挥发性质。 （7）应将含溴混合气从吸收塔底部通入，使溴与吸收液充分接触，提高吸收率。 （8）SO2溶液吸收Br2发生的离子方程式为。 （9）流程中先吹出溴再吸收的目的为将溴元素富集。 （10）饱和AgCl溶液和AgI溶液中，，由于加入足量AgNO3，则Cl-和I-均完全与Ag+反应生成沉淀，由于混合后溶液中远大于，加入足量溶液后，生成的AgCl沉淀的物质的量远多于AgI沉淀，故选D。 考点6 硫及其化合物 【典例】（2026·上海闵行·二模）多硫化钠()广泛用于水处理等行业。其中一种制备原理和流程如下： 反应原理： 反应流程： （1）a可以是_______。 A．空气 B． C． D． （2）滤渣的成分是_______。 实验室模拟用于去除废水中的，原理为： ① ② ③ （3）结合化学平衡移动原理，解释的去除率在2∼14 h先下降再上升的原因_______。 某工厂采用沉淀法测定废水中的含量(含少量等杂质)。 已知：是黑色沉淀，，。 a.量取V mL工业废水于烧杯中，加入适量稀硝酸酸化。 b.向酸化后的废水中逐滴加入溶液，直至不再产生黑色沉淀。 c.陈化，过滤，用稀硫酸洗涤沉淀3~5次。(陈化：使晶粒长大) d.将沉淀置于低温干燥箱中充分干燥，冷却至室温，称量，记录沉淀质量为。 e.重复步骤d，最终得到纯净固体质量为。 （4）步骤b中证明已过量的实验操作及现象是：_______。 （5）步骤d中采用低温干燥的原因是_______。 （6）该废水中的物质的量浓度为_______。(用含、的代数式表示) （7）测定结果含量偏高，可能的原因是_______。(不定项) A．沉淀未洗涤干净 B．使用蒸馏水洗涤沉淀 C．未陈化就直接过滤 D．沉淀时加入的溶液不足 （8）结合的性质分析，该方法测定含量的优势是_______。 碱性混合多硫化物—空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点，其工作原理如图所示。 注：a.阳离子交换膜、b.阴离子交换膜 （9）充电时，A极的电极反应式为_______。 （10）放电时，每消耗，Ⅲ室溶液的质量减少_______g。 A．18 B．23 C．36 D．68 【答案】 （1）B （2）未反应的 （3）2 h后，随着反应进行，溶液中升高，使反应①平衡正向移动，增大，促进反应③正向进行，部分沉淀转化为可溶性，去除率下降；随着不断积累，进一步升高，使反应③平衡逆向移动，重新转化为沉淀，因此去除率又升高 （4）静置，取上层清液滴加少量原废水（或溶液），若产生黑色沉淀，说明已过量 （5）热稳定性差，高温易分解，汞有毒，低温防止其挥发，污染环境 （6） （7）A （8）的溶度积极小，可以几乎完全转化为沉淀，测定误差小（灵敏度高） （9） （10）C 【解析】硫化钠晶体加入蒸馏水进行溶解，得到硫化钠溶液；溶液中加入硫粉和气体a，经过过滤可得到多硫化钠溶液，以此进行分析。 （1）根据反应原理，气体a的作用可能是搅拌或隔绝空气防止副反应，应为惰性气体，故选B； （2）硫单质不溶于水，反应后过量的硫单质被过滤除去，因此滤渣为未反应的； （3）2 h后，随着反应进行，溶液中升高，使反应①平衡正向移动，增大，促进反应③正向进行，部分沉淀转化为可溶性，去除率下降；随着不断积累，进一步升高，使反应③平衡逆向移动，重新转化为沉淀，因此去除率又升高； （4）证明沉淀剂过量，可通过检验上层清液中存在，加入产生黑色沉淀即可证明。具体为：静置，向上层清液中滴加少量原废水（或溶液），若产生黑色沉淀，说明已过量； （5）热稳定性差，高温易分解，且汞有毒易挥发，因此需要低温干燥。 （6），废水体积为，因此； （7）A. 沉淀未洗涤干净，表面吸附杂质，沉淀总质量偏大，测定结果偏高； B. 使用蒸馏水洗涤HgS沉淀易导致胶溶，造成沉淀损失，使测定结果偏低，因此导致结果偏低； C. 未陈化直接过滤，小颗粒沉淀透过滤纸，沉淀质量偏小，结果偏低； D. 加入不足，未完全沉淀，质量偏小，结果偏低。 故答案选A； （8）的溶度积极小，可以几乎完全转化为沉淀，测定误差小，准确度或灵敏度高，且操作简便； （9）充电时极为阴极，得电子被还原为，电极反应式为：； （10）放电时，极为正极， 反应，电极反应为，转移电子，膜b为阴离子交换膜，生成的移出Ⅲ室；进入Ⅲ室的质量为，移出的质量为，因此Ⅲ室质量减少； 1．知识主线 硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2 O4) ―→硫酸盐 2．转化关系 3．硫及其化合物的关键点 (1)体现S弱氧化性的两个反应：2Cu＋SCu2S、Fe＋SFeS。 (2)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。 (3)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应生成S，表现SO2的氧化性。 (4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。 (5)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，原因是H2SO3的酸性比盐酸弱，弱酸不能制取强酸。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体，可以产生相关的沉淀。 (6)酸的氧化性和氧化性酸：酸的氧化性指H＋的弱氧化性，而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性，如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。 (7)SO2和CO2作为酸性氧化物，性质极其相似，不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。 (8)C与浓硫酸反应时，反应产物的检验应按以下流程进行：无水CuSO4检验水→品红溶液检验SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。 1．（25-26高三下·上海·月考）工业硫是制造硫酸、化肥、橡胶硫化剂等基础化工产品的核心原料，还在冶金、医药等多个领域发挥着不可或缺的作用。 （1）下列关于硫叙述正确的是___________(不定项)。 A．硫的非金属性较强，所以主要以化合态存在于自然界 B．3.2g S与6.4g Cu反应能得到9.6g纯净CuS C．通过二硫键(-S-S-)将线型高分子硫化交联，交联程度越大弹性越好 D．相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，热效应(硫蒸气)<(硫固体) （2）写出基态S2-最高能级的轨道表示式：___________。 （3）乙硫醇(C2H5SH)是一种重要的合成中间体，推测其与乙醇相比，沸点较高的是___________(写结构式)。 为探究工业硫的性质并测定其纯度进行如下实验(忽略杂质反应) I．性质探究： 实验一：向试管加入工业硫、KOH水溶液，持续振荡；淡黄色固体完全溶解；继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，加足量盐酸沉淀完全溶解。 实验二：向试管加入工业硫、KOH水溶液、双氧水，持续振荡，淡黄色固体完全溶解；继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，加足量盐酸沉淀不溶解。 Ⅱ．纯度测定： ①取少量工业硫研成粉末，称取mg置于圆底烧瓶中，加入V1 mL KOH的乙醇溶液(过量)，加入蒸馏水，搅拌，85℃ 加热回流至样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。 ②冷却后，向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水，搅拌下滴加足量 30% H2O2，加热至 110℃，保持 20 min，冷却至室温。 ③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙，用 c mol·L-1HCl 标准溶液滴定至终点，平行实验多次，记录实验数据。 ④不加工业硫，做空白实验，平行实验多次，记录实验数据。 已知：25℃时，H2S的Ka1=1.0×10-7，Ka2=1.0×10-13；H2SO3的Ka1=1.2×10-2，K a2=6.2×10-8。 加入工业晶硫实验数据 空白实验数据 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 滴定前读数/mL 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 滴定后读数/mL 24.98 49.78 25.00 25.02 39.98 40.02 39.10 40.00 （4）若“实验一”中S过量，则反应时会生成。可看成是中的一个O被S替换形成的产物，则的空间构型为 ___________，能与 Ag+形成配合物离子，其中配位原子是 ___________。(Ag+的配位数为2) （5）“实验一”中0.3 mol S 与0.8 mol KOH 充分反应，若向反应后溶液中加入含0.3 mol HCl 的盐酸，得到100 mL 溶液，在25℃ 时，则该溶液的pH最接近___________。 A．14 B．13 C．12 D．11 （6）“实验二”中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为___________。 （7）下列有关“纯度测定”实验的操作表述中正确的是___________。 A．步骤①中蒸馏除去乙醇需要用到仪器球形冷凝管 B．步骤②可用水浴加热，使受热均匀 C．步骤②中应缓慢滴加H2O2溶液 D．步骤③中指示剂也可用石蕊试液 （8）测得工业硫的纯度为 ___________。 二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键(在特定条件下断开并能复原的化学键)，其光响应原理可用如图表示，已知光的波长与其能量成反比。 （9）图中实现光响应的波长：λ1___________(填“>”或“<”或“=”) λ2，其原因是___________。 【答案】（1）AD （2） （3） （4） 四面体形 S （5）B （6） （7）C （8） （9） < Se的原子半径比S大，Se-Se键的键长长，所以键能比S-S键键能小，对应的光波波长较长 【解析】实验一中，向试管中加入工业硫和KOH水溶液，持续振荡，淡黄色固体（硫）完全溶解，发生的反应为：6KOH+3S=2K2S+K2SO3+3H2O，继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，是因为K2SO3与BaCl2反应生成了BaSO3白色沉淀，加足量盐酸后沉淀完全溶解，是因为BaSO3能与盐酸反应，生成氯化钡、二氧化硫气体和水； 实验二中，向试管中加入工业硫、KOH水溶液和双氧水，持续振荡，淡黄色硫完全溶解；继续滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加足量盐酸后沉淀不溶解，则沉淀是BaSO4，进一步说明反应过程中生成了硫酸根离子。 （1）A．硫的非金属性较强，性质活泼，所以主要以化合态存在于自然界，故A正确； B．S与Cu反应生成Cu2S，故B错误； C．通过二硫键(-S-S-)将线型高分子硫化交联，交联密度过高会导致分子链运动受限，材料变硬、变脆，‌弹性下降，故C错误； D．相同条件下，硫蒸气的能量大于硫固体，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，热效应(硫蒸气)<(硫固体)，故D正确； 选AD。 （2） 基态S2-的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，最高能级为3p，轨道表示式为； （3） 乙醇分子间能形成氢键，乙硫醇(C2H5SH)分子间不能形成氢键，与乙醇相比，乙醇沸点较高，沸点较高的是。 （4）中S原子的价层电子对数为 ，S原子无孤电子对，为正四面体结构，可看成是中的一个O被S替换形成的产物，则的空间构型为四面体形；能与 Ag+形成配合物离子，S原子电负性小于O，所以其中配位原子是S。 （5）“实验一”中0.3 mol S与0.8 mol KOH 充分反应，根据反应方程式6KOH+3S=2K2S+K2SO3+3H2O，消耗0.6molKOH，生成0.2molK2S、0.1mol K2SO3，剩余0.2molKOH，若向反应后溶液中加入含0.3 mol HCl 的盐酸， HCl先与KOH反应，再与K2S反应，得到100 mL溶液，所得溶液中含有0.1molK2S、0.1molKHS、0.1mol K2SO3、0.3molKCl，c(S2-)≈c(HS-)，在25℃ 时，Ka2(H2S)=1.0×10-13，即 ，所以= ，则该溶液的pH最接近13，选B。 （6）“实验二”中淡黄色固体S被双氧水氧化为硫酸钾，反应的化学反应方程式为； （7）A．步骤①中蒸馏除去乙醇需要用直形冷凝管，故A错误； B．步骤②加热到 110℃，可用油浴加热，使受热均匀，故B错误； C．为使反应充分进行，步骤②中应缓慢滴加H2O2溶液，故C正确； D．石蕊变色范围过宽‌且‌颜色变化不明显‌，所以步骤③中指示剂不用石蕊试液，故D错误； 选C。 （8）首先计算空白实验中消耗HCl的平均体积V(空白​)，空白实验有效数据为第5、6、8组，V(空白)= ；加入工业硫时，第2次消耗HCl的体积为49.78mL-24.98mL=24.80mL，实验的有效数据为第1、3、4组，消耗V(样品)=，根据反应KOH+HCl=KCl+H2O，与硫反应的KOH的物质的量等于空白实验中HCl的物质的量减去样品实验中HCl的物质的量，即n(KOH)=c[V(空白)- V(样品)]×10-3mol，由6KOH+3S=2K2S+K2SO3+3H2O可知，n(S)=c[V(空白)- V(样品)]×10-3mol；则工业品硫的纯度为。 （9）Se的原子半径比S大，Se-Se键的键长较长，所以键能比S-S键键能小，对应的光波波长较长，所以λ1<λ2。 2．（2026·上海浦东新·一模）某化工厂采用“铁盐氧化法”处理含的烟气，减少硫酸型酸雨的形成，并经系列反应后，将最终转化为硫酸盐产品。 (1)硫酸型酸雨中不可能含有的微粒是___________。 A． B． C． D． (2)“铁盐氧化法”的实质是与的氧化还原反应。取反应一段时间后的吸收液进行实验，下列现象中，一定能证明该氧化还原反应发生的是___________。 A．滴加紫色石蕊试液，溶液显红色 B．滴加酸性溶液，紫色褪去 C．滴加硝酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 D．滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变血红色 (3)铁盐完全吸收后的溶液，工业上常通入空气处理，该步骤称为“曝气”。从“绿色化学”的角度分析，“曝气”的优点有___________。(写出一条) 实验室利用下图装置模拟上述“铁盐氧化法”的原理。 (4)装置A用于制取，下列对该实验的分析正确的是___________。(不定项) A．可以通过铜丝的升降控制反应 B．可以通过鼓入空气加速反应 C．实验中试管底部可能出现白色物质 D．反应过程中铜丝表面有黑色产生 (5)向反应一段时间后的装置B中，逐滴加入NaOH溶液，先无明显现象，后产生红褐色沉淀。分析“先无明显现象”的原因___________。 在溶液吸收的过程中，可观察到B中溶液颜色经历“棕黄色—红棕色—浅绿色”的变化过程。已知“红棕色”是因为生成了含硫配体的配离子有关。 室温下，、和的分布分数随pH变化如下图所示。 [，X表示或或] 室温下，为探究“红棕色”配离子的组成，设计如下实验方案： 实验编号 溶液①1 mL 溶液②10 mL 实验操作及现象 Ⅰ 溶液 饱和溶液 溶液①与溶液②混合后，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所得溶液红棕色依次加深 Ⅱ 溶液 饱和溶液，用NaOH固体调整溶液 Ⅲ 溶液 饱和溶液，用NaOH固体调整溶液 (6)上述实验中，能够说明“红棕色”配离子的配体为的实验依据是___________。 (7)若该配离子为，继续通入至体系pH小于5时，溶液由红棕色变为浅绿色，其离子方程式为：___________。 (8)实验所用“溶液②”的体系中，含硫微粒仅为、和，且在调节pH过程中三者总物质的量保持不变。结合上图所示的分布分数图，回答下列问题： ①说明溶液呈酸性的主要原因___________。 ②当为0.4时，溶液的pH可能为___________。(精确到小数点后2位) 【答案】(1)A (2)D (3)氧气可将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe3+可重复利用 (4)AC (5)溶液中溶有SO2，生成了H2SO3，滴加的NaOH溶液先与H2SO3反应 (6)随着pH的增大，溶液中的，且红棕色也随之加深 (7) (8) 在水溶液中，的电离大于水解，溶液成酸性 1.74或7.38 【解析】（1）A．H2S是还原性气体，通常不会在酸雨中稳定存在，尤其在酸性环境中易被氧化，A符合题意； B．SO2溶于水生成亚硫酸，是酸雨的成分之一，B不符合题意； C．酸雨显酸性，故酸雨中含有H+，C不符合题意； D．空气中含有大量CO2，CO2溶于水生成碳酸，故酸雨中可能会含有碳酸，D不符合题意； 故答案选A； （2）A．含Fe3+和SO2的水溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故无法证明Fe3+和SO2是否发生氧化还原反应，A错误； B．SO2也能被将酸性高锰酸钾溶液还原，使其褪色，B错误； C．滴加硝酸酸化的溶液，溶液中含有的硝酸会将SO2氧化成，最终生成白色沉淀BaSO4，C错误； D．滴加KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水，溶液变血红色，说明吸收液中有Fe2+，进而说明Fe3+和SO2发生了氧化还原反应，D正确； 故答案选D； （3）“曝气”过程中，氧气可将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe3+可重复利用； （4）A．通过铜丝的升降，即通过铜丝与浓硫酸的接触与否来控制反应，A正确； B．若鼓入空气，会导致体系中有氧气，氧气具有氧化性，会对Fe3+的氧化性造成干扰，B错误； C．A中生成CuSO4，浓硫酸具有吸水性，则试管底部可能析出无水CuSO4白色固体，C正确； D．Cu2O是红色的，且在强氧化剂浓硫酸的环境中生成+1含铜化合物不合理，D错误； 故答案选AC； （5）溶液中溶有SO2，生成了H2SO3，滴加的NaOH溶液先与H2SO3反应，无明显现象； （6）随着pH的增大，溶液中的增大，且红棕色也随之加深，说明“红棕色”配离子的配体为； （7）结合分布图可知，溶液pH小于5时，与SO2反应生成Fe2+、和，反应的离子方程式为； （8）①在水溶液中存在电离平衡（）和水解平衡（），由分布图可知，H2SO3的电离平衡常数K1、K2分别为10-1.92和10-7.2，的水解平衡常数为，故电离程度大于水解平衡常数，溶液成酸性； ②，当为0.4时，溶液的pH<1.92或pH>7.2，当溶液pH<1.92时，有，解得，pH≈1.74；当溶液pH>7.2时，有，解得，pH≈7.38。 考点7 氮及其化合物 【典例】（25-26高三上·上海·阶段练习）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。已知。 (1)下列说法错误的是_______。 A．等物质的量的X、Y中含有相同数目的氧原子 B．步骤⑤属于氮的固定 C．步骤①~⑦均发生氧化还原反应 D．为加快反应速率，该循环过程应在高温下进行 (2)下列说法错误的是_______。 A．轻胺组成元素的第一电离能大小顺序为 B．溶液中和数均为 C．根据的热稳定性强于可知O元素的非金属性强于N D．和所含的中子数相同 【答案】(1)D (2)AB 【分析】由氮的循环转化及X、Y为氮氧化物，结合反应②（亚硝酸盐还原酶参与）、反应③（X还原酶参与），可推知X为NO，Y为N2O。 【解析】（1）A．根据分析，等物质的量的NO和N2O中，氧原子的物质的量之比为1：1，所以含有相同数目的氧原子，A正确； B．氮的固定是将游离态的氮（N2）转化为含氮化合物的过程，步骤④中N2在固氮酶作用下转化为含氮化合物，属于氮的固定，B正确； C．步骤① - ⑦中，氮元素的化合价均发生了变化，均发生氧化还原反应，C正确； D．高温下，酶（蛋白质）会发生变性，失去催化活性，不能加快反应速率，所以该循环过程不能在高温下进行，D错误； 故选D。 （2）A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于O，所以第一电离能大小顺序为H<O<N，A错误； B．NaNO2溶液中，会发生水解：，所以溶液中，的物质的量小于0.1mol，即数小于，B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，H2O的热稳定性强于NH3，可知O元素的非金属性强于N，C正确； D．的中子数为15 - 7 = 8，的中子数为16 - 8 = 8，所含的中子数相同，D正确； 故选AB。 1．知识主线 铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐 2．转化关系 3．氮及其化合物的关键点 (1)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态，故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。 (2)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。 (3)通常收集气体的方法中，NH3只能用向下排空气法收集；NO只能用排水法收集；NO2只能用向上排空气法收集。 (4)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。 (5)浓、稀硝酸均具有强氧化性，故与金属反应时都不能生成H2，但二者反应气体产物不同，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且一般硝酸的浓度越小，还原产物的化合价越低。 (6)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生)，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。 (7)实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH需用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。 (8)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。 (9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。 (10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。 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】(1)B (2)BD (3)BD (4)D (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 【解析】（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。 2．（25-26高三上·上海·期中）氮元素在地球上含量丰富，是构成生命体的基本元素之一，氮及其化合物的转化具有重要应用。 (1)元素周期表中N与其同一周期相邻元素的第一电离能从小到大的顺序为___________(填元素符号) (2)我国科学家实现了用氮气、二氧化碳和水在常温下合成尿素。该方法属于___________。 A．人工固氮 B．自然固氮 C．大气固氮 D．生物固氮 下图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 (3)下列说法不正确的是___________。 A．固氮过程中，只做氧化剂 B．硝化过程需要有氧化剂参与 C．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D．同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 (4)反硝化过程中，可作为反应的还原剂。请补全并配平该反应的离子方程式___________。 _________+____ (5)潜艇中使用的液氨——液氧燃料电池工作原理如图所示。 该装置工作时，下列说法正确的是___________。 A．将电能转化为化学能 B．电极a作正极 C．电解质溶液中离子向电极a移动 D．每消耗，转移电子 (6)人类需要大量的氨气，电化学合成氨在工业上起着相当重要的作用，电解法合成氨反应装置如图所示。a极的电极反应式为___________。 合成氨气溶于水可以制得氨水，工业生产尾气中的捕获常用氨水吸收。 已知：的，的，。 (7)写出正好完全反应生成正盐时，吸收反应的化学方程式___________。 (8)所得的正盐溶液显___________。 A．酸性    B．碱性    C．中性 (9)/NO摩尔比对NO脱除率、转化率影响如下图，最佳摩尔比是___________，理由是___________。 【答案】(1)C<O<N (2)A (3)A (4) (5)C (6) (7) (8)B (9) 1.1 摩尔比为1.1时，NO的脱除率和NO2的转化率均达到最高 【解析】（1）N的价层电子由于处于半充满状态（2s22p3），所以其第一电离能大于相邻的C和O，由于O的核电荷数大于C，对核外电子的束缚力更强，所以O的第一电离能大于C，则从小到大的顺序为C<O<N。 （2）我国科学家在常温下利用氮气合成尿素，属于人工固氮，故选A。 （3）A．固氮过程中，N2转化为NH3，N化合价降低，N2作氧化剂，N2转化为，N化合价升高，N2作还原剂，A错误； B．硝化过程中，N由低价的NH3、转化为高价的、，需要氧化剂参与，B正确； C．反硝化过程可以补充大气中氮气，有助于弥补人工固氮对氮循环的影响，C正确； D．同化和氨化，实现了将氮元素在有机物蛋白和无机盐之间的转化，D正确； 故选A。 （4）根据得失电子守恒，发生离子方程式为。 （5）A．该装置为原电池，将化学能转化为电能，A错误； B．电极b发生氧气转化为氢氧根的还原反应，电极a发生氨气转化为氮气的氧化反应，所以电极a作负极，B错误； C．电极a作负极，失去电子，显正电，溶液中OH-向负极移动，C正确； D．正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，每消耗1 mol O2，转移4 mol电子，D错误； 故选C。 （6）由图得，a极反应式为。 （7）氨水和二氧化硫反应恰好生成正盐的方程式为。 （8）由于的水解常数为，的水解常数为，显然的水解 程度大于的水解程度，所以(NH4)2SO3溶液中以的水解为主，溶液显碱性。 （9）由图得，摩尔比为1.1时，NO的脱除率和NO2的转化率均达到最高，所以最佳摩尔比为1.1。 考点8 金属元素、非金属元素间的相互转化 【典例】（2024·上海长宁·二模）纳米硫化亚铁是一种很有潜在价值的新材料，值得深入研究。 （1）关于铁元素的认识正确的是_________。 A．能存在于人体的血红蛋白中 B．是地壳中含量最多的金属元素 C．单质是人类最早使用的金属 D．铁的氧化物都具有致密的结构 （2）可用于检验FeSO4溶液是否变质的是_________。 A．稀盐酸 B．酚酞试液 C．KSCN溶液 D．苯酚 （3）高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，其原因是_________。 A．能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌 B．可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质 C．能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌 D．可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质 （4）Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点最高的是____。 A．FeO    B．CoO    C． NiO 纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以CrO等形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知: Ksp(FeS)=6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10－17;H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10－7、Ka2=1.3×10－13。 （5）在弱酸性溶液中，反应FeS+H+Fe2++HS－的平衡常数K的数值为____。 在pH=4~7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是____________。 （6）FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_________。 A．2 B．4 C．6 D．8 （7）在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。图1中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来_________。 （8）FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物_______。 【答案】（1）A （2）CD （3）（4）C （5） c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，所以除去Cr(Ⅵ)反应慢了 （6）B （7） （8）Fe2O3 【解析】（1）A．血红蛋白中含有铁元素，故A正确； B．地壳中含量最多的金属元素是Al，故B错误； C．人类最早使用的金属是Cu，故C错误；     D．铁的氧化物不一定具有致密的结构，如铁锈疏松多孔，故D错误； 选A。 （2）FeSO4溶液是变质生成Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，Fe3+遇苯酚溶液紫色，可用于检验FeSO4溶液是否变质的是KSCN溶液或苯酚，选CD。 （3）Na2FeO4中Fe元素显+6价，具有强氧化性，能杀菌消毒，Na2FeO4的还原产物为Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，吸附水中杂质，所以高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，选D。 （4）Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，Ni2+的半径最小 ，晶格能最大，所以熔点最高的是NiO，选C。 （5）在弱酸性溶液中，反应FeS+H+Fe2++HS－的平衡常数K= 。 c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，所以除去Cr(Ⅵ)反应慢。 （6）FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，所以FeS2晶体的一个晶胞中S的数目4，选B； （7） 用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来，如图。 （8）设800℃时FeS2氧化成含有两种元素的固体产物FeOx，，x=1.5，所以该氧化产物的化学式为Fe2O3。 1．直线型转化 ABC (1)X为O2 Na―→Na2O―→Na2O2 N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2 S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3 C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2 伯醇―→醛―→羧酸 (2)X为CO2 NaOHNa2CO3NaHCO3 (3)X为强酸，如HCl Na[Al(OH)4]Al(OH)3AlCl3 Na2CO3NaHCO3CO2 (4)X为强碱，如NaOH AlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4] 2．交叉型转化 3．三角型转化 4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应 (1)金属―→金属：金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。 (2)金属―→非金属：活泼金属＋H2O(或H＋)―→H2，2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)非金属―→非金属：2F2＋2H2O===4HF＋O2，2C＋SiO2Si(粗)＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓(X＝Cl、Br、I)。 (4)非金属―→金属：用H2、C冶炼金属。 1．（23-24高三上·上海宝山·阶段练习）下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。    (1)X的化学式为_____，将X与混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_____(填字母)。 A．    B．    C．    D． (2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应，生成_____(填字母)气体。 A．    B．    C．和 (3)欲制备，从氧化还原角度分析，下列合理的是_____(填字母)。 A． B． C． D． (4)工业制硫酸中，转化②是在_____(填字母)中进行的。 A．接触室    B．沸腾炉    C．蒸馏塔    D．吸收塔 进行转化③时，不用水而用98.3％的浓吸收，原因是_____。 (5)硒元素与硫元素同族，在周期表中的位置为_____。 (6)利用电化学法也可处理尾气，装置如下图所示。氧化吸收器中为溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以Pt为阴极，中间用质子交换膜隔开。    电解反应器中，阴极的电极反应式为_____。 【答案】(1) H2S C (2)C (3)B (4) A 防止形成酸雾，降低吸收效率 (5)第四周期ⅥA族 (6) 【解析】（1）由X的价态及类别可知X为H2S，H2S与反应生成S单质，反应方程式为：，此反应中H2S作还原剂，失电子生成的S单质为氧化产物，作氧化剂，得电子生成的S单质为还原产物，氧化产物与还原产物的质量之比为2：1； （2）W的浓溶液为浓硫酸，反应开始阶段Fe与浓硫酸加热生成和硫酸铁，当硫酸浓度变稀后，铁与氢离子反应生成氢气，故C正确； （3）中S的平均价态为+2价，A中中S的化合价均低于+2价，不满足氧化还原反应化合价有升有降的原则，故A错误； 中S的化合价分别为+4、0，转化为时，化合价有升有降，符合氧化还原反应的化合价变化规律，故B正确； 中S的化合价分别为+4、+6，均高于+2价，不满足氧化还原反应化合价有升有降的原则，故C错误； 中S的化合价均为+4，均高于+2价，不满足氧化还原反应化合价有升有降的原则，故D错误； （4）工业制硫酸中，二氧化硫在接触室中被氧气氧化为三氧化硫，故A正确；三氧化硫被吸收时，不用水而用98.3％的浓吸收，是因用水易形成酸雾，影响吸收效率； （5）核外电子排布为2，8，18，6，位于第四周期ⅥA族； （6）氧化吸收器中，Fe2(SO4)3将H2S氧化，生成FeSO4、S等。电解FeSO4的反应器中，阳极为Fe2+-e-=Fe3+，阴极H+得电子生成H2，电极反应式为。 2．（2024·上海宝山·二模）大气污染物的主要成分是SO2、NO2、NO、CO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)下列物质，能吸收SO2同时得到化肥的是___________。 A．碱石灰 B．酸性KMnO4溶液 C．氨水 D．浓H2SO4 (2)硫及其部分化合物的“价-类”二维图如下图所示，下列说法正确的是___________。 A．X可与SO2反应生成S B．Y可由S和O2化合生成 C．Z的水溶液一定呈碱性 D．不能用浓硫酸干燥SO2 (3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O，过程如下图所示： “吸收”过程中，溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比___________。 A．变大            B．变小            C．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___________。 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H2O参与 (5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。 ①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2转化为，已知0.1mol·L-1100mLNaClO溶液，可以恰好吸收0.01molSO2。该反应的离子方程式为___________。 ②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，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NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2，下列说法正确的是___________。(NA为阿伏加德罗常数的值) A．生成1molCO2转移电子的数目为4NA B．催化剂能提高CO的转化率 C．NO是氧化剂 D．CO2是还原产物 (7)回收利用工业废气中的CO2和SO2，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．装置中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置2中电极b和电源的正极相连 写出装置2中电极a的反应式___________。 【答案】(1)C (2)A (3) B NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2↑ (4)BD (5) H2O+ClO-+SO2=+Cl-+2H+ 避免HClO见光分解 (6)C (7) B 【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SO-2e- +H2O=2H+ +。 【解析】（1）SO2为酸性氧化物，能与碱性溶液和碱性氧化物反应，氨水、碱石灰均可吸收SO2，SO2同时具有还原性，能被强氧化剂酸性KMnO4溶液吸收，但只有被氨水吸收时可以得到亚硫酸铵，故选C。 （2）X是S元素的气态氢化物，X是H2S；Y是S的+6价氧化物，Y是SO3；Z是+4价S元素的含氧酸盐，Z是Na2SO3或NaHSO3。 A．H2S可与SO2反应生成S，A正确； B．S和O2化合生成SO2，不能得到SO3，B错误； C．Na2SO3溶液呈碱性，NaHSO3溶液呈酸性，C错误； D．SO2不和浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥，D错误； 故选A。 （3）①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； ②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2.5pm的颗粒物，而1pm=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．硫酸盐（含、）气溶胶中含有，转化过程有H2O参与，在水中电离生成H+、，因此硫酸盐气溶胶呈酸性，C错误； D．由图可知，该过程有H2O参与，D正确； 故选BD。 （5）①SO2和NaClO溶液发生氧化还原反应生成NaCl和Na2SO4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：H2O+ClO-+SO2=+Cl-+2H+； ②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO见光分解。 （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+CO CO2+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； 由分析可知，装置2中电极a的反应式为：。 1．（24-25高三上·上海奉贤·期中）将通入NaOH溶液中可得到含次氯酸钠(NaClO)的溶液，工业上常利用NaClO溶液处理氨氮废水(以计)。现测定氨氮脱除率受溶液pH和投料比例的影响，结果如下： 一定投料比下，pH对氨氮脱除率的影响 pH 反应前氮元素质量 反应后氮元素质量 氨氮脱除率 5.8 49.3 24.11 51.1% 6.9 49.3 19.08 61.3% 7.7 49.3 16.86 65.8% 8.8 49.3 18.88 61.7% 9.3 49.3 25.29 48.7% 一定pH下，投料比对氨氮脱除率的影响 (1)由上述信息判断，反应的最佳pH范围是______，最佳投料比是_______。 (2)实验表明在某强酸性条件下，投料比例3∶2时，氨氮脱除率只有50%。从氧化还原反应的角度分析可能的原因_______。 【答案】(1) 6.9～8.8 3.25 (2)强酸性条件下，HClO浓度较大，易分解；酸性条件下，与反应得到氯气逸出 【解析】（1）①由表中数据可知，pH在6.9～8.8时氨氮脱除率较大；由图可知=3.25时氨氮脱除率较大，则反应的最佳pH范围是6.9～8.8，最佳投料比是3.25； （2）因为在强酸性条件下，HClO浓度较大，易分解，且在酸性条件下与反应得到氯气逸出：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，故导致氨氮脱除率只有50%。 2．（25-26高三上·上海·期中）1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年，IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium，来源于绿柱石的英文名称beryl。 (1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______，该能层上最多有_______个原子轨道。 (2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面，可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。 A．中子数为6 B．电子数为4 C．质量数为8 D．质子数为10 (3)元素周期表中，Be与其相邻的主族元素如图所示，关于这四种元素说法正确的是_______。 A．都属于s区元素 B．第一电离能： C．原子半径： D．电负性： (4)含铍矿物组成复杂，常可以表示为氧化物形式，如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为，其氧化物形式为_______。 氯化铍熔点约400℃，液态不导电，在气态时存在二聚体(结构如下)。 (5)中Be原子的杂化方式为_______。 A．sp杂化　　　B．杂化　　　　C．杂化 金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法，电解前需加入氯化钠，发生如下反应：。 (6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。 (7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。 A．降低氯化铍的熔点 B．增加氯化铍的稳定性 C．增强熔融液的导电性 D．减少氯气的产生 向含溶液中加入NaOH溶液，先生成沉淀，随后沉淀溶解生成。 (8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1) (9)欲从和混合溶液中制得沉淀，应选用的试剂是_______。 A．NaOH溶液 B．氨水 C． D．盐酸 【答案】(1) L 4 (2)A (3)CD (4) (5)B (6) (7)AC (8)5.6 (9)B 【解析】（1）Be的原子序数为4，基态原子核外电子排布式为，最高能级为2s，能层符号为L；L层包含S能级（1个轨道）和P能级（3个轨道），所以该能层上最多有4个原子轨道； （2）A．中，中子数=质量数质子数=104=6，A正确； B．电子数=质子数-电荷数=4-2=2，B错误； C．质量数=10，C错误； D．质子数=原子序数=4，D错误； 故答案选A。 （3）A．Li、Be、Mg属于s区元素，B属于p区元素，A错误； B．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但Be的2s轨道全满，第一电离能大于B，B错误； C．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，所以原子半径：Li>Be，C正确； D．同主族元素电负性从上到下逐渐减小，所以电负性：Be>Mg，D正确； 故答案选CD。 （4）将绿柱石的化学式改写成氧化物形式，按照活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水的顺序，可得； （5）中，每个Be原子与3个Cl原子形成共价键(其中一个是配位键)，且没有孤电子对，所以Be原子的杂化方式为杂化； （6）电解时， Be在阴极析出，中的+2价Be得到电子生成Be，电极反应式为：； （7）A．加入NaCl可形成混合熔融体系，降低氯化铍的熔点，A正确； B． NaCl对氯化铍的稳定性无增加作用，B错误； C． 氯化铍是共价化合物熔融状态下不导电，NaCl在熔融状态下能电离出离子，增强熔融盐的导电性，C正确； D． NaCl的加入与减少氯气产生无关，D错误； 故答案选AC。 （8）沉淀完全时，，的，，，； （9）A．NaOH溶液是强碱溶液,已知向含溶液中加入NaOH溶液，沉淀会溶解生成，所以NaOH溶液不能使转化为沉淀，A错误； B．氨水是弱碱，与氨水反应时会转化为沉淀；而与氨水不反应，这样就能从混合溶液中制得沉淀，B正确； C．通入混合溶液中，会与反应生成沉淀，同时与反应也会生成沉淀，这样会得到两种沉淀，无法单独制得沉淀，C错误； D．盐酸是强酸，加入盐酸后，会与盐酸反应生成沉淀，与盐酸反应，沉淀会溶解，最终不能得到沉淀，D错误； 故答案选B。 3．（23-24高三上·上海·期中）“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题： 【无机非金属材料】 (1)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。晶体硅所属的晶体类型是_______，晶体中每个硅原子都采用_______杂化，与紧邻的_______个原子以共价键结合。 这种材料可以按下列方法制备： SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) (2)写出步骤I的化学方程式：_______。 (3)步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0°C) 中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl (沸点为-84.7℃)，提纯SiHCl3的实验方法是_______。              a. 过滤  　　      b.分液   　　      c. 分馏     　　   d. 结晶 所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要_______。 a. 蒸馏烧瓶   　　 b. 圆底烧瓶  　　  c.冷凝管  　　   d. 试管 【磁性材料】 (4)这种黑色磁性材料含有某种铁的氧化物，若将该氧化物溶于稀硫酸中，简述检验所得溶液中铁元素较低价态正离子的实验操作方法_______。 【激光材料】 (5)我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化物：_______。 (6)Al2O3在一定条件下可制得氮化铝晶体。氮化铝是一种极有前途的电子绝缘基片材料，化学稳定性好，耐高温、酸、碱，抗冲击能力强，其晶胞结构如图所示。下列说法中正确的有_______。                a.氮化铝属于离子晶体 b.氮化铝分子式为AlN      c.氮化铝可用于制造切割金属的工具 d.1个氮化铝晶胞中含有9个铝原子   e.氮化铝晶体中铝的配位数为2 f.氮化铝晶胞和氯化钠晶胞相同 (7)氮化铝可通过下列反应制备：Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO，反应物与生成物中属于非极性分子的电子式是_______。 【高分子材料】 (8)一种新型高效净水剂[AlFe(OH)nCl6-n]m属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为_______。         a.+2       　　     b.+3      　　   c.+m        　　        d.+n 【合金材料】 (9)取等质量的两份某镁铝合金，分别加入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，标准状况下产生的H2体积分别为100mL、90mL。则该合金中镁、 铝的质量之比为_______。 (10)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O， 补充完整并配平下列反应方程式：_______。 _____Cl2 +____Na2CO3 +_____ = ___NaHCO3 +____NaCl+____Cl2O 【答案】(1) 共价晶体 sp3 4 (2)SiO2+2CSi+2CO↑ (3) c ac (4)取少量该溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变色，通入氯气后溶液为红色，说明员溶液中含有Fe2+ (5)Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O ═ 2[Al(OH)4]- (6)c (7) (8)b (9)4：27 (10)2Cl2 +2Na2CO3 + H2O=2NaHCO3 +2NaCl+Cl2O 【解析】（1）晶体硅是由硅原子通过共价键构成的，每个硅原子与其它4个硅原子通过Si-Si相连接，故所属的晶体类型是共价晶体，晶体中每个硅原子都采用sp3杂化，与紧邻的4个原子以共价键结合。 （2）工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅，步骤Ⅰ的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO↑。 （3）步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0°C) 中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl (沸点为-84.7℃)，沸点不同，根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏； 选 c。 所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要蒸馏烧瓶和冷凝管。 选ac。 （4）具有磁性的黑色材料含有某种铁的氧化物即Fe3O4，与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，离子方程式为：Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O；亚铁离子易被氧化为铁离子，铁离子与硫氰化钾反应得到血红色溶液，则简述检验所得溶液中铁元素较低价态正离子Fe2+的实验操作方法：取少量该溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变色，通入氯气后溶液为红色，说明员溶液中含有Fe2+。 （5）两性氧化物既能和强酸反应又能和强碱反应，红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化物：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O ═ 2[Al(OH)4]-。 （6）a．氮化铝不属于离子晶体，属于共价晶体，不选； b．氮化铝晶体不属于分子晶体，没有分子式，铝原子位于顶点、面心，1个晶胞含有铝原子数目为，4个N位于晶胞内，则个数比为1：1，化学式为AlN，不选； c．氮化铝硬度大，抗冲击能力强，可用于制造切割金属的工具，选； d．1个氮化铝晶胞中含有4个铝原子，不选；   e．据图，氮化铝晶体中铝的配位数为4，不选； f．氯化钠晶胞示意图为，氮化铝晶胞和氯化钠晶胞不同，不选； 选c。 （7） Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO中，氮气属于非极性分子，其电子式是：。 （8）一种新型高效净水剂[AlFe(OH)nCl6-n]m中铝元素显+3价，氢氧根为-1价，氯元素为-1价，各元素的化合价代数和为0，故铁元素的化合价为+3价。         选b。 （9）因为铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，而镁不反应，所以90mL氢气为铝与氢氧化钠溶液反应生成，又铝和镁都能与盐酸反应生成氢气：、，所以100mL氢气为铝和镁与盐酸反应生成，根据得失电子守恒，则铝生成90mL氢气，镁生成100mL-90mL=10mL氢气，铝生成的氢气的物质的量=镁生成的氢气的物质的量×9，所以合金中镁，铝的质量之比为(10×24)：(90××27)=4：27。 （10）反应中氯气是自身氧化还原反应，化合价从0价变化为-1价和+1价，依据原子守恒进而电子守恒得到，反应物缺项为H2O，配平的化学方程式为：2Cl2+2Na2CO3+H2O＝2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。 4．（2024·上海·高考真题）从1771年获得氟化氢到1886年通过电解法制备氟单质，经历一百多年时间。目前，含氟化合物已广泛应用于医药、材料等领域。 (1)在元素周期表中，氟元素的___________。 A．原子半径最小 B．第一电离能最小 C．元素电负性最强 D．最高正化合价为+7 (2)18F标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测，下列关于18F与19F的说法正确的是___________。 A．二者属于同种核素 B．二者互为同素异形体 C．18F比19F少一个电子 D．18F比19F少一个中子 (3)工业用氟化钙与浓硫酸在加热条件下制备HF气体，相应的化学方程式为___________。该反应中，浓硫酸体现了酸性和___________。 A．吸水性   B．脱水性   C．强氧化性   D．难挥发性 (4)据研究，液态氟化氢中存在电离平衡3HFX+，微粒X的化学式为___________，的结构为，其中F-与HF之间的作用力为___________。 (5)氟单质具有强氧化性，常温下能与铁、银等大多数金属发生反应，但在工业上可用铜制容器储存氟单质，可能的原因是___________。 PtF6的极强的氧化剂，历史上Xe和PtF6在一定条件制备了稀有气体离子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。其制备的反应历程①~⑤如图所示： (6)由上述反应历程可知，该反应的催化剂是___________。 A．PtF B．PtF C．F- D．XeF (7)上述反应历程中属于氧化还原反应的是___________。 A．② B．③ C．④ D．⑤ 在一定温度下，Xe与F2能形成气态氟化氙XeFn(n=2，4，6)。 (8)向50 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol的Xe和9.0 mol的F2，反应10 min后，混合气体的物质的量变为8.9 mol，其中三种氟化氙的物质的量的比n(XeF2)：n(XeF4)：n(XeF6)=1：6：3，则0~10 min内v(XeF4)=___________mol·L-1·min-1。 【答案】(1)C (2)D (3) CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑ D (4) H2F+ 氢键 (5)氟气与铜反应生成致密的氟化膜，阻止氟气与铜继续反应 (6)C (7)AB (8)6.0×10-4 【解析】（1）氟元素位于第二周期第ⅦA族，在元素周期表中，氟元素的电负性最强，第一电离能也不小，但不是最大的，第一电离能最大的是氦，氟没有最高正化合价，原子半径最小的是H元素，答案选C。 （2）A．二者质子数相同，中子数不同，属于同种元素的不同核素，A错误； B．二者质子数相同，中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，B错误； C．二者质子数相同，核外电子数相同，C错误； D．18F比19F少一个中子，D正确； 故答案选D。 （3）工业用氟化钙与浓硫酸在加热条件下制备HF气体，相应的化学方程式为CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑；该反应中，浓硫酸体现了酸性和难挥发性。 （4）液态氟化氢中存在电离平衡3HFX+，根据原子守恒可知，其中X为H2F+，的结构为，其中F-与HF依靠氢键相连接。 （5）氟单质具有强氧化性，常温下能与铁银等大多数金属发生反应，但在工业上可用铜制容器储存氟单质，可能的原因是氟单质与铜反应生成了致密的氟化铜保护膜，覆盖在铜表面，阻碍铜与氟气进一步反应。 （6）由图可知，参与第①步反应，在最后一步反应中生成，是该反应的催化剂，则F-为该反应的催化剂。 （7）上述过程中②与③存在Xe和Pt元素的化合价发生改变，属于氧化还原反应。 （8）氟气通入Xe中会产生XeF2、XeF4、XeF6三种氟化物气体，50 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol的Xe和9.0 mol的F2，反应10 min后，混合气体的物质的量变为8.9 mol，且三种氟化物的比例为n(XeF2)：n(XeF4)：n(XeF6)=1：6：3，设生成的XeF2、XeF4、XeF6分别为a mol、6a mol、3a mol，根据方程式：则有a+12a+3a=(10-8.9) mol=1.1 mol，解得a=0.05 mol，生成的XeF4为0.05 mol×6=0.3 mol，10 min内XeF4的化学反应速率为v(XeF4)=。 5．（2025·上海·高考真题）铁红是一种常见的铁的化合物。最早，史前人类利用赭石沉淀物获得浅黄色和红色绘画颜料，其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红 (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． D． (2)如图所示，加热试管中的铁粉和硫粉，下列说法正确的是_______。 A．移开酒精灯后，固体保持红色 B．反应中S只做还原剂 C．反应中主要产生的气体副产物为SO3 D．最终得到黑色的Fe2S3固体 (3)基态铁原子中，_______。 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．核外电子共占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，产生[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2，溶液变为血红色。 (4)下列关于饱和FeCl3溶液的说法正确的是_______。 A．常温下显中性 B．加入铁粉后溶液变为红褐色 C．遇沸水时产生胶体 D．加入氨水后产生白色沉淀 (5)在配合物中，内界为_______，配体有_______种 工业盐酸常混有少量Fe3+，会使溶液呈黄色，是因为形成了一系列含铁配合物，这些配合物可简写为[FeClx]3-x(x=1，2，3，4)。 室温下，在溶液中Fe3+与Cl-存在平衡：Fe3+(aq)+xCl-(aq)[FeClx]3-x(aq) (6)现加水稀释FeCl3溶液至体积为原来的两倍，则溶液中Fe3+的物质的量_______。 A．增大B．不变C．减小 并用离子积Q与平衡常数K的大小关系解释变化的原因_______。 (7)室温下，x取不同值时，对应的平衡常数见下表： x 1 2 3 4 K 30.20 134.90 97.72 1.02 某工业盐酸中c(Cl-)=12.00mol·L-1，则c(FeCl3)的摩尔分数为_______。(用小数表示，精确到小数点后2位) 已知：c[(FeClx)3-x]的摩尔分数== 【答案】(1)A (2)A (3)C (4)C (5) 2 (6) A 所有离子浓度变为原来，，平衡逆移 (7)0.80 【解析】（1）、、均为黑色，赭红的主要成分是，故选A； （2）A．铁粉和硫粉的反应为放热反应，移开酒精灯后固体保持红热，A正确； B．硫在反应中化合价从0价降至-2价（FeS），硫只作​​氧化剂​​，而不是还原剂，B错误； C．该反应在加热条件下主要生成FeS，基本不产生SO3气体；若有少量气体产生，是硫和氧气反应生成的二氧化硫，而不是SO3，C错误； D．该反应在加热条件下主要生成FeS，D错误； 故选A； （3）铁为26号元素原子，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2； A．有7个不同能级的电子，A错误； B．结合Fe的电子排布式可知，有4个未成对电子，B错误； C．结合Fe的电子排布式可知，核外电子共占据1+1+3+1+3+5+1=15个原子轨道，C正确； D．同一能级能量相同，结合Fe的电子排布式可知，有7种能量不同的电子，D错误； 故选C； （4）A．氯化铁溶液中三价铁离子水解，导致溶液显酸性，A错误； B．加入铁粉后，三价铁和单质铁反应生成氯化亚铁，溶液变为浅绿色，B错误； C．饱和氯化铁溶液滴加到沸水中，三价铁水解可以产生氢氧化铁胶体，C正确； D．加入氨水后产生红褐色氢氧化铁沉淀，D错误； 故选C； （5）结合配合物的结构可知，其内界为，配体有SCN-、H2O两种； （6）所有离子浓度变为原来，，平衡逆移，使得溶液中铁离子的物质的量增大，故选A； （7）、、、，=。 6．（2026·上海普陀·二模）我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功，开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点，未来将成为替代传统船用燃油的主力。 (1)下列说法中正确的是___________。 A．工业上用“绿氢”生产氨燃料，属于大气固氮 B．氨燃料的使用，有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现 C．传统船用燃油的主要成分是油脂 D．传统船用燃油可通过石油裂解获得 (2)氨燃料比液氢储运便捷，普通加压或-33℃环境即可液化保存，其原因可能有：___________、___________。 (3)合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。 ①合成氨反应的N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH=___________kJ·mol-1(用图中字母表示)。 ②下列说法正确的是___________。(不定项) A．反应历程中存在4个基元反应        B．反应历程中存在σ键和π键的断裂和形成 C．反应需在高温条件下才能自发进行    D．决速步的反应方程式为NH2*＋H*=NH3* (4)在不同压强下，按(H2)=0.75，(N2)=0.25组成进料(物质i的物质的量分数：)，反应达到平衡时氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①下列说法正确的是___________。(不定项) A．压强P1＞P2 B．平衡常数KA=KB＞KC C．达到平衡时，反应速率vB＞vA D．D处迅速升温由T1到T2，此时v正＜v逆 ②在容积为2 L的密闭容器中投入共1 mol反应气体，5 min后达到A处平衡状态，则氮气的反应速率v(N2)=___________mol⋅L−1⋅min−1。 ③压强为P1时，按(H2)=0.675，(N2)=0.225，(Ar)=0.1组成进料，在下图中画出平衡时氨的物质的量分数与温度的关系曲线___________。 电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (5)生成的电极反应式为___________。 (6)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 【答案】(1)B (2) NH3相对分子质量比H2大（极性分子），分子间作用力较大 含有分子间氢键，故沸点较高，易液化保存 (3) -2(a-b)或2b-2a AD (4) ACD 0.01 (5) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (6)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 【解析】（1）A. 工业用氢气合成氨属于人工固氮，大气固氮是自然条件下氮气转化为含氮化合物（如雷电固氮），A错误； B. 氨燃料不含碳，燃烧不排放，有助于实现“碳达峰、碳中和”，B正确； C. 传统船用燃油的主要成分是烃类混合物，不是油脂，C错误； D. 船用燃油主要通过石油分馏/裂化获得，石油裂解主要用于生产小分子烯烃，D错误； 故选B。 （2）分子间存在氢键，分子间作用力远大于液氢，因此普通加压或稍降温即可液化，储运更便捷。 （3）图中为，反应物相对能量为0，生成物相对能量为，该反应；总反应计量数为其2倍，故。②  A. 1个过渡态对应1个基元反应，图中共4个过渡态，因此有4个基元反应，A正确； B. 反应中断裂σ键和π键，断裂σ键，仅生成N-Hσ键，没有π键生成，B错误； C. 合成氨、，根据，反应低温自发，C错误； D. 活化能最大的步骤为决速步，图中的活化能最大，是决速步，D正确； 故选D。 （4） A. 合成氨是气体分子数减少的反应，压强越大，平衡物质的量分数越大；相同温度下​的更大，故​，A正确； B. 合成氨放热，温度升高平衡常数减小，KA＞KB＞KC，B错误；C.温度越高反应速率越快，B点温度高于A点，故vB>vA，C正确；D.升温后合成氨平衡逆向移动，因此v正＜v逆，D正确。② 设平衡时转化的​为，总起始气体为：​​平衡总物质的量，A点，解得，因此。③ 曲线趋势与原​曲线一致（随温度升高降低），同温度下小于原​曲线，整体位于原​曲线下方。 （恒压下加入惰性气体，反应物分压减小，平衡逆向移动，物质的量分数降低）即：。 （5）在阴极得电子生成，N从+5价变为-3价，得8e⁻，酸性环境下用配平电荷和原子，得到上述电极反应。 （6）pH过低时，浓度过大，易发生析氢副反应（），产率降低；pH过高时，浓度过小，氧化性减弱，反应速率减慢，产率降低，因此pH为6~8时产率较高。 7．（2026·上海长宁·一模）由于煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)，因此以硫及其化合物的性质和转化为基础，检测煤中全硫含量成为一项热门课题。 （1）下列关于硫及其化合物的转化，说法正确的是_______。(不定项) A．硫酸型酸雨产生途径之一： B．用少量处理过量的： C．用过量氨水处理工业尾气中的： D．用、证明的还原性： （2）在硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列有关说法正确的是_______。 A．是含有极性键的非极性分子 B．能使紫色石蕊试液先变红后褪色 C．接触室中的催化剂为铁触媒 D．等体积混合的和使石蕊试液仅变红 库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含、、、、。 （3）煤样需研磨成细小粉末，其目的是_______。 （4）高温下，煤中过量的碳与2.72 g (，M=136 g/mol)完全反应，理论上可生成的体积(标准状况下)约为：_______。 A．224 mL B．448 mL C．672 mL D．896 mL 通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 （5）下列关于该电解池工作时的判断正确的是_______。 A．阴极上发生氧化反应 B．电子从阳极通过导线移向电源正极 C．一段时间后溶液pH降低 D．将化学能转化为电能 （6）SO2在电解池中发生反应的离子方程式为_______。测硫仪工作时电解池的阳极反应式为_______。 （7）煤样为a g，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为_______。 已知：电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。 （8）测定过程中，需控制电解质溶液pH，当pH＜1时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为_______。测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫含量结果会_______。(填“偏高”或“偏低”) 【答案】（1）AD （2）D （3）增大煤样与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧 （4）B （5）B （6） SO2++2H2O=+3I-+4H+ 3I- -2e-= （7）% （8） 6I-+O2+4H+=2+2H2O， 偏小 【解析】由题干电解池装置图可知，左侧Pt电极与电源正极相连，是阳极，发生氧化反应，电极反应为：3I- -2e-=，右侧Pt电极与电源负极相连，是阴极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。 （1）A．硫酸型酸雨产生途径之一是燃煤过程中硫燃烧产生SO2，溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸使雨水呈酸性，反应生成的弱酸亚硫酸与空气中氧气反应生成强酸硫酸，使雨水酸性增强、pH减小，A正确； B．硫化氢在少量氧气中燃烧生成硫和水，而不是生成SO2和H2O，B错误； C．二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水，而得不到亚硫酸氢铵，C错误； D．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫不能与氯化钡溶液反应，则二氧化硫能与氯化钡和过氧化氢的混合溶液反应生成白色沉淀即BaSO4，说明二氧化硫具有还原性被H2O2氧化成H2SO4，D正确； 故答案为：AD； （2）A．二氧化硫分子中孤对电子对数为×(6-2×2)=1，价层电子对数为2+1=3，分子的空间构型是结构不对称的V形，正、负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误； B．二氧化硫具有漂白性，但不能使紫色石蕊溶液褪色，B错误； C．接触室中的催化剂为五氧化二钒，铁触媒是合成氨的催化剂，C错误； D．由反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4可知，等体积混合的SO2和Cl2通入水中全部转化为没有漂白性的HCl和H2SO4，则使石蕊试液仅变红 D正确； 故答案为：D； （3）根据影响反应速率的因素，煤样需研磨成细小粉末，目的是增大煤样与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧，故答案为：增大煤样与空气的接触面积，加快反应速率，使煤粉完全燃烧； （4）高温下，煤中过量的碳与2.72 g CaSO4(CaSO4，M=136 g/mol)完全反应，反应中硫元素全部转化为SO2，即完全反应生成SO2的物质的量等于CaSO4的物质的量为：=0.02mol，则理论上可生成SO2的体积(标准状况下)约为：0.02mol×22400 mL/mol=448 mL，故答案为：B； （5）A．已知电解池中，与电源负极相连的是阴极，阴极上发生还原反应，A错误； B．电解池中阳极发生氧化反应，失去电子，阴极发生还原反应，得到电子，故电子从阳极通过导线移向电源正极，B正确； C．由分析可知，电解过程中阳极反应为：3I- -2e-=，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，即消耗溶液中的H+，故一段时间后溶液pH升高，C错误； D．电解池是将电能转化为化学能的装置，D错误； 故答案为：B； （6）由题干信息可知，SO2在电解池中发生反应是SO2将还原为I-，自身被氧化为，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：SO2++2H2O=+3I-+4H+，由分析可知，测硫仪工作时电解池的阳极反应式为3I- -2e-=，故答案为：SO2++2H2O=+3I-+4H+；3I- -2e-=； （7）由题意得到转化关系S~SO2~~~2e-，根据电量可求出电解时转移电子的物质的量n(e-)==mol，则n(S)==mol，因此煤样中S的质量分数为×100%=%，故答案为：%； （8）当pH＜1时，在酸性条件下，溶液中溶解氧也能氧化I-生成，根据原子守恒、电荷守恒、化合价升降守恒可得生成的离子方程式为：6I-+O2+4H+=2+2H2O，管式炉中煤样燃烧时会有少量SO3产生，SO3不参与电极反应，使测得的全硫含量偏小，故答案为：6I-+O2+4H+=2+2H2O；偏小。 8．（25-26高三上·上海·期末）铬的元素名来自于希腊文“chroma”()，原意为“颜色”。 (1)生活中处处有化学。下列化学物质的应用中，错误的是___________。 A．铁红()常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 B．不锈钢是最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍，具有很强的抗腐蚀性 C．碳酸氢钠是一种常用作加工面包、饼干等食品的膨松剂 D．氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 三氧化二铬()是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾()粗品制备的流程示意图如下。 已知：． ．易溶于水，难溶于水 (2)向净化液中通入过量的可制得。写出反应的化学方程式___________。 (3)电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ①阴极室中获得的产品有和___________(填化学式)。 ②结合化学用语说明制备的原理___________。 ③取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为___________。(用含c、、的代数式表示) (4)在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是___________。 现有三种组成均为的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的溶液，析出的的物质的量之比为。已知铬离子的配位数为6。 (5)下列有关元素的原子半径和第一电离能说法正确的是___________。 A．原子半径： B．第一电离能： C．原子半径： D．第一电离能： (6)配合物甲的内界是___________，该离子含有___________键。 A．6        B．10        C．15        D．16 (7)在配合物乙中，配位原子有O和，两者物质的量之比为___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)D (2) (3) KOH 阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为 (4)0.125 (5)AD (6) D (7)A 【解析】（1）A．铁红是常用的红色颜料，用于油漆、涂料等，正确； B．不锈钢的主要合金元素是铬和镍，抗腐蚀性强，正确； C．碳酸氢钠受热分解生成​，可作食品膨松剂，正确； D．呼吸面具中作为氧气来源的是过氧化钠，氧化钠与反应不生成氧气，错误； 故选D。 （2）CO2​过量，产物为碳酸氢钾，发生反应的方程式为：。 （3）①阴极放电生成，剩余，阳极的经阳离子交换膜迁移到阴极，因此阴极还得到； ②阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为； ③加入BaCl2后发生反应，，则10 mL稀释液中，原溶液中，浓度为。 （4）蔗糖分子式为，C平均化合价为0，产物中C为+4价，1 mol蔗糖反应共失去电子；生成1 mol ，Cr从+6价变为+3价，共得到电子，根据电子守恒：，得。 （5）N、O同周期，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径，A正确，C错误；N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素O，故第一电离能，D正确，B错误，故选AD。 （6）析出AgCl的物质的量等于外界Cl⁻的物质的量，甲析出AgCl与原配合物物质的量比为2:1，说明甲外界有2个Cl-，总Cl-为3个，配位数为6，故内界含1个Cl-和5个H2O，内界为；1 mol该离子中，5个H2O含个O-H σ键，Cr与5个O、1个Cl形成6个配位σ键（配位键均属于σ键），共σ键，故选D。 （7）乙析出AgCl与原配合物物质的量比为1:1，说明乙外界有1个Cl-，内界含个Cl-；配位数为6，故内界含个H2O，配位原子为4个O（来自H2O）和2个Cl，故O与Cl的物质的量之比为，选A。 9．（25-26高三上·上海·期中）碳酸镁广泛应用于医药、保健品、食品添加剂等领域，尤其是对镁缺乏者有益。 (1)最近我国化学家成功研发了陶瓷部件的焊接技术。通过反应，然后在电子束照射下，又完全分解为纳米晶，可实现陶瓷材料的连接，并放出。下列说法不正确的是___________。 A．反应   B．可作为耐火材料 C．材料连接前后的质量没变化 D．纳米晶材料属于金属材料 (2)镁的矿物有、等。下列说法正确的是___________。 A．半径： B．电负性：O>S C．热稳定性： D．碱性：循环在捕获及转化等方面具有重要应用。 科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (3)提高平衡产率的条件是___________。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (4)计算  ___________。 (5)反应Ⅰ的随温度T的变化趋势是___________。 A． B． C． D． (6)高温下分解产生的催化与反应生成，部分历程如下图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中反应速率最慢的基元反应是___________(填序号)。 A．①    B．②    C．③    D．④ 生成水的基元反应方程式为___________。 (7)100kPa下，在密闭容器中和各1mol发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是___________(填字母)。 ②550℃下达到平衡时，___________mol。500~600℃，随温度升高平衡转化率下降的原因可能是___________。 【答案】(1)D (2)B (3)B (4)-65 (5)C (6) D (7) c 0.2 温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多，使反应Ⅲ正移，H2量减少，总的表现为H2增加量大于减少量 【解析】（1）A．反应气体分子数减少，ΔS<0，A正确； B．MgO的熔点高，且在高温下化学性质稳定，不易与酸、碱或多数金属反应，因此能够耐受极端高温环境，常用于制造耐火砖、炉材等耐火材料，B正确； C．材料连接前后MgO首先与CO2生成MgCO3，在电子束照射下，MgCO3分解为MgO和CO2，MgO前后质量不变，C正确； D．MgO纳米晶材料是金属氧化物，属于无机非金属材料，D错误； 故答案为D。 （2）A．离子电子数相同，原子序数越小，半径越大，则半径：，A错误； B．同主族元素从上至下电负性减小，则电负性：O>S，B正确； C．O半径小于S，O-H键键能大于S-H，则热稳定性：，C错误； D．Mg半径小于Ca，Mg2+与OH-结合强于Ca2+与OH-结合，则碱性：，D错误； 故答案为B。 （3）反应II放热、反应分子数减小，则低温、高压条件有利于反应进行，故答案为B。 （4）为反应I+反应II，则ΔH=ΔH1+ΔH2=+101kJ/mol-166kJ/mol=-65kJ/mol。 （5）反应I吸热、气体分子数增加，则ΔH>0、ΔS>0，因此温度增加，ΔH-TΔS在低温下为正值、高温下为负值，故答案为C。 （6）如图可知，最慢的基元反应为活化能最大的基元反应，第④步活化能最大，故答案为D；生成水的基元反应方程式为。 （7）①已知反应I为吸热反应，Ⅱ为放热反应，Ⅲ为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则碳酸镁的转化率逐渐升高，氢气的转化率下降，在360℃以下不考虑反应Ⅲ，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择性下降，所以a表示碳酸镁的转化率，b表示二氧化碳的选择性，c表示甲烷的选择性； ②在550℃下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出n(CO)=1-0.7-0.1 mol=0.2mol；因为反应Ⅱ是放热的，反应Ⅲ是吸热的，在500~600℃，随温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多，使反应Ⅲ正移，H2量减少，总的表现为H2增加量大于减少量。 10．（25-26高三上·上海嘉定·期中）锂离子电池具有高能量密度、长寿命、无记忆效应等特点，在移动通信、电动汽车、便携式设备等领域得到了广泛应用。锂电池的负极材料为Li+嵌入两层石墨层中间形成的晶体，石墨堆积方式因Li+嵌入发生改变，上下层一样，形成如图晶体结构。 (1)晶体中与相邻石墨六元环的作用力属于______。 A．范德华力 B．离子键 C．共价键 D．氢键 某种锂电池的正极材料为，充电时电极反应式为：。 (2)充电时，LiFePO4中是失电子，而不是失电子，结合微粒结构解释原因：______。 从废旧锂电池正极片(主要成分为LiFePO4，另含少量Al与石墨)中回收锂、铁、磷等元素的工艺流程如图所示： (3)拆解废旧锂电池前需要经过放电处理(将化学能转变为电能)，既可以保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是______。 (4)正极片用NaOH溶液浸泡，发生反应的化学方程式为______。 (5)“酸浸”时，加入的作用是______；该步骤中用代替更好，其优点是______。 (6)为提高酸浸的浸出率，除粉碎、搅拌、适当升温外，还可以采用的方法有______(任写一种)。 (7)向滤液①中加入调节，铁与磷的沉淀率随变化如图所示。后，随增加，铁的沉淀率仍然升高，磷沉淀率出现了减小的趋势，已知，)，可能的原因是：______。 (8)已知，若滤液②中，加入等体积的溶液后，锂的沉淀率达到，滤液③中______。 【答案】(1)B (2)Li+的最外层为2电子的稳定结构，难以失去电子，Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe2+易失去电子形成3d能级半充满的Fe3+ (3)放电使Li+从负极嵌入正极材料中，便于酸浸时溶解回收 (4)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (5) 将Fe2+氧化为Fe3+ 的还原产物为H2O，无污染，绿色环保，还原产物为NOx，污染空气 (6)延长浸出时间、适当增大硫酸浓度、多次浸出（任写一种） (7)pH>2.5后，Fe3+主要生成Fe(OH)3沉淀，与结合减少；或FePO4沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，释放 (8) 【分析】从废旧锂电池正极片(主要成分为LiFePO4，另含少量Al与石墨)中回收锂、铁、磷等元素，先加入NaOH溶液除去Al，再加入硫酸和硝酸混合液，将Fe2+氧化为Fe3+，滤渣中主要成分为石墨，向滤液中加入碳酸钠调节溶液pH，生成FePO4沉淀，向滤液②中加入碳酸钠溶液生成Li2CO3。 【解析】（1）Li+嵌入两层石墨层中间形成的晶体，晶体中与相邻石墨六元环的作用力属于离子键，故答案为B。 （2）LiFePO4中，Li+的最外层为2电子的稳定结构，难以失去电子；而Fe2+的3d轨道电子排布不稳定(3d6)，易失去1个电子形成Fe3+(稳定的3d5结构) （3）放电过程中Li+从石墨电极脱嵌，嵌入中形成，后续酸浸时Li+能随正极材料溶解进入溶液，便于分离回收。 （4）正极片(主要成分为LiFePO4，另含少量Al与石墨)，用NaOH溶液浸泡，Al与NaOH反应，发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。 （5）“酸浸”时，加入的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，用代替 的优点：的还原产物为H2O，无污染，绿色环保，还原产物为NOx，污染空气。 （6）除粉碎、搅拌、升温外，还可延长浸出时间、适当增大硫酸浓度、多次浸出等。 （7）pH>2.5时，溶液中OH-浓度增大，Fe3+优先与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀，导致Fe3+与的结合能力下降；或FePO4沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，释放，使磷沉淀率下降。 （8）滤液②中，加入等体积的溶液后，锂的沉淀率达到，混合后溶液体积加倍，剩余，剩余滤液③中。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $