第四章 非金属及其化合物（综合训练）（天津专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以非金属元素性质为核心，通过真实情境整合性质辨析、实验探究与工业流程，体现物质性质决定用途的化学观念及科学探究与实践素养。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |性质与应用|选择1-6、8-9|概念辨析与反应判断|从物质组成与结构推导性质，关联用途（如SO₂漂白性与还原性、氨的固氮）| |实验探究|选择3、5、12|方案评价与产物分析|基于实验现象进行证据推理，培养科学思维（如SO₂与K₂FeO₄反应产物探究）| |工业流程|选择7、10、14(3)|流程分析与原理应用|整合元素转化规律，体现科学态度与责任（如海水提溴、光伏板硅回收）| |化学计算|13(4)、16(5)|平衡与浓度计算|结合电离平衡、反应速率，强化定量分析能力|

第四章 非金属及其化合物 高三化学·参考答案 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48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 B C C B B D B C D C B B 二、非选择题：共4题，共52分。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 非金属及其化合物 （考试时间：75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 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48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．勤劳致富，越努力越幸福。下列项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 生产活动 化学原理 A 二氧化硫可以使高锰酸钾溶液褪色 二氧化硫具有漂白性 B 燃煤时加入适量的生石灰 生石灰可与反应 C 用明矾处理污水 明矾水解可形成胶体 D 游泳池中加硫酸铜进行消毒 硫酸铜使蛋白质变性 A．A B．B C．C D．D 2．合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率 D．新型催化剂能降低N2生成的反应热 3．下列根据实验目的设计的实验方案合理的是 选项 实验目的 实验方案 A 与的大小比较 向等物质的量浓度的、的混合液中滴加滴稀溶液，观察生成沉淀的颜色 B 比较碳和硫的非金属性 向溶液中通入，产生的气体通入澄清石灰水 C 检验蔗糖水解产物具有还原性 将蔗糖在稀硫酸中加热，向水解液中滴加新制氢氧化铜悬浊液，加热，观察是否有砖红色沉淀生成 D 检验溶液中的 向溶液中加入溶液，再加入稀硝酸，观察是否有白色沉淀生成 A．A B．B C．C D．D 4．已知在常温下为无色液体，下列推测不正确的是 A．高温条件下，与水反应的方程式： B．乙醇可与反应，生成 C．氨气与反应，会出现白烟 D．可用钠还原制单质硅 5．用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A．①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B．取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C．②中溶液变红，说明氧化性： D．取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 6．某同学在探究与溶液的反应时，观察到二者反应速率较快，溶液中有白色沉淀生成，过滤、洗涤，经进一步实验验证与理论分析，确定该白色沉淀为。下列相关说法错误的是 A．该反应的离子方程式为 B．取适量加入稀盐酸中，有刺激性气味的气体产生并得到无色澄清溶液 C．为排除水中溶解的干扰，应用煮沸冷却后的蒸馏水配制溶液 D．该实验现象表明，与结合生成沉淀的速率大于酸性条件下氧化(或)的速率 7．实验室中进行侯氏制碱的流程如下：饱和NaCl溶液碳酸氢钠晶体悬浊液碳酸氢钠晶体碳酸钠固体。下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A．利用装置甲制备和 B．利用装置乙将和先后通入饱和NaCl溶液中 C．利用装置丙分离出碳酸氢钠晶体 D．利用装置丁灼烧碳酸氢钠晶体得到碳酸钠 8．下列对应反应方程式书写错误的是 A 向溶液中通入少量 B 向银氨溶液中加入足量的稀盐酸 C 向溶液中滴加过量的氨水 D 通入溶液中 A．A B．B C．C D．D 9．我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A．元素位于元素周期表第族 B．高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 10．光伏组件(PV)安装量的快速增长使得回收报废PV成为亟待解决的问题。一种从报废光伏板中回收硅的环保工艺如图所示。下列叙述正确的是 A．“拆分”过程中铝元素发生还原反应 B．高纯硅常用于生产光导纤维 C．乙酸乙酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料 D．钢化玻璃和有机玻璃均含有硅元素 11．如图所示的物质间转化关系，推理及其描述正确的是 A．若R为N2，则足量酸Z的稀溶液和浓溶液与等物质的量Cu反应，还原产物的物质的量之比为3：1 B．若R为硫，氧化物X通入硝酸钡溶液变浑浊 C．从图示可知，氧化物Y一定是酸性氧化物 D．若R为硫，则W、X、Y均为极性分子 12．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 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（10分）二氧化硫及其形成的亚硫酸盐类有广泛应用。 （1）SO2是___________。 A．极性分子        B．非极性分子 （2）下列关于SO2说法正确的是___________。 A．SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质 B．SO2缓慢通入氯化钡溶液，溶液先浑浊后澄清 C．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2漂白性 D．SO2通入石蕊试液，溶液变红后不褪色 将一定量SO2通入蒸馏水中，在300s时通入足量O2，500s时加入足量H2O2溶液，pH变化如下图所示。请回答下列问题： （3）比较300s通入O2和500s加入H2O2后pH的变化，请分析变化的原因___________。 （4）300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=___________mol˙L-1.(结果保留3位有效数字)。(已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，忽略HSO的电离) （5）当溶液中HSO和SO浓度相当时，加入少量盐酸或NaOH溶液，溶液pH变化不大。请结合化学用语和必要文字说明原因：___________。 14．（14分）砷（）、溴（）是重要的非金属元素。回答下列问题： (1)非金属性：As______（填“＞”或“＜”）Br；核素的中子数为______。 (2)砷及其化合物几乎都有毒，通常＋3价砷化合物毒性强于＋5价砷化合物。利用单质铁可处理水体砷污染，其原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁［和FeOOH］，吸附沉降砷的化合物。在其他条件一定时，调节水样的pH，得到除砷效率曲线如图所示。 ①海产品中含有微量＋5价砷化合物，食用海鲜后不能马上进食水果的原因是______。 ②水样酸性较强时，除砷效率较低的原因是______。 ③某水样中含砷总浓度为，若控制水样的，出水后的砷浓度为______。 (3)海水中溴元素以形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示： ①步骤ⅲ反应的化学方程式是______。 ②从理论上考虑，下列物质不能充分吸收的是______（填字母）。 A．NaOH        B．        C．        D． ③步骤ⅴ蒸馏过程中，温度应控制在。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则______。 15．（16分）氨气是重要的化工原料。 (1)实验室用和制备，反应的化学方程式为_______。 (2)用上述原理制氨气时，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_______(填序号)。 (3)按下图装置进行性质实验。①先打开旋塞1，可观察到的现象是_______，反应原理是_______(用方程式表示)，稳定后，关闭旋塞1.②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_______。 (4)①氮的固定常见方式有生物固氮、雷电固氮、工业合成氨等，写出工业合成氨反应的化学方程式_______。 ②开发温和条件下合成氨的意义重大，我国科研人员报道了氯化镁循环法，可降低能耗。该方法的总反应为，转化关系如下： 根据图示分析D是_______，科研人员将X与，混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，则产物中_______。 (5)过量施用氮肥会造成水体污染。纳米零价铁可脱除水体中的硝酸盐，脱氮后的产物及对某酸性含硝酸盐的废水脱氮效果如图，已知为棕色难溶物，易吸附在固体表面。 ①0~2天，发生的主要反应的还原剂与氧化剂的物质的量比为_______。 ②4~5天，检测到纳米零价铁有剩余，但浓度无明显变化，推测可能的原因是_______。 16．（12分）多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅芯片的主要原料。 (1)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。 (2)以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。 粗硅中含有SiC，是石英砂和焦炭反应生成的，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______，的电子式为_______。 (3)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉()可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石[]、斜长石[]和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为：_______。 (4)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： (5)已知在催化剂作用下发生反应：。向容积为2L的恒容密闭容器中充入，测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示，已知：b点之前未达到平衡，b点之后(包括b点)达到平衡。a点的转化率为_______，若达到b点所用时间为11min，0~11min内，_______。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 非金属及其化合物 （考试时间：75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 O16 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48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．勤劳致富，越努力越幸福。下列项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 生产活动 化学原理 A 二氧化硫可以使高锰酸钾溶液褪色 二氧化硫具有漂白性 B 燃煤时加入适量的生石灰 生石灰可与反应 C 用明矾处理污水 明矾水解可形成胶体 D 游泳池中加硫酸铜进行消毒 硫酸铜使蛋白质变性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫具有还原性，和强氧化性的高锰酸钾发生氧化还原反应，与二氧化硫的漂白性无关，A符合题意； B．燃煤时加入生石灰，生石灰（）可与反应生成亚硫酸钙，最终转化为硫酸钙，减少排放，二者有关联，B不符合题意； C．明矾中的水解生成胶体，胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质实现净水，二者有关联，C不符合题意； D．硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，可杀灭游泳池中的细菌实现消毒，二者有关联，D不符合题意； 故选A。 2．合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列说法正确的是 A．NO是红棕色、有刺激性气味的气体 B．NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为 C．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率 D．新型催化剂能降低N2生成的反应热 【答案】C 【解析】A．NO是无色、有刺激性气味的气体，NO2为红棕色气体，A项错误； B．NH4HCO3为属于盐类，为强电解质，在水中完全电离为和，为弱酸酸式根，不能进一步拆分，因此其电离方程式为，B项错误； C．合成氨反应为可逆反应，反应物的平衡转化率较低，循环操作可将未反应的N2和H2回收再利用，从而提高原料利用率，C项正确； D．催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，但反应热由反应物和生成物的总能量差决定，与催化剂无关，因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热，D项错误； 故答案为C。 3．下列根据实验目的设计的实验方案合理的是 选项 实验目的 实验方案 A 与的大小比较 向等物质的量浓度的、的混合液中滴加滴稀溶液，观察生成沉淀的颜色 B 比较碳和硫的非金属性 向溶液中通入，产生的气体通入澄清石灰水 C 检验蔗糖水解产物具有还原性 将蔗糖在稀硫酸中加热，向水解液中滴加新制氢氧化铜悬浊液，加热，观察是否有砖红色沉淀生成 D 检验溶液中的 向溶液中加入溶液，再加入稀硝酸，观察是否有白色沉淀生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．向等物质的量浓度的和的混合溶液中滴加滴稀溶液，首先观察到生成黄色沉淀，可以得出，A正确； B．对应水化物为，非元素最高价氧化物对应的水化物，且和均能使澄清石灰水变浑浊，该实验方案不能用于比较碳和硫的非金属性，B错误； C．水解液显酸性，应向水解液中先加入碱中和酸，调节溶液至碱性，再滴加新制氢氧化铜悬浊液检验水解产物的还原性，C错误； D．稀硝酸具有强氧化性，检验溶液中的时，为避免硝酸将、氧化为形成干扰，不可加入稀硝酸；且用溶液检验时，要排除的干扰，D错误； 故答案选A。 4．已知在常温下为无色液体，下列推测不正确的是 A．高温条件下，与水反应的方程式： B．乙醇可与反应，生成 C．氨气与反应，会出现白烟 D．可用钠还原制单质硅 【答案】A 【解析】A．SiCl4水解是在常温下进行的，高温条件下不稳定，会分解为和，A错误； B．可发生醇解反应，分子中的原子被乙氧基取代生成，推测合理，B正确； C．与反应会生成，和过量结合生成固体小颗粒，可观察到白烟，推测合理，C正确； D．为强还原剂，高温下可还原得到单质和，推测合理，D正确； 故答案为A。 5．用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A．①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B．取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C．②中溶液变红，说明氧化性： D．取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 【答案】D 【解析】A．与水反应生成，溶液中增大，使平衡逆向移动，浓度增大溶液变红，A正确； B．①中溶液褪色是因为具有强氧化性，将有色色素永久性漂白，滴入溶液也无法恢复颜色，溶液不再出现紫色，B正确； C．②中溶液变红是因为将氧化为，与结合显红色，氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性，C正确； D．②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化，但仍存在于溶液中，滴入新的溶液，会与结合使溶液再次出现红色，D错误； 故选D。 6．某同学在探究与溶液的反应时，观察到二者反应速率较快，溶液中有白色沉淀生成，过滤、洗涤，经进一步实验验证与理论分析，确定该白色沉淀为。下列相关说法错误的是 A．该反应的离子方程式为 B．取适量加入稀盐酸中，有刺激性气味的气体产生并得到无色澄清溶液 C．为排除水中溶解的干扰，应用煮沸冷却后的蒸馏水配制溶液 D．该实验现象表明，与结合生成沉淀的速率大于酸性条件下氧化(或)的速率 【答案】B 【解析】A．SO2溶于水生成，电离出与结合生成沉淀，离子方程式为：，A正确； B．与稀盐酸反应时，会同时生成难溶的AgCl白色沉淀，只能得到悬浊液，无法得到无色澄清溶液，B错误； C．煮沸可以除去蒸馏水中溶解的O2，冷却后配制AgNO3溶液可避免O2氧化含硫微粒对实验产生干扰，C正确； D．反应快速生成，而非酸性条件下氧化生成的Ag2SO4，说明与结合生成沉淀的速率大于酸性条件下氧化(或)的速率，D正确； 故选B。 7．实验室中进行侯氏制碱的流程如下：饱和NaCl溶液碳酸氢钠晶体悬浊液碳酸氢钠晶体碳酸钠固体。下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A．利用装置甲制备和 B．利用装置乙将和先后通入饱和NaCl溶液中 C．利用装置丙分离出碳酸氢钠晶体 D．利用装置丁灼烧碳酸氢钠晶体得到碳酸钠 【答案】C 【解析】A．装置甲是启普发生器，适用于块状固体与液体不加热制取难溶于水的气体，极易溶于水，且制备的试剂（固体氯化铵和氢氧化钙）不满足启普发生器的使用要求，无法用装置甲制备，A错误； B．极易溶于水，直接通入溶液会发生倒吸，装置乙无防倒吸措施，且通入顺序应先通（使溶液呈碱性，增强的溶解），B错误； C．碳酸氢钠晶体和溶液的分离操作为过滤，装置丙为过滤装置，符合操作要求，能达到实验目的，C正确； D．灼烧固体应使用坩埚，装置丁为蒸发皿，仅用于蒸发溶液，不能用于灼烧碳酸氢钠晶体，D错误； 故选C。 8．下列对应反应方程式书写错误的是 A 向溶液中通入少量 B 向银氨溶液中加入足量的稀盐酸 C 向溶液中滴加过量的氨水 D 通入溶液中 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．亚铁离子的还原性强于溴离子，通入少量，优先氧化亚铁离子：，A正确； B．向银氨溶液中加入足量的稀盐酸，生成氯化银沉淀：，B错误； C．向溶液中滴加过量的氨水，形成四氨合铜离子：，C正确； D．通入溶液中，生成硫化铜沉淀：，D正确； 答案选B。 9．我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面，构建了具有高活性界面的新型催化剂，相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺，实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是 A．元素位于元素周期表第族 B．高温是为了提高的平衡转化率 C．能降低合成氨反应的活化能 D．实现了温和条件下氮的固定 【答案】B 【解析】A．是3号元素，最外层只有1个电子，位于元素周期表第族，A正确； B．合成氨反应，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度，B错误； C．是合成氨反应的催化剂，催化剂的作用原理是降低反应的活化能，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程，温和条件下催化和合成NH3，属于氮的固定，D正确； 故选B。 10．光伏组件(PV)安装量的快速增长使得回收报废PV成为亟待解决的问题。一种从报废光伏板中回收硅的环保工艺如图所示。下列叙述正确的是 A．“拆分”过程中铝元素发生还原反应 B．高纯硅常用于生产光导纤维 C．乙酸乙酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料 D．钢化玻璃和有机玻璃均含有硅元素 【答案】C 【解析】A．“拆分”属于物理过程，不发生化学反应，A不符合题意； B．二氧化硅常用来生产光导纤维，B不符合题意； C．乙酸乙酯有果香，可用作饮料、糖果、化妆品中的香料，C符合题意； D．钢化玻璃强化后的无机玻璃，含有硅元素，有机玻璃属于有机高分子(聚甲基丙烯酸甲酯)，属于 塑料，不含硅元素，D不符合题意； 故选C。 11．如图所示的物质间转化关系，推理及其描述正确的是 A．若R为N2，则足量酸Z的稀溶液和浓溶液与等物质的量Cu反应，还原产物的物质的量之比为3：1 B．若R为硫，氧化物X通入硝酸钡溶液变浑浊 C．从图示可知，氧化物Y一定是酸性氧化物 D．若R为硫，则W、X、Y均为极性分子 【答案】B 【解析】A．若R为N2，则W为NH3，X为NO，Y为NO2，Z为HNO3，浓硝酸与Cu反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，稀硝酸与Cu反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，还原产物的物质的量之比为1:1，A错误； B．若R为S，则W为H2S，X为SO2，Y为SO3，Z为H2SO4，SO2通入硝酸钡中生成白色沉淀，B正确； C．酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物，如NO2就不是酸性氧化物，C错误； D．若R为硫，则W、X、Y分别为：H2S、SO2、SO3，SO3是非极性分子，D错误； 故答案选B。 12．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 【分析】首先明确实验目的为探究与碱性的反应产物，向碱性溶液中通入，反应后得到沉淀X与滤液Y。沉淀X用足量相同pH的盐酸溶解后，实验①加溶液变红，说明溶解液含游离；实验②加产生白色沉淀，酸性条件下可被氧化为，无法直接判断沉淀X原含；实验③加淀粉-溶液蓝色褪去，静置后又变蓝，说明先被还原为，后又被氧化为。沉淀X用草酸溶解后，实验④加溶液未变红，结合已知信息可知与结合为，无游离；实验⑤加产生的白色沉淀可溶于盐酸，说明该沉淀为，草酸溶解液中无。 【解析】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。 二、非选择题：共4题，共52分。 13．（10分）二氧化硫及其形成的亚硫酸盐类有广泛应用。 （1）SO2是___________。 A．极性分子        B．非极性分子 （2）下列关于SO2说法正确的是___________。 A．SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质 B．SO2缓慢通入氯化钡溶液，溶液先浑浊后澄清 C．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2漂白性 D．SO2通入石蕊试液，溶液变红后不褪色 将一定量SO2通入蒸馏水中，在300s时通入足量O2，500s时加入足量H2O2溶液，pH变化如下图所示。请回答下列问题： （3）比较300s通入O2和500s加入H2O2后pH的变化，请分析变化的原因___________。 （4）300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=___________mol˙L-1.(结果保留3位有效数字)。(已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，忽略HSO的电离) （5）当溶液中HSO和SO浓度相当时，加入少量盐酸或NaOH溶液，溶液pH变化不大。请结合化学用语和必要文字说明原因：___________。 【答案】（1）A （2）D （3）H2O2的氧化性强于O2，亚硫酸氧化为硫酸pH显著下降 （4）2.6710-6 （5）当加入少量盐酸或NaOH时，体系可以通过以下反应维持pH的相对稳定，加入盐酸：H++SOHSO，加入NaOH：HSO+OH-SO+H2O 【解析】（1）SO2​分子中S原子的价层电子对数，含有 1 对孤电子对，空间构型为V形，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子，故选A； （2）A．SO2​的水溶液能导电是因为SO2​与水反应生成的H2SO3能电离出自由移动的离子，SO2自身不能电离，属于非电解质，A错误； B．SO2与氯化钡溶液不反应，不会出现浑浊现象 ，因为弱酸不能制强酸，B错误； C．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2的还原性，不是漂白性，C错误； D．SO2通入石蕊试液，与水反应生成H2SO3，溶液变红，SO2不能漂白石蕊试液，所以不褪色，D正确； 故选D； （3）300s通入 ，发生反应，是弱酸，是强酸，浓度增大，pH下降；500s加入，发生反应，也生成强酸，浓度增大，pH下降 ，且H2O2的氧化性强于O2，亚硫酸氧化为硫酸pH显著下降； （4）300s未通O2时，pH = 3.73，则，的电离方程式为，，由，溶液中 ； （5）HSO和SO浓度相当时，形成缓冲溶液，当加入少量盐酸或NaOH时，体系可以通过以下反应维持pH的相对稳定，加入盐酸：H++SOHSO，加入NaOH：HSO+OH-SO+H2O。 14．（14分）砷（）、溴（）是重要的非金属元素。回答下列问题： (1)非金属性：As______（填“＞”或“＜”）Br；核素的中子数为______。 (2)砷及其化合物几乎都有毒，通常＋3价砷化合物毒性强于＋5价砷化合物。利用单质铁可处理水体砷污染，其原理为单质铁在水体中被氧化腐蚀得到水合氧化铁［和FeOOH］，吸附沉降砷的化合物。在其他条件一定时，调节水样的pH，得到除砷效率曲线如图所示。 ①海产品中含有微量＋5价砷化合物，食用海鲜后不能马上进食水果的原因是______。 ②水样酸性较强时，除砷效率较低的原因是______。 ③某水样中含砷总浓度为，若控制水样的，出水后的砷浓度为______。 (3)海水中溴元素以形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示： ①步骤ⅲ反应的化学方程式是______。 ②从理论上考虑，下列物质不能充分吸收的是______（填字母）。 A．NaOH        B．        C．        D． ③步骤ⅴ蒸馏过程中，温度应控制在。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则______。 【答案】(1) < 46 (2) 水果中富含维生素C等还原性物质，会把+5价砷还原成毒性更强的+3价砷 酸性较强时，不易生成水合氧化铁，从而导致砷化合物的吸附效率降低 (3) D 溴不能完全蒸出，产率太低 【解析】（1）由于As在元素周期表中与Br处于同一周期，并且As在Br的左侧，根据元素周期律可知，非金属性：As＜Br，由核素的符号可知，其质量数为81，原子序数为35，故中子数为； （2）水果中富含维生素C等还原性物质，能被+5价砷氧化，同时+5价砷被还原成剧毒的+3价砷；单质铁需要通过氧化腐蚀生成水合氧化铁才能起到吸附沉降砷化合物的作用，但在酸性条件下，铁容易反应生成游离的铁离子，不利于水合氧化铁的形成，导致除砷效率降低；由图可知，在pH=6时，As去除率为80%，因此此时出水后的As浓度为，计算可得其浓度为； （3）由图可知，步骤ⅲ中使用了对含溴空气中的溴进行了吸收，由于具有还原性，溴具有氧化性，可以推导出其反应方程式为；从理论上考虑，NaOH可与溴反应生成NaBr和，有利于的溶解，中的二价铁离子和中的亚硫酸根离子都具有还原性，可与溴反应，也有利于其溶解，而水只会与溴发生可逆的反应：，且反应限度有限，故理论上不能充分吸收，选D；在蒸馏过程中，需要达到足够的温度才能使溴有效地分离，若温度过低，溴无法被完全蒸发，会导致产率过低。 15．（16分）氨气是重要的化工原料。 (1)实验室用和制备，反应的化学方程式为_______。 (2)用上述原理制氨气时，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_______(填序号)。 (3)按下图装置进行性质实验。①先打开旋塞1，可观察到的现象是_______，反应原理是_______(用方程式表示)，稳定后，关闭旋塞1.②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_______。 (4)①氮的固定常见方式有生物固氮、雷电固氮、工业合成氨等，写出工业合成氨反应的化学方程式_______。 ②开发温和条件下合成氨的意义重大，我国科研人员报道了氯化镁循环法，可降低能耗。该方法的总反应为，转化关系如下： 根据图示分析D是_______，科研人员将X与，混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，则产物中_______。 (5)过量施用氮肥会造成水体污染。纳米零价铁可脱除水体中的硝酸盐，脱氮后的产物及对某酸性含硝酸盐的废水脱氮效果如图，已知为棕色难溶物，易吸附在固体表面。 ①0~2天，发生的主要反应的还原剂与氧化剂的物质的量比为_______。 ②4~5天，检测到纳米零价铁有剩余，但浓度无明显变化，推测可能的原因是_______。 【答案】(1) (2)ACG (3) B瓶中有白烟出现 HCl+NH3=NH4Cl 石蕊水溶液进入B瓶，溶液变为红色 (4) HCl (5) 4：1 因为纳米零价铁对反硝化细菌具有抑制作用，此时被氧化为，方程式为：2+3O2=2+2H2O+4H+ 【解析】（1）和反应生成、和水，反应的化学方程式为。 （2）根据氨气制备原理，制备气体的装置为固固加热装置，试管略向下倾斜，酒精灯加热，所以使用A装置；氨气的密度小于空气，要用向下排空气法收集，所以收集装置为C；最后尾气处理装置要防倒吸，所以用G装置(漏斗边缘紧贴水面)。 （3）①先打开旋塞1，因为A中压强更大，所以A中HCl气体会进入B中与NH3反应得到氯化铵白烟，化学方程式为HCl+NH3=NH4Cl； ②再打开旋塞2，因为B中气体反应生成氯化铵固体，所以压强下降，石蕊水溶液被压入B中，且因为氯化铵水解显酸性，所以溶液变为红色。 （4）①工业合成氨反应为氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气，化学方程式为； ②如图所示：电解MgCl2水溶液生成Cl2（A）、Mg(OH)2（B）和H2，Cl2与水生成HCl（D）和O2，则D为HCl，HCl和NH3生成X，则X为氯化铵，氯化铵和氯化镁反应生成氨气的化学方程式为：，8份氨气中有2份来自于，6份来自氯化铵，故。 （5）①由图可知，0～2天，被纳米零价铁还原为，根据原子守恒、电子得失守恒和电荷守恒，可得反应的离子方程式为：4Fe++10H+═4Fe2+++3H2O，其中还原剂为Fe，氧化剂为，还原剂与氧化剂的物质的量比为4：1； ②4～5天，检测到纳米零价铁有剩余，但浓度无明显变化，因为纳米零价铁对反硝化细菌具有抑制作用，此时被氧化为，反应的方程式为：2+3O2=2+2H2O+4H+。 16．（12分）多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅芯片的主要原料。 (1)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。 (2)以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。 粗硅中含有SiC，是石英砂和焦炭反应生成的，此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______，的电子式为_______。 (3)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉()可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石[]、斜长石[]和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为：_______。 (4)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： (5)已知在催化剂作用下发生反应：。向容积为2L的恒容密闭容器中充入，测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示，已知：b点之前未达到平衡，b点之后(包括b点)达到平衡。a点的转化率为_______，若达到b点所用时间为11min，0~11min内，_______。 【答案】(1) (2) (3) (4)B (5) 15% 【分析】粗硅与HCl在300℃时反应产生SiHCl3、SiCl4和H2等物质，然后分离SiHCl3，再向其中通入H2，在还原炉中发生还原反应得到高纯硅Si和HCl，据此分析； 【解析】（1）玻璃中的二氧化硅和HF反应； （2） 石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑；氧化剂（SiO2）和还原剂（C）的物质的量之比为；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：； （3）硅酸盐写成氧化物形式时，低价金属氧化物在前，高价金属氧化物在后，若化合价相同，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后，最后写SiO2，故应写成； （4）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； （5）向容积为的恒容密闭容器中充入2molSiHCl3，a点的物质的量分数为85%，设SiHCl3消耗了2xmol，利用三段式分析如下：，，x=0.15，SiHCl3的转化率为15%； b点的SiHCl3物质的量分数为78%，设此时SiHCl3转化了2ymol，利用三段式分析如下：，，y=0.22，0~11min内，。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $