第四章 非金属及其化合物（培优综合训练）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

第四章 非金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 Na 23 Ca 40 N 14 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（2026·海南海口·模拟预测）海南拥有多项知名非物质文化遗产，下列非遗制品的主要成分是硅酸盐的是 A．黎陶 B．椰雕 C．骨梳 D．黎锦 2．（2026·广西河池·一模）材料是人类文明发展的物质基础与核心驱动力，下列说法正确的是 A．国产汽车小米SU7车身面板使用的碳纤维材料属于有机高分子材料 B．新能源汽车动力电池中使用的石墨烯属于无机非金属材料，密度大 C．“天舟七号”飞船用石英加速度计，核心部件含晶体硅 D．喷气式飞机的发动机叶片使用的镍钴合金能承受1100℃高温 3．（2026·云南昆明·一模）利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是 A．向容量瓶中移液 B．推断、、的非金属性强弱 C．制取胶体 D．测定氯水的 4．（2026·安徽·模拟预测）下列指定反应的离子方程式错误的是 A．酸性溶液吸收含的尾气： B．用溶液除去乙炔中的： C．将铜粉加入浓硝酸中： D．溶于氨水得到深蓝色溶液： 5．（2026·湖北武汉·一模）下列物质转化关系中，X是一种黄绿色气体，Z是“84”消毒液的主要成分，Z→R转化的部分产物未标注。下列说法错误的是 A．Q在X中燃烧发出苍白色火焰 B．浓溶液中存在亮黄色阴离子 C．R可作为自来水的新型消毒剂 D．1 mol X与足量Y反应转移电子数为 6．（2026·广东深圳·一模）某兴趣小组利用图1中所示装置探究与乙醛水溶液的反应，数据采集如图2。下列说法不正确的是 A．浓盐酸在反应中同时表现出酸性和还原性 B．装置中溶液换成固体，也可制得 C．一段时间后，中可观察到有晶体析出 D．由图2数据可推测中有乙酸生成 7．（2025·重庆彭水·模拟预测）用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行实验，能达到实验目的的是 A．加热装置I中的烧杯分离和氯化铵 B．用装置Ⅱ验证二氧化硫的还原性 C．用装置Ⅲ吸收多余的气体 D．用装置Ⅳ排空气收集、、NO等气体 8．（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）W为中学常见的金属单质(其合金是目前世界上用量最大、用途最广的合金)，其分别与X、Y两种酸的浓溶液反应的关系如图所示(反应条件略)，其中、、为氧化物，、为盐。 已知：①D为无色有刺激性气味的气体；的浓溶液露置在空气中质量增加，浓度降低。 ②常温下，(红棕色)(无色)。 下列有关说法错误的是 A．基态W原子的核外电子有15种空间运动状态 B．食品中添加适量的D可起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C．常温下，可用制成容器来盛装或的浓溶液 D．氧化物和反应可生成氧化物和，和均为酸性氧化物 9．（2026·辽宁沈阳·一模）下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 B 将CO2通入Na2SiO3溶液中，产生浑浊 非金属性：C＞Si C 用pH计分别测量pH：CH3COOH＞HCl CH3COOH是弱电解质 D 用光洁无锈的铁丝蘸取待测液，在酒精灯外焰上灼烧，未见紫色 待测液中不含K+ 10．（2026·广东梅州·模拟预测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现且符合生产实际的是 A．制硝酸： B．提纯硅： C．制： D．工业制镁： 11．（2026·广东深圳·一模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为，Y可为 B．X可为S，反应①的另一反应物可能为 C．X可为Na，反应①为电解Z的水溶液 D．X可为Fe，Y能与反应生成对应的碱 12．（2026·四川·模拟预测）工业生产需综合考虑反应进行的可能性、原料来源、成本高低和绿色环保等多种因素。工业生产下列物质时，对应的转化过程符合要求的是 选项 物质 转化过程 A NaOH B 溶液 C 黄铁矿（） D Al 铝土矿（） 13．（2026·四川·模拟预测）以浓硫酸与甲酸混合加热制备CO，设计如图所示实验装置验证产物CO（部分夹持装置略）。下列说法正确的是 已知：；溶液遇CO能产生黑色的Pd。 A．装置①中浓硫酸的作用只有催化剂 B．装置②、③中分别盛装NaOH溶液、浓硫酸 C．当装置③出现气泡立即点燃装置④的酒精灯 D．装置⑥发生的反应为 14．（2025·湖南邵阳·模拟预测）工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅高纯硅 下列说法正确的是 A．制备粗硅的反应方程式为 B．1molSi含Si-Si键的数目约为 C．在中原子轨道杂化类型为杂化 D．反应③中还原剂与氧化剂物质的量之比为1：1 15．（2026·广东梅州·模拟预测）某实验小组用“84”消毒液(主要成分有)制备氯气并探究其性质，用如图所示装置进行实验(中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法错误的是 A．具支试管中反应生成了黄绿色气体，该反应中浓盐酸体现酸性和还原性 B．处变为橙色，处变为蓝色，可证明氧化性： C．处褪色，不能说明具有漂白性 D．处的作用是吸收多余的，防污染空气 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（10分）（2026·江苏南通·模拟预测）常用于感光、医药等行业，可由为原料制得。 （1）常温下是一种红棕色液体，沸点59℃，密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水，用空气将吹出后，可用如下图装置吸收并制取浓溴水。 ①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。 ②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸，可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。 ③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。 ④实验室用棕色瓶保存少量液溴时，在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。 （2）向氨水中滴加液溴，充分反应后，将所得溶液低温浓缩、冷却结晶，可制得晶体。 ①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。 ②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。 A．氯水        B．溶液        C．溶液 ③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热，装有晶体的试管中产生大量的白烟，冷却后有白色固体附着在试管中上部，装有晶体的试管中产生大量的紫烟，冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因：_________。 17．（14分）（2025·江西新余·模拟预测）金属钒主要用于冶炼特种钢，被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中，以富钒炉渣(其中的钒以、等形式存在，还有少量的、等)为原料回收提取金属钒的工艺流程如图所示。请回答下列问题： 提示：①钒有多种价态，其中+5价最稳定；②V2O5在碱性条件下可转化为。 （1）“高温氧化”的化学方程式是_________。 （2）“焙烧”时发生反应的物质是_________(填化学式)。 （3）滤渣1的用途是_________(填一种即可)。 （4）“沉铝”的离子方程式是_________。 （5）“沉钒”得到NH4VO3沉淀需要除杂洗涤，证明沉淀洗涤干净的实验操作_________。 （6）检验气体Y的成分的实验方法是_________。 （7）钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示，该物质中钒的化合价是_________，若晶胞参数是a nm，则晶胞中两个钒原子的最近距离是_________cm。 18．（18分）（2026·浙江·模拟预测）稀土元素在我国超导材料、航空航天等战略性新兴产业中具有重要地位。钪(21Sc)作为稀土大家族的一员，其氧化物常用于制造大功率铝合金。请回答下列问题： （1）关于基态钪原子(Sc)及其结构的描述，下列说法正确的是___________。 A．基态Sc原子的价层电子排布式为4s24p1 B．Sc位于元素周期表的第四周期、第ⅢB族，属于d区 C．基态Sc原子中有21种运动状态不同的电子，且s能级与d能级的电子数之比为4：1 D．第一电离能： （2）钪(Sc)在精炼过程中常用氨水沉淀分离，形成配合物[Sc(NH3)6]3+。其阳离子的空间构型与[Mg(NH3)6]2+(如图)类似： ①NH3分子中H-N-H的键角___________[Sc(NH3)6]3+离子中 H-N-H的键角(填“>”、“<”或“=”)。上述键角产生差异的原因是：___________。 ②[Sc(NH3)6]3+中存在的化学键类型有___________(填字母)。 A． 离子键         B． 极性共价键         C． 非极性共价键             D． 配位键 （3）2025 年，《Nature》报道了高压下具有近室温超导特性的ScH3晶体。其晶胞结构如图所示：Sc 原子采取面心立方(FCC)最密堆积，H 原子则填满了该堆积中所有的八面体空隙和四面体空隙。在该晶胞中，位于体心位置的H原子其分数坐标为___________；若Sc和H的原子半径分别为rSc和rH，Sc原子彼此接触，则该晶胞的空间利用率η= ___________(用含rSc、rH和的代数式表示)。 （4）钪基氢化物不仅是极具潜力的超导材料，在高效制氢及磁制冷循环中也展现出重要应用价值。ScH3具有极强的还原性，在受热条件下可与水蒸气反应生成氢氧化钪和氢气，写出该反应的化学方程式：___________。 钪基超导材料废料(主要成分为ScH3、Al、Cu及少量SiO2)的回收工艺具有重要的战略意义。某科研小组设计的回收流程如下： （5）“选择浸出”时，利用NaOH溶液除去铝元素。该反应的离子方程式为___________。 （6）“氧化浸出”阶段，加入H2O2可将ScH3转化为Sc3+，并产生一种无色无味的气体。该反应的化学方程式为 ___________。 （7）在“沉钪”步骤中，加入草酸铵[(NH4)2C2O4]得到草酸钪沉淀。在该工艺流程中，可以循环利用的物质X的化学式为___________。 19．（13分）（2026·陕西铜川·一模）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：(g)(g)+H2(g)。 已知： 化学键 C—H C—C C=C H—H 键能/kJ-mol-1 412 348 612 436 （1）结合所给数据，说明上述反应高温能自发发生的原因是_______。 （2）原料气掺混水蒸气可以消除积炭的原理为_______。 （3）除可以消除积炭外，加入的水蒸气的作用还有_______。 （4）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和铁系催化剂作用下苯乙烯的选择性(指生成的苯乙烯与转化的乙苯的物质的量的比值)随温度变化的示意图如图，则工业控制反应温度为873K的理由是_______。 （5）乙苯脱氢耦合二氧化碳转化。Ar气氛下，高价态的钒镁氧化物晶体(V)作为的催化活性中心进行乙苯脱氢，耦合转化为CO，实现晶格氧再生和二氧化碳转化，反应机理如图所示： 用简要的文字描述乙苯脱氢耦合二氧化碳转化过程_______。 （6）含苯乙烯的废水的排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如下图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)，已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成和。 ①M连接电源的_______(“正极”或“负极”)。 ②苯乙烯被·OH氧化的化学反应方程式为_______。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 非金属及其化合物 参考答案 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A D B B D D C D B C B C B C B 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16.（10分） （1） （2分） （2分） 将反应后溶液进行蒸馏，收集59℃所得液体（1分） 减少液溴的挥发（1分） （2）（2分） AB（1分） 晶体受热分解为和，冷却后和重新化合生成附着在试管壁上；受热分解为和，对热不稳定，进一步分解为和，蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上（2分） 17.（14分） （1）（2分） （2）、、（2分） （3）用作油漆(或涂料、油墨和橡胶的红色颜料)（1分） （4）（2分） （5）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，若没有白色沉淀，说明沉淀已经洗涤干净（1分） （6）用湿润的红色石蕊试纸接近Y气体，试纸变蓝证明是氨气(或用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近该气体，产生白烟，证明是氨气)（2分） （7） +4（2分） （2分） 18.（18分） （1）BD（2分） （2）<（1分） NH3分子中N原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，使H-N-H键角变小；而在[Sc(NH3)6]3+中，N原子的孤电子对与Sc3+形成了配位键，无孤电子对，成键电子对之间的排斥力更均匀，键角更大（2分） BD（2分） （3）(0.5，0.5，0.5)（2分） （2分） （4）ScH3+3H2O(g)Sc(OH)3+3H2↑（2分） （5）2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑（2分） （6）2ScH3+3H2O2+3H2SO4=Sc2(SO4)3+6H2O+3H2↑（2分） （7）H2SO4（1分） 19.（13分） （1）根据，当温度T足够高时，，使，反应自发进行（2分） （2）将固体碳转化为气体产物，从而清除催化剂表面的积炭，维持催化活性（2分） （3）降低乙苯分压，根据勒夏特列原理，促使平衡向正反应方向移动，提高乙苯转化率；稀释反应体系，抑制副反应(如聚合、裂解)，提升苯乙烯选择性；作为热载体，维持吸热反应所需温度，保障反应速率（2分） （4）在873 K时，乙苯平衡转化率已处于较高水平(约60-70%)，苯乙烯选择性接近峰值(约90%)；温度低于873 K：转化率偏低，生产效率不足；温度高于873 K：虽转化率继续上升，但选择性显著下降，副产物增多，影响产品纯度与收率，同时增加能耗和催化剂失活风险。因此，873 K是兼顾转化率、选择性和经济性的最优操作温度（2分） （5）与催化剂发生还原反应生成CO和，乙苯与中间产物发生氧化反应生成、苯乙烯和水（2分） （6）正极（1分） （2分） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5 Na 23 Ca 40 N 14 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（2026·海南海口·模拟预测）海南拥有多项知名非物质文化遗产，下列非遗制品的主要成分是硅酸盐的是 A．黎陶 B．椰雕 C．骨梳 D．黎锦 【答案】A 【解析】A．黎陶属于陶瓷制品，陶瓷是传统硅酸盐材料，主要成分为硅酸盐，A正确； B．椰雕以椰子壳为原料加工得到，主要成分为纤维素等有机物，不属于硅酸盐，B错误； C．骨梳以动物骨骼为原料制得，主要成分为羟基磷酸钙等钙的磷酸盐类物质，不属于硅酸盐，C错误； D．黎锦属于纺织制品，主要成分为纤维素、蛋白质等天然有机高分子，不属于硅酸盐，D错误； 故选A。 2．（2026·广西河池·一模）材料是人类文明发展的物质基础与核心驱动力，下列说法正确的是 A．国产汽车小米SU7车身面板使用的碳纤维材料属于有机高分子材料 B．新能源汽车动力电池中使用的石墨烯属于无机非金属材料，密度大 C．“天舟七号”飞船用石英加速度计，核心部件含晶体硅 D．喷气式飞机的发动机叶片使用的镍钴合金能承受1100℃高温 【答案】D 【解析】A．碳纤维主要成分为碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，A错误； B．石墨烯是碳单质，属于无机非金属材料，但石墨烯密度很小，B错误； C．石英的主要成分为，不含晶体硅，C错误； D．镍钴合金属于耐高温合金，可承受1100℃高温，适合制备喷气式飞机的发动机叶片，D正确； 故选D。 3．（2026·云南昆明·一模）利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是 A．向容量瓶中移液 B．推断、、的非金属性强弱 C．制取胶体 D．测定氯水的 【答案】B 【解析】A．向容量瓶移液时，玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁，避免刻度线上方残留液体导致体积误差，图示玻璃棒位置错误，操作错误，A不符合题意； B．稀硫酸与反应生成，说明最高价氧化物对应水化物酸性；通入溶液生成硅酸沉淀，说明酸性，最高价氧化物对应水化物酸性越强非金属性越强，可推断非金属性，操作正确且能达到实验目的，B符合题意； C．制取胶体需将饱和溶液滴入沸水中，滴入溶液会直接生成沉淀，无法得到胶体，C不符合题意； D．氯水中含有，具有强漂白性，会漂白pH试纸，无法用pH试纸测定氯水的pH，D不符合题意； 故选B。 4．（2026·安徽·模拟预测）下列指定反应的离子方程式错误的是 A．酸性溶液吸收含的尾气： B．用溶液除去乙炔中的： C．将铜粉加入浓硝酸中： D．溶于氨水得到深蓝色溶液： 【答案】B 【解析】A．酸性和发生氧化还原反应，元素化合价从+7降为+2，元素化合价从+4升为+6，根据失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知反应的离子方程式为，故A正确； B．溶液与反应生成CuS和硫酸，是弱电解质，在离子方程式中不能拆分为，反应的离子方程式为，故B错误； C．铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、、水，反应中化合价从0升为+2，元素化合价从+5降为+4，反应的离子方程式为，故C正确； D．和一水合氨反应生成可溶性的四氨合铜络离子，为沉淀、为弱电解质均不拆分，反应的离子方程式为，故D正确； 选B。 5．（2026·湖北武汉·一模）下列物质转化关系中，X是一种黄绿色气体，Z是“84”消毒液的主要成分，Z→R转化的部分产物未标注。下列说法错误的是 A．Q在X中燃烧发出苍白色火焰 B．浓溶液中存在亮黄色阴离子 C．R可作为自来水的新型消毒剂 D．1 mol X与足量Y反应转移电子数为 【答案】D 【分析】X为黄绿色气体，确定为；Z是“84”消毒液的主要成分，确定为；与Y反应生成，说明Y为，与反应生成、和，故W、M为和；电解W和M的混合物得到、和Q，对应电解饱和食盐水的反应，故Q为；在存在下与反应生成R，R为。 【解析】A．Q为，在中燃烧发出苍白色火焰，A正确； B．浓溶液中，与结合生成亮黄色的配位阴离子，B正确； C．R为，具有强氧化性，可杀菌消毒，还原产物水解生成氢氧化铁胶体可吸附杂质，可作为自来水的新型消毒剂，C正确； D．与反应的方程式为，1 mol 参与反应时转移1 mol电子，转移电子数为，D错误； 故选D。 6．（2026·广东深圳·一模）某兴趣小组利用图1中所示装置探究与乙醛水溶液的反应，数据采集如图2。下列说法不正确的是 A．浓盐酸在反应中同时表现出酸性和还原性 B．装置中溶液换成固体，也可制得 C．一段时间后，中可观察到有晶体析出 D．由图2数据可推测中有乙酸生成 【答案】D 【解析】A．浓盐酸与反应的化学方程式为，部分中被氧化为表现还原性，部分提供和生成盐表现酸性，A正确； B．具有强氧化性，常温下即可与浓盐酸反应生成，装置a为固液不加热制气装置，可替换为固体制，B正确； C．装置a中挥发的进入b中饱和食盐水，溶液中浓度增大，根据同离子效应，溶解平衡逆向移动，析出晶体，C正确； D．与水反应生成和，也会使溶液中浓度增大、下降，无法仅凭降低推测有乙酸生成，D错误； 故选D。 7．（2025·重庆彭水·模拟预测）用下列实验装置（部分夹持装置略去）进行实验，能达到实验目的的是 A．加热装置I中的烧杯分离和氯化铵 B．用装置Ⅱ验证二氧化硫的还原性 C．用装置Ⅲ吸收多余的气体 D．用装置Ⅳ排空气收集、、NO等气体 【答案】C 【解析】A．装置I用盛冷水的烧瓶冷却加热产生的气体。碘受热升华，碘蒸气遇冷凝华；氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，二者遇冷又结合生成氯化铵，因此冷却处仍会同时析出碘和氯化铵，不能达到分离目的，A错误； B．装置Ⅱ用盐酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并将气体直接通入酸性高锰酸钾溶液。盐酸具有挥发性，气体中可能混有氯化氢，氯化氢也能被酸性高锰酸钾氧化，因而溶液褪色不能排除氯化氢的干扰；应改用硫酸制取二氧化硫，B错误； C．装置Ⅲ中导管末端位于下层四氯化碳中，二氧化氮通过四氯化碳后进入上层氢氧化钠溶液，发生反应，从而被吸收。四氯化碳与氢氧化钠溶液不互溶，导管不直接接触吸收液，能起到防倒吸作用，C正确； D．装置Ⅳ有一长一短两根导管，收集密度小于空气的氢气时可从短管进气，收集密度大于空气的氯气时可从长管进气。但NO易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集，应改用排水法，D错误； 故选C。 8．（2026·黑龙江佳木斯·模拟预测）W为中学常见的金属单质(其合金是目前世界上用量最大、用途最广的合金)，其分别与X、Y两种酸的浓溶液反应的关系如图所示(反应条件略)，其中、、为氧化物，、为盐。 已知：①D为无色有刺激性气味的气体；的浓溶液露置在空气中质量增加，浓度降低。 ②常温下，(红棕色)(无色)。 下列有关说法错误的是 A．基态W原子的核外电子有15种空间运动状态 B．食品中添加适量的D可起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C．常温下，可用制成容器来盛装或的浓溶液 D．氧化物和反应可生成氧化物和，和均为酸性氧化物 【答案】D 【分析】首先推断物质：W为（目前用量最大、用途最广的合金为铁合金），Y为浓（浓溶液露置空气中吸水，质量增加浓度降低），D为（无色有刺激性气味的氧化物），A为（红棕色氧化物，存在平衡），X为浓。 【解析】A．基态原子的电子排布式为，核外空间运动状态数等于原子轨道总数，计算得种，A正确； B．D为，食品中适量添加可起到漂白、防腐和抗氧化的作用，B正确； C．常温下遇浓硝酸、浓硫酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应继续进行，可用制容器盛装二者的浓溶液，C正确； D．和发生反应，产物能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，为不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，并非二者均为酸性氧化物，D错误； 故选D。 9．（2026·辽宁沈阳·一模）下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 B 将CO2通入Na2SiO3溶液中，产生浑浊 非金属性：C＞Si C 用pH计分别测量pH：CH3COOH＞HCl CH3COOH是弱电解质 D 用光洁无锈的铁丝蘸取待测液，在酒精灯外焰上灼烧，未见紫色 待测液中不含K+ 【答案】B 【解析】A．常温下铁片遇浓硝酸发生钝化，无明显现象并非浓硝酸氧化性弱，实际浓硝酸氧化性强于稀硝酸，结论错误，A错误； B．通入溶液产生浑浊，说明酸性，最高价氧化物对应水化物酸性越强非金属性越强，可推出非金属性，操作、现象、结论均正确，B正确； C．未说明和的浓度相同，无法通过大小判断是弱电解质，结论不成立，C错误； D．观察的焰色反应需透过蓝色钴玻璃滤去黄光干扰，未使用蓝色钴玻璃未见紫色不能说明待测液不含，结论错误，D错误； 故选B。 10．（2026·广东梅州·模拟预测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现且符合生产实际的是 A．制硝酸： B．提纯硅： C．制： D．工业制镁： 【答案】C 【解析】A．不与直接反应生成，需要同时通入才能实现转化，第三步转化不能发生，A错误； B．粗硅和盐酸不反应，需与在加热条件下反应才能得到，第二步转化不能实现，B错误； C．煅烧生成，在催化剂作用下与反应生成，为避免形成酸雾，工业上用的吸收制备，所有转化均能实现且符合生产实际，C正确； D．工业上沉淀海水中的使用廉价的而非成本较高的，且熔点极高，电解耗能大，工业上是电解熔融制备，不符合生产实际，D错误； 故选C。 11．（2026·广东深圳·一模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为，Y可为 B．X可为S，反应①的另一反应物可能为 C．X可为Na，反应①为电解Z的水溶液 D．X可为Fe，Y能与反应生成对应的碱 【答案】B 【解析】A．与反应只能直接生成，无法一步得到，A错误； B．与反应生成氧化物，与碱反应可得到亚硫酸盐（盐Z），亚硫酸盐与在酸性条件下发生归中反应可生成单质，B正确； C．若X为，Z为钠盐，电解钠盐水溶液无法得到单质，制备钠需要电解熔融钠盐，C错误； D．的氧化物（、、）均难溶于水，不能与水反应生成对应的碱，D错误； 故选B。 12．（2026·四川·模拟预测）工业生产需综合考虑反应进行的可能性、原料来源、成本高低和绿色环保等多种因素。工业生产下列物质时，对应的转化过程符合要求的是 选项 物质 转化过程 A NaOH B 溶液 C 黄铁矿（） D Al 铝土矿（） 【答案】C 【解析】A．金属成本较高，工业上不用制备，工业制采用电解饱和食盐水的方法，A不符合题意； B．侯德榜制碱法需向饱和溶液中先通入使溶液呈碱性，增大溶解度，仅通入无法反应得到，B不符合题意； C．工业制硫酸时，黄铁矿在空气中煅烧生成，在、催化剂条件下被空气氧化为，为避免形成酸雾，用的浓硫酸吸收得到，转化过程符合要求，C符合题意； D．为共价化合物，熔融状态不导电，无法通过电解熔融制备，工业上电解熔融冶炼，D不符合题意； 故选C。 13．（2026·四川·模拟预测）以浓硫酸与甲酸混合加热制备CO，设计如图所示实验装置验证产物CO（部分夹持装置略）。下列说法正确的是 已知：；溶液遇CO能产生黑色的Pd。 A．装置①中浓硫酸的作用只有催化剂 B．装置②、③中分别盛装NaOH溶液、浓硫酸 C．当装置③出现气泡立即点燃装置④的酒精灯 D．装置⑥发生的反应为 【答案】B 【分析】甲酸在浓硫酸作用下受热脱水生成一氧化碳；气流中可能混有挥发的甲酸和水蒸气，应依次除去酸性杂质并干燥，再通过受热的氧化铁。一氧化碳还原氧化铁生成二氧化碳，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，未反应的一氧化碳可使氯化钯溶液析出黑色钯。 【解析】A．甲酸在浓硫酸作用下受热脱水生成一氧化碳，浓硫酸除作催化剂外还作脱水剂，A错误； B．装置②中的NaOH溶液可吸收随气流逸出的甲酸等酸性杂质，装置③中的浓硫酸可干燥气体，试剂及顺序合理，B正确； C．装置③出现气泡时，装置内的空气不一定已排尽，若立即点燃装置④的酒精灯，一氧化碳与空气的混合气体受热可能发生爆炸；应先持续通入一氧化碳，排尽装置内空气后再点燃酒精灯，C错误； D．原式中氧原子和电子均不守恒，氯元素不应被氧化为氯气；反应的正确方程式为，D错误； 故选B。 14．（2025·湖南邵阳·模拟预测）工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅高纯硅 下列说法正确的是 A．制备粗硅的反应方程式为 B．1molSi含Si-Si键的数目约为 C．在中原子轨道杂化类型为杂化 D．反应③中还原剂与氧化剂物质的量之比为1：1 【答案】C 【解析】A．和在高温下发生反应生成和，因此制备粗硅的反应方程式为，A说法错误； B．在晶体硅中，每个与其周围的4个形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个形成2个共价键，含键的数目约为，B说法错误； C．