考点8 非金属及其化合物—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编(含解析)

考点8 非金属及其化合物—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．工业上将通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是 B.水解生成使漂白液呈酸性
C.通入后的漂白液消毒能力增强 D.溶液比溶液稳定
2．为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中，分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗可用升华法进一步提纯
3．分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液（①溶液；②淀粉、丙二酸和混合溶液；③、稀硫酸混合溶液）混合，溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡，周期性变色；几分钟后，稳定为蓝色。下列说法错误的是( )
A.无色→蓝色：生成 B.蓝色→无色：转化为化合态
C.起漂白作用 D.淀粉作指示剂
4．按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中试管内的反应，体现的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色，体现的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
5．实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取气体
B.用装置乙制取水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的
D.用干燥pH试纸检验水溶液的酸性
6．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.自然固氮、人工固氮都是将转化为
B.侯氏制碱法以为原料制备和
C.工业上通过催化氧化等反应过程生产
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
7．下列叙述正确的是( )
A.和分别与反应得到和
B.Na和Li分别在中燃烧得到和
C.与分别通入1L水中可产生相同浓度的和
D.盐酸和稀硝酸分别加入适量中均可得到和
8．室温下，1体积的水能溶解约40体积的。用试管收集后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是（ ）
A. 试管内液面上升，证明与水发生了反应
B. 试管中剩余少量气体，是因为的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：
D. 取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于挥发
9．工业上以和纯碱为原料制备无水的主要流程如图，下列说法错误的是( )
A. 吸收过程中有气体生成 B. 结晶后母液中含有
C. 气流干燥湿料时温度不宜过高 D. 中和后溶液中含和
10．下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A. 室温下，Na在空气反应生成
B. 室温下，Al与溶液反应生成
C. 室温下，Cu与浓反应放出NO气体
D. 室温下，Fe与浓反应生成
11．是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )
A.可发生反应：
B.具有吸水性，需要密封保存
C.能与反应生成新盐
D.与足量盐酸作用，所得固体产物主要为
12．下列说法不正确的是( )
A.二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维
B.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的
C.钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D.利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
二、填空题
13．工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。
Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成。
（1）硫黄的晶体类型是_________。
（2）硫的燃烧应控制适宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分未燃烧的硫以蒸气形式随进入到下一阶段，会导致_________（填序号）。
a.硫的消耗量增加 b.产率下降 c.生成较多
Ⅱ.与在钒催化剂作用下生成。
（g）氧化生成放出热量98.3 kJ，写出该反应的热化学方程____________。随着温度升高，的平衡转化率_________（填“升高”或“降低”）。
（4）从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为___________。
一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450~600 ℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的和通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600 ℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的和，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，衡转化率。最终反应在450 ℃左右时，转化率达到97%。
（5）气体经过每段的钒催化层，温度都会升高，其原因是___________。升高温度后的气体都需要降温，其目的是___________。
（6）采用四段转化工艺可以实现______（填序号）。
a.控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高转化率
b.使反应达到平衡状态
c.节约能源
Ⅲ.工业上用浓硫酸吸收。若用水吸收会产生酸雾，导致吸收效率降低。
（7）的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。据图分析，最适合的吸收条件：硫酸的浓度______，温度___________。
（8）用32吨含S 99%的硫黄为原料生产硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，生成的转化率是97%，吸收的损失忽略不计，最多可生产98%的硫酸_____吨。
14．是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。
（1）方法一：早期以硝石（含）为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。
（2）方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。
①第I步反应的化学方程式为___________。
②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下（、），反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因___________。
（3）方法三：研究表明可以用电解法以为氨源直接制备，其原理示意图如下。
①电极a表面生成的电极反应式：___________。
②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii.。iii的存在，有利于途径ii，原因是___________。
（4）人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因___________。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。
三、实验题
15．某化学小组同学利用一定浓度的溶液制备，再用氧化，并检验氧化产物。
Ⅰ.制备
该小组同学设计了如下气体发生装置（夹持装置省略）
（1）甲装置中主要仪器的名称为________。
（2）乙装置中，用粘合剂将制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞，经长颈漏斗向试管中缓慢加入溶液至_________。欲使反应停止，关闭活塞即可，此时装置中的现象是__________________。
（3）丙装置可用于制备较多，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是_________，此时可以将铂丝抽离溶液，还可以采取的安全措施是_________。
（4）丙装置的特点是____________（填序号）。
a.可以控制制备反应的开始和结束
b.可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率
c.与乙装置相比，产物中的含量高、杂质种类少
Ⅱ.氧化
该小组同学设计的氧化的装置如图（夹持装置省略）
（5）在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。
Ⅲ.检验产物
（6）为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论.
实验序号 检验试剂和反应条件 现象 结论
① 酸性溶液 紫红色褪去 产物含有乙醛
② 新制，加热 生成砖红色沉淀 产物含有乙醛
③ 微红色含酚酞的溶液 微红色褪去 产物可能含有乙酸
实验①~③中的结论不合理的是____________（填序号），原因是_______________。
参考答案
1．答案：B
解析：NaClO水解生成的HClO具有漂白性，是漂白液的有效成分，A正确；水解的方程式为，漂白液呈碱性，B错误；通入后发生反应：，HClO浓度增大，且HClO的氧化性更强，故漂白液的消毒能力增强，C正确；次氯酸不稳定，在光照条件下易分解，所以热稳定性：，D正确。
2．答案：B
解析：碳酸钠溶液呈碱性，碘单质在碱性溶液中发生歧化反应生成碘离子和碘酸根离子，则在步骤Ⅰ中，加入足量溶液后紫红色碘单质完全反应，上下两层溶液均为无色，A正确；的密度大于水，故分液时应从分液漏斗上口倒出水层（溶液A），B错误；步骤Ⅱ的目的是生成粗，碘离子和碘酸根离子在酸性环境中会发生归中反应生成碘单质，故试剂X可用硫酸，C正确；碘单质受热易升华，故实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯，D正确。
3．答案：C
解析：由无色变为蓝色，是因为反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，A正确；由蓝色变为无色，说明碘单质被消耗，即碘单质转化为化合态，B正确；淀粉与碘反应生成包合物显蓝色，不能漂白淀粉与碘反应的产物，C错误；淀粉作指示剂，与碘单质作用而显示颜色，D正确。
4．答案：C
解析：实验剖析
Ⅰ中试管内发生反应，该反应中只有中硫元素的化合价发生变化，硫酸只体现酸性，没有体现氧化性，A错误；二氧化硫使品红溶液褪色，体现的漂白性，B错误；由上述分析可知，Ⅰ和Ⅲ中都反应生成硫沉淀，都会出现浑浊，C正确；升高温度能加快反应速率，撤掉水浴，重做实验，温度降低，反应速率减慢，生成二氧化硫的速率减慢，Ⅳ中红色褪去减慢，D错误。
5．答案：C
解析：60%硫酸与反应可得气体，A正确；通入水中形成的水溶液，B正确；在饱和溶液中的溶解度很小，C错误；测定溶液的酸碱性时，用玻璃棒蘸取待测液点到干燥的pH试纸上，观察试纸颜色的变化，D正确。
6．答案：A
解析：A项，自然固氨、人工固氮都是将转化为含氮的化合物，不一定转化为，错误；B项，侯氏制碱法第一步发生反应，正确；C项，工业制硝酸发生反应，正确；D项，、铵盐、硝酸盐等含N物质通过不同途径的相互转化形成了自然界的“氮循环”，正确。
7．答案：A
解析：的氧化性均强于，与反应分别得到和，A正确；Na在中燃烧得到，B错误；、，与分别通入1L水中，分别得到，和的浓度不同，C错误；酸性：，故硼酸加入适量中不能得到和，D错误。
8．答案：C
解析：A.由信息可知，易溶于水，也能使液面上升，故A错误；B.如果全部为二氧化硫，水充满试管，可能是含有其他杂质，导致水不能充满，故B错误； C滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，与水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸，分步电离出氢离子，故C正确；D亚硫酸具有较强的还原性，易被氧化为硫酸，弱酸变强酸，也能使pH下降，故D错误；故选：C
9．答案：B
解析：本题考查无机工艺流程。根据工艺流程分析可知，结晶得到固体，则母液中应是饱和溶液，酸性：，则中和时发生的反应为，通入气体（过量）进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为，，此时结晶会析出大量晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到产品。吸收过程中有生成，A项正确；结晶过程中足量，会与反应，所以不会产生碳酸氢钠，B项错误；高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C项正确；中和后溶液中含和，D项正确。
10．答案：B
解析：室温下Na在空气中反应生成，在加热或点燃时生成，A项错误；Al与NaOH溶液反应生成和，反应的化学方程式为，B项正确；室温下，Cu与浓反应放出气体，与稀反应放出NO气体，C项错误；室温下，Fe遇浓发生钝化，在铁的表面形成一层致密的氧化膜(铁的氧化物)，D项错误。
11．答案：D
解析：加热时氯化铵分解生成HCl和氨气，HCl与反应得到硅酸钙、氯化钙和水，A项正确；水泥吸水会变硬，需密封保存，B项正确；能与二氧化硫反应得到亚硫酸钙，C项正确；由上述分析可知，与足量盐酸反应得不到二氧化硅，D项错误。
12．答案：A
解析：二氧化硅不能导电，A错误；石灰石在高温下分解生成碱性氧化物氧化钙，氧化钙、二氧化硫和氧气在高温下反应能生成硫酸钙，从而消除燃煤烟气中的二氧化硫，B正确；钠与水、二氧化碳均能发生反应，所以钠着火不能用泡沫灭火器灭火，C正确；利用催化剂可将汽车尾气中的有害气体转化成无害气体，从而减少汽车尾气中有害气体的排放，D正确。
13．答案：（1）分子晶体
（2）ab
（3）；降低
（4）降低反应的活化能
（5）催化氧化反应放热；使钒催化剂处于活性温度范围内，提高反应速率并兼顾转化率（或在适宜催化温度下使反应速率与转化率均处在较高的状态）
（6）ac
（7）98.3%；60 ℃
（8）94.1（写成94或94.11均可）
解析：（1）根据硫黄的分子式（）及所学知识可知其为分子晶体。
（2）根据题目信息可知，硫以蒸气的形式损失而未能转化成，将导致硫的实际消耗量增加、的产率下降，故a、b正确；硫与空气中的氧气发生反应生成，因此不会生成较多，c错误。
（3）的物质的量为1 mol，即生成放出热量98.3 kJ，由此可写出该反应的热化学方程式。该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的平衡转化率降低。
（4）催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率。
（5）该反应为放热反应，因此当气体经过钒催化剂层时，温度会升高。钒催化剂的活性温度范围是450~600 ℃，若超出此温度范围易造成催化剂失活，从而导致反应速率下降，且该反应是放热反应，降温有利于提高的转化率，因此升高温度后的气体都需要降温。
（6）在每段向转化的过程中，各段均控制适宜的温度，且温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确；由题目信息可知，在四段转化过程中，转化率均未达到平衡转化率，即反应均未达到平衡状态，b错误；在四段转化过程中，每次的降温操作都是使用热交换器来实现的，充分利用反应放出的热量来预热即将参加反应的与，可节约能源，c正确。
（7）由图可知，所用硫酸的浓度为98.3%、温度为60 ℃时，的吸收率最高。
（8）结合S原子守恒计算硫酸的产量，设最多可生产98%的硫酸x吨，则：
解得，故最多可生产98%的硫酸94.1吨。
14．答案：（1）难挥发性
（2）；，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下转化率高于，故，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响
（3）；反应iii生成，将氧化成，更易转化成
（4）中存在氨氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程
解析：（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。
①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为。
②，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下，NO转化率高于，故，根据，χ、у点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故у点的容器容积小于χ点的容器容积。
①由电极a上的物质转化可知，电极a为阳极，电极反应式为。
②反应ⅲ生成将NO氧化成更易转化成。
（4）中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。
15.
（1）答案：分液漏斗；锥形瓶
解析：甲装置是由锥形瓶、分液漏斗、橡胶塞和导气管构成。
（2）答案：刚好没过固体 ；试管内的溶液被压入长颈漏斗中，与分离
解析：乙装置为启普发生器的简易装置，其优点是随开随用、随关随停。向长颈漏斗中加入直至液面没过，若要停止反应则需关闭活塞，此时装置内气体压力过大，会将液体压入长颈漏斗，使漏斗内液面上升。
（3）答案：液面上升； 打开弹簧夹
解析：若装置内气体压力过大，安全管中液面上升，此时可以打开将装置中的氧气导出，使压力降低。
（4）答案：a；b
解析：装置丙可以通过铂丝的上下移动控制反应的开始及结束，同时可以通过控制铂丝浸入液体的量的多少来控制反应速率。
（5）答案：
解析：根据的性质及题目中所给的装置图可知，洗气瓶中应该加入浓硫酸，且气体由长导管入、短导管出。
（6）答案：①；乙醇也能使酸性溶液褪色
解析：由于混合气体中含有乙醇，因此酸性褪色不能证明混合物中一定含有乙醛。