专题4 非金属及其化合物--2026版十年高考化学真题分类汇编

专题四 非金属及其化合物
考点1 无机非金属材料
1.（2025河南，1,3分）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是(　　)
A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字
答案　A
2.（2025陕晋青宁，3，3分）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是(　　)
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
答案　A
3.（2025湖北，3，3分）下列描述不能正确地反映事实的是(　　)
A.室温下SiO2与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO
B.室温下苯与溴不发生反应,温度升高生成大量溴苯
C.通常含硒的化合物有毒性,但微量硒元素有益健康
D.某些镇痛类生物碱可用于医疗,但滥用会危害健康
答案　B
4.(2023湖北,3,3分)工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅SiHCl3 高纯硅
下列说法错误的是(　　)
A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C Si+2CO↑
B.1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023
C.原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D.生成SiHCl3的反应为熵减过程
答案　B
5.(2022广东,3,2分)广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是 (　　)
文物
选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒
文物
选项 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座
答案　C
6.(2022广东,12,4分)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 (　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO2可制作光导纤维
B 利用海水制取溴和镁单质 Br-可被氧化,Mg2+可被还原
C 石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体 FeCl3可用作净水剂
答案　A
7.(2022河北,1,3分)定窑是宋代五大名窑之一,其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是　 (　　)
A.传统陶瓷是典型的绝缘材料
B.陶瓷主要成分为SiO2和MgO
C.陶瓷烧制的过程为物理变化
D.白瓷的白色是因铁含量较高
答案　A
8.(2022江苏,7,3分)我国古代就掌握了青铜(铜—锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。下列物质性质与用途具有对应关系的是 (　　)
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
答案　C
9.(2022浙江6月选考,8,2分)下列说法不正确的是 (　　)
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明
C.氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料
D.用石灰石—石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏
答案　A
10.(2020山东,4,2分)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-p π键
答案　C
11.(2020浙江7月选考,24,2分)Ca3SiO5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:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
答案　D
12.(2019浙江4月选考,8,2分)下列说法不正确的是(　　)
A.液氯可以储存在钢瓶中
B.天然气的主要成分是甲烷的水合物
C.天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅
D.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
答案　B
13.(2016海南单科,4,2分)下列叙述错误的是(　　)
A.氦气可用于填充飞艇
B.氯化铁可用于硬水的软化
C.石英砂可用于生产单晶硅
D.聚四氟乙烯可用于厨具表面涂层
答案　B
14.(2014课标Ⅱ,7,6分)下列过程没有发生化学反应的是(　　)
A.用活性炭去除冰箱中的异味
B.用热碱水清除炊具上残留的油污
C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
答案　A
15.(2014江苏单科,8,2分)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是(　　)
物质组别 甲 乙 丙
A Al HCl NaOH
B NH3 O2 HNO3
C SiO2 NaOH HF
D SO2 NaOH NaHCO3
答案　B
考点2 卤族元素 海水资源的开发利用
1.(2025浙江1月选考,6,3分)关于溴的性质,下列说法不正确的是(　　)
A.Br-可被Cl2氧化为Br2
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
C.Br2+2Fe2+ 2Fe3++2Br-,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
答案 D
2.（2025广东，8，2分）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性
B 向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性
C Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验Fe3+
D MnO2与浓盐酸共热,生成黄绿色气体 Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl
答案 B
3.(2024黑、吉、辽,6,3分)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、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I2
B.蓝色→无色:I2转化为化合态
C.H2O2起漂白作用
D.淀粉作指示剂
答案　C
4.(2024浙江1月选考,2,3分)工业上将Cl2通入冷的NaOH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NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
答案　B
5.(2024浙江1月选考,6,3分)为回收利用含I2的CCl4废液,某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Na2CO3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I2可用升华法进一步提纯
答案　B
6.(2023全国乙,11,6分)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　　)
A. 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4+O2+2H2O 2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓
B. 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S+2O2 Na2SO4
C. 溴水颜色逐渐褪去 4Br2+4H2O HBrO4+7HBr
D. 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O
答案 D
7.(2023辽宁,3,3分)下列有关物质的工业制备反应错误的是(　　)
A.合成氨:N2+3H2 2NH3
B.制HCl:H2+Cl2 2HCl
C.制粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑
D.冶炼镁:2MgO 2Mg+O2↑
答案 D
8.(2023浙江1月选考,4,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是(　　)
A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂
D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
答案 C
9.(2022广东,8,2分)实验室用 MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是　 (　　)
答案　D
10.(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是 (　　)
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案　A
11.(2022全国甲,7,6分)化学与生活密切相关。下列叙述正确的是 (　　)
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
答案　D
12.(2022浙江1月选考,22,2分)下列推测不合理的是 (　　)
A.相同条件下,Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B.OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C.相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:OPBr3、OPCl3、OPF3
D.PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
答案　B
13.(2022浙江6月选考,19,2分)关于反应Cl2(g)+H2O(l)HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq)　ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是 (　　)
A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大
C.取氯水稀释,c(Cl-)/c(HClO)增大
D.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
答案　D
14.(2019课标Ⅲ,7,6分)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是(　　)
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.铝合金大量用于高铁建设
C.活性炭具有除异味和杀菌作用
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
答案　C
15.(2018课标Ⅱ,7,6分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
答案　D
16.(2018海南单科,5,2分)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是(　　)
A.Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具
B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C.聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层
D.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等
答案　B
17.(2017天津理综,1,6分)下列有关水处理方法不正确的是(　　)
A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
D.用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨
答案　C
18.(2015课标Ⅱ,12,6分)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法的是(　　)
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
答案　C
19.(2015北京理综,11,6分)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)(　　)
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2O HClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO- HClO+CH3COO-
答案　B
20.(2014江苏单科,5,2分)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案　C
21.(2014江苏单科,13,4分)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
答案　C
22.(2014浙江理综,12,6分)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq)　K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl-　K2=10-3.4
HClO H++ClO-　Ka=
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是(　　)
A.Cl2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl-　K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
答案　C
23.(2018浙江4月选考,27,6分)某同学用含结晶水的正盐X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验:
实验中观测到:混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收;固体乙为纯净物;在步骤③中,取溶液丙,恰好中和需消耗0.002 00 mol NaOH;另取一定量溶液丙,加入少量K2FeO4固体,产生黄绿色气体。
请回答:
(1)X的化学式是　　　　　　　　,步骤①的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)溶液丙与K2FeO4固体反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)MgCl2·6H2O(2分)　MgCl2·6H2O MgO+2HCl↑+5H2O↑(2分)
(2)2K2FeO4+16HCl 4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O(2分)
24.(2015重庆理综,9,15分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是　　　　。安装F中导管时,应选用图2中的　　　　。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜　　　　(填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是　　　　 　　。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是　　　　　　　　　　。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是　　　　,原因是　 　。
图3
答案　(1)锥形瓶　b
(2)慢
(3)吸收Cl2
(4)4H++5Cl Cl-+4ClO2↑+2H2O　验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ　稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
25.(2014江苏单科,19,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　;该操作将I2还原为I-的目的是　　　　　　　　　　　。
(2)操作X的名称为　　　 　。
(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 ℃左右反应(实验装置如下图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是　　　　　　　　　　　　　　;锥形瓶里盛放的溶液为　 　。
(4)已知:5S+2I+2H+ I2+5S+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在; 　 。
实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案　(15分)(1)S+I2+H2O 2I-+S+2H+
使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)　NaOH溶液
(4)从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I
考点3 硫及其化合物
1.（2025广东，4，2分）劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 向燃煤中加入生石灰以脱硫减排 CaSO4+C CaCO3+S
B 用BaCl2和盐酸检验粗盐中是否含S Ba2++S BaSO4↓
C 使用MgCl2溶液点卤制豆腐 MgCl2使蛋白质盐析
D 用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴 使用时铁粉被氧化,反应放热
答案 A
2.(2024北京,7,3分)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2　
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
答案 B
3.(2024安徽,4,3分)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是(　　)
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
答案 D
4.(2023山东,13,4分)(双选)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8。下列说法正确的是(　　)
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸收气体Ⅰ
D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少
答案 CD
5.(2022广东,5,2分)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是 (　　)
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
答案　B
6.(2022江苏,4,3分)实验室制取少量SO2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SO2气体 B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2 D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
答案　C
7.(2019浙江4月选考,11,2分)针对下列实验现象表述不正确的是(　　)
A.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色
B.在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色
C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀
D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成
答案　A
8.(2018海南单科,3,2分)用浓硫酸配制稀硫酸时,不必要的个人安全防护用品是(　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.实验服 B.橡胶手套 C.护目镜 D.防毒面罩
答案　D
9.(2018浙江4月选考,9,2分)下列反应中能产生二氧化硫的是　(　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.氧化铜和稀硫酸反应 B.亚硫酸钠和氧气反应
C.三氧化硫和水反应 D.铜和热的浓硫酸反应
答案　D
10.(2017江苏单科,4,2分)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)
答案　B
11.(2017北京理综,10,6分)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是(　　)
溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H2SO3> H2SiO3
答案　C
12.(2018江苏单科,16,12分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。
已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃
硫去除率=(1-)×100%
①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于　　　　。
②700 ℃焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由　　　　(填化学式)转化为　　　　(填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=　　　　。
答案　(12分)(1)SO2+OH- HS
(2)①FeS2　②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
(3)NaAlO2　Al(OH)3
(4)1∶16
13.(2015安徽理综,28,14分)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的N
假设二:溶液中溶解的O2
(1)验证假设一
该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。
实验步骤 实验现象 结论
实验1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 　　　 假设一 成立
实验2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 　　　
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图。
实验1中溶液pH变小的原因是　　　　　　　　　　　　　　;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　。
(3)验证假设二
请设计实验验证假设二,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程):
(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者　　　　(填“大于”或“小于”)后者,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(14分)(1)无明显现象　有白色沉淀
(2)SO2溶于水生成H2SO3　3SO2+2N+2H2O 3S+4H++2NO(或3H2SO3+2N 3S+4H++2NO+H2O)
(3)
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程):
实验1作为参照实验
实验3:将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假设二成立,否则不成立。
(4)小于　反应的离子方程式表明,足量的O2和N分别氧化相同的H2SO3,生成H+的物质的量前者多于后者
(本题部分小题属于开放性试题,合理答案均给分)
14.(2014四川理综,11,16分)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了　　　　(选填下列字母编号)。
A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少
C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是 　 。
(3)已知:25 ℃、101 kPa时,Mn(s)+O2(g) MnO2(s)　　ΔH=-520 kJ/mol
S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH=-297 kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g) MnSO4(s)
ΔH=-1 065 kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是　 。
(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2　　　　kg。
答案　(16分)(1)A、C
(2)消耗溶液中的酸,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀
(3)MnO2(s)+SO2(g) MnSO4(s)　ΔH=-248 kJ/mol
(4)Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+
(5)MnO2+H2O+e- MnO(OH)+OH-
(6)
15.(2014福建理综,25,15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一　焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:
Na2SO3+SO2 Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为　　　　 。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是　　　　　 　　　　　　。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为　　　　(填序号)。
实验二　焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HS的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是　　　　(填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸 d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 　　 。
实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为　　　　g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案　(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4 2NaHSO4+SO2↑+H2O)
(2)过滤
(3)d
(4)a、e
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(6)①0.16　②偏低
16.(2014江苏单科,16,12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　;滤渣Ⅰ的主要成分为　　　　(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为　　　　(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案　(12分)(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O　SiO2
(2)CaSO4　3CaCO3+2Al3++3S+3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分S被氧化成S　减小
17.(2014江苏单科,20,14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:
S2--2e- S
(n-1)S+S2-
①写出电解时阴极的电极反应式:　 。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成　 。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是　　 　　。
②反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为　　　 　。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　 　。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为　　 。
答案　(14分)(1)①2H2O+2e- H2↑+2OH-
②+2H+(n-1)S↓+H2S↑
(2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)　②0.5 mol
③提高混合气体中空气的比例
(3)2H2S 2H2+S2
考点4 氮及其化合物 环境保护与绿色化学
1,(2025江苏,1,3分)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(　　)
A.工业合成氨 B.湿法炼铜
C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
答案 A
2.（2025湖北，8，3分）8.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pH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
3.（2025广东，15，4分）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,HC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
4.(2024江苏,6,3分)下列化学反应表示正确的是(　　)
A.汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2
B.N电催化为N2的阳极反应:2N+12H++10e-N2↑+6H2O
C.硝酸工业中NH3的氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D.CO2和H2催化制二甲醚:2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O
答案 D
5.(2024湖南,7,3分)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3NO2+H2O 2HNO3+NO
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
6.(2024广东,13,4分)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 酸性:CF3COOHCl
B 某冠醚与Li+能形成超分子,与K+则不能 Li+与K+的离子半径不同
C 由氨制硝酸:NH3→NO→NO2→HNO3 NH3和NO2均具有氧化性
D 苯酚与甲醛反应,可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应
答案 B
7.(2023山东,2,2分)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是　(　　)
A.稀盐酸:配制AlCl3溶液
B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
答案 D
8.(2022江苏,8,3分)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N2转化为NH3
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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”
答案　A
9.(2022浙江6月选考,9,2分)下列说法正确的是 (　　)
A.工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C.浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
答案　D
10.(2018海南单科,2,2分)某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为(　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
答案　A
11.(2020课标Ⅱ,9,6分)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响,其原理如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.海水酸化能引起HC浓度增大、C浓度减小
B.海水酸化能促进CaCO3的溶解,导致珊瑚礁减少
C.CO2能引起海水酸化,其原理为HC H++C
D.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
答案　C
12.(2018江苏单科,1,2分)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是(　　) 　　　　　 　　　　　
A.光合作用 B.自然降雨
C.化石燃料的燃烧 D.碳酸盐的沉积
答案　C
13.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法的是(　　)
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
答案　A
14.(2014山东理综,9,5分)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是(　　)
A.FeO　　B.Fe2O3　　C.FeSO4　　D.Fe3O4
答案　A
15.(2018江苏单科,20,14分)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l) HNO3(aq)+HNO2(aq)　ΔH=-116.1 kJ·mol-1
3HNO2(aq) HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)　ΔH=75.9 kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:　　　　　　　　　　 　　　。
(3)用酸性(NH2 )2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为　　　　mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)。
图1
图2
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是　 。
答案　(14分)(1)-136.2
(2)HNO2-2e-+H2O 3H++N
(3)2HNO2+(NH2)2CO 2N2↑+CO2↑+3H2O
(4)①
②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大　催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO
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