在中，每个Si与其周围的4个形成共价键且无孤电子对，因此Si原子为杂化，C说法正确； D．反应③为：，电负性，中为-1价，既作氧化剂又作还原剂，为还原剂，则还原剂与氧化剂物质的量之比为2：1，D说法错误； 故选C。 15．（2026·广东梅州·模拟预测）某实验小组用“84”消毒液(主要成分有)制备氯气并探究其性质，用如图所示装置进行实验(中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法错误的是 A．具支试管中反应生成了黄绿色气体，该反应中浓盐酸体现酸性和还原性 B．处变为橙色，处变为蓝色，可证明氧化性： C．处褪色，不能说明具有漂白性 D．处的作用是吸收多余的，防污染空气 【答案】B 【分析】具支试管中84消毒液的有效成分为NaClO，与浓盐酸发生归中反应生成氯气，产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2，在b处氯气和KI反应生成，c处若为品红溶液，氯气与水反应生成的HClO有强氧化性可使其褪色，若为还原性溶液则与氯气等发生氧化还原反应而褪色，d处NaOH溶液可与氯气以及挥发出的HCl反应，用于吸收尾气，据此回答。 【解析】A．NaClO与浓盐酸发生归中反应生成黄绿色的、NaCl和，浓盐酸中部分氯元素化合价不变生成盐体现酸性，部分氯元素化合价升高被氧化体现还原性，A正确； B．a处变为橙色可证明氧化性，但处变为蓝色可能是过量的直接氧化生成，无法证明的氧化性强于，不能得出氧化性的结论，B错误； C．本身不具有漂白性，若为品红溶液，褪色是与水反应生成的的作用；若为酸性溶液，褪色是发生氧化还原反应，均不能说明具有漂白性，C正确； D．有毒，d处的溶液可与反应，吸收多余的，防止污染空气，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（10分）（2026·江苏南通·模拟预测）常用于感光、医药等行业，可由为原料制得。 （1）常温下是一种红棕色液体，沸点59℃，密度大于水。工业上由海水可制得稀溴水，用空气将吹出后，可用如下图装置吸收并制取浓溴水。 ①溶液吸收有、与生成。该反应的离子方程式为_________。 ②向吸收后的三颈烧瓶溶液中加入稀硫酸，可以制得较浓的溴水。该反应的离子方程式为_________。 ③由浓溴水制取溴单质的方法是_______________________。 ④实验室用棕色瓶保存少量液溴时，在液溴上覆盖少量水。覆盖水的目的是_______________________。 （2）向氨水中滴加液溴，充分反应后，将所得溶液低温浓缩、冷却结晶，可制得晶体。 ①制取的化学方程式(反应中有生成)为_________。 ②下列可以鉴别溶液和溶液的试剂是_________(填字母)。 A．氯水        B．溶液        C．溶液 ③实验小组分别取无色的晶体和晶体于试管中加热，装有晶体的试管中产生大量的白烟，冷却后有白色固体附着在试管中上部，装有晶体的试管中产生大量的紫烟，冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部。解释两种晶体加热现象不同的原因：_________。 【答案】（1） 将反应后溶液进行蒸馏，收集59℃所得液体 减少液溴的挥发 （2） AB 晶体受热分解为和，冷却后和重新化合生成附着在试管壁上；受热分解为和，对热不稳定，进一步分解为和，蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上 【解析】（1）①溶液吸收有、与生成，本身发生歧化反应，分别从0价变为-1价和+5价，该反应的离子方程式为。 ②溶液吸收后，溶液中有、，加入稀硫酸，氧化，可以制得较浓的溴水，该反应的离子方程式为。 ③已知常温下是一种红棕色液体，沸点59℃。由浓溴水制取溴单质的方法是将②中反应后溶液进行蒸馏，收集59℃所得液体。 ④已知密度大于水，实验室用棕色瓶保存少量液溴时，为了减少液溴的挥发，通常在液溴上覆盖少量水。 （2）①向氨水中滴加液溴，可制得晶体，且反应中有生成。说明氨水中的N被氧化为，液溴被还原为，因此制取的化学方程式为。 ②A．氯水可氧化生成Br2，Br2为红棕色液体，氯水与不反应，可以鉴别溶液和，A符合题意； B．与生成白色沉淀，与生成淡黄色沉淀，可以鉴别溶液和，B符合题意； C．溶液加入溶液和溶液均无明显变化，不能用于鉴别溶液和，C不符合题意； 故答案选AB。 ③无色的晶体和晶体于试管中加热，装有晶体的试管中产生大量的白烟，冷却后有白色固体附着在试管中上部，是因为晶体受热分解为和，冷却后和重新化合生成附着在试管壁上。装有晶体的试管中产生大量的紫烟，冷却后有紫黑色固体附着在试管中上部，是因为受热分解为和，对热不稳定，进一步分解为和，蒸气冷却后凝结成固体附着在试管壁上。 17．（14分）（2025·江西新余·模拟预测）金属钒主要用于冶炼特种钢，被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中，以富钒炉渣(其中的钒以、等形式存在，还有少量的、等)为原料回收提取金属钒的工艺流程如图所示。请回答下列问题： 提示：①钒有多种价态，其中+5价最稳定；②V2O5在碱性条件下可转化为。 （1）“高温氧化”的化学方程式是_________。 （2）“焙烧”时发生反应的物质是_________(填化学式)。 （3）滤渣1的用途是_________(填一种即可)。 （4）“沉铝”的离子方程式是_________。 （5）“沉钒”得到NH4VO3沉淀需要除杂洗涤，证明沉淀洗涤干净的实验操作_________。 （6）检验气体Y的成分的实验方法是_________。 （7）钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示，该物质中钒的化合价是_________，若晶胞参数是a nm，则晶胞中两个钒原子的最近距离是_________cm。 【答案】（1） （2）、、 （3）用作油漆(或涂料、油墨和橡胶的红色颜料) （4） （5）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，若没有白色沉淀，说明沉淀已经洗涤干净 （6）用湿润的红色石蕊试纸接近Y气体，试纸变蓝证明是氨气(或用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近该气体，产生白烟，证明是氨气) （7） +4 【分析】以富钒炉渣(其中的钒以、等形式存在，还有少量的、等)为原料提取金属钒，加入氯酸钾高温氧化Fe、V元素，生成、；再加入碳酸钠进行焙烧，与生成、；再加入NaOH溶液进行浸取，生成，在碱性条件下可转化为，过滤后滤渣1为；向滤液中加入调pH，、生成、沉淀；向滤液中加入进行“沉钒”生成沉淀，“热解”生成，进行“高温还原”生成V单质。 【解析】（1）“高温氧化”时，氯酸钾是氧化剂被还原为KCl，是还原剂，被氧化为和，化学方程式是； （2）“焙烧”时和碳酸钠发生反应的物质是、、分别生成、、及； （3）氢氧化钠溶液浸取时，氧化铁不反应，过滤后的滤渣1是氧化铁，氧化铁是红棕色固体，它的用途是用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料； （4）“沉铝”反应是和发生的反应，离子方程式是； （5）“沉钒”加入硫酸铵，检验沉淀是否洗涤干净，即检验洗涤液中是否含有硫酸根离子、碳酸根离子，操作方法是，取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，若没有白色沉淀，说明沉淀已经洗涤干净； （6）热分解生成氨气和，检验氨气用湿润的红色石蕊试纸接近气体，试纸变蓝证明有氨气(或用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近该气体，产生白烟，证明有氨气)。 （7）晶胞中Ⅴ原子数目是，O原子数目是，氧化物的化学式是，V的化合价是；晶胞中两个钒原子的最近距离是顶点的Ⅴ原子跟晶胞中心的Ⅴ原子，距离长度是体对角线的一半，即。 18．（18分）（2026·浙江·模拟预测）稀土元素在我国超导材料、航空航天等战略性新兴产业中具有重要地位。钪(21Sc)作为稀土大家族的一员，其氧化物常用于制造大功率铝合金。请回答下列问题： （1）关于基态钪原子(Sc)及其结构的描述，下列说法正确的是___________。 A．基态Sc原子的价层电子排布式为4s24p1 B．Sc位于元素周期表的第四周期、第ⅢB族，属于d区 C．基态Sc原子中有21种运动状态不同的电子，且s能级与d能级的电子数之比为4：1 D．第一电离能： （2）钪(Sc)在精炼过程中常用氨水沉淀分离，形成配合物[Sc(NH3)6]3+。其阳离子的空间构型与[Mg(NH3)6]2+(如图)类似： ①NH3分子中H-N-H的键角___________[Sc(NH3)6]3+离子中 H-N-H的键角(填“>”、“<”或“=”)。上述键角产生差异的原因是：___________。 ②[Sc(NH3)6]3+中存在的化学键类型有___________(填字母)。 A． 离子键         B． 极性共价键         C． 非极性共价键             D． 配位键 （3）2025 年，《Nature》报道了高压下具有近室温超导特性的ScH3晶体。其晶胞结构如图所示：Sc 原子采取面心立方(FCC)最密堆积，H 原子则填满了该堆积中所有的八面体空隙和四面体空隙。在该晶胞中，位于体心位置的H原子其分数坐标为___________；若Sc和H的原子半径分别为rSc和rH，Sc原子彼此接触，则该晶胞的空间利用率η= ___________(用含rSc、rH和的代数式表示)。 （4）钪基氢化物不仅是极具潜力的超导材料，在高效制氢及磁制冷循环中也展现出重要应用价值。ScH3具有极强的还原性，在受热条件下可与水蒸气反应生成氢氧化钪和氢气，写出该反应的化学方程式：___________。 钪基超导材料废料(主要成分为ScH3、Al、Cu及少量SiO2)的回收工艺具有重要的战略意义。某科研小组设计的回收流程如下： （5）“选择浸出”时，利用NaOH溶液除去铝元素。该反应的离子方程式为___________。 （6）“氧化浸出”阶段，加入H2O2可将ScH3转化为Sc3+，并产生一种无色无味的气体。该反应的化学方程式为 ___________。 （7）在“沉钪”步骤中，加入草酸铵[(NH4)2C2O4]得到草酸钪沉淀。在该工艺流程中，可以循环利用的物质X的化学式为___________。 【答案】（1）BD （2） < NH3分子中N原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，使H-N-H键角变小；而在[Sc(NH3)6]3+中，N原子的孤电子对与Sc3+形成了配位键，无孤电子对，成键电子对之间的排斥力更均匀，键角更大 BD （3） (0.5，0.5，0.5) （4）ScH3+3H2O(g)Sc(OH)3+3H2↑ （5）2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑ （6）2ScH3+3H2O2+3H2SO4=Sc2(SO4)3+6H2O+3H2↑ （7）H2SO4 【分析】工艺流程中，加入氢氧化钠碱浸以后，铝与氢氧化钠溶液发生反应为：2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑，ScH3、Cu以滤渣形式被过氧化氢在酸性条件下氧化得到铜离子、Sc(III)，调节pH后，得到的滤液再重复循环利用，另一方面加入草酸铵沉淀Sc(III)，最后得到的草酸钪沉淀再高温煅烧得到氧化钪，据此分析（5）、（6）、（7） 【解析】（1）A．基态Sc原子的原子序数为21，其价层电子排布式为3d14s2，A错误； B．Sc的原子序数为21，位于元素周期表的第四周期、第ⅢB族，其价层电子排布式为3d14s2，属于d区，B正确； C．不同电子，其运动状态不同，基态Sc原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2，所以核外电子有21种运动状态不同的电子，且s能级与d能级的电子数之比为8:1，C错误； D．三种金属的核外电子依次增大，最外层均为4s2，半径依次减小，失去最外层电子所需能量依次增大，所以第一电离能：，D正确； 故选BD。 （2）①NH3分子中N原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，使H-N-H键角变小；而在[Sc(NH3)6]3+中，N原子的孤电子对与Sc3+形成了配位键，无孤电子对，成键电子对之间的排斥力更均匀，键角更大，即键角：NH3分子中H-N-H的键角＜[Sc(NH3)6]3+离子中 H-N-H的键角； ②[Sc(NH3)6]3+中Sc3+与氨气分子之间存在配位键，氨气分子中，N原子与H原子之间存在极性共价键，所以[Sc(NH3)6]3+存在的化学键类型有B极性共价键和D配位键； （3）结合几何和位置关系可知，在该晶胞中，位于体心位置的H原子其分数坐标为(0.5，0.5，0.5)；Sc原子彼此接触，设晶胞参数为a，则4rSc=，解得a=。晶胞中含=4个Sc原子，H原子位于棱心的有12个、体内8个和体心1个，则有=12，则原子的空间利用率为； （4）ScH3在受热条件下可与水蒸气反应生成氢氧化钪和氢气，根据氧化还原反应规律可知，ScH3+3H2O(g)Sc(OH)3+3H2↑； （5）根据上述分析可知，“选择浸出”时，氢氧化钠溶液溶解铝，其离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑； （6）“氧化浸出”阶段，加入H2O2可将ScH3氧化为氢气，过氧化氢转化为水，根据氧化还原反应规律可知，反应的化学方程式为：2ScH3+3H2O2+3H2SO4=Sc2(SO4)3+6H2O+3H2↑； （7）加入草酸铵[(NH4)2C2O4]得到草酸钪沉淀后，滤液中存在铜离子、硫酸根离子、铵根离子和氢离子，根据工艺流程箭头指向，可推测可循环利用的物质X为H2SO4。 19．（13分）（2026·陕西铜川·一模）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：(g)(g)+H2(g)。 已知： 化学键 C—H C—C C=C H—H 键能/kJ-mol-1 412 348 612 436 （1）结合所给数据，说明上述反应高温能自发发生的原因是_______。 （2）原料气掺混水蒸气可以消除积炭的原理为_______。 （3）除可以消除积炭外，加入的水蒸气的作用还有_______。 （4）在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和铁系催化剂作用下苯乙烯的选择性(指生成的苯乙烯与转化的乙苯的物质的量的比值)随温度变化的示意图如图，则工业控制反应温度为873K的理由是_______。 （5）乙苯脱氢耦合二氧化碳转化。Ar气氛下，高价态的钒镁氧化物晶体(V)作为的催化活性中心进行乙苯脱氢，耦合转化为CO，实现晶格氧再生和二氧化碳转化，反应机理如图所示： 用简要的文字描述乙苯脱氢耦合二氧化碳转化过程_______。 （6）含苯乙烯的废水的排放会对环境造成严重的污染，现采用电解法进行处理，其工作原理如下图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)，已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成和。 ①M连接电源的_______(“正极”或“负极”)。 ②苯乙烯被·OH氧化的化学反应方程式为_______。 【答案】（1）根据，当温度T足够高时，，使，反应自发进行 （2）将固体碳转化为气体产物，从而清除催化剂表面的积炭，维持催化活性 （3）降低乙苯分压，根据勒夏特列原理，促使平衡向正反应方向移动，提高乙苯转化率；稀释反应体系，抑制副反应(如聚合、裂解)，提升苯乙烯选择性；作为热载体，维持吸热反应所需温度，保障反应速率 （4）在873 K时，乙苯平衡转化率已处于较高水平(约60-70%)，苯乙烯选择性接近峰值(约90%)；温度低于873 K：转化率偏低，生产效率不足；温度高于873 K：虽转化率继续上升，但选择性显著下降，副产物增多，影响产品纯度与收率，同时增加能耗和催化剂失活风险。因此，873 K是兼顾转化率、选择性和经济性的最优操作温度 （5）与催化剂发生还原反应生成CO和，乙苯与中间产物发生氧化反应生成、苯乙烯和水 （6） 正极 【解析】（1）反应物总键能-生成物总键能，由有机物的结构可知，应是-CH2CH3中总键能与-CH=CH2、H2总键能之差，故，反应气体分子数增加，即，根据，当温度T足够高时，，使，反应自发进行。 （2）水蒸气与积炭在高温下反应生成可燃气体，从而清除催化剂表面的积炭，维持催化活性。 （3）加入的水蒸气的作用：降低乙苯分压，根据勒夏特列原理，促使平衡向正反应方向移动，提高乙苯转化率；稀释反应体系，抑制副反应(如聚合、裂解)，提升苯乙烯选择性；作为热载体，维持吸热反应所需温度，保障反应速率。 （4）在873 K时，乙苯平衡转化率已处于较高水平(约60-70%)，苯乙烯选择性接近峰值(约90%)；温度低于873 K：转化率偏低，生产效率不足；温度高于873 K：虽转化率继续上升，但选择性显著下降，副产物增多，影响产品纯度与收率，同时增加能耗和催化剂失活风险。因此，873 K是兼顾转化率、选择性和经济性的最优操作温度。 （5）与催化剂发生氧化还原反应生成CO和，乙苯与中间产物发生氧化反应生成、苯乙烯和水。 （6）M极苯乙烯生成了二氧化碳，失电子，作阳极，连接电源的正极；由图可知，苯乙烯被·OH氧化生成二氧化碳和水，故该化学方程式为。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $