2024届高三新高考化学大一轮专题练习 —氧族元素及其化合物

2024届高三新高考化学大一轮专题练习题—氧族元素及其化合物

一、单选题

1．（2023春·山西大同·高三大同一中校考阶段练习）下列说法不正确的有几个

①铁与氯气反应生成氯化铁，则铁与硫反应生成硫化铁

②氨气催化氧化制备硝酸属于氮的固定

③保存氢氟酸可用玻璃瓶，但不能用玻璃塞

④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂

⑤高纯硅可用于制作光导纤维

⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂

A．3 B．4 C．5 D．6

2．（2023·辽宁·校联考三模）我国科技力量日益强大，2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号首次实现“太空会师”。下列说法错误的是

A．火箭发动机中使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温等特点

B．月球探测器使用的硅太阳能电池板，其主要成分是

C．宇航员能成功做出蒸发食盐水制取食盐晶体的实验

D．火箭使用液氢和液氧作推进剂，利用燃烧反应提供能量

3．（2023·浙江·统考模拟预测）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是

A．乙二醇的熔点低，可用作生产汽车防冻液

B．NaHCO3受热易分解，可用作泡沫灭火剂

C．ClO2是黄绿色气体，可用于自来水消毒

D．单晶硅熔点高，可用作半导体材料

4．（2023春·辽宁沈阳·高三校联考期中）用(能与水强烈反应)与过量H2在1000~1100℃温度下反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去)，下列相关说法错误的是

A．装置B中的试剂是浓硫酸

B．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入的三氯硅烷气化

C．装置D中发生反应的化学方程式为

D．装置D使用的是普通玻璃管

5．（2023春·安徽安庆·高三安徽省宿松中学校联考期中）下列说法正确且与盐的水解有关的是

A．热的纯碱溶液用于清洗油污

B．加热蒸干溶液并灼烧，可得到固体

C．实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞

D．配制溶液应先将晶体溶于水中，再加稀盐酸

6．（2023春·广东·高三校联考开学考试）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

A．A B．B C．C D．D

7．（2021春·湖北恩施·高三巴东一中校考阶段练习）关于硅及其化合物的叙述中，错误的是

A．硅是良好的半导体材料

B．二氧化硅能与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2CSi+2CO↑

D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2

8．（2023春·广西玉林·高三博白县中学校考阶段练习）下列说法不正确的是

A．中国深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氮化硅陶瓷发动机属于新型无机非金属材料

B．华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅

C．2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体

D．建造三峡大坝使用了大量水泥，水泥属于传统无机非金属材料

9．（2022秋·陕西西安·高三统考期末）无论是传统的或是新型的无机非金属材料，硅元素都占有非常重要的地位。由于硅在太阳能发电中的重要作用，有些科学家称硅是“二十一世纪的能源”。下列关于硅说法正确的是

A．自然界中硅单质的含量居各元素的第二位

B．高纯度的硅是制半导体的重要材料

C．水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维都是传统的硅酸盐工业产品

D．石英砂属于天然的硅酸盐产品

10．（2023春·广东深圳·高三深圳市光明区高级中学校联考期中）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上制备高纯硅的流程如图所示：

下列说法错误的是

A．步骤①、②和③中的反应均为氧化还原反应

B．流程中的和可循环利用

C．步骤③中的不可用焦炭代替

D．由步骤①中的反应可知，碳的非金属性比硅强

11．（2023春·福建南平·高三统考期中）下列说法正确的是

A．和是2种核素，它们互称为同素异形体

B．用带玻璃塞的试剂瓶盛放溶液

C．单质硅可用于制作太阳能电池

D．不溶于水也不溶于任何酸

12．（2023春·黑龙江七台河·高三勃利县高级中学校考期中）下列叙述正确的个数是

①向固体中滴加NaOH溶液或氢氟酸，固体均溶解，说明是两性氧化物

②、或都会导致酸雨的形成

③0℃，101 kPa含有1 mol硫原子的与的混合物，其体积小于22.4 L

④不能用澄清石灰水鉴别和

⑤液氨汽化时吸收大量的热，因此，液氨常用作制冷剂

⑥制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅

⑦常温下，铝可溶于过量浓硝酸，也可溶于过量NaOH溶液

A．5个 B．4个 C．3个 D．2个

13．（2023春·湖北省直辖县级单位·高三统考阶段练习）材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关材料的叙述正确的是

A．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，因此石墨烯是电解质

B．高纯硅具有良好的半导体性能，可制成硅芯片、光电池、光导纤维等

C．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料

D．“硅胶”由硅酸凝胶经干燥、脱水制得，常用作食品、药品等的干燥剂

14．（2023春·广东深圳·高三深圳中学校考期中）下列说法不正确的是

A．氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，因此液氨可用作制冷剂

B．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品

C．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是

D．光导纤维是一种无机非金属材料，其主要成分为

二、填空题

15．（2022春·吉林长春·高三长春十一高校考阶段练习）请根据题意填空：

Ⅰ.化学与人类生活、生产密切相关。

(1)钠有多种化合物，其中俗称“纯碱”的是_______(填“”或“”)。

(2)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“”或“”)。

(3)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式：_______。

Ⅱ.以下是氮循环的一部分：

(4)反应②的化学方程式是_______。

(5)NO2易溶于水并和水发生化学反应，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。

(6)实验室收集NO的方法为_______。

(7)化合物A的化学式是_______。A的稀溶液与铜单质反应的离子方程式为_______。

16．（2022春·内蒙古通辽·高三霍林郭勒市第一中学校考阶段练习）I.如图所示装置有多种用途，请回答下列问题：

(1)洗气：除去Cl2中的水蒸气，装置内应盛放_______；

(2)检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛放_______；

(3)集气：若用排空气法收集比空气重的气体时，气体应从装置的_______端通入(填“A”或“B”，下同)；若用排水法收集O2时，瓶内应先装满水，气体从_______端通入。

(4)贮气：若要用水将装置中的氧气排出进行实验时，水应从_______端通入。

(5)控制气体流量：医院给病人输O2时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水，氧气应从_______端通入。

II.化学与我们的生活息息相关，化学的丰富多彩从而导致我们的生活也多姿多彩。

(6)中国的瓷器名世界，制备陶瓷是以粘土[主要成分 Al2Si2O5(OH)4]为原料，经过高温烧结而成，若以氧化物形式表示该粘土的组成，则应表示为_______。

(7)硅元素为亲氧元素，其在自然界通常以化合态形式存在，而单质硅是一种重要的半导体材料，在工业上常在高温下用C还原SiO2来制取，请写出该反应的化学方程式_______。

(8)新制的氯水通入适量的SO2可以看到氯水颜色褪去，请写出此时导致颜色褪去的化学方程_______。

(9)新制备的氢氧化亚铁为白色固体，在空气中会迅速变灰绿色最后变成红褐色，请写出氢氧化亚铁固体在空气中发生变化的化学方程式_______。

17．（2022春·天津宁河·高三天津市宁河区芦台第一中学校考阶段练习）硅、硫、氮等非金属元素在化工生产中扮演着重要角色。

(1)下列物品或设施直接使用了硅单质的是(用序号填空)_______

①陶瓷餐具②门窗玻璃③水晶镜片④硅太阳能电池⑤光导纤维⑥手机芯片

(2)完成下列方程式：

焦炭与二氧化硅制粗硅：_______，

氨的催化氧化：_______，

SO2转化为SO3：_______，

SO2使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式：_______。

18．（2022春·河南许昌·高三校考期中）1869年俄国科学家门捷列夫绘制出了第一张元素周期表，成为化学史上的里程碑之一，且大大地促进了化学学科的快速发展。下表是现代元素周期表的一部分，请据表回答下列问题：

(1)元素③的名称是___________，金属性最强的元素是___________(填元素符号)。

(2)①②⑤三种元素原子半径由大到小的顺序为___________(填序号)。

(3)元素⑦的单质的一种用途是___________(填写“制造玻璃”或“制造计算机芯片”)。

(4)元素⑧⑨⑩最高价氧化物的水化物中酸性最强的是___________(填化学式)。

参考答案：

1．B

【详解】①铁与氯气反应生成氯化铁，但铁与硫反应生成硫化亚铁，故错误；②氨气催化氧化制备硝酸不属于氮的固定，氮的固定是指氮气的固定而不是氮元素固定，故错误；③保存氢氟酸不可用玻璃瓶，也不能用玻璃塞，故错误；④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂，正确；⑤制作光导纤维的是二氧化硅，故错误；⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂，正确；上述表述共有4个是错误的，故选B。

2．B

【详解】A．火箭发动机环境决定了使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温等特点，选项A正确；

B．硅具有良好的半导体性质，硅太阳能电池板，其主要成分是硅，选项B错误；

C．蒸发食盐水使水分蒸发后溶液过饱和析出晶体，制取食盐晶体，实验能实现，选项C正确；

D．氢气和氧气燃烧产生大量热，提供能量，选项D正确；

答案选B。

3．A

【详解】A．乙二醇具有沸点高，熔点低、不易挥发、热稳定性好、化学性能稳定的特性，所以常用作生产汽车防冻液，故A正确；

B．碳酸氢钠溶液能与硫酸铝溶液发生双水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀、二氧化碳和水，所以碳酸氢钠溶液可用作泡沫灭火剂，故B错误；

C．二氧化氯具有强氧化性，能起到杀菌消毒的作用，所以二氧化氯可用于自来水消毒，则可用于自来水消毒与气体的颜色无关，故C错误；

D．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故D错误；

故选A。

4．D

【分析】A装置中Zn与稀硫酸反应制备H2，B装置用于干燥H2，C装置中通过加热使SiHCl3气化，D装置中实现H2与SiHCl3反应制备纯硅，据此作答。

【详解】A．A装置中锌与稀硫酸反应生成氢气，氢气中含有水蒸气，由于SiHCl3能与水强烈反应，故需通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去氢气中的水蒸气，A项正确；

B．SiHCl3通常呈液态，将装置C加热的目的是使滴入的三氯硅烷气化，B项正确；

C．在装置D中三氯硅烷与氢气高温反应生成硅和氯化氢，反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl，C项正确；

D．在装置D中SiHCl3与氢气在1000~1100℃条件下反应，普通玻璃管在高温下会软化，不能使用普通玻璃管，应选择耐高温的石英玻璃管，D项错误；

故选D。

5．A

【详解】A．纯碱是碳酸钠属于强碱弱酸盐，其水解使溶液显碱性，油污中的油脂在碱溶液中发生水解，A项符合题意；

B．加热蒸干氯化铝溶液会促进铝离子水解而且生成易挥发的氯化氢，最终彻底水解得到氢氧化铝固体，灼烧会得到氧化铝，B项不符合题意；

C．实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，与盐类水解无关，氢氧化钠与玻璃中二氧化硅反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液有粘性会将玻璃塞与瓶口粘在一起而打不开，C项不符合题意；

D．配制溶液应先将晶体溶于浓盐酸再加水稀释到所需浓度，若直接将其溶于水会因其水解而使溶液变浑浊，与盐类水解有关，D项不符合题意；

答案选A。

6．D

【详解】A．乙醇和乙酸在加热条件下反应可生成乙酸乙酯，乙酸乙酯有香味，A项有关联；

B．氢氧化钠和铝粉混合可以作为管道疏通剂使用，铝和氢氧化钠遇水反应生成气体，且放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等腐蚀，便于疏通，B项有关联；

C．受热分解产生，使面包变疏松，C项有关联；

D．氢氟酸雕刻石英的原因是，与是一种气体，促进反应进行，与是酸性氧化物无关，D项没有关联；

故选D。

7．D

【详解】A．Si元素处于金属与非金属交界区，硅元素单质的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，A正确；

B．二氧化硅能与石灰石在高温下反应产生CaSiO3和CO2，反应方程式为：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，B正确；

C．焦炭与二氧化硅高温下反应产生Si单质和CO，反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，C正确；

D．水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙，玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2， D错误；

故答案为D。

8．B

【详解】A．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故A正确；

B．芯片的主要成分单质硅，故B错误；

C．石墨烯与金刚石是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故C正确；

D．水泥是硅酸盐材料，属于传统无机非金属材料，故D正确；

选B。

9．B

【详解】A．Si元素在自然界中以化合态存在，硅元素的含量在地壳中排第二位，A项错误；

B．硅在元素周期表中处于金属和非金属之间，导致硅单质的性质介于二者之间，所以硅是制半导体的重要材料，B项正确；

C．光导纤维由SiO2制成，不属于硅酸盐工业产品，C项错误；

D．石英砂的主要成分为SiO2，不属于硅酸盐产品，D项错误。

答案选B。

10．D

【分析】①中反应的化学方程式为；

②中反应的化学方程式为；

③中反应的化学方程式为。

【详解】A．反应①②③均有化合价的变化，均为氧化还原反应，A正确；

B．根据流程可知，和可以循环利用，B正确；

C．步骤③中的用焦炭代替会产生杂质，C正确；

D．由反应①可知，碳元素化合价升高，体现木炭的还原性，不能说明碳的非金属性比硅强，D错误；

故答案为：D。

11．C

【详解】A．和是2种核素，它们互称为同位素，A错误；

B．玻璃中的二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，所以不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放溶液，应该用橡皮塞，B错误；

C．硅是半导体，可以导电，单质硅可用于制作太阳能电池，C正确；

D．不溶于水，但可以溶于氢氟酸，D错误；

答案选C。

12．B

【详解】①和氢氟酸反应生成的四氟化硅和水，且二氧化硅只能和氢氟酸反应，所以不是两性氧化物，属于酸性氧化物，①错误；

②或都会导致酸雨的形成，主要是引起温室效应，②错误；

③0℃，101 kPa是三氧化硫不是气态，含有1 mol硫原子的与的混合物，其体积小于22.4 L，③正确；

④和均能使澄清石灰水变浑浊，过量后均澄清，不能用澄清石灰水鉴别和，④正确；

⑤液氨汽化时吸收大量的热，使周围环境温度降低，因此，液氨常用作制冷剂，⑤正确；

⑥二氧化硅能传递光信号，制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅，⑥正确；

⑦常温下铝遇浓硝酸钝化，因此铝不能溶于过量浓硝酸中，⑦错误；

答案选B。

13．D

【详解】A．石墨烯是单质，既不是电解质也不是非电解质，故A错误；

B．高纯硅具有良好的半导体性能，可制成硅芯片、光电池，光导纤维原料是二氧化硅，故B错误；

C．碳化硅是一种新型的无机高分子材料，故C错误；

D．“硅胶”由硅酸凝胶经干燥、脱水制得，常用作食品、药品等的干燥剂，也可作催化剂的载体，故D正确。

综上所述，答案为D。

14．B

【详解】A．氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，能使温度降低，因此液氨可用作制冷剂，A项正确；   

B．水泥、玻璃、青花瓷都属于硅酸盐工业产品，水晶、玛瑙不是工业产品，B项错误；

C．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是，硫酸钡不溶于酸能在X射线中用于造影，C项正确；

D．光导纤维是一种无机非金属材料，其主要成分为，二氧化硅具有良好的光学性能，D项正确。

故选B。

15．(1)

(2)

(3)N2

(4)2NO+O2=2NO2

(5)1:2

(6)排水法

(7)     HNO3    

【解析】（1）

俗称苏打、纯碱。

（2）

具有良好的导光性能，是用于制造光导纤维的基本原料。

（3）

根据元素守恒、质量守恒，依题意，尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质，则该反应的另一生成物是N2，化学方程式：N2。

（4）

依题意，反应②是NO与O2反应生成NO2，化学方程式是：2NO+O2=2NO2。

（5）

NO2易溶于水并和水发生化学反应，该反应方程式是：3NO2+H2O=2HNO3+NO，因氧化剂反应后得到还原产物——NO，还原剂反应后得到氧化产物——HNO3，则氧化剂和还原剂物质的量之比为n(NO):n(HNO3)=1:2。

（6）

NO会和空气中的O2反应，且NO的密度与空气接近，难溶于水，故实验室用排水法收集NO。

（7）

NO2易溶于水并和水发生化学反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故化合物A是HNO3；稀硝酸具有强氧化性，与铜单质反应，被还原生成NO，离子方程式为：。

16．(1)浓硫酸

(2)澄清石灰水

(3)     A     B

(4)A

(5)A

(6)Al2O3·2SiO2·2H2O

(7)SiO2+2CSi+2CO↑

(8)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

(9)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】（1）

除去Cl2中的水蒸气，该装置只能盛装液体，且浓硫酸具有吸水性，因此装置内应盛放浓硫酸，故答案为：浓硫酸；

（2）

二氧化碳可与澄清石灰水反应生成碳酸钙，溶液变浑浊，一氧化碳与澄清石灰水不反应，因此证明CO中混有CO2，装置内应盛放澄清石灰水，故答案为：澄清石灰水；

（3）

若收集比空气重的气体，应用向上排空气法，气体应从A进入；若用排水法收集O2时，气体应短进长出，应从B端通入，故答案为：A；B；

（4）

若要用水将装置中的氧气排出进行实验时，水应从长导管进入，即从A端进入，故答案为：A；

（5）

医院给病人输氧时，利用了类似的装置，由于氧气不易溶于水，从A端通入氧气，通过观察气泡大小控制氧气输入速度，故答案为：A；

（6）

铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，根据活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、SiO2、H2O的顺序可知，[Al2Si2O5(OH)4]可改成Al2O3·2SiO2·2H2O，故答案为：Al2O3·2SiO2·2H2O

（7）

工业常用高温下C还原SiO2来制取硅，Si元素化合价降低，生成硅单质，被还原，C元素化合价升高，被氧化，生成一氧化碳，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2CSi+2CO↑；

（8）

二氧化硫具有还原性，能被氯水氧化，氯水被还原颜色褪去，二氧化硫和氯水发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；

（9）

氢氧化亚铁在空气中会被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

17．(1)

(2)                       

【解析】(1)

陶瓷餐具的主要成分是硅酸盐；门窗玻璃的主要成分是硅酸盐和二氧化硅；水晶镜片的主要成分是二氧化硅；硅太阳能电池的主要成分是硅；光导纤维的主要成分是二氧化硅；手机芯片的主要成分是硅；通过以上分析知， 直接使用了硅单质的是，故答案为：；

(2)

工业用焦炭与二氧化硅反应生成硅与一氧化碳，反应的化学方程式为：，故答案为：；；氨的催化氧化化学方程式：，故答案为：；催化氧化生成三氧化硫，反应的化学方程式：  ，故答案为：  ；使酸性溶液褪色，相关化学方程式离子方程式：；故答案为：。

18．(1)     氟     Na

(2)⑤①②（或⑤＞①＞②）

(3)制造计算机芯片

(4)HClO4

【分析】根据元素周期表的结构可知，①为C元素，②为O元素，③为F元素，④为Na元素，⑤为Mg元素，⑥为Al元素，⑦为Si元素，⑧为P元素，⑨为S元素，⑩为Cl元素。

（1）

由上述分析可知，③为F元素，元素名称为氟；同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，则上述元素中金属性最强的是Na；

（2）

①②⑤为C、O、Mg，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径Mg>C>O，即⑤＞①＞②；

（3）

元素⑦的单质是硅，硅为良好的半导体材料，可以用来制造制造计算机芯片；

（4）

元素⑧⑨⑩分别为P、S、Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO3。