第四章 非金属及其化合物(综合训练) (北京专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-29
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摘要:
**基本信息**
聚焦非金属元素化合物,整合实验探究、工业流程与新情境应用,强化化学观念与科学思维
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题|实验现象分析、工业流程判断、化学方程式正误|氯、硫、氮、硅及其化合物性质→实验现象→工业应用的推导链|
|非选择题|5题|实验探究(S与KMnO₄反应)、工业流程(脱硫制MnSO₄)、原理应用(氨氮废水处理)|元素化合物性质→实验设计→实际问题解决,体现物质转化与能量变化规律|
内容正文:
第四章 非金属及其化合物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 27 Cl 35.5 Mn 55 Ni 59 Cu 64
一、选择题:共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.下列由实验现象所得结论不正确的是
A.向溶液中滴加氢硫酸,立即产生淡黄色沉淀,证明具有氧化性
B.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ)
C.向某溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明溶液存在
D.向溶液中加入几滴氯水振荡,再加萃取,下层呈紫色,上层无色,证明还原性
2.(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
3.磷化氢()可作为电子工业原料,在空气中能自燃,具有还原性。工业上用白磷为原料制备的流程如下。下列说法错误的是
A.制备时,需在无氧条件下进行
B.反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:3
C.属于正盐
D.不考虑损失,参与反应,可产生
4.【新考法·氨转化硝酸多步反应正误判断】(2026·北京西城·二模)NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A.Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B.Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C.Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D.若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
5.【新情境·实验室模拟氨催化氧化制硝酸】(2026·北京·模拟预测)某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理,装置如下图。
实验中还发现,若撤去装置c,则装置d中观察到有白烟产生。
已知:NaOH溶液可以吸收NO2尾气,难以直接吸收NO尾气。
下列分析不正确的是
A.该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性
B.装置b中反应的化学方程式为
C.装置a、c的作用均为干燥氨气
D.为减少氮氧化物的污染,熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气
6.(2026·北京·三模)下列和含氯元素物质有关的现象,说法不正确的是
A.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰并生成白烟
B.氯水长时间放置,黄绿色变浅,酸性减弱
C.稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色
D.打开装有浓盐酸的试剂瓶,瓶口会出现白雾
7.10月16日,我国神舟十三号载人飞船成功发射!筑梦苍穹,星辰大海,再添一抹中国红!下列有关说法不正确的是
A.运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料
B.用作运载火箭壳体复合材料增强体的纤维属于有机高分子材料
C.用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为SiO2
D.载人飞船内氧气主要来自运送的高压氧气、固体燃料氧气发生器和电解水
8.我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
蛟龙号潜水器
港珠澳大桥
A.用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B.用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
国产C919
中国天眼
C.用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D.传输信息用的光纤材料是硅
A.A B.B C.C D.D
9.(2026·北京西城·二模)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,②中现象能证实①中生成指定产物的是
选项
①中实验
产物
②中现象
A
加热NH4Cl与浓NaOH的混合液
NH3
酚酞溶液变红
B
加热Cu与浓硫酸的混合物
SO2
BaCl2溶液出现浑浊
C
加热镁条与水的混合物
H2
肥皂水冒泡
D
加热1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液
1-丁烯
酸性KMnO4溶液褪色
A.A B.B C.C D.D
10.(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
11.(2025·北京·三模)完成下述实验,装置或试剂正确的是
A.检验电石与水反应的产物是乙炔
B.实验室收集C2H4
C.除去SO2中的硫酸酸雾
D.实验室制取NH3
A.A B.B C.C D.D
12.(2026·北京石景山·二模)下列方程式与所给事实相符的是
A.铁在氯气中燃烧:Fe + Cl2FeCl2
B.用MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3:2Fe3+ + 3MgO + 3H2O= 2Fe(OH)3 + 3Mg2+
C.Cl2制备漂白粉:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
D.苯酚钠溶液中通入CO2,出现白色浑浊:2 + H2O + CO2→2+ Na2CO3
13.(2026·北京·模拟预测)为探究SO2与K2FeO4的反应产物,进行如下实验。向碱性K2FeO4溶液中通入SO2,充分反应后过滤,得到沉淀X和滤液Y。将沉淀X洗净后,分别用足量且相同pH的盐酸、草酸(H2C2O4)溶液完全溶解。对所得溶解液,分别进行①~⑤实验(忽略空气的影响),如下图所示。
已知:i.X中可能含有Fe3+、、、OH-。
ii.。
下列说法不正确的是
A.仅凭实验②,不能判断沉淀X中是否含有
B.实验③中蓝色褪去,是因为I2被还原的速率快于I-被Fe3+氧化的速率
C.使用草酸溶解X的目的是形成,以促进X的溶解
D.结合氧化还原反应规律与上述实验,推断滤液Y中一定含有
14.(2026·北京·三模)NaClO2是重要的含氯消毒剂。一种制备NaClO2的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是
已知:i.NaClO2饱和溶液结晶时,温度低于38℃析出;38℃~60℃,析出NaClO2;
ii.60℃以上NaClO2易分解。
A.“滤渣”的主要成分为CaCO3
B.流程中两处盐酸的作用不同
C.操作a:减压蒸发(控制温度为55℃),将溶液冷却至38℃,趁热过滤
D.理论上,该流程中=2:1
二、非选择题:共5题,共58分。
15.(10分)(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
16.(10分)【新情境·氨氮废水处理综合原理探究】(2026·北京顺义·二模)工业排放的氨氮废水(主要以存在)是水体主要污染物之一。高效、科学的废水处理,有助于保护水中生态系统,维护人类健康。
(1)生物硝化法。利用氨氧化细菌等微生物催化转化氨氮。
①废水中两步硝化反应的热化学方程式为:
ⅰ、 ∆H=-546kJ·mol-1
ⅱ、 ∆H=-146kJ·mol-1
被完全氧化为的热化学方程式为______。
②温度升高,反应速率加快,但温度高于时,反应速率急剧下降,去除率降低。可能原因是______。
③硝化过程中,水体pH过低会抑制的硝化。从平衡移动的角度解释原因______。
(2)化学氧化法。以为氧化剂,可将废水中的氨氮转化为氮气。
①理论上,3 mol可氧化2 mol。发生反应的离子方程式是______。
②其他条件相同,温度对氨氮去除率的影响如图。
温度高于时,氨氮去除率下降的原因是______。
(3)化学沉淀法。一定条件下,向氨氮废水中加入稍过量、,可生成难溶的磷酸铵镁沉淀,除去氨氮。
①用离子方程式表示沉淀的生成______。
②其他条件相同,溶液pH不同时,氨氮的去除率如下。
pH
3
5
7
9
11
氨氮去除率
54.7%
60.8%
80.7%
93.3%
85.1%
随pH增大,氨氮去除率先增大后减小的原因是______。
17.(12分)(2026·北京·三模)工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫,同时制备重要化工产品MnSO4.工艺流程如下:
资料:i.软锰矿的主要成分是MnO2,含少量SiO2、Fe3O4、FeO
ii.锅炉燃煤过程中空气过量
iii.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH
金属离子
Fe3+
Fe2+
Mn2+
开始沉淀
1.5
6.3
7.6
完全沉淀
2.8
8.3
10.2
(1)将SO2烟气通入吸收塔中,发生的主要反应的化学方程式是___________。
(2)软锰矿浆脱硫过程中,控制流量,每隔3 h监测一次:测定软锰矿浆的pH;同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量,计算SO2的吸收率,结果如图所示:
①结合化学用语解释吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因___________。
②当SO2吸收率低于94%时,无法实现SO2烟气的达标排放,此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。
a.利用平衡移动原理解释吸收塔中吸收率下降的可能原因___________。
b.依据图像分析,加入菱锰矿的最佳pH为___________。
(3)经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+可加入MnO2进行“深度净化”,该过程中反应的离子方程式是___________。
(4)产品含量测定方法如下:
I.称取a g晶体,加足量硫酸溶解,将溶液定容于100 mL容量瓶中
II.取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使过量的分解
III.加入指示剂,用溶液滴定,滴定至终点时消耗,重新变成Mn2+
①产品中MnSO4的质量分数为___________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。
②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作,会使测定的MnSO4的质量分数___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)从吸收塔中过滤出来的滤渣中仍含有MnO2,研究者用如图装置提取MnO2中的锰元素。实验测得电解时间相同时,随外加电流的增大,溶液中的先增大后减小,可能的原因为:Mn2+在阳极放电生成MnO2;___________(另写两条)。
18.(13分)硅及其化合物是重要的材料,应用范围很广。请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应的化学方程式为______________。
②写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:________________。
③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出并配平该化学反应方程式:________________。
(2)水泥属于硅酸盐工业产品,是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
①在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________,还可使用_________代替硝酸。
②沉淀A的主要成分是__________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为________。
③加氨水过程中加热的目的是_______。沉淀B的主要成分为________、_______(写化学式)。
19.(13分)(2025·北京石景山·一模)某小组对的性质进行研究。
已知:CuCl是不溶于水的白色固体,[CuCl2]-无色,[CuCl4]2-黄色。
(1)预测的性质
①从氧化还原角度分析:______。
②从物质分类角度分析:属于金属氧化物,可能和酸反应。
……
(2)探究和酸的反应
实验
加入的试剂
现象
1
固体缓慢溶解,一段时间后有无色气泡产生,溶液逐渐变蓝,液面上方出现红棕色气体
2
溶液逐渐变蓝,试管底部有红色固体
3
固体先逐渐变成灰白色,继续加酸,固体全部溶解,得到无色溶液,较长时间保持无色
4
固体迅速溶解,得到黄色溶液
①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因______。
②写出实验2中反应的离子方程式______。
③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因______。
④查阅资料:可以将盐酸溶液中的氧化为,写出反应的离子方程式______。对比实验3和4,分析实验3中未被氧化的原因:
假设1:较低,______。
假设2:较低,的还原性较弱。
补充实验证实假设1和假设2均成立。
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
a
溶液变黄
Ⅱ
b
溶液变黄
a是______。b是______。
(3)检验
实验室久置的呈暗黑色,设计实验证实未完全变质______(填实验操作和现象)。
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第四章 非金属及其化合物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 27 Cl 35.5 Mn 55 Ni 59 Cu 64
一、选择题:共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.下列由实验现象所得结论不正确的是
A.向溶液中滴加氢硫酸,立即产生淡黄色沉淀,证明具有氧化性
B.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ)
C.向某溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明溶液存在
D.向溶液中加入几滴氯水振荡,再加萃取,下层呈紫色,上层无色,证明还原性
【答案】C
【详解】A.中硫显+4价,与发生归中反应,被氧化为硫单质,体现了的氧化性,A正确;
B.与酸反应得到铁盐与亚铁盐,还原性的亚铁离子将高锰酸钾还原,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ),B正确;
C.若溶液中存在Ag+,也会产生白色沉淀,C错误;
D.少量氯水加入到溶液中,再加萃取,下层呈紫色说明产生了I2单质,亚铁离子未优先反应,由此说明还原性,D正确;
答案选C。
2.(2025·北京海淀·二模)小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A.无色溶液a中不含或
B.固体b和c均为
C.银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【答案】C
【详解】A.无色溶液a加入KMnO4依然为紫红色,可知不存在还原性离子,故不含或,A正确;
B.不与6盐酸反应,固体b加6盐酸过滤得固体c,为,滤液加氯化钡和过氧化氢,无现象,说明无和,故固体b为,B正确;
C.与的亲和力较高结合生成反应趋向生成稳定硫化物,对S的氧化还原反应有影响,C错误;
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,则溶液中的硝酸根和氢离子可以氧化S生成,固体b中可能混有,D正确;
故选C。
3.磷化氢()可作为电子工业原料,在空气中能自燃,具有还原性。工业上用白磷为原料制备的流程如下。下列说法错误的是
A.制备时,需在无氧条件下进行
B.反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:3
C.属于正盐
D.不考虑损失,参与反应,可产生
【答案】B
【详解】A.白磷和磷化氢在空气中都能自燃,所以制备磷化氢时,最好在无氧条件下进行,A正确;
B.反应1为白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成和磷化氢,反应的化学方程式为,反应中磷元素的化合价既升高被氧化又降低被还原,白磷即是反应的氧化剂又是反应的还原剂,是反应的氧化产物,磷化氢是还原产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:1,B错误;
C.由反应1中白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成和磷化氢可知,不能与氢氧化钠溶液反应,说明在溶液中不能电离出氢离子,属于正盐,C正确;
D.由反应1的方程式可得:P4~PH3,由反应1、反应2、反应3可得如下转化关系:P4~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5 PH3,则1 mol白磷参与反应,可产生1mol+1.5mol=2.5 mol磷化氢,D正确;
故选B。
4.【新考法·氨转化硝酸多步反应正误判断】(2026·北京西城·二模)NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A.Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B.Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C.Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D.若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
【答案】D
【详解】A.氮的固定是将游离态氮()转化为化合态氮的过程,仅反应Ⅰ属于氮的固定,Ⅱ~Ⅴ均为化合态氮之间的转化,A错误;
B.反应Ⅰ是合成氨反应,为放热可逆反应,加热可增大反应速率,但会使平衡逆向移动,降低原料的平衡转化率,加热的目的并非提高平衡转化率,B错误;
C.反应Ⅳ为,既是氧化剂又是还原剂,中元素化合价无变化,不是氧化剂,C错误;
D.通入足量空气时,与水、发生总反应,加入足量水、通入足量空气可将充分转化为,D正确;
故选D。
5.【新情境·实验室模拟氨催化氧化制硝酸】(2026·北京·模拟预测)某小组在实验室中模拟氨催化氧化法制硝酸的原理,装置如下图。
实验中还发现,若撤去装置c,则装置d中观察到有白烟产生。
已知:NaOH溶液可以吸收NO2尾气,难以直接吸收NO尾气。
下列分析不正确的是
A.该制备实验利用了NH3的挥发性和还原性
B.装置b中反应的化学方程式为
C.装置a、c的作用均为干燥氨气
D.为减少氮氧化物的污染,熄灭酒精灯后应持续通入一段时间空气
【答案】C
【详解】A.浓氨水易挥发,可被空气带出,在b中发生催化氧化反应时N元素化合价升高,作还原剂体现还原性,A正确;
B.装置b中发生催化氧化反应,配平后反应方程式为,B正确;
C.装置a中碱石灰为碱性干燥剂,可干燥与空气的混合气体,无水氯化钙可与发生反应,装置c的作用是除去反应后混合气体中未反应的和水蒸气,并非干燥氨气,C错误;
D.熄灭酒精灯后,装置内残留大量氮氧化物,持续通入空气可将残留氮氧化物全部排入溶液中被吸收,减少污染,D正确;
故选 C。
6.(2026·北京·三模)下列和含氯元素物质有关的现象,说法不正确的是
A.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰并生成白烟
B.氯水长时间放置,黄绿色变浅,酸性减弱
C.稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色
D.打开装有浓盐酸的试剂瓶,瓶口会出现白雾
【答案】B
【详解】A.钠的焰色试验显黄色,在氯气中燃烧生成白色的NaCl固体小颗粒,现象为黄色火焰、白烟,A正确;
B.氯水中存在反应,久置时HClO见光分解为HCl和O2,平衡右移,Cl2浓度降低导致黄绿色变浅,同时生成更多强酸HCl,溶液酸性增强而非减弱,B错误;
C.浓溶液中存在平衡,黄色的和蓝色的共存使溶液呈绿色,稀释时平衡右移,蓝色的水合铜离子占比升高,溶液变为蓝色,C正确;
D.浓盐酸具有强挥发性,挥发出的HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,呈现白雾,D正确;
7.10月16日,我国神舟十三号载人飞船成功发射!筑梦苍穹,星辰大海,再添一抹中国红!下列有关说法不正确的是
A.运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料
B.用作运载火箭壳体复合材料增强体的纤维属于有机高分子材料
C.用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为SiO2
D.载人飞船内氧气主要来自运送的高压氧气、固体燃料氧气发生器和电解水
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧生成物是水,没有污染,所以运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料,故A正确;
B.纤维属于有机高分子材料,故B正确;
C.用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为Si,不是二氧化硅,故C错误;
D.载人飞船内氧气主要来自运送的高压氧气、固体燃料氧气发生器,另外电解水也生成氧气,故D正确;
故选C。
8.我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
蛟龙号潜水器
港珠澳大桥
A.用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B.用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
国产C919
中国天眼
C.用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D.传输信息用的光纤材料是硅
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.22号钛元素位于第四周期,第ⅣB族,属于过渡元素,A正确;
B. 合金材料一般具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能,B正确;
C. 氮化硅陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料,C正确;
D. 传输信息用的光纤材料是二氧化硅,D错误;
故选D。
9.(2026·北京西城·二模)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,②中现象能证实①中生成指定产物的是
选项
①中实验
产物
②中现象
A
加热NH4Cl与浓NaOH的混合液
NH3
酚酞溶液变红
B
加热Cu与浓硫酸的混合物
SO2
BaCl2溶液出现浑浊
C
加热镁条与水的混合物
H2
肥皂水冒泡
D
加热1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液
1-丁烯
酸性KMnO4溶液褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.加热与浓混合液生成,是唯一的碱性气体,溶于水生成,电离出使酚酞溶液变红,无其他干扰因素,可证实生成,A正确;
B.亚硫酸酸性弱于盐酸,与溶液不反应,不会出现浑浊,不能证实生成,B错误;
C.加热时①中空气受热膨胀逸出,也会使肥皂水冒泡,无法证明生成,C错误;
D.乙醇易挥发,挥发的乙醇具有还原性,也能使酸性溶液褪色,干扰1-丁烯的检验,不能证实生成1-丁烯,D错误;
故答案选A。
10.(2026·北京·模拟预测)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
用溴水吸收尾气中的
、、
B
稀硝酸和铜制备NO
、、NO
C
氯酸钾和浓盐酸制
、、
D
酸性溶液与KI反应制
、、
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.溴水吸收时发生反应,溶液呈强酸性,会与反应生成和,无法大量共存,A错误;
B.稀硝酸和铜反应生成和NO,、、NO之间不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.氯酸钾和浓盐酸制时,酸性条件下与发生归中反应生成,二者不能大量共存,C错误;
D.酸性条件下与发生反应,二者不能大量共存,D错误;
故选B。
11.(2025·北京·三模)完成下述实验,装置或试剂正确的是
A.检验电石与水反应的产物是乙炔
B.实验室收集C2H4
C.除去SO2中的硫酸酸雾
D.实验室制取NH3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.电石中含硫化物杂质,与水反应生成乙炔时会混有还原性杂质等,也能使溴水褪色,无法证明产物为乙炔,A错误;
B.乙烯难溶于水且不与水反应,密度与空气接近,适合用排水法收集,装置正确,B正确;
C.会与NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除去中的酸雾,应选用饱和溶液,C错误;
D.加热时,分解生成的和HCl在试管口遇冷会重新化合为,无法制得,实验室需加热的固体制取氨气,D错误;
故选B。
12.(2026·北京石景山·二模)下列方程式与所给事实相符的是
A.铁在氯气中燃烧:Fe + Cl2FeCl2
B.用MgO除去MgCl2溶液中的FeCl3:2Fe3+ + 3MgO + 3H2O= 2Fe(OH)3 + 3Mg2+
C.Cl2制备漂白粉:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
D.苯酚钠溶液中通入CO2,出现白色浑浊:2 + H2O + CO2→2+ Na2CO3
【答案】B
【详解】A.氯气具有强氧化性,与变价金属铁反应时,会将铁直接氧化为最高价态(+3 价),生成FeCl3,而不是生成FeCl2,A错误;
B.利用了调节pH促使杂质离子水解沉淀的原理,Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+,加入的MgO作为碱性氧化物,会消耗溶液中的H+,使水解平衡向右移动,促使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,方程式与所给事实相符,B正确;
C.工业上制备漂白粉使用的是氯气与石灰乳反应,得到的是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,而氯气与NaOH反应制得的是漂白液(主要成分为NaCl和 NaClO),C错误;
D.根据“强酸制弱酸”原理,多元弱酸对应的酸性强弱顺序为:H2CO3> 苯酚> 碳酸氢根,因此,无论通入的CO2是少量还是过量,反应都只能生成碳酸氢钠NaHCO3,而绝不能生成Na2CO3,D错误;
故选B。
13.(2026·北京·模拟预测)为探究SO2与K2FeO4的反应产物,进行如下实验。向碱性K2FeO4溶液中通入SO2,充分反应后过滤,得到沉淀X和滤液Y。将沉淀X洗净后,分别用足量且相同pH的盐酸、草酸(H2C2O4)溶液完全溶解。对所得溶解液,分别进行①~⑤实验(忽略空气的影响),如下图所示。
已知:i.X中可能含有Fe3+、、、OH-。
ii.。
下列说法不正确的是
A.仅凭实验②,不能判断沉淀X中是否含有
B.实验③中蓝色褪去,是因为I2被还原的速率快于I-被Fe3+氧化的速率
C.使用草酸溶解X的目的是形成,以促进X的溶解
D.结合氧化还原反应规律与上述实验,推断滤液Y中一定含有
【答案】D
【详解】A.实验②中盐酸溶解液含,可将可能存在的氧化为,也能与反应生成白色沉淀,因此仅凭实验②不能判断沉淀X中是否含有,A正确;
B.实验③中加入淀粉-溶液蓝色褪去,说明被还原的速率快,静置一段时间后溶液又变蓝,说明被氧化生成,整体蓝色褪去是因为被还原的速率快于被氧化的速率,B正确;
C.草酸为弱酸,相同pH的草酸与盐酸相比,草酸电离出的浓度更低,加入草酸可与形成稳定的,降低浓度,促进沉淀X的溶解,C正确;
D.实验⑤证明沉淀X用草酸溶解后产生的白色沉淀为,说明被氧化的产物不全是,部分S元素以形式存在于沉淀X中,无法推断滤液Y中一定含有,D错误;
故选D。
14.(2026·北京·三模)NaClO2是重要的含氯消毒剂。一种制备NaClO2的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是
已知:i.NaClO2饱和溶液结晶时,温度低于38℃析出;38℃~60℃,析出NaClO2;
ii.60℃以上NaClO2易分解。
A.“滤渣”的主要成分为CaCO3
B.流程中两处盐酸的作用不同
C.操作a:减压蒸发(控制温度为55℃),将溶液冷却至38℃,趁热过滤
D.理论上,该流程中=2:1
【答案】D
【详解】A.粗食盐水含杂质,加入过量含的试剂X,将转化为滤渣除去,A正确;
B.第一处使用的盐酸是为了除去滤液中过量的并调节pH,第二处使用盐酸是提供,与发生归中反应生成气体,作用不同,B正确;
C.根据信息,38℃60℃析出,高于60℃易分解,低于38℃析出。因此,为得到晶体,应在55℃(38℃60℃之间)蒸发浓缩,然后降温结晶,为防止析出,应趁热过滤,控制温度不低于38℃,C正确;
D. 流程中制备的反应为。后续用将还原为,反应为。根据两个反应的化学计量数关系可知,每生成1 mol ,同时生成2 mol ,而2 mol 反应生成1 mol ,故理论上,D项错误。
故选D。
二、非选择题:共5题,共58分。
15.(10分)(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
【答案】(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)(1分)
(2)(2分)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s(2分)
(4)过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成(2分) 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀(1分) 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀(1分)
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)(1分)
【详解】(1)KMnO4具有强氧化性,在酸性、中性或碱性条件下均可氧化含硫还原性物质,除S和SO2外,还可与以下含硫物质反应(任选两种):H2S(S为-2价,可被氧化至0或+6价);Na2S(S为-2价,可被氧化);Na2SO3(S为+4价,可被氧化至+6价)。
(2)实验Ⅱ在酸性条件下进行,被还原为Mn²⁺,S被氧化为,根据电子守恒和电荷守恒配平得离子方程式:。
(3)为排除OH⁻对还原的干扰,需设计对照实验,验证绿色产物主要由S还原产生:取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s,说明在无S存在时OH⁻不能将还原为,从而证实实验Ⅲ中绿色主要源于S对的还原。
(4)①根据已知条件ii:碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与,实验Ⅳ中硫粉过量,因此一定会发生歧化反应:;
②根据已知条件iii:能与S反应生成黄色的,与H+反应生成S和H2S,因此,若溶液中存在,加入盐酸也会发生反应:,生成的单质硫为乳白色浑浊,与和在酸性条件下归中生成S的现象相同,因此无法仅凭浑浊证明含;
检验的关键是:排除其他离子的干扰后,加入BaCl2溶液产生白色沉淀:加入足量盐酸,可除去、等还原性/干扰离子,同时使它们生成的S沉淀被过滤除去,过滤后,滤液中不再含有能与Ba2+生成沉淀的其他离子,因此,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明滤液中存在,故完整现象为加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(5)综上,影响反应的因素包括:溶液的酸碱性(pH):酸性条件下反应明显,中性无明显现象,碱性条件下产物不同;反应物的浓度:KMnO₄的浓度、NaOH的浓度会影响反应速率和产物;溶剂种类:实验Ⅳ加入丙酮后,反应现象与Ⅲ不同,说明溶剂会影响反应;反应物的用量:硫粉是否过量会影响歧化反应的发生和产物组成;最终答案为:溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)。
16.(10分)【新情境·氨氮废水处理综合原理探究】(2026·北京顺义·二模)工业排放的氨氮废水(主要以存在)是水体主要污染物之一。高效、科学的废水处理,有助于保护水中生态系统,维护人类健康。
(1)生物硝化法。利用氨氧化细菌等微生物催化转化氨氮。
①废水中两步硝化反应的热化学方程式为:
ⅰ、 ∆H=-546kJ·mol-1
ⅱ、 ∆H=-146kJ·mol-1
被完全氧化为的热化学方程式为______。
②温度升高,反应速率加快,但温度高于时,反应速率急剧下降,去除率降低。可能原因是______。
③硝化过程中,水体pH过低会抑制的硝化。从平衡移动的角度解释原因______。
(2)化学氧化法。以为氧化剂,可将废水中的氨氮转化为氮气。
①理论上,3 mol可氧化2 mol。发生反应的离子方程式是______。
②其他条件相同,温度对氨氮去除率的影响如图。
温度高于时,氨氮去除率下降的原因是______。
(3)化学沉淀法。一定条件下,向氨氮废水中加入稍过量、,可生成难溶的磷酸铵镁沉淀,除去氨氮。
①用离子方程式表示沉淀的生成______。
②其他条件相同,溶液pH不同时,氨氮的去除率如下。
pH
3
5
7
9
11
氨氮去除率
54.7%
60.8%
80.7%
93.3%
85.1%
随pH增大,氨氮去除率先增大后减小的原因是______。
【答案】(1)(2分) 温度升高,氨氧化细菌(酶)的蛋白质变性失活,催化能力丧失,反应速率急剧下降 (1分) 第一步硝化反应生成,过低使增大,硝化反应平衡逆向移动,抑制转化(1分)
(2) (2分) 温度升高,水解生成的受热分解,有效氧化剂浓度降低,氧化性减弱(1分)
(3)(2分) 目标沉淀的生成需要足够的和:酸度过高消耗,碱度过高消耗,都不利于沉淀生成,因此随pH增大,氨氮去除率先增大后减小(1分)
【详解】(1)盖斯定律计算:将已知两个热化学方程式相加,总反应和焓变同时除以2,计算得,得到目标热化学方程式:;该反应依靠微生物的酶催化,酶的本质是蛋白质,高温会使蛋白质变性失活,因此反应速率急剧下降;
根据勒夏特列原理,生成物浓度增大,平衡向逆反应方向移动,因此抑制的硝化;
(2)中从+1价降为-1价,每个得;中从-3价升为0价,每个失,根据电子守恒得计量比,再结合电荷、原子守恒配平方程式为:;
水解生成,受热易分解,温度升高后有效氧化剂浓度降低,氧化性减弱,因此氨氮去除率下降;
(3)反应物为、、和水,生成物为磷酸铵镁沉淀,配平方程式为:;
降低时,与结合,浓度降低,不利于目标沉淀生成;随增大,浓度升高,有利于目标沉淀生成,去除率升高;过高时,与生成沉淀,浓度降低,不利于目标沉淀生成,去除率下降,因此随pH增大,氨氮去除率呈先增大后减小的趋势。
17.(12分)(2026·北京·三模)工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫,同时制备重要化工产品MnSO4.工艺流程如下:
资料:i.软锰矿的主要成分是MnO2,含少量SiO2、Fe3O4、FeO
ii.锅炉燃煤过程中空气过量
iii.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH
金属离子
Fe3+
Fe2+
Mn2+
开始沉淀
1.5
6.3
7.6
完全沉淀
2.8
8.3
10.2
(1)将SO2烟气通入吸收塔中,发生的主要反应的化学方程式是___________。
(2)软锰矿浆脱硫过程中,控制流量,每隔3 h监测一次:测定软锰矿浆的pH;同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量,计算SO2的吸收率,结果如图所示:
①结合化学用语解释吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因___________。
②当SO2吸收率低于94%时,无法实现SO2烟气的达标排放,此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。
a.利用平衡移动原理解释吸收塔中吸收率下降的可能原因___________。
b.依据图像分析,加入菱锰矿的最佳pH为___________。
(3)经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+可加入MnO2进行“深度净化”,该过程中反应的离子方程式是___________。
(4)产品含量测定方法如下:
I.称取a g晶体,加足量硫酸溶解,将溶液定容于100 mL容量瓶中
II.取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使过量的分解
III.加入指示剂,用溶液滴定,滴定至终点时消耗,重新变成Mn2+
①产品中MnSO4的质量分数为___________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。
②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作,会使测定的MnSO4的质量分数___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)从吸收塔中过滤出来的滤渣中仍含有MnO2,研究者用如图装置提取MnO2中的锰元素。实验测得电解时间相同时,随外加电流的增大,溶液中的先增大后减小,可能的原因为:Mn2+在阳极放电生成MnO2;___________(另写两条)。
【答案】(1)(2分)
(2)、,生成酸电离出H+,增大,溶液pH逐渐下降(2分) 吸收塔中存在如下平衡:,增大,平衡逆移,抑制SO2溶解,减小,与软锰矿浆反应的速率降低(2分) 5.0(1分)
(3)(2分)
(4) (1分) 偏高(1分)
(5)电流继续增大,Mn2+在阴极放电:,使得减小;H+放电直接生成H2而不是,MnO2被还原的反应不能进行,使得减小(1分)
【详解】(1)二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根,Mn被还原为+2价,主要反应的化学方程式:;
(2)①二氧化硫溶于水生成亚硫酸,被空气中的氧气氧化为硫酸:、,生成酸电离出H+,增大,溶液pH逐渐下降;
②a.吸收塔中存在如下平衡:,增大,平衡逆移,抑制SO2溶解,减小,与软锰矿浆反应的速率降低;
b.图中信息可以看出pH=5.0时吸收率大于94%,可以实现SO2烟气的达标排放,加入菱锰矿的最佳pH为5.0;
(3)据分析,二氧化锰将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀,自身被还原为锰离子:;
(4)①根据原子守恒和得失电子守恒列关系式:,则样品中硫酸锰的质量分数为=;
②步骤Ⅱ中没有进行煮沸操作,溶液中含有,消耗溶液体积偏大,会使测定的MnSO4的质量分数偏大;
(5)电解时间相同时,随外加电流的增大,溶液中的先增大后减小,可能原因有:电流继续增大,Mn2+在阴极放电:,使得减小;H+放电直接生成H2而不是,MnO2被还原的反应不能进行,使得减小。
18.(13分)硅及其化合物是重要的材料,应用范围很广。请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应的化学方程式为______________。
②写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:________________。
③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出并配平该化学反应方程式:________________。
(2)水泥属于硅酸盐工业产品,是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
①在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_______________,还可使用_________代替硝酸。
②沉淀A的主要成分是__________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为________。
③加氨水过程中加热的目的是_______。沉淀B的主要成分为________、_______(写化学式)。
【答案】SiO2+3CSiC+2CO↑(2分) SiHCl3+H2Si+3HCl (2分) SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑ (2分) 将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+(1分) H2O2(1分) SiO2 (1分) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (1分) 防止胶体生成,易沉淀分离(1分) Al(OH)3(1分) Fe(OH)3(1分)
【详解】(1)①用石英砂和焦炭高温加热时有碳化硅生成,该反应的化学方程式为:SiO2+3CSiC+2CO↑;
②纯SiHCl3和氢气反应生成硅和氯化氢,化学反应方程式:SiHCl3+H2Si+3HCl
③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,反应方程式:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑
(2)①铁离子在pH较小时易生成沉淀,加入硝酸可氧化亚铁离子生成铁离子,为避免引入新杂质,还可用过氧化氢代替硝酸,故答案为:将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+;H2O2;
②由以上分析可知沉淀A为SiO2,不溶于强酸但可与一种弱酸反应,应为与HF的反应,方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故答案为:SiO2;SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
③滴加氨水,溶液呈碱性,此时不用考虑盐类水解的问题,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案为:防止胶体生成,易沉淀分离;Al(OH)3、Fe(OH)3;
19.(13分)(2025·北京石景山·一模)某小组对的性质进行研究。
已知:CuCl是不溶于水的白色固体,[CuCl2]-无色,[CuCl4]2-黄色。
(1)预测的性质
①从氧化还原角度分析:______。
②从物质分类角度分析:属于金属氧化物,可能和酸反应。
……
(2)探究和酸的反应
实验
加入的试剂
现象
1
固体缓慢溶解,一段时间后有无色气泡产生,溶液逐渐变蓝,液面上方出现红棕色气体
2
溶液逐渐变蓝,试管底部有红色固体
3
固体先逐渐变成灰白色,继续加酸,固体全部溶解,得到无色溶液,较长时间保持无色
4
固体迅速溶解,得到黄色溶液
①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因______。
②写出实验2中反应的离子方程式______。
③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因______。
④查阅资料:可以将盐酸溶液中的氧化为,写出反应的离子方程式______。对比实验3和4,分析实验3中未被氧化的原因:
假设1:较低,______。
假设2:较低,的还原性较弱。
补充实验证实假设1和假设2均成立。
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
a
溶液变黄
Ⅱ
b
溶液变黄
a是______。b是______。
(3)检验
实验室久置的呈暗黑色,设计实验证实未完全变质______(填实验操作和现象)。
【答案】(1)中铜元素是+1价,既有氧化性又有还原性(1分)
(2)(2分) (2分) 和生成降低,CuCl的溶解平衡正向移动 (2分) 氧化性较弱(1分) 较浓硫酸(1分) NaCl固体(1分) (2分)
(3)取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硫酸,充分反应后,溶液中有红色固体剩余;或取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硝酸,有气泡产生,液面上方出现红棕色(1分)
【详解】(1)①Cu2O中铜元素是+1价,从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性;
(2)①根据题意可知,实验1液面上方出现红棕色气体的原因是2NO+O2═2NO2;
②根据题意可知,实验2中反应的离子方程式为:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O;
③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因是CuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl-(aq),Cu+和Cl-生成[CuCl2]-;c(Cu+)降低,CuCl的溶解平衡正向移动;
④查阅资料:O2可以将盐酸溶液中的[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,该反应的离子方程式为:4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O,对比实验3和4,分析实验3中[CuCl2]-未被氧化的原因:
假设1:c(H+)较低,O2氧化性较弱,
假设2:c(Cl-)较低,[CuCl2]-的还原性较弱,
根据题意可知,反应3得到的溶液含有[CuCl2]-,溶液是无色的,若变黄,即[CuCl2]-转化为[CuCl4]2-,结合假设1、2,所以试剂a可是较浓硫酸,直接把[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-,试剂b可以是NaCl固体,实现反应:4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O;
(3)实验室久置的Cu2O呈暗黑色,设计实验证实Cu2O未完全变质,方案为:取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硫酸,充分反应后,溶液中有红色固体剩余;或取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硝酸,有气泡产生,液面上方出现红棕色。
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第四章 非金属及其化合物
参考答案
一、选择题:共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
C
B
D
C
B
C
D
A
B
B
B
D
D
二、非选择题:共5题,共58分。
15.(10分)(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)(1分)
(2)(2分)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s(2分)
(4)过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成(2分) 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀(1分) 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀(1分)
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)(1分)
16.(10分)(1)(2分) 温度升高,氨氧化细菌(酶)的蛋白质变性失活,催化能力丧失,反应速率急剧下降 (1分) 第一步硝化反应生成,过低使增大,硝化反应平衡逆向移动,抑制转化(1分)
(2) (2分) 温度升高,水解生成的受热分解,有效氧化剂浓度降低,氧化性减弱(1分)
(3)(2分) 目标沉淀的生成需要足够的和:酸度过高消耗,碱度过高消耗,都不利于沉淀生成,因此随pH增大,氨氮去除率先增大后减小(1分)
17.(12分)(1)(2分)
(2)、,生成酸电离出H+,增大,溶液pH逐渐下降(2分) 吸收塔中存在如下平衡:,增大,平衡逆移,抑制SO2溶解,减小,与软锰矿浆反应的速率降低(2分) 5.0(1分)
(3)(2分)
(4) (1分) 偏高(1分)
(5)电流继续增大,Mn2+在阴极放电:,使得减小;H+放电直接生成H2而不是,MnO2被还原的反应不能进行,使得减小(1分)
18.(13分)SiO2+3CSiC+2CO↑(2分) SiHCl3+H2Si+3HCl (2分) SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑ (2分) 将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+(1分) H2O2(1分) SiO2 (1分) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (1分) 防止胶体生成,易沉淀分离(1分) Al(OH)3(1分) Fe(OH)3(1分)
19.(13分)(1)中铜元素是+1价,既有氧化性又有还原性(1分)
(2)(2分) (2分) 和生成降低,CuCl的溶解平衡正向移动 (2分) 氧化性较弱(1分) 较浓硫酸(1分) NaCl固体(1分) (2分)
(3)取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硫酸,充分反应后,溶液中有红色固体剩余;或取少量暗黑色固体于试管中,加入过量的稀硝酸,有气泡产生,液面上方出现红棕色(1分)
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