摘要:
**基本信息**
以“价态-类别”二维模型为核心,通过考情研判、真题精析、易错速记构建无机物转化的系统性解题体系,强化科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考情概览|4考向统计|命题规律研判,锁定催化机理等核心考向|立足主干元素,构建价态-类别转化网络|
|真题研析|2026真题+仿照题|微观过程辨析、实验装置分析、流程步骤推理|从真题情境提炼转化规律,关联氧化还原等原理|
|易错速记|62条知识总结|反应条件、用量等易错点规避|归纳物质性质与转化特例,强化记忆准确性|
|考向突破|4考向×典题+模拟题|催化机理键分析、实验现象推理、推断题突破口寻找、流程试剂作用判断|以题载法,实现从基础识记到高阶迁移的能力提升|
内容正文:
专题09 无机物之间的转化及其应用
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,点评命题规律
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
易错易错速记:归纳解题必备知识,总结易错易混点
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
近三年考查统计
近三年高考该专题选择题整体立足物质类别与价态二维认知模型,以真实工业生产、生活应用、实验情境为载体,侧重考查钠、铁、铝、铜、氯、硫、氮等主干元素化合物的连续转化规律,题型稳定、梯度清晰。
在高考中针对性考查无机物之间的转化的命题形式主要有:①以催化反应机理为载体的无机物之间的转化,考查化学键断裂生成、催化剂判断、总反应书写、电子转移数目、吸附中间体分析,侧重微观过程辨析。②无机物的转化与化学实验相结合,尤其是常见气体的制备装置和试剂选择,这在前两年的高考卷中出现特别多,应注意来年是否会又一次出现。③结合微型工艺流程题出现,考查焙烧、酸浸、净化、沉出等步骤,分析试剂作用、产物判断、分离原理、副反应、循环物质。④结合无机推断进行考查,形式多变,但难度一般不大。预计今后高考中以催化反应机理为载体的无机物之间的转化、微型工艺流程相关考向值得关注;无机物转化与化学实验结合的考查将持续,涉及气体制备等内容。微型工艺流程题虽热度略降,但仍重要,会与多知识深度融合且结合热点背景。物质推断分析题形式会更灵活,着重考查学生逻辑推理与对无机物性质的掌握。
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
2026·北京卷T13
2026·陕晋青宁卷T11
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
2026·广东卷T9
2026·重庆卷T9
2025·广东卷T11
2025·云南卷T8
2024·广东卷T11
2024·湖南卷T7
考向三 无机推断
2026·河南卷T4
2026·广东卷T13
2025·湖北卷T8
2025·陕晋青宁卷T11
2024·重庆卷T8
2024·广东卷T14
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
2026·贵州卷T12
2026·江西卷T6
2025·云南卷T7
2025·四川卷T13
2024·福建卷T5
2024·贵州卷T13
2026年各套高考化学试卷中,无机物之间的转化及其应用的选择题情境新颖,多结合双碳目标、稀有金属提取、废渣资源化、催化科研前沿素材,摒弃单纯方程式记忆,侧重 “价态‑类别” 模型的迁移应用。高频考查钠、铁、铜、氮、硫、氯等主干元素,拓展 Ga、Y、Te 等陌生过渡/稀有金属,要求依据同主族、同周期规律类比推理。选项高频陷阱集中在反应条件、反应物用量、配位反应、副反应、催化剂只改变速率不影响平衡、气体未标明标况等。命题强化学科内综合,融合氧化还原、离子反应、化学实验、阿伏加德罗,突出证据推理素养。不鼓励机械背诵转化关系,要求学生从流程图、机理图、实验现象中提取信息推理陌生转化,区分基础识记与高阶迁移能力。
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
【典题1】(2026·北京卷)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A.该过程需加热至熔融,使其发生电离
B.反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C.该过程的总反应为
D.该过程中每生成,①、②间转移
【仿照题1】(2026·河北雄安·模拟预测)氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂,在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO,是含氮氧化物废气的处理方式之一,为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环:
据此判断下列说法错误的是
A.假设废气中的氮氧化物都是NO,各反应物完全反应时该反应化学方程式为
B.用Pt和作为催化剂,一段时间后也能正常催化该反应
C.氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全
D.BaO在反应中作为催化剂,发生化学变化
【典题2】(2026·陕晋青宁卷)羟基自由基()具有强氧化性,可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂,将高效转化为,机理如图。下列说法错误的是
A.总反应为 B.部分中的来自于
C.步骤①中与之间形成氢键 D.步骤③发生了氧化还原反应
【仿照题2】(2026·湖北黄石·二模)电催化水氧化析氧反应是电解水制氢的关键步骤。研究人员探究了两种不同结构的氧化锰基电催化剂对该氧化反应的催化性能,其催化循环机理如图所示:
其中(a)有D4h对称性共顶点的八面体;(b)有D3d对称性的共顶点的八面体。图中标注了几种物种的形成寿命或消耗寿命。下列叙述错误的是
A.的催化效果更好
B.图中总过程可表示为:
C.八面体中Mn的配位数均为6
D.该过程有极性键、非极性键的断裂和形成
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
【典题1】(2026·广东卷)用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是
A.溶液变棕黄色,体现的还原性
B.浓硫酸的作用是吸收水分,干燥
C.U形管中溶液遇KSCN溶液变红,说明有存在
D.烧杯溶液中最终存在:
【仿照题1】(2026·广东佛山·模拟预测)某同学利用如图装置制备Cl2和SO2并探究其性质。下列说法正确的是
A.a中发生的反应,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:5
B.a中湿润石蕊试纸先变红后褪色,变红说明Cl2溶于水生成HCl
C.同时打开K2和K3,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3短
D.N2的作用是反应完后将Cl2和SO2吹入c中吸收
【典题2】(2026·重庆卷)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
【仿照题2】(2026·广东广州·模拟预测)某学习小组设计了如图所示的装置(加热装置略)用于制取并验证其性质,实验前先通一段时间。下列说法正确的是
A.反应结束后,可向装置A中直接加入水,观察到溶液变蓝
B.装置B中盛放饱和溶液可除去挥发出的硫酸酸雾
C.装置C中用煮沸的蒸馏水配制溶液,有沉淀生成且pH值降低
D.需进行尾气处理的有害气体只有
考向三 无机推断
【典题1】(2026·河南卷)X是漂白粉的有效成分,可以发生如图所示的转化(略去部分产物),其中U和V含有一种相同元素,V为黄绿色气体,Y为难溶于水的固体。
下列说法错误的是
A.无水可作干燥剂 B.溶于水可生成
C.与盐酸反应可生成 D.在光照下易分解
【仿照题1】(2026·河南新乡·模拟预测)化合物A、B、C、D、E、F、G存在如图所示的转化关系,其中A、D、F的焰色均呈黄色,D、F是常用的食品添加剂,反应①与反应②是工业制备F的反应原理。
下列说法错误的是
A.C的水溶液呈碱性 B.D可用于泡沫灭火器原料
C.常温下,在水中的溶解度:E>D D.工业制备D时,先通B,再通C
【典题2】(2026·广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.分子中可存在键和键 B.可由受热分解产生
C.可存在的转化 D.、、均可用于自来水消毒
【仿照题2】(2026·广东佛山·二模)部分含Al、Cu或S物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断不合理的是
A.a溶于水中会全部电离 B.新制e可用于检验醛基
C.可通过电解熔融c获得b D.f可通过一步反应转化为d
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
【典题1】(2026·贵州卷)某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。
下列说法错误的是
A.“焙烧”的目的是使、分解
B.“浸取”可能的反应为
C.“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异
D.“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
【仿照题1】(2026·陕西西安·模拟预测)为实现对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有、、CuO、ZnO、PbO、、SiO2等)中的铜和锌的分离回收,一研究小组设计如下工艺流程。
已知:①“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。②“中和除杂”步骤,调控溶液左右。下列说法正确的是
A.“碱浸脱氯”步骤,滤液①的pH大于原溶液的pH
B.滤渣①的成分为,滤渣②的成分为
C.“电解分离”时,理论上每产生0.5molCu,阳极就伴有5.6L(标况)生成
D.CuCl可通过处理返回到碱浸脱氯步骤中,该“处理”步骤最佳操作为盐酸酸化、双氧水氧化
【典题2】(2026·江西卷)高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石(含有少量和杂质)制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是
A.浸出过程:
B.浸出过程:
C.净化过程:
D.碳化过程:
【仿照题2】(2026·陕西榆林·模拟预测)蛇纹石[主要成分是,含少量Ni、Fe、Al元素]转化与绿矾分解耦合并矿化固定的流程如图所示[焙烧时Mg、Ni、Al转化为硫酸盐,Fe(非绿矾所含)转化为+3价硫酸盐,绿矾高温分解生成四种氧化物,一种为红色固体,两种为硫的氧化物;完全沉淀时,金属离子浓度]。
已知:
下列说法正确的是
A.滤渣的主要成分为
B.“调”,过滤后滤液中
C.绿矾()高温分解生成的、物质的量之比为2:1
D.“矿化”的离子反应为
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
1.(2026·四川卷)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A.步骤①生成的是 B.步骤②和④生成的Y是
C.步骤④中 D.1个分子完成催化反应获得了8个电子
2.(2026·河北卷)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A.反应③中的产物是
B.循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C.吗啉和共同起催化作用
D.总反应为
3.(2025·山东卷)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
4.(2025·江苏卷)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
5.(2024·北京卷)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
6.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:,。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是
A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能
B.阴极反应式为
C.光阳极每消耗,体系中生成
D.在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
7.(2026·河南卷)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
8.(2026·云南卷)某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A.a中黑色固体成分有
B.与在空气中燃烧的产物可能有
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用溶液替代溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
9.(2025·云南卷)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
10.(2025·广东卷)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
11.(2024·广东卷)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A.烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B.试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
12.(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
考向三 无机推断
13.(2026·湖南卷)常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A.溶液h可能是盐酸
B.向溶液b中通入过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C.固体残渣中有铜,可能有铁
D.溶液f中含有
14.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
15.(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
16.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备
17.(2024·重庆卷)单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
18.(2024·广东卷)部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
19.(2026·黑吉辽蒙卷)从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A.“浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B.滤渣可以全部溶于浓
C.被氧化过程中,溶液碱性增强
D.“沉碲”过程中被氧化
20.(2026·四川卷)稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
21.(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
22.(2025·四川卷)一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中,电炉煅烧发生的反应为:。
下列说法错误的是
A.“电炉煅烧”必须隔绝空气 B.浸渣的主要成分是
C.“炉气水洗”使溶于水而与分离 D.“中和沉淀”需要控制溶液的
23.(2025·江西卷)一种以为催化剂,捕捉制备的流程为:
下列说法正确的是
A.氢气的作用是还原 B.反应中有生成
C.“产物分离”方法为过滤 D.温度升高,的产率增大
24.(2024·福建卷)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生和离子
C.“碱溶”时存在反应:
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
1.Na及其化合物发生焰色试验时火焰颜色均为黄色,且该变化为物理变化。鉴别Na、K利用焰色试验,二者混合时鉴别K元素要隔着蓝色钴玻璃。
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。
3.Na2O2的电子式为,阴阳离子个数比为1∶2。
4.1 mol Na2O2与足量水或二氧化碳的反应中转移的电子数为NA。
5.Na2O2具有强氧化性,能氧化破坏有机色素的分子结构,具有漂白性。
6.Na2O2与SO2反应的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4。
7.热还原法中使用的还原剂为碳、一氧化碳和氢气,在高炉炼铁中,加入的还原剂是焦炭,但真正作还原剂是CO。
8.电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物,不是盐溶液。钠、镁、铝的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3;不用氧化镁是因为其熔点高,不用氯化铝是因为AlCl3是共价化合物,熔融态不导电。
9.在金属活动性顺序表中,虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来,但不一定是从其盐溶液中置换,例如Na由于活泼性太强,不能从CuCl2溶液中置换出Cu,但是可以在熔融状态下置换出铜。
10.将空气液化,然后逐渐升温,先制得氮气,余下氧气。
11.碱金属(如:Na、K)与酸反应,有时要考虑其与水的反应。也就是说不管酸足量与否,碱金属一定会完全反应。生成H2的量取决于碱金属的量。
12.能与冷水反应放出气体单质的物质不一定是活泼的金属单质或活泼的非金属单质,还可以是2Na2O2+2H2O=O2↑+4NaOH。
14.镁和溴水反应,研究表明水起催化剂的作用。
15.加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀,而不是MgCO3沉淀,因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。
16.要逐一溶解Al(OH)3和AgCl时,要先加NaOH再加氨水,以防止先加氨水生成银氨溶液溶解Al(OH)3。
17.少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+3ClO-=SO42-+Cl-+2HClO,切记不是生成H+,因为NaClO过量。
18.虽然自然界含钾的物质均易溶于水,自然界钾元素含量不低,但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水,故需施钾肥来满足植物生长需要。
19.Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应生成FeI2,与反应物的用量无关。
20.Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4,而不是Fe2O3。
21.过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
22.NO3-与Fe2+在酸性条件下不能共存。
33.Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
34.FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
35.注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe2+。
36.FeCl2可以由化合反应制得,但不可由单质间通过化合而制得。
37.在分析浓盐酸和二氧化锰,浓硫酸和铜等反应问题时,要看清楚是提供nmol酸还是有nmol酸参加反应,这里要注意酸由浓变稀所带来的问题;要看清楚是有nmol酸参加反应,还是有nmol酸被氧化(或被还原)。
38.Cu和一定量的浓HNO3反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余,再加入稀H2SO4,Cu继续溶解。
39.常见的铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。此外铁在自然界中还以游离态的形式存在于陨铁中。自然界中也存在少量的单质铜。
40.与AlO2-不能大量共存的离子有H+、Al3+、Fe3+、HCO3-等。要注意AlO2-与HCO3-的反应并非相互促进水解,而是因为酸性HCO3->Al(OH)3。
41.氟气与氢氧化钠溶液可发生反应:2NaOH+2F2=2NaF+OF2+H2O。
42.CaH2与Na2O2、CaC2、FeS2化合物类型相同,但化学键类型不完全相同,CaH2只有离子键。
43.工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2。
44.SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。
45.SiO2是酸性氧化物,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,不过SiO2不属于两性氧化物,因为该反应生成的不是盐和水。
46.硅酸盐大多难溶于水,但硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃,却是盐溶液且属一种矿物胶。NaOH溶液或纯碱溶液能用玻璃试剂瓶(内壁光滑),但不能用玻璃塞,因玻璃塞中裸露的二氧化硅与碱性溶液反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口粘在一起。
47.1 mol Cl2参加反应,转移电子数不一定为2NA。如反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,1 mol Cl2参加反应,转移电子数目为NA。
48.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,因此酸性KMnO4溶液用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
49.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SO32-、I-、Fe2+均不能大量共存;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-+SO42-+4H+(过量SO2)。
50..利用加压液化法分离NH3,这与氢键有关(氨气的沸点比较高)。
51..NH5(NH4H)是离子晶体,溶于水溶液显碱性:NH5+H2O=NH3·H2O+H2
52..SO2通入石灰水中的现象与CO2类似,但比起CO2现象产生得快。主要原因有:SO2比CO2溶解度大,且对应H2SO3酸性比H2CO3强。
53.工业保存氯气的方法:将氯气干燥后加压液化贮存于钢瓶中。
54.AgCl能溶于足量的氨水,生成银氨络离子;银氨溶液中加足量的盐酸又能生成AgCl沉淀。[Ag(NH3)2]-+OH-+Cl-+3H+=AgCl+2NH+4+H2O要警惕类似反应出现在推断题中。
55.大气中大量二氧化硫来源于煤和石油的燃烧以及金属矿石的冶炼。
56.活性炭、二氧化硫、氯水等都能使品红褪色,但反应本质有所不同,活性炭是吸附品红,为物理变化,SO2是生成不稳定的化合物且可逆,氯水是发生氧化还原反应且不可逆。
57.在次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫得到的不是亚硫酸钠与次氯酸,而是得到NaCl和H2SO4,因为次氯酸可以氧化亚硫酸钠。
58.浓硝酸、浓硫酸在常温下能与铝、铁等发生钝化反应,反应很快停止,不是不反应;但在常温下浓硫酸与铜不反应,浓硝酸与铜能反应。
59.SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,氯气的漂白性不但不增强,反而消失。
60.把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
61.浓盐酸和MnO2(足量)、浓H2SO4和Cu(足量,加热)、浓HNO3和Cu(足量)反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
62.足量Zn和浓H2SO4反应,开始生成SO2,随着硫酸变稀,还会生成氢气。
63.NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,可用排苯法收集。
64.工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
65.NO2能被NaOH溶液吸收,NO单独不能被强碱溶液吸收,NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。
66.NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3两个方程式,也可以利用n(元素化合价的变化),根据电子守恒进行计算。
67.强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
68.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NH4+须用浓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NH4+的存在。
69.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,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。
70.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。
71.忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2+、I-、SO、S2-等还原性较强的离子大量共存。
72.在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)光催化制氢机理如图所示。光激发会使光催化剂中的电子吸收光能跃迁,产生光生电子-空穴对。掺杂稀土元素La可提高光催化剂制氢活性。下列说法错误的是
A.气体X为
B.生成Y的反应为
C.理论上光照每产生1mole-可制0.5mol
D.该反应的总方程式为
2.(2026·重庆·模拟预测)某研究小组对于二氧化硫催化氧化的机理研究如图所示,下列有关说法错误的是
A.是反应的催化剂,是反应的中间体
B.第Ⅱ步反应中钒元素被还原、硫元素被氧化
C.第Ⅳ步反应方程式为
D.第Ⅴ步反应生成的能全部参与第Ⅳ步反应
3.(2026·安徽合肥·模拟预测)能满足下列物质间直接转化关系的无机物有多种,其中推理不成立的是
A.甲可为铁粉,X可能为氯气
B.乙可为硫,丙可能使品红溶液褪色
C.丙可为,甲在水中溶解度可能大于乙
D.可为,甲可能属于强碱
4.(2026·河南郑州·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,气体D常温下易发生二聚,G为深蓝色溶液
下列说法错误的是
A.物质C的焰色为绿色
B.在棕色细口瓶中保存B的浓溶液
C.物质H在空气中易转化为D
D.常温下等物质的量B、E混合溶于水显碱性
5.(2026·山西忻州·模拟预测)X、Y、Z均为短周期元素形成的常见单质,它们之间存在如图所示转化关系。已知:常温下只有X呈气态,R在焰色试验中火焰呈黄色,W中阳离子和阴离子数目之比为2:1。下列说法正确的是
A.实验室常将Y保存在四氯化碳中
B.R、W、反应过程中出现黄色浑浊
C.化合物I是生产普通玻璃的原料
D.R是一种含有离子键的白色固体
6.(2026·广西柳州·模拟预测)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
D.中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
7.(2026·福建泉州·模拟预测)钛白废酸(含、、、和高浓度)是钛白粉生产的高污染副产物,科研团队开发绿色工艺将其转化为电池级磷酸铁(),流程如下:
下列说法错误的是
A.“还原”时铁粉还有调节的作用
B.“除硫”时存在反应:
C.“沉铁”时每氧化,消耗大于1 mol
D.“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
8.(2026·山东威海·二模)采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A.“氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B.“吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C.“洗脱”过程中元素发生反应:
D.该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
9.(2026·浙江杭州·模拟预测)实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中,用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点210℃,沸点400℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成和;金属钠熔点为,沸点;氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是
A.装置①试管中盛放固体
B.实验时应先点燃装置③的酒精灯
C.点燃主要去除的是挥发出的钠蒸气
D.装置②和⑤中固体分别为碱石灰和
10.(2026·广东深圳·模拟预测)用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A.旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
11.(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示,装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替
12.(2026·江西赣州·模拟预测)硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
13.(2026·陕西榆林·模拟预测)一种以硫铁矿()为原料生产硫酸并综合利用烧渣(主要含、、等)制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.“焙烧Ⅰ”时,将硫铁矿粉碎可增大化学反应速率
B.“浸取”的目的是用NaOH溶液除去和
C.“吸收”时试剂X可选用水或稀硫酸
D.“焙烧Ⅱ”时发生反应的化学方程式为
14.(2026·山东济南·模拟预测)以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A.“焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B.“酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C.“氧化”时,离子反应为
D.“调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
15.(2026·河南许昌·三模)几种无机物存在如图所示的转化关系。已知:X、Y涉及的元素都是短周期元素。
下列叙述错误的是
A.通常情况下,X的化学性质稳定 B.Y溶液贮存在棕色试剂瓶并放在阴凉处
C.加热S会生成N、T、Z D.M可用于自来水的杀菌消毒
16.(2026·河南许昌·三模)某实验小组设计如下实验探究SO2与AgNO3溶液的反应(夹持、加热仪器省略),实验过程中装置丙中产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.装置甲中的反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性
B.试剂a应选用浓硫酸
C.取装置丙中沉淀,加入稀盐酸中并滴加品红溶液,溶液褪色可证明沉淀中含Ag2SO3
D.取装置丙中上层清液滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成可证明沉淀中含Ag2SO4
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让教与学更高效
专题09无机物之间的转化及其应用
02
PART☑
2026年真题研析
试题精讲
考向一
以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
【典题1】B
【仿照题1】A
【典题2】B
【仿照题2】D
考向二无机物之间的转化在化学实验中的应用
【典题1】D
【仿照题1】D
【典题2】D
【仿照题2】B
考向三
无机推断
【典题1】c
【仿照题1】D
【典题2】D
【仿照题2】A
考向四
无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
【典题1】A
【仿照题1】C
【典题2】c
【仿照题2】B
03
PART☑
3年真题精炼
113
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让教与学更高效
考向一以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
1.C
2.B
3.C
4.A
5.B
6.C
考向二
无机物之间的转化在化学实验中的应用
7.B
8.C
9.A
10.C
11.B
12.C
考向三无机推断
13.C
14.A
15.D
16.C
17.C
18.B
考向四无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
19.C
20.C
21.B
22.C
23.B
24.C
05
PART☒
最新模拟探源
213
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让教与学更高效
1.C
2.D
3.A
4.D
5.B
6.D
7.D
8.C
9.D
10.C
11.D
12.c
13.C
14.A
15.D
16.C
313
专题09 无机物之间的转化及其应用
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,点评命题规律
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
易错易错速记:归纳解题必备知识,总结易错易混点
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
近三年考查统计
近三年高考该专题选择题整体立足物质类别与价态二维认知模型,以真实工业生产、生活应用、实验情境为载体,侧重考查钠、铁、铝、铜、氯、硫、氮等主干元素化合物的连续转化规律,题型稳定、梯度清晰。
在高考中针对性考查无机物之间的转化的命题形式主要有:①以催化反应机理为载体的无机物之间的转化,考查化学键断裂生成、催化剂判断、总反应书写、电子转移数目、吸附中间体分析,侧重微观过程辨析。②无机物的转化与化学实验相结合,尤其是常见气体的制备装置和试剂选择,这在前两年的高考卷中出现特别多,应注意来年是否会又一次出现。③结合微型工艺流程题出现,考查焙烧、酸浸、净化、沉出等步骤,分析试剂作用、产物判断、分离原理、副反应、循环物质。④结合无机推断进行考查,形式多变,但难度一般不大。预计今后高考中以催化反应机理为载体的无机物之间的转化、微型工艺流程相关考向值得关注;无机物转化与化学实验结合的考查将持续,涉及气体制备等内容。微型工艺流程题虽热度略降,但仍重要,会与多知识深度融合且结合热点背景。物质推断分析题形式会更灵活,着重考查学生逻辑推理与对无机物性质的掌握。
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
2026·北京卷T13
2026·陕晋青宁卷T11
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
2026·广东卷T9
2026·重庆卷T9
2025·广东卷T11
2025·云南卷T8
2024·广东卷T11
2024·湖南卷T7
考向三 无机推断
2026·河南卷T4
2026·广东卷T13
2025·湖北卷T8
2025·陕晋青宁卷T11
2024·重庆卷T8
2024·广东卷T14
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
2026·贵州卷T12
2026·江西卷T6
2025·云南卷T7
2025·四川卷T13
2024·福建卷T5
2024·贵州卷T13
2026年各套高考化学试卷中,无机物之间的转化及其应用的选择题情境新颖,多结合双碳目标、稀有金属提取、废渣资源化、催化科研前沿素材,摒弃单纯方程式记忆,侧重 “价态‑类别” 模型的迁移应用。高频考查钠、铁、铜、氮、硫、氯等主干元素,拓展 Ga、Y、Te 等陌生过渡/稀有金属,要求依据同主族、同周期规律类比推理。选项高频陷阱集中在反应条件、反应物用量、配位反应、副反应、催化剂只改变速率不影响平衡、气体未标明标况等。命题强化学科内综合,融合氧化还原、离子反应、化学实验、阿伏加德罗,突出证据推理素养。不鼓励机械背诵转化关系,要求学生从流程图、机理图、实验现象中提取信息推理陌生转化,区分基础识记与高阶迁移能力。
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
【典题1】(2026·北京卷)熔融碱金属碳酸盐(如)可作为焦炭转化的催化剂,一种可能的催化机理如下。
下列说法不正确的是
A.该过程需加热至熔融,使其发生电离
B.反应①、②中断裂的化学键只有碳氧键
C.该过程的总反应为
D.该过程中每生成,①、②间转移
【答案】B
【解析】A.题干中明确提到使用的是“熔融碱金属碳酸盐”(如 )。在常温下是固体,需要通过加热使其达到熔融状态,在熔融状态下它才能电离出自由移动的和,从而参与循环反应,A正确;B.反应①的输入是CO2,输出是CO,这个过程中必然有碳氧键(C=O)的断裂;反应②的反应物包含了焦炭。焦炭是碳的单质,其内部是由大量的碳原子通过碳碳键(C-C)结合,因此,在反应②中,除了的碳氧键断裂外,还必定伴随着焦炭中碳碳键的断裂,B错误;C. 根据上述机理推导,总循环的净结果是消耗了碳和二氧化碳,生成了一氧化碳,为催化剂,将分步反应加和可得总反应为,C正确;D.反应①:,生成的与体系中的CO2继续反应生成参与循环 ,反应②:,由此可见,每生成4 mol ,总转移电子为2 mol,即每生成2 mol ,①、②间转移1mol ,D正确;故选B。
◆一句话点评:试题以机理催化循环情境的无机物间的转化为依托,把化学键断裂、电离、氧化还原电子转移、总反应整合考查,陷阱藏在化学键类型辨析上,能有效甄别学生对反应微观过程的细致分析能力。
【仿照题1】(2026·河北雄安·模拟预测)氮氧化物()是导致酸雨、光化学污染的主要元凶之一、氮氧化物储存还原技术以Pt和BaO作为催化剂,在高温下一并处理汽车尾气中的氮氧化物与CO,是含氮氧化物废气的处理方式之一,为打赢蓝天保卫战做出贡献。下图是氮氧化物储存还原的反应循环:
据此判断下列说法错误的是
A.假设废气中的氮氧化物都是NO,各反应物完全反应时该反应化学方程式为
B.用Pt和作为催化剂,一段时间后也能正常催化该反应
C.氧气不充足可能导致氮氧化物吸收不完全
D.BaO在反应中作为催化剂,发生化学变化
【答案】A
【分析】由流程图可知,NO在Pt、作用下生成:;与结合生成;还原,生成、、,总反应为;
【解析】A.由分析可知,总反应为,A错误;B.循环中可以被CO还原再生,反应的核心催化循环不变;Pt始终催化NO氧化,因此用Pt和起始,一段时间后体系会生成BaO,能正常催化反应,B正确;C.第一步需要将NO氧化为,才能和BaO结合;若不足,NO无法完全转化为,后续储存步骤无法充分进行,氮氧化物吸收不完全,C正确;D.BaO是循环催化剂,先和反应生成,后又被CO还原变回BaO;催化剂参与中间过程、发生化学变化,最终复原,D正确;故选A。
【典题2】(2026·陕晋青宁卷)羟基自由基()具有强氧化性,可用于处理有机废水。某科研团队开发了一种催化剂,将高效转化为,机理如图。下列说法错误的是
A.总反应为 B.部分中的来自于
C.步骤①中与之间形成氢键 D.步骤③发生了氧化还原反应
【答案】B
【解析】A.将反应机理各步的反应物和生成物抵消中间产物后,总反应为,A正确;B.由机理图可知,中的H元素全部来自反应物,中的O原子全部来源于,B错误;C.步骤①中的O原子和的H原子之间的虚线代表氢键,C正确;D.步骤③中参与反应,生成了,中的1个O原子形成了,O元素的化合价发生了变化,发生了氧化还原反应,D正确;故选B。
◆一句话点评:本题以臭氧催化生成羟基自由基的废水处理情境为载体,综合考查催化机理、元素来源、氢键识别与氧化还原判断,氧原子溯源是命题陷阱,能检验学生读图提取微观信息的细致度。
【仿照题2】(2026·湖北黄石·二模)电催化水氧化析氧反应是电解水制氢的关键步骤。研究人员探究了两种不同结构的氧化锰基电催化剂对该氧化反应的催化性能,其催化循环机理如图所示:
其中(a)有D4h对称性共顶点的八面体;(b)有D3d对称性的共顶点的八面体。图中标注了几种物种的形成寿命或消耗寿命。下列叙述错误的是
A.的催化效果更好
B.图中总过程可表示为:
C.八面体中Mn的配位数均为6
D.该过程有极性键、非极性键的断裂和形成
【答案】D
【解析】A.催化剂的催化性能可以通过中间体寿命判断:中间体寿命越短,转化越快,反应速率越快,催化效果越好。对比(a)和(b)各步骤:所有中间体寿命均远短于,反应更快,催化效果更好,A正确;B.电催化水氧化析氧,反应物为,产物为、,反应失电子,配平后总反应为:,B正确;C.Mn3+O6八面体中,每个周围直接结合6个配位O,共顶点仅指顶点O被两个八面体共用,不改变的配位数,因此Mn配位数为6,C正确;D.该过程总反应为水分解生成氧气、和电子:断裂的只有中极性键,没有非极性键断裂;只形成了中非极性键,没有非极性键断裂,也没有新的极性键形成,D错误;故选D。
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
【典题1】(2026·广东卷)用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是
A.溶液变棕黄色,体现的还原性
B.浓硫酸的作用是吸收水分,干燥
C.U形管中溶液遇KSCN溶液变红,说明有存在
D.烧杯溶液中最终存在:
【答案】D
【分析】Y形管中和盐酸反应生成氯气,与发生反应,生成使溶液变棕黄,饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 , 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用,防止装置堵塞导致压强过大,浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气,除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕褐色的烟( )。 溶液用于吸收未反应完的有毒氯气,防止污染空气。
【解析】A.生成的与发生反应,生成使溶液变棕黄,化合价升高,作还原剂,体现还原性,A正确;B.制得的中混有和水蒸气,饱和食盐水除去,浓硫酸吸收水分,干燥,防止后续加热时水蒸气影响反应,B正确;C.加热条件下与反应生成,注入稀硫酸溶解后,溶液中含,遇溶液变红,可说明存在,C正确;D.烧杯中为吸收后的溶液,根据电荷守恒,溶液中阴离子还有,正确的关系式为:,D错误;故选D。
◆一句话点评:该题以整套氯气制备与性质探究实验装置为载体,融合氧化还原、气体干燥、离子检验、电荷守恒多个考点,D 选项遗漏氢氧根离子的守恒陷阱设计巧妙,综合考查学生实验分析与电解质守恒的严谨思维。
【仿照题1】(2026·广东佛山·模拟预测)某同学利用如图装置制备Cl2和SO2并探究其性质。下列说法正确的是
A.a中发生的反应,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:5
B.a中湿润石蕊试纸先变红后褪色,变红说明Cl2溶于水生成HCl
C.同时打开K2和K3,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3短
D.N2的作用是反应完后将Cl2和SO2吹入c中吸收
【答案】D
【分析】装置a中是利用KClO3和浓HCl制备Cl2的装置;装置d是利用Na2SO3和70%的浓硫酸制备SO2的装置;装置b是为了探究Cl2和SO2的性质;装置c是用于尾气回收,由此解答。
【解析】A.装置a中是利用KClO3和浓HCl制备Cl2的装置,发生的化学反应方程式为,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl(其中1个HCl提供Cl-未参与氧化还原反应),还原剂和氧化剂物质的量之比为5:1,A错误;B.湿润的石蕊试纸变红是因为氯气和水反应生成的HCl和HClO均为酸性,后续褪色,是应为氯气和水反应生成的HClO有强氧化性将其漂白,因此不能说明Cl2溶于水只生成HCl,B错误;C.同时打开K2和K3,Cl2和SO2会在装置b中发生反应,,导致两者均被消耗,漂白的能力变弱,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3长,C错误;D.反应结束后通入N2,可将残留Cl2和SO2吹入装置c中的NaOH溶液吸收,防止有毒气体逸出污染环境, D正确;故答案为D。
【典题2】(2026·重庆卷)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
【答案】D
【分析】氧化钇与氯化铵在氩气氛围中加热发生反应1生成氯化钇和氨气和水,生成的氨气经过a干燥后在管式炉中与过量的氧气发生反应2催化氧化生成NO和水,进入b中的气体为NO和过量的氧气,二者反应生成NO2显红棕色,与氧气一起通入c中的水反应得到硝酸,据此分析。
【解析】A.a的作用是干燥反应生成的,碱石灰为碱性干燥剂,不与反应,可用于干燥氨气,A正确;B.因反应过程中通入过量的氧气,若反应2未结束,则会生成NO,NO遇氧气变为红棕色,当b中气体为无色时,说明不再产生NO,氨气已经耗尽,反应2已结束,B正确;C.从管式炉,中流出的气体含有和过量,二者反应生成,从b流出的气体为和氧气,通入水中发生反应,可得到硝酸,C正确;D.反应结束时若先停止通气后停止加热,装置冷却后压强减小会引发倒吸,因此应先停止加热,继续通气至装置冷却后再停止通气,D错误;故选D。
◆一句话点评:本题串联无机制备与氨的催化氧化两大实验场景,将干燥剂选择、现象判断、产物转化、实验操作顺序多个考点融合,D项操作时序陷阱贴合实操规范,侧重考查学生化工实验的安全把控意识。
【仿照题2】(2026·广东广州·模拟预测)某学习小组设计了如图所示的装置(加热装置略)用于制取并验证其性质,实验前先通一段时间。下列说法正确的是
A.反应结束后,可向装置A中直接加入水,观察到溶液变蓝
B.装置B中盛放饱和溶液可除去挥发出的硫酸酸雾
C.装置C中用煮沸的蒸馏水配制溶液,有沉淀生成且pH值降低
D.需进行尾气处理的有害气体只有
【答案】B
【解析】A.装置A中含浓硫酸,直接加水会导致液体飞溅,应将反应后溶液倒入水中,A项错误;B.硫酸酸雾是小液滴,饱和溶液与反应,既除去了酸雾,又生成了,不会引入新杂质,B项正确;C.将通入溶液(煮沸蒸馏水配制,已除去)时,与水反应生成,是弱酸,使溶液pH降低,但与不反应,无沉淀生成;C项错误;D.进入硝酸钡使溶液呈酸性,硝酸根离子会被还原为,进入尾气处理装置的尾气除了,还有NO(被还原),D项错误;故答案选B。
考向三 无机推断
【典题1】(2026·河南卷)X是漂白粉的有效成分,可以发生如图所示的转化(略去部分产物),其中U和V含有一种相同元素,V为黄绿色气体,Y为难溶于水的固体。
下列说法错误的是
A.无水可作干燥剂 B.溶于水可生成
C.与盐酸反应可生成 D.在光照下易分解
【答案】C
【分析】漂白粉有效成分X为,黄绿色气体V为;X和浓盐酸反应生成、和,U和V含相同元素,故U为;X和、反应生成难溶固体Y为,Z为。
【解析】A.由分析可知,U为,是常用中性干燥剂,可作干燥剂,A正确;B.由分析可知,V为,溶于水发生反应,可生成Z(),B正确;C.由分析可知,Y为,与盐酸反应生成、和,不能生成X[],C错误;D.由分析可知,Z为,光照下易分解,反应为,D正确;故选C。
◆一句话点评:试题以漂白粉有效成分为推断突破口,串联氯及其化合物的转化、物质性质辨析,依托特征颜色、反应现象设置线索,选项把物质转化的正误作为陷阱,有效考查学生无机元素化合物的知识网络构建能力。
【仿照题1】(2026·河南新乡·模拟预测)化合物A、B、C、D、E、F、G存在如图所示的转化关系,其中A、D、F的焰色均呈黄色,D、F是常用的食品添加剂,反应①与反应②是工业制备F的反应原理。
下列说法错误的是
A.C的水溶液呈碱性 B.D可用于泡沫灭火器原料
C.常温下,在水中的溶解度:E>D D.工业制备D时,先通B,再通C
【答案】D
【分析】首先推断物质:由焰色为黄色可知A、D、F含,D加热分解生成F、B和水,且①②为工业制备F的反应,可知D为(可作食品添加剂),F为(可作食品添加剂),B为;反应①为侯氏制碱反应:,故A为,C为,E为,E加热分解生成和,故G为;
【解析】A.C为,水溶液为氨水,电离产生呈碱性,A正确;B.D为,可与硫酸铝发生双水解生成,是泡沫灭火器原料,B正确;C.E为,D为,常温下溶解度远大于,故溶解度E>D,C正确; D.工业制备时,需先通使溶液呈碱性,增大的溶解量,若先通(B),溶解度小,无法得到足够浓度的析出,D错误;故选D。
【典题2】(2026·广东卷)部分含C或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.分子中可存在键和键 B.可由受热分解产生
C.可存在的转化 D.、、均可用于自来水消毒
【答案】D
【解析】A.a可以是,分子内含1个σ键和2个π键,因此分子中可存在π键和σ键,A正确;B.c可以是,e可以是碳酸盐(盐类,碳元素为+4价),碳酸钙等碳酸盐受热分解可生成,因此c可由e受热分解产生,B正确;C.对应转化为:,可通过反应实现:N2和O2放电生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,稀HNO3与Cu反应生成NO,C正确;D.f为-1价的酸,只能是HCl,盐酸没有强氧化性,不能用于自来水消毒,D错误;故选D。
◆一句话点评:试题依托价类二维图整合碳、氮、氯三类元素化合物知识,融合化学键辨析、物质转化规律、实际应用等考点,依托物质用途设置易错陷阱,能够检验学生读图析图与元素知识综合迁移的能力。
【仿照题2】(2026·广东佛山·二模)部分含Al、Cu或S物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断不合理的是
A.a溶于水中会全部电离 B.新制e可用于检验醛基
C.可通过电解熔融c获得b D.f可通过一步反应转化为d
【答案】A
【分析】根据部分含Al、Cu或S物质的分类与相应化合价关系图,a为H2S,b为Al、Cu或S,c为Al2O3,d为含Cu2+的盐,e为Cu(OH)2,f为H2SO4,据此解答。
【解析】A.a为H2S,属于弱电解质,a溶于水中部分电离,A错误;B.e为,新制和含醛基的物质在加热条件下反应生成砖红色沉淀Cu2O,可用于检验醛基,B正确;C.c为Al2O3,可通过电解熔融获得b(Al),C正确;D.f为H2SO4,d为含Cu2+的盐,Cu和浓硫酸加热反应生成CuSO4,f可通过一步反应转化为d,D正确;故选A。
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
【典题1】(2026·贵州卷)某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。
下列说法错误的是
A.“焙烧”的目的是使、分解
B.“浸取”可能的反应为
C.“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异
D.“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
【答案】A
【分析】磷废渣主要含、、,先在600℃下焙烧,该温度仅分解释放并生成,与不分解,焙烧产物加入溶液,75℃、pH=6.0条件下浸取,与反应生成并释放,过滤后得到含的滤液与含、的滤渣,滤渣添加油脂浮选剂,依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出,剩余,滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂,使转化为沉淀完成镁的分离回收。
【解析】A.分解温度高于,焙烧时仅分解,未分解,且后续浮选得到,故“焙烧”目的不是使分解,A错误;B.焙烧后分解生成,溶液呈酸性,加热条件下与反应生成、和,反应式符合反应规律,B正确;C.浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离,C正确;D.流程中焙烧产生、浸取产生,二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂,与滤液中反应生成,D正确;故选A。
◆一句话点评:试题以磷废渣资源化利用的微型工艺流程为载体,围绕焙烧、浸取、浮选、沉淀等工序设问,将反应原理、分离方法、物料循环综合考查,A选项对焙烧目的的误判陷阱,能有效甄别学生结合流程信息分析实际工业操作的能力。
【仿照题1】(2026·陕西西安·模拟预测)为实现对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有、、CuO、ZnO、PbO、、SiO2等)中的铜和锌的分离回收,一研究小组设计如下工艺流程。
已知:①“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。②“中和除杂”步骤,调控溶液左右。下列说法正确的是
A.“碱浸脱氯”步骤,滤液①的pH大于原溶液的pH
B.滤渣①的成分为,滤渣②的成分为
C.“电解分离”时,理论上每产生0.5molCu,阳极就伴有5.6L(标况)生成
D.CuCl可通过处理返回到碱浸脱氯步骤中,该“处理”步骤最佳操作为盐酸酸化、双氧水氧化
【答案】C
【分析】高氯烟道灰先经溶液“碱浸脱氯”,可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀,氯以离子形式进入滤液①除去;滤渣用稀 “酸浸”,金属氧化物溶解,PbO与 生成的和 成为滤渣①;再用调控 pH≈3.5“中和除杂”,以形式沉淀为滤渣②;滤液经“深度脱氯”得到,再用Zn粉还原得到Cu;的滤液经“电解分离”“浓缩结晶”得到硫酸锌产品。
【解析】A.“碱浸脱氯”时,与金属离子反应生成沉淀,消耗了,使溶液碱性减弱,因此滤液①的 pH小于原 溶液的 pH,A错误;B.滤渣①为酸浸时不与稀硫酸反应的 以及生成的沉淀;滤渣②为调控 pH 时生成的 ,B错误;C.“电解分离”时,阴极反应为 ,每产生0.5 mol Cu,电路中转移1 mol电子;阳极反应为 ,根据得失电子守恒,生成的物质的量为 0.25mol,标况下体积为 5.6 L,C正确;D.若用盐酸酸化、双氧水氧化处理,会生成,但“碱浸脱氯”步骤需要的是除去氯,因此该处理不能返回此步骤循环,D错误;故答案选C。
【典题2】(2026·江西卷)高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石(含有少量和杂质)制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是
A.浸出过程:
B.浸出过程:
C.净化过程:
D.碳化过程:
【答案】C
【分析】优质大理石原料(主要成分为,含少量、杂质)先经煅烧,碳酸盐受热分解得到金属氧化物、、;煅烧产物加盐酸浸出,金属氧化物与盐酸反应转化为可溶性金属阳离子、、、,得到含多种金属离子的酸性溶液;浸出液加入石灰浆(悬浊液)进行净化,调节pH使铁、镁杂质转化为氢氧化物滤渣除去;净化后溶液通入、碳化,转化为碳酸钙沉淀,最后经过滤、干燥得到高纯;
【解析】A.煅烧时,浸出时和盐酸反应,是金属氧化物不能拆,离子方程式为,A正确;B.可等价表示为,与盐酸发生复分解反应,生成、和水,反应无化合价变化,离子方程式为,B正确;C.净化过程加入的是石灰浆,为悬浊液,在书写离子方程式时不能拆分为和,须保留化学式,正确离子方程式应为,C错误;D.碳化时溶液中含,通入创造碱性环境,再通入生成,与结合析出沉淀,离子方程式为,D正确;故选C。
◆一句话点评:试题以高纯碳酸钙制备工艺流程为依托考查离子方程式正误辨析,精准设置石灰浆不能拆成氢氧根离子的易错陷阱,兼顾流程工序理解与离子拆分书写规范,能检验学生工业情境下离子方程式的严谨书写能力。
【仿照题2】(2026·陕西榆林·模拟预测)蛇纹石[主要成分是,含少量Ni、Fe、Al元素]转化与绿矾分解耦合并矿化固定的流程如图所示[焙烧时Mg、Ni、Al转化为硫酸盐,Fe(非绿矾所含)转化为+3价硫酸盐,绿矾高温分解生成四种氧化物,一种为红色固体,两种为硫的氧化物;完全沉淀时,金属离子浓度]。
已知:
下列说法正确的是
A.滤渣的主要成分为
B.“调”,过滤后滤液中
C.绿矾()高温分解生成的、物质的量之比为2:1
D.“矿化”的离子反应为
【答案】B
【分析】蛇纹石与绿矾混合焙烧后,Mg、Ni、Al及原杂质Fe转化为可溶性硫酸盐,绿矾分解生成不溶性红色、、,原蛇纹石中Si转化为不溶性;水浸后,不溶物、成为滤渣,滤液含;加调,沉淀除去;再加过量碱沉镍,得到沉淀除去镍;最后滤液通入矿化,得到目标产物。
【解析】A.由分析知,在绿矾使蛇纹石转化为的过程中,有生成,滤渣的主要成分为和,A错误;B.在的溶液中,相等,,B正确;C.FeSO4·7H2O高温下分解,得到红棕色固体Fe2O3和气体产物SO3、SO2,化学方程式为,应为1︰1,C错误;D.沉镍后溶液为碱性,从流程知在溶液中,离子反应为,D错误;故选B。
考向一 以催化反应机理为载体的无机物之间的转化
1.(2026·四川卷)将转化为高值化学品有助于实现“双碳”目标。催化转化的一种反应机理如下,图中“”表示催化剂表面的2个吸附位,“”表示吸附位上的H物种。
下列说法错误的是
A.步骤①生成的是 B.步骤②和④生成的Y是
C.步骤④中 D.1个分子完成催化反应获得了8个电子
【答案】C
【解析】A.由反应机理和元素守恒得,步骤①中分子在2个吸附位上生成、(即),A正确;B.步骤②中、恰好生成(即),同时腾出2个吸附位,步骤④中加入的和吸附位也可生成,再与也生成,B正确;C.步骤③中加入的中的1个夺取中的形成,同时另1个生成,同理步骤④中应该有4个生成,1个与生成,3个与结合生成,即,C错误;D.由碳元素化合价变化得(+4价)(-4价),1个分子完成催化反应获得了8个电子,D正确;故选C。
2.(2026·河北卷)的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将转变为的反应机理如下:
下列说法错误的是
A.反应③中的产物是
B.循环Ⅱ包含C—N键的形成与断裂
C.吗啉和共同起催化作用
D.总反应为
【答案】B
【解析】A.反应③中HCOO-与-NH-发生取代反应生成酰胺基,结合原子守恒可知,产物M为,A正确;B.循环Ⅱ中仅存在酰胺基中C-N键的断裂,没有新C-N键的形成,B错误;C.吗啉和均先参与反应、后再生成,反应前后化学性质不变,共同起催化作用,C正确;D.结合整个反应流程,反应物为和,产物为和,总反应化学方程式为:,D正确;故选B。
3.(2025·山东卷)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
【答案】C
【分析】由图中信息可知,和反应生成的是和反应的催化剂,是中间产物,该反应的离子方程式为,是还原剂,是氧化剂,是还原产物。
【解析】A.该反应中,中N元素的化合价升高被氧化,因此,是氧化反应的产物,A不正确;B.在同一个氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,因此,还原性的强弱关系为,B不正确;C.由反应的离子方程式可知,该反应消耗,处理后溶液的增大,C正确;D.根据循环图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D不正确;综上所述,本题选C。
4.(2025·江苏卷)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【解析】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;故选A。
5.(2024·北京卷)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【解析】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;故选B。
6.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:,。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是
A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能
B.阴极反应式为
C.光阳极每消耗,体系中生成
D.在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
【答案】C
【分析】该装置为电解池,光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子,电极反应式为,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为;
【解析】A.该装置为电解池,利用光能提供能量转化为电能,在电解池中将电能转化为化学能,A正确;B.由图可知,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为,B正确;C.光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子,电极反应式为,即消耗时,光阳极生成,同时转移;根据阴极的反应:;转移阴极也生成,则光阳极每消耗1 mol H2O,体系中生成,C错误;D.由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中,锰元素化合价降低,做还原剂,表现还原性,由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时,中O元素化合价降低,做氧化剂,表现氧化性,D正确;故选C。
考向二 无机物之间的转化在化学实验中的应用
7.(2026·河南卷)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
【答案】B
【分析】 黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息,黄色是由于水解产生的。向②中加入稀硫酸,溶液变为浅黄色③,这是因为加入的 抑制了的水解( ),使平衡向左移动,水解产物减少,颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入KSCN溶液,溶液变为红色④。这是与反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固体,溶液变为绿色⑤。这是因为与的配位能力比更强,生成了更稳定的绿色络合物。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸,溶液又变回红色⑥。这是因为加入的与 结合生成弱酸草酸,降低了的浓度,导致绿色络合物 分解,释放出 。这些再与溶液中的反应,重新生成红色的络合物,以此解答。
【解析】A.水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后增大,水解平衡逆向移动,抑制水解,溶液黄色变浅,A正确;B.④中与结合生成红色配合物,游离浓度低;⑤中与结合生成更稳定的,释放出,故:⑤>④,B错误;C.④中直接是与结合显红色;⑥中加入稀硫酸后,与结合,解离出,再与结合显红色,C正确;D.维生素C具有还原性,可将③中的还原为,与反应生成蓝色沉淀,D正确;故选B。
8.(2026·云南卷)某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A.a中黑色固体成分有
B.与在空气中燃烧的产物可能有
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用溶液替代溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
【答案】C
【分析】Fe与足量S加热反应生成FeS黑色固体,FeS与稀硫酸反应生成FeSO4、H2S,H2S与醋酸铅反应生成黑色固体PbS,③实验过程中上层清液与KSCN溶液混合开始无明显现象,说明①中反应无Fe3+生成,5min后出现浅红色,说明Fe2+被氧化,④实验过程中上层清液与K3[Fe(CN)6]溶液混合产生蓝色沉淀,说明①中反应有Fe2+生成。
【解析】A.由上述分析可知,a中黑色固体成分有,A项正确;B.与在空气中燃烧,二者均被氧气氧化,可能生成,B项正确;C.步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行,其目的是防止FeSO4、H2S被氧化,步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,其目的是除去溶解氧,C项错误;D.醋酸铅试纸用于检验生成的H2S气体,b中使用溶液替代溶液,H2S与发生反应:,CuS为黑色固体,难溶于稀硫酸,可达到检验H2S的目的,D项正确;故答案为C。
9.(2025·云南卷)某化学兴趣小组设计如下实验装置,通过测定反应前后质量的变化,验证固体在酒精灯加热条件下,受热分解的气态产物。
实验步骤:先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气;关闭Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯甲;再次缓慢通入Ar气……
下列说法错误的是
A.实验步骤中,点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙
B.整个过程中,若Ⅲ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的在Ⅱ中反应完全
C.实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有
D.应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放
【答案】A
【分析】先缓慢通入Ar气,排尽装置内空气,防止对实验造成干扰,关闭Ⅰ左侧阀门,先后点燃乙、丙、甲处酒精灯,一段时间后,Ⅰ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,熄灭酒精灯甲,再次缓慢通入Ar气,使NaNO3分解产生的气态产物全部排尽,浓硫酸用于防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【解析】A.一段时间后,Ⅱ中灼热的铜网变黑,说明NaNO3分解产生了O2,为确保能准确测定产生的氧气的质量,应先点燃乙处酒精灯,再点燃丙处酒精灯,最后点燃甲处酒精灯,A错误;B.Ⅱ、Ⅲ中Cu均能和氧气反应生成黑色的CuO,整个过程中,若Ⅱ中灼热的铜网未变黑,则说明生成的O2在Ⅱ中反应完全,B正确;C.Ⅱ中的Cu只能吸收O2,实验结束后,若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量,则分解的气态产物只有O2,C正确;D.由该实验可知NaNO3受热易分解产生氧化剂、助燃性气体O2,故NaNO3应远离热源、可燃物,并与还原性物质分开存放,D正确;答案选A。
10.(2025·广东卷)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
【答案】C
【解析】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成为蓝色,有颜色变化,A正确;B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在的反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,C错误;D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确;故选C。
11.(2024·广东卷)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A.烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B.试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
【答案】B
【解析】A.烧瓶壁变冷说明八水氢氧化钡与氯化铵的反应是焓变大于0的吸热反应,故A错误;B.试纸会变蓝,说明八水氢氧化钡与氯化铵反应时有氨气生成,该反应是熵增的反应,故B正确;C.滴加浓盐酸后,有白烟产生是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵,与氯化铵的升华无关,故C错误;D.八水氢氧化钡与氯化铵生成氯化钡和一水合氨的反应是焓变大于0的吸热反应,烧瓶中温度降低、气体压强会减小会导致气球变小,后因为一水合氨分解生成氨气导致气体压强增大,气球会变大,滴入盐酸后,浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵,导致气体压强变小,则实验过程中,气球先变小、后增大,加入盐酸后又变小,故D错误;故选B。
12.(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A.金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是反应温度较低,故A项说法错误;B.由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,故B项说法错误;C.装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,故C项说法正确;D.由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,故D项说法错误;答案选C。
考向三 无机推断
13.(2026·湖南卷)常温下,铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A.溶液h可能是盐酸
B.向溶液b中通入过量气体e,空气中久置后可得沉淀g
C.固体残渣中有铜,可能有铁
D.溶液f中含有
【答案】C
【分析】黄绿色气体c为Cl2,红褐色沉淀g为Fe(OH)3,进而推出溶液d为FeCl3溶液,溶液b为FeCl2溶液,Fe(OH)3与过量溶液h(酸)反应生成溶液a,则溶液a中含有金属阳离子Fe3+,Fe3+与铜、铁混合物反应生成Fe2+、Cu2+,最终得到深蓝色溶液f,说明生成铜氨络离子,因此气体e为,f中含有。
【解析】A.若h为盐酸,盐酸与Fe(OH)3反应生成含的盐酸体系,只要不足,仅部分铜溶解,仍可满足流程,存在这种可能性,A正确;B.溶液b中含有,通入过量生成,在空气中久置会被氧气氧化为红褐色的,即沉淀g,B正确;C.流程最终得到含铜氨络离子的溶液,说明溶液b中一定含有;铁的还原性比铜强,铜铁混合物中铁先发生反应,铁完全反应后铜才反应,若固体残渣中有铜,则一定无铁,C错误;D.与过量反应生成深蓝色络离子,因此f中含有该离子,D正确;故选C。
14.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
【答案】A
【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。
【解析】A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确;答案选A。
15.(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【分析】根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【解析】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;答案选D。
16.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【解析】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;B.含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体,溶液颜色发生变化,B正确;C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;答案选C。
17.(2024·重庆卷)单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。
【解析】A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;答案选C。
18.(2024·广东卷)部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】B
【解析】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;故选B。
考向四 无机物之间的转化在微型工艺流程题中的应用
19.(2026·黑吉辽蒙卷)从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A.“浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B.滤渣可以全部溶于浓
C.被氧化过程中,溶液碱性增强
D.“沉碲”过程中被氧化
【答案】C
【分析】铜阳极泥的主要成分为和,含少量和,在“浸渍”操作中,加入Na2S溶液,通入适量空气,和反应生成CuS沉淀,同时生成Na2Te2,和不溶,进入滤渣,滤液1中含有Na2Te2,加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应,Na2SO3作氧化剂被还原,同时将Na2Te2氧化为碲粉,滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用;
【解析】A.“浸渍”时和生成的都具有还原性,通入过量空气时,过量会进一步将氧化为更高价态的物质,发生副反应,A错误;B.铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应,留在滤渣中,Au不溶于浓硝酸(仅溶于王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;C.被氧化生成的反应方程式为:,反应生成强碱,溶液中增大,碱性增强,C正确;D.滤液1中在中为价,沉碲得到价碲单质,化合价升高被氧化,因此做氧化剂参与氧化还原反应,被还原,D错误;故选C。
20.(2026·四川卷)稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
【答案】C
【分析】高温煅烧:加入碳酸钠后,氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应,铝按照题干信息转化为偏铝酸盐(M为、),镓同理转化为偏镓酸盐,硅转化为可溶性硅酸盐;酸浸:加入稀硫酸后,偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应,转化为、进入溶液;硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀,和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去;浓缩结晶:溶液中的、和硫酸根结合,形成复盐结晶析出,,留在母液中,过滤得到镓富集液。
【解析】A.高温下可和反应,1 mol 完全按此反应生成1 mol ,A正确;B.高温煅烧后,硅元素转化为硅酸盐,酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀,因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去,B正确;C.“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应,镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中,是和反应:,C错误;D.类比明矾,体系阳离子为、,浓缩结晶析出铝的复盐晶体,化学式为或,D正确;故选C。
21.(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【解析】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原性,B错误;C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;D.SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为,D正确;答案选B。
22.(2025·四川卷)一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中,电炉煅烧发生的反应为:。
下列说法错误的是
A.“电炉煅烧”必须隔绝空气 B.浸渣的主要成分是
C.“炉气水洗”使溶于水而与分离 D.“中和沉淀”需要控制溶液的
【答案】C
【分析】主要成分为和的高钾磷矿,与焦炭经电炉煅烧生成、、气体、气体,炉气水洗,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,尾气为不溶于水的CO,燃烧生成CO2,用于中和沉淀;炉渣经水浸,浸渣主要成分为不溶于水的,浸液中通入CO2,生成,过滤经燃烧得;滤液主要成分为,据此分析;
【解析】A.“电炉煅烧”时生成,可与氧气反应,故必须隔绝空气,A正确;B.根据分析可知,浸渣的主要成分是,B正确;C.“炉气水洗”因、CO均不溶于水,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,使与分离,C错误;D.“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸,不会溶解生成的(只溶于强酸强碱中),但需要控制溶液的,防止生成,D正确;故选C。
23.(2025·江西卷)一种以为催化剂,捕捉制备的流程为:
下列说法正确的是
A.氢气的作用是还原 B.反应中有生成
C.“产物分离”方法为过滤 D.温度升高,的产率增大
【答案】B
【解析】A.CO2中C为+4价,NaHCO3中C也为+4价,CO2未被还原;中N从+5价降至-3价,H2还原的是,A错误;B.反应生成的NH3极易溶于水,在“产物分离”之前会和CO2、H2O反应生成,B正确;C.“产物分离”得到固体和馏分,馏分为NH3,该方法应该是蒸馏,C错误;D.NaHCO3受热易分解,温度升高会导致其分解,产率减小,D错误;故选B。
24.(2024·福建卷)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生和离子
C.“碱溶”时存在反应:
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
【答案】C
【分析】废线路板先机械粉碎,可以增加其反应的接触面积,加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解,进入滤液,通入氧气和加氢氧化钠,可以溶解锡和铅,最后电解精炼得到铜。
【解析】A.机械粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,A错误;B.酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子,B错误;C.“碱溶”时根据产物中,存在反应:,故C正确;D.电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应,逐步溶解,故D错误;故选C。
1.Na及其化合物发生焰色试验时火焰颜色均为黄色,且该变化为物理变化。鉴别Na、K利用焰色试验,二者混合时鉴别K元素要隔着蓝色钴玻璃。
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。
3.Na2O2的电子式为,阴阳离子个数比为1∶2。
4.1 mol Na2O2与足量水或二氧化碳的反应中转移的电子数为NA。
5.Na2O2具有强氧化性,能氧化破坏有机色素的分子结构,具有漂白性。
6.Na2O2与SO2反应的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4。
7.热还原法中使用的还原剂为碳、一氧化碳和氢气,在高炉炼铁中,加入的还原剂是焦炭,但真正作还原剂是CO。
8.电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物,不是盐溶液。钠、镁、铝的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2、Al2O3;不用氧化镁是因为其熔点高,不用氯化铝是因为AlCl3是共价化合物,熔融态不导电。
9.在金属活动性顺序表中,虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来,但不一定是从其盐溶液中置换,例如Na由于活泼性太强,不能从CuCl2溶液中置换出Cu,但是可以在熔融状态下置换出铜。
10.将空气液化,然后逐渐升温,先制得氮气,余下氧气。
11.碱金属(如:Na、K)与酸反应,有时要考虑其与水的反应。也就是说不管酸足量与否,碱金属一定会完全反应。生成H2的量取决于碱金属的量。
12.能与冷水反应放出气体单质的物质不一定是活泼的金属单质或活泼的非金属单质,还可以是2Na2O2+2H2O=O2↑+4NaOH。
14.镁和溴水反应,研究表明水起催化剂的作用。
15.加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀,而不是MgCO3沉淀,因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。
16.要逐一溶解Al(OH)3和AgCl时,要先加NaOH再加氨水,以防止先加氨水生成银氨溶液溶解Al(OH)3。
17.少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+3ClO-=SO42-+Cl-+2HClO,切记不是生成H+,因为NaClO过量。
18.虽然自然界含钾的物质均易溶于水,自然界钾元素含量不低,但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水,故需施钾肥来满足植物生长需要。
19.Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应生成FeI2,与反应物的用量无关。
20.Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4,而不是Fe2O3。
21.过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
22.NO3-与Fe2+在酸性条件下不能共存。
33.Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
34.FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
35.注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe2+。
36.FeCl2可以由化合反应制得,但不可由单质间通过化合而制得。
37.在分析浓盐酸和二氧化锰,浓硫酸和铜等反应问题时,要看清楚是提供nmol酸还是有nmol酸参加反应,这里要注意酸由浓变稀所带来的问题;要看清楚是有nmol酸参加反应,还是有nmol酸被氧化(或被还原)。
38.Cu和一定量的浓HNO3反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余,再加入稀H2SO4,Cu继续溶解。
39.常见的铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。此外铁在自然界中还以游离态的形式存在于陨铁中。自然界中也存在少量的单质铜。
40.与AlO2-不能大量共存的离子有H+、Al3+、Fe3+、HCO3-等。要注意AlO2-与HCO3-的反应并非相互促进水解,而是因为酸性HCO3->Al(OH)3。
41.氟气与氢氧化钠溶液可发生反应:2NaOH+2F2=2NaF+OF2+H2O。
42.CaH2与Na2O2、CaC2、FeS2化合物类型相同,但化学键类型不完全相同,CaH2只有离子键。
43.工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2。
44.SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。
45.SiO2是酸性氧化物,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,不过SiO2不属于两性氧化物,因为该反应生成的不是盐和水。
46.硅酸盐大多难溶于水,但硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃,却是盐溶液且属一种矿物胶。NaOH溶液或纯碱溶液能用玻璃试剂瓶(内壁光滑),但不能用玻璃塞,因玻璃塞中裸露的二氧化硅与碱性溶液反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口粘在一起。
47.1 mol Cl2参加反应,转移电子数不一定为2NA。如反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,1 mol Cl2参加反应,转移电子数目为NA。
48.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,因此酸性KMnO4溶液用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
49.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SO32-、I-、Fe2+均不能大量共存;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-+SO42-+4H+(过量SO2)。
50..利用加压液化法分离NH3,这与氢键有关(氨气的沸点比较高)。
51..NH5(NH4H)是离子晶体,溶于水溶液显碱性:NH5+H2O=NH3·H2O+H2
52..SO2通入石灰水中的现象与CO2类似,但比起CO2现象产生得快。主要原因有:SO2比CO2溶解度大,且对应H2SO3酸性比H2CO3强。
53.工业保存氯气的方法:将氯气干燥后加压液化贮存于钢瓶中。
54.AgCl能溶于足量的氨水,生成银氨络离子;银氨溶液中加足量的盐酸又能生成AgCl沉淀。[Ag(NH3)2]-+OH-+Cl-+3H+=AgCl+2NH+4+H2O要警惕类似反应出现在推断题中。
55.大气中大量二氧化硫来源于煤和石油的燃烧以及金属矿石的冶炼。
56.活性炭、二氧化硫、氯水等都能使品红褪色,但反应本质有所不同,活性炭是吸附品红,为物理变化,SO2是生成不稳定的化合物且可逆,氯水是发生氧化还原反应且不可逆。
57.在次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫得到的不是亚硫酸钠与次氯酸,而是得到NaCl和H2SO4,因为次氯酸可以氧化亚硫酸钠。
58.浓硝酸、浓硫酸在常温下能与铝、铁等发生钝化反应,反应很快停止,不是不反应;但在常温下浓硫酸与铜不反应,浓硝酸与铜能反应。
59.SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,氯气的漂白性不但不增强,反而消失。
60.把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
61.浓盐酸和MnO2(足量)、浓H2SO4和Cu(足量,加热)、浓HNO3和Cu(足量)反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
62.足量Zn和浓H2SO4反应,开始生成SO2,随着硫酸变稀,还会生成氢气。
63.NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,可用排苯法收集。
64.工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
65.NO2能被NaOH溶液吸收,NO单独不能被强碱溶液吸收,NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。
66.NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3两个方程式,也可以利用n(元素化合价的变化),根据电子守恒进行计算。
67.强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
68.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NH4+须用浓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NH4+的存在。
69.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,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。
70.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。
71.忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2+、I-、SO、S2-等还原性较强的离子大量共存。
72.在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)光催化制氢机理如图所示。光激发会使光催化剂中的电子吸收光能跃迁,产生光生电子-空穴对。掺杂稀土元素La可提高光催化剂制氢活性。下列说法错误的是
A.气体X为
B.生成Y的反应为
C.理论上光照每产生1mole-可制0.5mol
D.该反应的总方程式为
【答案】C
【解析】A.光激发会使光催化剂中的电子吸收光能产生光生电子-空穴对,电子与水发生还原反应生成X为,A正确;B.光激发会使光催化剂中的电子吸收光能产生光生电子-空穴对,空穴与水则发生氧化反应生成Y为,反应为,B正确;C.理论上生成,但光生电子、空穴存在体相复合和表面复合,因此光照每产生1 mol 无法全部用于制,实际参与反应电子的少于产生的电子,故光照产生1 mol电子 时,制得的氢气小于0.5 mol,C错误;D.由图可知,在催化剂及光作用下水分解为和,D正确;故选C。
2.(2026·重庆·模拟预测)某研究小组对于二氧化硫催化氧化的机理研究如图所示,下列有关说法错误的是
A.是反应的催化剂,是反应的中间体
B.第Ⅱ步反应中钒元素被还原、硫元素被氧化
C.第Ⅳ步反应方程式为
D.第Ⅴ步反应生成的能全部参与第Ⅳ步反应
【答案】D
【分析】结合机理图明确总反应为,在反应初始参与反应,最终重新生成,为催化剂,为反应过程生成、后续消耗的物质,属于中间体。第Ⅱ步反应中V元素化合价从+5价降低为+4价,S元素化合价从+4价升高为+6价。第Ⅳ步反应物为、、,生成物为,配平可得对应反应方程式。
【解析】A.初始参与反应,最终第Ⅴ步重新生成,属于反应的催化剂,在反应过程中生成,后续参与第Ⅳ步反应被消耗,属于反应中间体,A正确;B.第Ⅱ步反应中,钒元素化合价从+5价降低为+4价,被还原,硫元素化合价从+4价升高为+6价,被氧化,B正确;C.第Ⅳ步反应物为、、,生成物为,配平反应方程式为,C正确;D.第Ⅴ步反应为2VOSO4=V2O5+SO2+SO3,总反应为,由图可知,第V步生成的参与第Ⅰ、Ⅳ步反应,不能全部参与第Ⅳ步反应,D错误;故选 D。
3.(2026·安徽合肥·模拟预测)能满足下列物质间直接转化关系的无机物有多种,其中推理不成立的是
A.甲可为铁粉,X可能为氯气
B.乙可为硫,丙可能使品红溶液褪色
C.丙可为,甲在水中溶解度可能大于乙
D.可为,甲可能属于强碱
【答案】A
【解析】A.甲为铁粉,X为氯气,则直接生成FeCl3(乙),无法继续反应,推理不成立,A符合题意;B.若乙为S,则甲可以为H2S,X为O2,则丙为SO2,SO2可以使品红溶液褪色,推理成立,B不符合题意;C.丙为CO2,则甲可为Na2CO3,X为HCl,乙为NaHCO3,在水中的溶解度Na2CO3大于NaHCO3,推理成立,C不符合题意;D.若甲为烧碱,X可为Al2(SO4)3,存在转化甲[NaOH(足量)]+X[Al2(SO4)3]→乙{Na[Al(OH)4]},乙{Na[Al(OH)4]+X[Al2(SO4)3] →丙[Al(OH)3],甲[NaOH]+丙[Al(OH)3] →乙{ Na[Al(OH)4]},推理成立,D不符合题意;故选A。
4.(2026·河南郑州·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,气体D常温下易发生二聚,G为深蓝色溶液
下列说法错误的是
A.物质C的焰色为绿色
B.在棕色细口瓶中保存B的浓溶液
C.物质H在空气中易转化为D
D.常温下等物质的量B、E混合溶于水显碱性
【答案】D
【分析】D常温易二聚,G为深蓝色溶液,结合流程可推得: D为(常温下符合二聚特征),G为铜氨络合溶液,因此E为NH3,C为,A为Cu,B为HNO3;NO2和水反应生成HNO3和NO,因此H为NO。
【解析】A.C为,铜元素的焰色反应为绿色,A正确;B.B为浓硝酸,浓硝酸见光易分解,需要保存在棕色细口瓶中,B正确;C.H为NO,常温下易被空气中氧气氧化为NO2(即D),C正确;D.等物质的量HNO3(B)和NH3(E)混合,反应生成NH4NO3,水解使溶液显酸性,不是碱性,D错误;故选D。
5.(2026·山西忻州·模拟预测)X、Y、Z均为短周期元素形成的常见单质,它们之间存在如图所示转化关系。已知:常温下只有X呈气态,R在焰色试验中火焰呈黄色,W中阳离子和阴离子数目之比为2:1。下列说法正确的是
A.实验室常将Y保存在四氯化碳中
B.R、W、反应过程中出现黄色浑浊
C.化合物I是生产普通玻璃的原料
D.R是一种含有离子键的白色固体
【答案】B
【分析】根据R在焰色试验中火焰呈黄色,再结合只有X呈气态,可知Y为Na;根据W中阳离子和阴离子数目之比为2:1,可知W中的阴离子带两个负电荷,故Z为S;R、W、发生反应能生成S,故R具有氧化性,因此推知R为,X为。
【解析】A.Na的密度小于四氯化碳,不能保存在四氯化碳中,通常保存在煤油中,A错误;B.R、W、反应时有S生成,故溶液中会出现黄色浑浊,B正确;C.I是NaOH,氢氧化钠不是生产普通玻璃的原料,C错误;D.过氧化钠为淡黄色固体,D错误;故答案选B。
6.(2026·广西柳州·模拟预测)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
D.中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
【答案】D
【分析】a中Cu与稀硝酸反应生成,生成的进入b后与空气反应生成,进入c中与水反应生成硝酸,硝酸中和碱性,使含酚酞的褪色。
【解析】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成硝酸铜,溶液变为蓝色,有颜色变化,A正确;B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;C.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,C正确;D.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,NaHCO3本身水解显弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,D错误;故选D。
7.(2026·福建泉州·模拟预测)钛白废酸(含、、、和高浓度)是钛白粉生产的高污染副产物,科研团队开发绿色工艺将其转化为电池级磷酸铁(),流程如下:
下列说法错误的是
A.“还原”时铁粉还有调节的作用
B.“除硫”时存在反应:
C.“沉铁”时每氧化,消耗大于1 mol
D.“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【分析】在“还原”步骤中,加入铁粉,能将溶液中的还原为,同时,铁粉会与钛白废酸中的发生反应,消耗,从而调节溶液的pH,析出、沉淀;“除硫”时,加入,生成沉淀,达到除硫目的,再向滤液中加入,将氧化为,最终转化为;
【解析】A.在“还原”步骤中,加入铁粉,能将溶液中的还原为,同时,铁粉会与钛白废酸中的发生反应,消耗,从而调节溶液的pH,促进、水解生成、沉淀析出,因此铁粉有调节pH的作用,A正确;B.“除硫”时,加入,电离出的与溶液中的反应生成沉淀,离子方程式,B正确;C.“沉铁"时,将氧化,自身被还以为水,每有2 mol被氧化为,失去电子,作氧化剂,O从-1价变为-2价,根据得失电子守恒,理论上需要消耗1mol ,但不稳定,在反应过程中会部分分解,因此实际消耗的物质的量大于,C正确;D.“沉铁”后生成沉淀,要获得纯净的,操作X应为过滤、洗涤、干燥即可,不需要蒸发浓缩、冷却结晶,D错误;故选D。
8.(2026·山东威海·二模)采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A.“氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B.“吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C.“洗脱”过程中元素发生反应:
D.该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
【答案】C
【分析】该流程中废旧锂电池正极材料中主要含有Co、Ni、Li、Mn等,经过氨浸后,根据已知Co、Ni、Li均以六氨配合物形式浸出,并且材料中少量的Co3+和Ni3+被还原成+2价的和,过滤后滤渣中主要是含Mn元素物质,滤液中主要为、和;吸附过程是利用树脂对和进行吸附,随吸附流出液除去;洗脱是将和转化为Co2+和Ni2+,使用Na2CO3将Co2+转化为CoCO3,由此解答;
【解析】A.由分析可知,“氨浸”时加入的主要目的是将材料中少量的Co3+和Ni3+用还原成+2价的和,A错误;B.由分析可知,“吸附”时是利用树脂对和进行吸附,因此树脂对锂配合物的结合能力应弱于钴、镍的配合物,B错误;C.由分析可知,“洗脱”过程是将和转化为Co2+和Ni2+,因此Co元素发生的反应为,C正确;D.该流程中树脂经过洗脱后可以重复使用,洗脱过程中生成的NH4Cl也可以用于氨浸,但是Na2CO3将Co2+转化为CoCO3不再生成,无法重复使用,D错误;故答案为C。
9.(2026·浙江杭州·模拟预测)实验室在如图所示装置(部分夹持装置已省略)中,用氨气和金属钠反应制得氨基钠()。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点210℃,沸点400℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成和;金属钠熔点为,沸点;氨气在空气中不能燃烧。下列说法正确的是
A.装置①试管中盛放固体
B.实验时应先点燃装置③的酒精灯
C.点燃主要去除的是挥发出的钠蒸气
D.装置②和⑤中固体分别为碱石灰和
【答案】D
【分析】由实验装置图可知,装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气,装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气,装置③中金属钠与氨气反应制备氨基钠,装置④用于冷凝回流挥发出的氨基钠,装置⑤中盛有的五氧化二磷用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应,点燃的目的是除去反应生成的氢气,防止氢气逸出而发生意外事故。
【解析】A.仅加热固体时,分解产生的和会在试管口重新化合为,无法得到氨气;实验室制氨气需要和固体混合加热,A错误;B.实验需要先点燃①的酒精灯,利用生成的氨气排尽装置内空气,防止金属钠被氧气氧化、防止氨基钠遇水蒸气变质,再点燃③的酒精灯,B错误;C.反应生成的H2是可燃气体,而氨气在空气中不能燃烧,所以点燃的目的是除去反应中生成的氢气,而不是挥发出来的钠蒸气,C错误;D.装置②干燥氨气,盛放的物质为碱石灰,装置⑤用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入装置③中导致氨基钠与水蒸气反应,盛放的物质为,D正确;故选D。
10.(2026·广东深圳·模拟预测)用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A.旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
【答案】C
【分析】4中浓氨水和碱石灰反应放出氨气,用该装置进行氨气的性质探究。
【解析】A.石蕊遇碱变蓝,旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性,故A正确;B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,硫酸铜和过量氨气反应生成 [Cu(NH3)4]SO4,故B正确;C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,说明NH3与Cl2发生了反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,不是化合反应,故C错误;D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,浓硫酸和Na2SO3固体反应放出SO2气体,可进行SO2的性质探究,故D正确;选C。
11.(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示,装置丁中的a溶液为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可用酸性NaClO溶液代替
【答案】D
【分析】装置甲中,铁与浓硝酸在热水浴中反应,主要生成,随着反应进行,硝酸浓度降低,可能生成;装置乙中,与水反应生成和硝酸,硝酸与铜反应使铜溶解;装置丙中,与反应生成棕色的;装置丁中,酸性溶液用于吸收尾气,据此分析。
【解析】A.装置甲中反应产物含,加入溶液会变红,无法检验,A错误;B.装置乙中铜溶解,是与水反应生成的硝酸将铜氧化,B错误;C.装置丙中溶液变棕色,可能是装置乙中生成的,C错误;D.酸性溶液具有强氧化性,可氧化尾气,可代替酸性溶液,D正确;故选D。
12.(2026·江西赣州·模拟预测)硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
【答案】C
【分析】制备粗硼的步骤如下:向中加入在水中脱氟,期间生成HF,HF与反应生成更难溶的,过滤出和过量的后取滤液,蒸发结晶得到;脱水生成,向中加入镁还原,通过反应制得粗硼。
【解析】A.脱氟过程生成,会与玻璃的主要成分反应(),腐蚀玻璃容器,因此不能用玻璃容器,A正确;B.脱氟时加入的一般过量,与反应生成难溶的,因此滤渣主要成分为过量的和生成的,B正确;C.还原反应为,若过量,粗硼中除产物外,还含有未反应的、生成的,若过量还会生成硼化镁,因此粗硼中共含至少3种物质,C错误;D.题干已知硼不与盐酸反应,粗硼中的杂质、都可与盐酸反应溶解,因此经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥,即可除去杂质得到高纯硼,D正确;故选C。
13.(2026·陕西榆林·模拟预测)一种以硫铁矿()为原料生产硫酸并综合利用烧渣(主要含、、等)制备的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.“焙烧Ⅰ”时,将硫铁矿粉碎可增大化学反应速率
B.“浸取”的目的是用NaOH溶液除去和
C.“吸收”时试剂X可选用水或稀硫酸
D.“焙烧Ⅱ”时发生反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】硫铁矿(主要成分为FeS2)在空气中焙烧,Fe元素转化为Fe2O3,S元素转化为SO2,接触室中,在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3,再用98.3%的硫酸吸收得到供稀释用硫酸,焙烧Ⅰ中的Al2O3和SiO2可与NaOH反应,生成Na[Al(OH)4]、Na2SiO3等可溶性钠盐,剩余固体为Fe2O3和FeS2,二者在焙烧Ⅱ发生反应FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4,Fe3O4可以被磁铁吸引,通过磁选得到Fe3O4。
【解析】A.粉碎硫铁矿可以增大接触面积,加快反应速率,A正确;B.根据分析,用NaOH溶液“浸取”的目的是将Al2O3和SiO2转化为可溶性钠盐除去,B正确;C.用98.3%的浓硫酸“吸收”SO3的目的是避免形成酸雾,有利于SO3的吸收,不可用水或稀硫酸,C错误;D.根据分析,焙烧Ⅱ发生的反应为FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4,D正确;故选C。
14.(2026·山东济南·模拟预测)以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的。
下列说法正确的是
A.“焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B.“酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C.“氧化”时,离子反应为
D.“调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
【答案】A
【分析】富钒炉渣(主要成分为,含、杂质)通入作为氧化剂,氧化原料中低价态的金属元素;加入酸(试剂X)溶解金属氧化物,使V、Fe、Al转化为离子进入溶液,不溶性的可被过滤除去,此时V以存在;加入将氧化为;加入调节pH,使、转化为氢氧化物沉淀除去,得到滤渣;加入沉钒试剂得到沉淀,煅烧后得到最终产物。
【解析】A.原料中V的化合价为+3价,低于产物中钒的最高价+5,焙烧时通入作氧化剂,、的化合价均升高,都被氧化,A正确;B.若酸浸试剂选用盐酸,后续加入的氧化剂会氧化生成有毒的,因此不能选盐酸,B错误;C.“氧化”在酸浸之后,溶液为酸性环境,反应物不能写,正确的离子方程式为:,C错误;D.已知“沉钒”需要控制,加入过量会使溶液过高,不符合沉钒要求,还会造成钒提前沉淀损失,因此不能加过量,D错误;故选A。
15.(2026·河南许昌·三模)几种无机物存在如图所示的转化关系。已知:X、Y涉及的元素都是短周期元素。
下列叙述错误的是
A.通常情况下,X的化学性质稳定 B.Y溶液贮存在棕色试剂瓶并放在阴凉处
C.加热S会生成N、T、Z D.M可用于自来水的杀菌消毒
【答案】D
【分析】由氧化物T与白色粉末R生成蓝色晶体M,可推知R为无水,M为,T为;氧化物W为红棕色气体,推知为,与反应生成无色气体Q(NO);氧化物Z与澄清石灰水反应生成白色固体N,推知Z为,N为,N与、反应生成澄清溶液S,S为;黑色单质X与浓溶液Y加热反应生成上述物质,推知X为C,Y为浓硝酸,反应为,据此分析。
【解析】A.X为碳,通常情况下碳的化学性质稳定,不活泼,A正确;B.Y为浓硝酸,浓硝酸见光易分解,需贮存在棕色试剂瓶并放在阴凉处,B正确;C.S为,加热时发生分解反应:,生成N()、T()、Z(),C正确;D.M为,铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,但铜离子有毒,不可用于自来水的杀菌消毒,D错误;故选D。
16.(2026·河南许昌·三模)某实验小组设计如下实验探究SO2与AgNO3溶液的反应(夹持、加热仪器省略),实验过程中装置丙中产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.装置甲中的反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性
B.试剂a应选用浓硫酸
C.取装置丙中沉淀,加入稀盐酸中并滴加品红溶液,溶液褪色可证明沉淀中含Ag2SO3
D.取装置丙中上层清液滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成可证明沉淀中含Ag2SO4
【答案】C
【分析】装置甲中Na2SO3与浓硫酸反应制备SO2,反应方程式为,据此分析。
【解析】A.装置甲中Na2SO3与浓硫酸反应生成,该反应为复分解反应,仅体现浓硫酸的酸性,A错误;B.实验中无需干燥SO2,且浓硫酸不能除去酸性杂质,B错误;C.若沉淀中含,加入稀盐酸会反应生成SO2,反应方程式为,SO2能使品红溶液褪色,故该操作可证明沉淀中含,C正确;D.取装置丙中上层清液滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成可证明沉淀中不含Ag2SO4或,D错误;故选C。
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