2026年北京高考化学二轮复习主题二 元素及其化合物（综合训练）（解析版）

主题二元素及其化合物

(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-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Na-23K-39Cr-52Mn-55I-127

第Ⅰ卷(选择题共45分)

一、选择题(本题共15个小题，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．（2025·北京·三模）下列说法不．正．确．的是

A．石墨可用作固体润滑剂B．乙二醇用作汽车防冻液

C．聚乙炔用作绝缘材料D．液氨用作制冷剂

【答案】C

【详解】A.石墨是混合型晶体，层与层之间的作用力很小，容易在层间发生相对滑动，是一种很好的固体

润滑剂，A正确；

B.乙二醇容易与水分子形成氢键，可以与水以任意比例互溶。混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显

著降低，所以乙二醇可以用作汽车防冻液，B正确；

C.聚乙炔的结构中有单键和双键交替，具有电子容易流动的性质，所以聚乙炔是导电聚合物，而非绝缘材

料，C错误；

D.液氨气化时会吸收热量而使周围环境降低，从而实现制冷的目的，所以液氨可用作制冷剂，D正确。

故选C。

2．为研究浓硝酸与Cu的反应，进行右图所示实验。下列说法不．正．确．的是

A．浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中，滴入浓硝酸后，无需加热即可反应

B．反应开始后，试管中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有氧化性

C．反应消耗0.05molCu时，转移电子数约为6.021022

D．若将铜片换成铝片，反应更剧烈，产生大量气体

【答案】D

【详解】A．浓硝酸见光会分解，因此需存放在棕色试剂瓶中，浓硝酸具有强氧化性，与铜片接触后无需加

热即可发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，A正确；

B．反应开始后，试管中产生红棕色气体，即生成NO2，说明HNO3被还原生成NO2，HNO3为氧化剂，说

明浓硝酸具有氧化性，B正确；

C．铜与浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，铜元素化合价从0价升高到+2价，每

消耗1mol铜，转移2mol电子，则当反应消耗0.05molCu时，转移电子数约为

0.05mol×2×6.02×1023mol-1=6.02×1022，C正确；

D．若将铜片换成铝片，将无明显现象，因为常温下铝在浓硝酸中会发生钝化，在铝表面生成一层致密的氧

化物薄膜，阻止反应进一步进行，D错误；

故选D。

3．84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。

下列分析不正确的是

A．该消毒液的有效成分可由Cl2和NaOH溶液反应得到

B．①的原因主要是＋1价氯的化合物具有氧化性

C．②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应ClOHHClO

D．③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解

【答案】C

【详解】A．氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，A正确；

B．次氯酸钠中氯为+1，氯化合价能降低，体现氧化性，其与盐酸反应可以生成有毒的氯气，B正确；

C．②的原因主要是该消毒液遇强酸盐酸，会发生归中反应生成有毒的氯气，发生反应

--+

ClO+Cl+2H=H2O+Cl2，C错误；

D．次氯酸钠、次氯酸不稳定，光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解，D正确；

故选C。

4．（2021·北京东城·一模）用下图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：

装置步骤操作现象

打开止水夹，挤压胶产生红棕色气体，溶液变

①

头，使浓硝酸滴入试管为绿色

注射器内剩余的水被“吸

一段时间后，关闭止水

入”试管；铜表面产生无

②夹，推动注射器活塞使

色气泡，溶液变蓝，试管

部分水进入试管

内气体逐渐变为无色

一段时间后，打开止水

夹，拉动注射器活塞吸

注射器中无色气体变红

③取少量无色气体；拔下

棕色

注射器，再拉动活塞吸

入少量空气

下列说法不正确的是

．①中反应的化学方程式是浓

ACu4HNO3()CuNO322NO22H2O

B．③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO

C．②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小

D．待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生

【答案】B

【详解】A．据分析，步骤①发生的反应为Cu与浓硝酸反应生成了NO2与Cu(NO3)2，方程式书写正确，A

正确；

B．步骤③中可以证实步骤②中产生了NO，但为NO2与H2O反应生成，无法确定Cu是否与稀硝酸反应生

成NO，B错误；

C．由分析知，因为NO2与H2O的反应使压强减小导致活塞移动，C正确；

D．Cu片为过量，步骤②反应停止后，试管内剩余步骤②中NO2与水反应生成的HNO3与步骤①生成的

Cu(NO3)2，滴加稀硫酸，增强了硝酸的酸性，会有NO生成，D正确；

答案选B。

5．（2025·北京顺义·一模）下列实验所用仪器或实验操作合理的是

A．配制250mL一定

B．实验室制备并收集

物质的量浓度的

NH3

NaOH溶液

C．量取一定体积的酸D．铜和浓硫酸反应制

性KMnO4溶液备SO2

A．AB．BC．CD．D

【答案】B

【详解】A．配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液的转移操作时需要用玻璃棒引流，A错误；

B．加热氢氧化钙和氯化铵的混合固体生成氨气，氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，该装置可以

制备并收集NH3，B正确；

C．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，应该用酸式滴定管盛放，C错误；

D．铜和浓硫酸反应制备SO2需要加热，D错误；

故选B。

6．给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是

Cl2H2

A．粗硅高温SiCl4高温Si

．盐酸电解

BMgOH2MgCl2aqMg

盐酸蒸发

C．Fe2O3FeCl3aq无水FeCl3

蔗糖

．NH3H2O

DAgNO3aqAgNH32OHaqAg

【答案】A

【详解】A．Si可与氯气在高温下反应生成SiCl4，SiCl4可与氢气高温条件下发生反应生成Si和HCl，故A

符合题意；

B．氢氧化镁与盐酸反应得到氯化镁溶液，电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，得不到镁单质，

故B不符合题意；

C．氧化铁与盐酸反应得到FeCl3溶液，氯化铁易水解，加热氯化铁溶液，由于HCl的挥发，水解平衡正向

移动，最终生成氢氧化铁，不能获得无水氯化铁，故C不符合题意；

D．蔗糖不含醛基，不能发生银镜反应，故D不符合题意；

答案为A。

7．（2025·北京·模拟预测）中华优秀传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是

A．《本草纲目》“烧酒”篇：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”其中涉

及的操作有蒸馏

B．《本草经集注》记载鉴别硝石KNO3和朴硝Na2SO4之法：“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也。”

其中涉及了焰色试验

C．《天工开物》记载井盐的生产过程：“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白。”其中涉及的

操作有结晶

D．《开宝本草》记载硝酸钾的提纯方法：“所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成。”

其中涉及的操作有升华

【答案】D

【详解】A．“用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”描述的是蒸馏法，通过加

热使酒精汽化再冷凝收集，符合烧酒制作工艺，A正确；

B．硝石（KNO3）含钾，焰色反应为紫色，朴硝Na2SO4含钠，焰色为黄色，燃烧时观察颜色可鉴别，涉

及焰色试验，B正确；

C．井盐通过蒸发水使NaCl结晶析出，属于蒸发结晶操作，C正确；

D．硝酸钾的提纯过程是溶解（水淋）、过滤（淋汁）、蒸发结晶（煎炼），未涉及升华（固体直接变为气体），

升华需要直接加热固体成气体再冷凝，D错误；

故选D。

8．（2023·北京通州·调研）某同学取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁粉，用

红热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上。该同学看到镁粉在干冰内继续燃烧，发出耀眼的白光。以下说

法正确的是

A．干冰的熔点比冰高

B．镁属于共价晶体

C．铁的电导率随温度升高而升高

点燃

++

D．镁在干冰中燃烧反应的化学方程式是2MgCO22MgOC

【答案】D

【详解】A．二氧化碳是非极性分子分子间作用力小，水为极性分子且分子间形成氢键，干冰的熔点比冰

低，故A错误；

B．镁属于金属晶体，故B错误；

C．铁属于金属晶体，铁的电导率随温度升高而降低，随温度升高电阻增大，故C错误；

点燃

++

D．镁在干冰中燃烧生成氧化镁和碳，反应的化学方程式是2MgCO22MgOC，故D正确；

故选D。

9．（2024·北京·三模）下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无．关．的是

A．用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯

B．用暖宝贴（成分：铁粉、水、食盐、活性炭等）供热

C．FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳

D．用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂

【答案】D

【详解】A．用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯，KMnO4将乙烯氧化，生成CO2气体等，A不

符合题意；

B．用暖宝贴（成分：铁粉、水、食盐、活性炭等）供热时，铁粉、水、食盐、活性炭等形成原电池，发生

吸氧腐蚀，B不符合题意；

C．FeSO4补血剂容易被空气中氧气氧化，维生素C具有还原性，可防止FeSO4被氧化，C不符合题意；

D．用可溶性的铁盐、铝盐作净水剂时，铁盐、铝盐水解生成的氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体具有吸附水中

悬浮颗粒物的能力，从而达到净水目的，D符合题意；

故选D。

10．（2024·北京·模拟预测）下列实验操作、现象及结论均正确的是

选

实验操作现象结论

项

前者溶液变蓝，

向两支盛有KI3溶液的试管中，分别

后者有黄色沉淀溶液中含有和

AKI3I2I

滴加淀粉溶液和AgNO3溶液

生成

将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，

溶液紫色逐渐褪

B产生的气体直接通入酸性KMnO4产生的气体一定是乙烯

去

溶液中

H2S的酸性比H2SO4的

C向H2S溶液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀

强

将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴

3+

D溶液变黄氧化性：H2O2>Fe

入溶液中

FeNO32

A．AB．BC．CD．D

【答案】A

-

【详解】A．淀粉溶液变蓝，说明KI3溶液中含有I2，加入AgNO3溶液有黄色沉淀生成，说明溶液中含有I，

A正确；

B．乙醇与浓硫酸加热反应时可产生乙烯，也会产生二氧化硫，乙醇也可能挥发出来，乙烯、二氧化硫和乙

醇均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；

C．H2S的酸性比H2SO4的弱，C错误；

3

D．硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可氧化亚铁离子，也所以不能比较H2O2与Fe的氧化性强弱，

D错误；

故选A。

11．（2023·北京朝阳·二模）小组同学探究Cu和物质A的反应，实验如下。

序

装置物质A实验现象

号

铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含

①-1溶液（调）

0.6molLFeNO33pH1

Fe(NO)2+]

-1

②0.6molLFeCl3溶液铜粉溶解，溶液变为蓝绿色

-1

③1.8molLNaNO3溶液（调pH=1）无明显变化

下列分析不．正．确．的是

A．②中铜粉溶解的原因：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

-

B．①中产生NO的原因：pH=1时直接将NO3还原为NO

C．若向③中加入FeSO4固体，推测铜粉会溶解

D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关

【答案】B

【详解】A．实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A正确；

B．经检验含Fe(NO)2+，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁

离子与硝酸根离子反应产生NO，选项B不正确；

C．若向③中加入FeSO4固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了

硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，选项C正确；

D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁

离子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，选项D

正确；

答案选B。

12．（2025·北京·三模）学习小组为探究Co(II)、Co(III)的相关性质，室温下进行如下实验。

实验ⅰ实验ⅱ实验ⅲ

粉红色溶液，无明显溶液变红，伴有气泡产溶液变为墨绿色，伴有

变化生气泡产生

资料：

2323

CoHOCoHOCoCOCo(CO

26263233

溶液颜色粉红色蓝色红色墨绿色

下列说法正确的是

2

．实验反应后的溶液中：cCs2cCoCOcHCOcCO2cHCO

Aii323323

2

B．实验ii反应后的溶液中cHCO3/cCO3比反应前减小

3

C．以上实验说明CoCO可催化HO的分解

3322

D．向实验iii所得墨绿色溶液中加入过量浓盐酸可能会生成Cl2

【答案】D

2

【详解】A．实验ii中溶液变红说明生成CoCO，2与HCO反应生成配合物时释放，与HCO

32Co3HH3

反应生成CO2逸出。由于CO2逸出，溶液中含碳物种总量减少，而Cs未损失，故物料守恒式中cCs应

2

大于右侧含碳物种总和，即cCs2cCoCOcHCOcCO2cHCO，错误；

323323A

222

B．实验ii中Co与CO3形成配合物，促使电离平衡HCO3HCO3正移，溶液中cH增大,由

cHCO3cH

可知cH增大则该比值增大，错误；

2B

cCO3Ka2

33

C．实验iii中墨绿色为CoCO，气泡为HO被2还原生成的O，CoCO是氧化产物，并

3322Co233

非催化剂，C错误；

3

D．实验iii中CoCO含3，3具有强氧化性，加入过量浓盐酸时，可被3氧化生成Cl，

33CoCoClCo2

D正确;

故选D。

13．（2025·北京·模拟预测）从锂离子电池电极材料LiCoO2(含少量金属Cu)中提取Co(OH)2和Li2CO3的回

收工艺流程如图所示，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。下列说法正确的是

A．为加快“浸取”的反应速率，可将溶液加热煮沸

2+

B．“浸取”反应中，H2O2实际消耗量超过理论用量可能与Cu有关

C．由图示过程可知KspCo(OH)2KspCu(OH)2

高温

D．LiCoO2再生：4Co(OH)22Li2CO34LiCoO22CO4H2O

【答案】B

【详解】A．H2O2受热易分解，为加快“浸取”的反应速率，可将溶液适当加热，但不能加热煮沸，A不正确；

2+2+

B．“浸取”反应中，由于Cu可催化H2O2分解，所以H2O2实际消耗量超过理论用量可能与Cu有关，B正

确；

C．由图示过程可知，加入NaOH溶液过程中，先生成Cu(OH)2沉淀，后生成Co(OH)2沉淀，则表明沉淀

2+-＞

Co时，所需c(OH)大，所以KspCo(OH)2KspCu(OH)2，C不正确；

2+3+

D．LiCoO2再生时，将Co(OH)2、Cu(OH)2混合后高温，此时Co被空气中的O2氧化为Co，依据得失电

高温

子守恒和质量守恒，可得出反应的化学方程式为：4Co(OH)22Li2CO3O24LiCoO22CO24H2O，

D不正确；

故选B。

14．（2025·北京海淀·一模）下列实验中，能达到实验目的的是

A．实验室制氨气

．制备胶体

BFeOH3

C．检验乙醇在浓硫酸中发生消去反应的产物

D．制备乙酸乙酯

【答案】A

【详解】A．实验室用固体氯化铵和氢氧化钙加热制氨气，采用向下排空气法收集，A正确；

．制备胶体应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热至溶液呈红褐色，错误；

BFeOH3B

C．挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能检验乙醇在浓硫酸中发生消去反应的产物，C错误；

D．实验室制乙酸乙酯，就是用乙醇和乙酸在浓硫酸的作用下，加热生成乙酸乙酯，应使用饱和碳酸钠溶液

吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，浓氢氧化钠溶液碱性过强会使酯水解，D错误；

故选A。

15．【逻辑思维与科学建模】（2024·北京·三模）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广

泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下：

393316

已知：KspFe(OH)32.810，KspAl(OH)31.310，KspNi(OH)25.510。

下列说法正确的是

23

A．加入少量MnO2的作用是将Fe氧化为Fe，使用H2O2替代MnO2效果更好

B．反应器流出的溶液pH4，此时用石灰乳调节至pH7，目的是除去Fe3

C．加入少量BaS溶液后滤渣的成分为NiS

D．为保持电解液成分稳定，应不断补充MnSO4溶液，排出含酸电解液，电解废液可在反应器中循环利

用

【答案】D

2＋3＋3＋

【详解】A．MnO2具有氧化性，加入少量MnO2的作用是将Fe氧化为Fe，Fe可以催化H2O2分解，所

以不宜使用H2O2替代MnO2，A错误；

-39

3＋2.810-9-1

−−10＝＝−−7

B．pH=4，c(OH)＝1×10mol/L，此时c(Fe)32.810molL；pH=7，c(OH)＝1×10mol/L，

110-10

-33

3＋1.310-12-1

＝3+3+

c(Al)31.310molL，所以目的是为了使Fe和Al都沉淀完全，故B错误；

110-7

2＋

C．由分析可知，加入少量BaS溶液除去Ni，可知生成的沉淀有BaSO4、NiS，此外，二氧化锰把硫酸亚

铁氧化为氢氧化铁沉淀除铁，加石灰乳调节至pH≈7生成氢氧化铝沉淀除铝，所以“滤渣”的成分至少有四

种，故C错误；

D．为保持电解液成分稳定，应不断补充MnSO4溶液，排出含酸电解液，电解废液中含有硫酸，可在反应

器中循环利用，故D正确；

故答案选D。

第II卷(非选择题共55分)

二、非选择题(本题共4小题，共55分)

16．（15分）（2025·北京东城·三模）绿矾FeSO4xH2O是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾

热分解产物进行探究。

【实验猜想】

、、

猜想1：生成Fe2O3SO2H2O；

、、

猜想2：生成Fe、Fe2O3SO2H2O；

、、、

猜想3：生成Fe2O3SO2SO3H2O；……

【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题：

(1)实验操作的先后顺序是。

_______→_______→_______→_______(填字母)

a．熄灭酒精灯，冷却b．先检查装置的气密性，后加入药品

c．点燃酒精灯，加热d．在“气体入口”处通入干燥的N2

其中操作d的作用是。

(2)在实验过程中，观察到A中固体变红色，B中无水CuSO4，C中试纸的颜色变化是。

(3)反应结束后，取A中固体进行实验，经验证其成分为Fe2O3，请补全实验操作和现象实验操作及现象：取

少量红色固体A于试管中。

(4)D中有白色沉淀生成，该沉淀的化学式为。有同学认为还应该增加一个实验，取D中沉淀，加入

一定量的盐酸以确定其组成，从而确定FeSO4xH2O的分解产物，你认为是否需要？说明你的理由：。

【实验结论】

(5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为。

【实验改进】

(6)有同学对上述实验装置进行了改进，设计出如图所示装置，认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解

的产物。

①G中的现象是，反应的离子方程式为。

②装置H的作用是。

【答案】(1)bdca（1分）排净装置内的空气（1分）

(2)由白色变蓝色（1分）蓝色变红色（1分）

(3)取少量红色固体A于试管中，加入足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；取少量溶液溶

液于试管中滴入适量KMnO4溶液中，KMnO4溶液不褪色；取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中，

溶液变红色（2分）

(4)BaSO4、BaSO3（1分）不需要，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守

恒和得失电子守恒，可知只有部分S元素的化合价降低，则进入D中的气体为SO3和SO2（2分）

Δ

(5)（2分）

2(FeSO4xH2O)Fe2O3+SO2+SO3+2xH2O

22

(6)紫红色褪去（1分）2MnO45SO22H2O2Mn5SO44H（2分）吸收二氧化硫，防

止污染空气（1分）

【详解】（1）该实验探究有气体生成，故首先应检查装置的气密性；Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧

化，影响探究结果，故应在“气体入口”处通入干燥的N2，排净装置内的空气；然后点燃酒精灯，对样品进

行加热，实验结束后，熄灭酒精灯，进行冷却，故实验操作的先后顺序是：bdca；

（2）加热时，FeSO4·xH2O首先会失去结晶水，然后FeSO4分解；B中无水CuSO4用于检验水的生成，吸

水后固体由白色变成蓝色；C中收集到酸性气体，该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红；

3＋2＋

（3）验证其成分为Fe2O3，需溶解后检验含有Fe，不含有Fe，所以其操作为取少量红色固体A于试管

中，加入足量稀硫酸的试管中，固体完全溶解，且无气体放出；取少量溶液溶液于试管中滴入适量KMnO4

溶液中，KMnO4溶液不褪色；取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中，溶液变红色；

（4）A中成分为Fe2O3，Fe元素的化合价升高，则必有S元素的化合价降低，根据原子守恒和得失电子守

恒可知，只有部分S元素的化合价降低，从而可知进入D中的气体为SO3和SO2，因此D中的白色沉淀为

BaSO4和BaSO3，不需要再经过实验验证；

（5）由上述分析可知，产物为H2O、Fe2O3、SO2和SO3，则反应的化学方程式为：

Δ。

2(FeSO4xH2O)Fe2O3+SO2+SO3+2xH2O

（6）硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、二氧化硫和水蒸了，经过F检验水蒸气，无水硫酸铜变蓝，通过G，

22

酸性高锰酸钾将二氧化硫氧化，溶液褪色，其离子方程式为2MnO45SO22H2O2Mn5SO44H，

最后通过H吸收二氧化硫，防止污染空气；

22

①G中的现象为紫红色褪去，反应的离子方程式为2MnO45SO22H2O2Mn5SO44H；

②装置H的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气。

17．（13分）（2025·北京西城·一模）硫酸是一种重要的基础化工原料，可用不同的方法制备。

(1)18~19世纪，利用SO2和氮氧化物制硫酸，过程中的物质转化如图1所示。

①工业上可用NH3生产NO，为该工艺提供氮氧化物，反应的化学方程式是。

②制硫酸总反应的化学方程式是。

③i中反应的SO2与NO2的物质的量之比是。

1

(2)现代用接触法制硫酸，关键工序是SO2的催化氧化：2SO2gO2g2SO3gΔH196kJmol

11

①SO2中硫氧键键能的平均值为akJmol,SO3中硫氧键键能的平均值为bkJmol，则O2中氧氧键的键能为

kJmol1。

②其他条件不变，相同时间内SO2的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于T，SO2的转化率减小，可

能的原因是。

(3)人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。

电解废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图所示。

NH42SO43

注：X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，电极均为惰性电极。

①结合化学用语解释图3装置中生成较浓硫酸的原理：。

②有同学设计燃料电池，利用图中产生的、、较浓硫酸和较浓氨水联合处理废液，其原

3MNNH42SO4

理示意图如图4所示。

ⅰ、较浓硫酸应注入(填“C极区”或“D极区”)。

ⅱ、从物质和能量的角度说明联合生产的优点：。

2SOO2HO2HSO

【答案】(1)4NH5O4NO6HO（2分）222氮氧化物24（2分）2:3（1分）

32催化剂2

(2)6b4a196（1分）温度升高使催化剂失去活性，同时SO2的催化氧化反应是放热反应，温度升高

平衡逆向移动，反应的平衡转化率减小（2分）

22

(3)B极的电极反应：2H2O4eO24H，cH增大，SO4通过阴离子交换膜进入B极区，cSO4增

大，最终得到较浓硫酸（2分）D极区（1分）H2和O2制成燃料电池，提供电能，得到更高浓

度的硫酸和氨水（2分）

【详解】（1）①工业上可用NH3生产NO，发生氮的催化氧化反应，方程式为：4NH5O4NO6HO；

32催化剂2

②由物质转化图可知，SO2、O2、H2O为反应物，H2SO4为产物，故制硫酸总反应的化学方程式为：

2SOO2HO2HSO；

222氮氧化物24

③根据反应i的反应物和产物，i反应方程式为：H2O2SO23NO2NO2HOSO2ONO，则SO2与NO2的

物质的量之比是2:3；

11

（2）①已知SO2中SO键能为为akJmol，SO3中SO键能的平均值为bkJmol，假设O2中氧氧键的

11

键能为x，H22ax23b196kJ·mol，x6b4a196kJ·mol，则O2中氧氧键的键能为

6b4a196kJ·mol1；

②由图2可知，随着温度升高，SO2的转化率先增大后减小，温度大于T，SO2的转化率减小，可能的原因

是温度升高使催化剂失去活性，同时SO2的催化氧化反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，转化率减小；

（3）①由图3可知，A极附近稀氨水转化为较浓氨水，电极反应为：2H2O2eH22OH，cOH

增大，NH4通过阳离子交换膜X进入A极，cNH4增大，最终得到较浓氨水；同理，B极负极稀硫酸转

2

化为较浓硫酸，电极反应为：2H2O4eO24H，cH增大，SO4通过阴离子交换膜Y进入B极区，

2

cSO4增大，最终得到较浓硫酸；

②ⅰ、图3中产生的M、N分别为O2、H2，氢氧燃料电池中C极O2得到电子，发生还原反应：

O24H4e2H2O，cH减小，cOH增大，NH4通过阳离子交换膜X进入C极，则较浓氨水应

2

注入C极区；同理，D极H2失去电子，发生氧化反应：2H24e4H，cH增大，SO4通过阴离子交

换膜Y进入D极区，故较浓硫酸应注入D极区；

ⅱ、从物质和能量的角度，图4利用H2和O2制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水。

18．（13分）（2024·北京·三模）蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。

查阅资料：

i．白雾中可能含有SO2、CO2、CO、水蒸气。

ii．常温下，CO可与银氨溶液反应：CO2Ag(NH3)2OH2Ag(NH4)2CO32NH3。

iii．文献中实验及现象如下：

a处注入浓硫酸后，混合物逐渐变为黑色，黑色物质体积膨胀，生成白雾：c、d处颜色褪去；e处固体白色

变为蓝色；f处产生少量白色浑浊；g处生成黑色浑浊。

Ⅰ．小组同学对文献中实验现象进行分析。

(1)a处变为黑色，体现浓硫酸性。

(2)针对c、d、e处现象，分析不正确的是。

A．c处品红褪色，说明浓硫酸具有强氧化性

B．d处可能是SO2使高锰酸钾溶液褪色

C．将e处无水CuSO4移至a、c之间，可证明产物有水

(3)f处沉淀较少，可能是因为通入气体过量导致。写出SO2过量时，沉淀变少的化学方程式。

(4)经检验，g处黑色固体是Ag，但不能确认白雾含CO。从氧化还原角度说明理由。

Ⅱ．综合上述分析，小组同学对实验进行改进。

(5)证明有CO生成的实验现象是。

2

(6)设计实验证明反应后k处溶液中含有CO3。取反应后k处溶液，。(写出实验操作、预期现

象与结论)

【答案】(1)脱水（2分）

(2)C（2分）

(3)CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2（2分）

(4)g处黑色固体是Ag，说明银氨溶液发生还原反应，二氧化硫具有还原性，所以不能确认白雾含CO（2

分）

(5)f处澄清石灰水不变浑浊，g处产生黑色固体（2分）

(6)加入足量盐酸，反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水，高锰酸钾溶液没有完全褪色、

2

澄清石灰水变浑浊，证明k处溶液中含有CO3（3分）

【详解】（1）a处变为黑色，说明蔗糖脱水碳化，体现浓硫酸脱水性。

（2）A．c处品红褪色，说明有二氧化硫生成，浓硫酸和碳反应放出二氧化硫，则体现浓硫酸的强氧化性，

故A正确；

B．二氧化硫具有还原性，d处可能是SO2使高锰酸钾溶液褪色，故B正确；

C．将e处无水CuSO4移至a、c之间，由于蔗糖用水浸湿、c处棉球也会带出水蒸气，所以不能证明产物有

水，故C错误；

选C。

（3）SO2过量时，亚硫酸钙和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钙使沉淀变少，反应的化学方程式为

CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2。

（4）经检验，g处黑色固体是Ag，说明银氨溶液发生还原反应，二氧化硫具有还原性，所以不能确认白雾

含CO。

（5）f处澄清石灰水不变浑浊，说明没有二氧化硫进入g，g处产生黑色固体，证明有CO生成；

（6）取反应后k处溶液，加入足量盐酸，反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水，高锰

2

酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊，证明k处溶液中含有CO3。

19．（14分）（2025·北京东城·二模）某小组同学探究氯化铝和强碱弱酸盐的反应。

【理论分析】从盐类水解规律分析，AlCl3溶液显酸性，强碱弱酸盐溶液显碱性，者混合会发生反应。

(1)用离子方程式表示AlCl3溶液显酸性的原因；。

【实验验证】

试管编号滴管中试剂（2mL）实验现象

2mL

1AlCl1

0.33molL31molLNaHCO3Ⅰ．迅速产生大量气

a

溶液（pH≈3）溶液泡和白色沉淀

1molL1

bⅡ．无明显现象