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微专题突破5 无机物的性质、转化与应用一
一、选择题
1．（2024·江苏盐城市高三期中）水是生命之源，寻找火星水冰是“祝融”号火星车的任务之一、
下列关于水的说法正确的是
A．属于两性氧化物 B．既有氧化性又有还原性
C．与HO 互为同素异形体 D．不属于电解质
2 2
【答案】B
【解析】A项，两性氧化物指的是既能与酸反应又能与碱反应的氧化物，错误；B项，水电解生成氢
气和氧气的反应中，水既做氧化剂也做还原剂，正确；C项，同素异形体为由同种元素组成的不同单质，
水及双氧水为化合物，错误；D项，水为弱电解质，错误。
2．（2023·扬州调研）氯气及其化合物在生产和生活中具有重要应用。下列有关说法正确的是
A．ClO中氯原子的杂化轨道类型为sp3
B．为了增强KMnO 溶液的氧化性，可选用浓盐酸进行酸化
4
C．氯气有毒，在通风棚中制备氯气可以消除氯气的污染
D．50 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO 共热反应，可生成0.15 mol Cl
2 2
【答案】A
【解析】A项，ClO中氯原子的价层电子对数＝3＋＝4，其杂化轨道类型为sp3杂化，正确；B项，
为了增强KMnO 溶液的氧化性，应选用稀硫酸酸化，不能选用浓盐酸进行酸化，因为高锰酸钾能氧化盐
4
酸中的氯离子生成氯气，错误；C项，氯气有毒，在通风棚中制备氯气不能消除氯气的污染，因为氯气仍
然会进入大气中，错误；D项，50 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO 共热反应，由于随着反应的进行，
2
浓盐酸逐渐变为稀盐酸，稀盐酸不能与MnO 反应，故生成氯气的物质的量小于0.15 mol，错误。
2
的
3．（2024·南通市如皋2月）下列物质 结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A．N 中化学键非常牢固，可用作保护气
2
B．乙醇易溶于水，可用于消毒杀菌
C．浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF 反应制HF
2
D．SO 是极性分子，可用于漂白纸浆
2
【答案】A
【解析】A项，N 中化学键非常牢固，因此N 化学性质稳定，难与其他物质反应，可用作保护气，
2 2
正确；B项，乙醇能使蛋白质变性，从而可用于杀菌消毒，与乙醇易溶于水无关，错误；C项，浓硫酸具
有强酸性，可与CaF 发生复分解反应产生CaSO 和HF，因此可以用于制HF，属于高沸点酸制备低沸点
2 4
酸，这与浓硫酸是否具有强氧化性无关，错误；D项，SO 具有漂白性，可用于漂白纸浆，与分子的极性
2
无关，错误。
4．（2024·南通市如皋二模）下列化学反应表示正确的是
A．电解饱和食盐水制备Cl 的离子方程式：2Cl－＋2H＋====Cl↑＋H↑
2 2 2
B．将氯水在强光下照射的化学方程式：2HClO====Cl↑＋2HO
2 2
C．氨气检验Cl 泄露的化学方程式：3Cl＋8NH ＝N＋6NH Cl
2 2 3 2 4
D．Cl 处理含氰碱性废水的离子方程式：5Cl＋2CN－＋4HO＝10Cl－＋N↑＋2CO↑＋8H＋
2 2 2 2 2
【答案】C
【解析】A项，电解饱和食盐水制备Cl 的离子方程式：2Cl－＋2HO====Cl↑＋H↑＋2OH－，错误；
2 2 2 2
B项，将氯水在强光下照射的化学方程式：2HClO====O↑＋2HO，错误；C项，氨气检验Cl 泄露的化
2 2 2
学方程式：3Cl ＋8NH ＝N ＋6NH Cl，正确；D项，Cl 处理含氰碱性废水的离子方程式：5Cl ＋2CN－
2 3 2 4 2 2
＋12OH－＝10Cl－＋N↑＋2CO2－＋6HO，错误。
2 3 2
5．（2022·江苏）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、PbO 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
2
物质性质与用途具有对应关系的是微专题突破5 无机物的性质、转化与应用一
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
【解析】A项，石墨是混合型晶体，质软，可用作润滑剂，与导电性无关，错误；B项，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，错误；C项，青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度
大，易于锻造，古代用青铜铸剑，正确；D项，含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用
作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，错误。
6．（2023·海安高级中学高三下学期模拟）下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．金属Li密度小，可用作电极材料
B．BeO硬度大，可制作耐高温的坩埚
C．HC O 有还原性，可用作沉淀剂、络合剂
2 2 4
D．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可制作滴定管活塞
【答案】D
【解析】A项，金属Li用作电极材料是因为Li具有导电性，错误；B项，BeO可制作耐高温的坩埚
是因为其熔点高，化学性质稳定，与硬度大无关，错误；C项，HC O 可用作沉淀剂、络合剂是因为
2 2 4
HC O 可与多种金属离子形成沉淀或络合物，错误；D项，依据聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可制作滴定管
2 2 4
活塞，正确。
7．（2024·江苏省盐城阶段练习）物质转化在工业生产中有重要作用。下列说法正确的是
A．工业生产盐酸：H＋Cl======2HCl
2 2
B．工业生产硫酸：FeS 2O — 2 → —\s\up 4()SO 3 H —— 2 → O\s\up 4()H 2 SO 4
C．工业生产硝酸：N 2 点 — 燃 → —\s\up 4()NO 2H —— 2 → O\s\up 4()HNO 3
D．工业冶炼粗硅：SiO＋C====Si＋CO↑
2 2
【答案】A
【解析】A项，工业生产盐酸是由氢气和氯气反应制得，正确；B项，工业生产硫酸，是先由硫铁矿
(FeS)与氧气反应得到SO ，SO 催化氧化再得到SO ，SO 被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸，错误；C项，
2 2 2 3 3
工业生产硝酸，是先由氮气和氢气合成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO和氧气得到NO ，NO 和水反
2 2
应制得硝酸，氮气不能直接在点燃条件下生成二氧化氮，错误；D项，工业冶炼粗硅是由SiO 和C在高
2
温下发生反应得Si(粗硅)和CO，错误。
8．（2024·江苏省泰州模拟预测）铁及其化合物的转化具有重要应用。在指定条件下，下列物质间
转化能实现的是
A．Fe O 稀盐酸\s\up 4()FeCl (aq)蒸发—\s\up 4()FeCl (s)
2 3——— 3 —→ 3
B．Fe过 2— 量 — IΔ FeI 2 过 l2 量 — CΔ FeCl 3
C．FeS 2O — 2 → —点 燃 Fe 2 O 3H —— 2 → O\s\up 4()Fe(OH) 3
D．Fe稀 — 盐 — 酸 — \s\up 4()FeCl 2 (aq)S —— O → 2\s\up 4()FeCl 3 (aq)
【答案】B
【解析】A项，Fe O 溶于稀盐酸生成FeCl 和水，FeCl 为挥发性酸的弱碱盐，蒸发时会发生水解，
2 3 3 3
转化为Fe(OH) 沉淀，不正确；B项，I 具有弱氧化性，只能将Fe氧化为FeI，FeI 电离产生的Fe2＋和I－
3 2 2 2
都能被Cl 氧化，从而生成FeCl 和I，正确；C项，FeS 在高温条件下能被O 氧化，生成Fe O 和SO ，
2 3 2 2 2 2 3 2
但Fe O 难溶于水，与水不能发生反应，不正确；D项，Fe溶于盐酸生成FeCl 和H，SO 具有弱氧化性，
2 3 2 2 2
不能将Fe2＋氧化为Fe3＋，不正确。
9．（2024•南通市海安市高三上学期开学考）某研究小组欲从废旧电路板(主要含有Fe、Cu、
SnO、PbO 、塑料等)中回收金属锡，流程如图，下列说法不正确的是
2 2
2
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找A．废旧电路板“粉碎”目的是为了焙烧时与O 充分反应
2
B．滤渣的主要成分是Fe(OH) 和Cu(OH)
3 2
C．“水热”过程中发生反应：SnO2－＋HO====SnO↓＋2OH－
3 2 2
的
D．若得到干燥 PbS和S的固体混合物27.1 g，则反应①有0.2 mol电子转移
【答案】B
【解析】废旧电路板(主要含有Fe、Cu、SnO 、PbO 、塑料等)粉碎，与空气中充分反应，铁变为四
2 2
氧化三铁，铜变为氧化铜，再加入氢氧化钠溶液进行碱浸，SnO 、PbO 与氢氧化钠溶液反应，过滤，向
2 2
滤液中加入硫化钠，过滤，将滤液加热得到SnO，SnO 和煤炭高温得到Sn。
2 2
A项，废旧电路板“粉碎”目的是为了焙烧时与O 充分反应，使反应更充分，正确；B项，根据后
2
续过程，后续中沉铅，因此滤渣的主要成分铁、铜的氧化物，错误；C项，“水热”过程中发生反应：
SnO2－＋HO====SnO↓＋2OH－，正确；D项，若得到干燥的PbS和S的固体混合物27.1 g，根据反应
3 2 2
PbO 2－＋2S2－＋3HO＝PbS↓＋S↓＋6OH－，PbS和S是按照1∶1生成，则生成0.1 mol硫单质，因此
3 2
反应①有0.2 mol电子转移，正确。
10．（2023·江苏省百校高三下学期第三次联考）砷元素广泛地存在于自然界，单质以灰砷、黑砷
和黄砷形式存在，其化合物常用作农药、除草剂、杀虫剂等。As O 俗称砒霜，是一种两性氧化物，可用
2 3
于治疗癌症。As O 是一种酸性氧化物。水体中含有一定浓度的HAsO 和HAsO 时会破坏水质，需要通
2 5 3 3 3 4
过一定的方法除去。下列转化在指定条件下能够实现的是
A．As O――→HAsO
2 3 3 3
B．As O―――→As O
2 5 2 3
C．As O――――→NaAsO (aq)
2 5 3 4
D．As O――→HAsO
2 5 3 3
【答案】C
【解析】A项，As O 是一种两性氧化物，和盐酸会生成盐而不是酸，错误；B项，As O 具有强氧化
2 3 2 5
性，次氯酸钠也具有氧化性，不能发生氧化还原反应，错误；C项，As O 是一种酸性氧化物，可以和过
2 5
量的氢氧化钠生成正盐NaAsO ，正确；D项，As O 是一种酸性氧化物，和水反应生成HAsO ，错误。
3 4 2 5 3 4
11．（2024·江苏省苏州三模改编）在给定条件下，下列物质转化或方程式正确的是
A．工业制漂白粉：MnO 2 浓 — 硫 — 酸 — Δ Cl 2 ―――→Ca(ClO) 2
B．工业制FeCl 3 ：Cl 2H — 2 → —点 燃 HCl――→FeCl 3
C．工业制取漂白粉：Cl＋Ca(OH)＝Ca(ClO)＋H↑
2 2 2 2
D．KClO碱性溶液与Fe(OH) 反应：3ClO－＋2Fe(OH)＋4OH－＝2FeO2－＋3Cl－＋5HO
3 3 4 2
【答案】D
【解析】A项，二氧化锰和浓硫酸反应不生成氯气，错误；B项，Fe与HCl反应生成FeCl ：Fe＋
2
2HCl＝FeCl ＋H↑，错误；C项，工业制漂白粉方程式为2Cl＋2Ca(OH)＝Ca(ClO)＋CaCl ＋HO，
2 2 2 2 2 2 2
错误；D项，KClO和KOH混合溶液与Fe(OH) 反应，反应方程式为3ClO－＋2Fe(OH)＋4OH－＝
3 3
2FeO2－＋3Cl－＋5HO，正确。
4 2
12．（2023·湖南）处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下：微专题突破5 无机物的性质、转化与应用一
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
物质 Fe(OH) Cu(OH) Zn(OH) Al(OH)
3 2 2 3
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②K (CuS)＝6.4×10－36，K (ZnS)＝1.6×10－24。
sp sp
下列说法错误的是
A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH) 和Al(OH)
3 3
B．NaS溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋HO HS－＋OH－
2 2
C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝4.0×10－12
D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水
【答案】D
【解析】A项，当pH＝1.9时氢氧化铁开始沉淀，当pH＝3.5时氢氧化铝开始沉淀，当pH＝4时，则
会生成氢氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH) 和Al(OH)，正确；B项，硫化钠溶液中的硫
3 3
离子可以水解，产生氢氧根离子，使溶液显碱性，其第一步水解的方程式为 S2－＋HO HS－＋OH－，
2
正确；C项，当铜离子和锌离子完全沉淀时，则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则＝＝＝＝
4.0×10－12，正确；D项，“出水”中除含有阴离子外，还含有大量的Na＋、Ca2＋等，故只经阴离子交换
树脂软化处理后，不可用作工业冷却循环用水，错误。
13．（2023·南京高三下学期考前模拟）实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO ，还含有少量的Fe2
4
＋、Mn2＋)为原料制备ZnCO ·2Zn(OH) 的实验流程如下：
3 2
下列说法正确的是
A．过二硫酸钠(NaSO)中硫元素的化合价为＋7价
2 2 8
B．氧化除锰后的溶液中存在：Na＋、Zn2＋、Fe2＋、SO
C．调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO 等物质
3
D．沉锌时的离子方程式为3Zn2＋＋6HCO＝ZnCO ·2Zn(OH)↓＋5CO↑＋HO
3 2 2 2
【答案】D
【解析】A项，NaSO 中含有过氧键，其中2个O为－1价，6个O为－2价，Na为＋1价，S为＋6
2 2 8
价，错误；B项，Fe2＋具有还原性，易被氧化，不可能存在于氧化后的溶液中，错误；C项，加入X的目
的是调节pH，使Fe3＋转化成Fe(OH) ，且不引入杂质，Fe3＋水解显酸性：Fe3＋＋3HO Fe(OH) ＋3H
3 2 3
＋，加入ZnO、ZnCO 均可以与H＋反应，促进Fe3＋的水解，从而生成Fe(OH) 沉淀，由于Fe3＋的氧化性
3 3
强于H＋，当加入Zn时，Fe3＋会被Zn还原为Fe2＋，影响除杂，所以不能用Zn来调节溶液pH，错误；D
项，沉锌时的离子方程式3Zn2＋＋6HCO＝ZnCO ·2Zn(OH)↓＋5CO↑＋HO，电荷守恒、质量守恒，
3 2 2 2
正确。
14．（2023·苏州上学期期末）含锂物质在能源方面有重要应用。锂在氧气中燃烧与Mg相似，其燃
烧热为299 kJ·mol－1。锂与氮气反应得到的LiN可用作储氨材料。锂－空气电池是一种二次电池，放电
3
时主要产物为LiO ，充电时阴极产物易形成固态枝晶，导致电池短路。目前应用广泛的是锂离子电池，
2 2
例如，磷酸铁锂电池充电时锂离子由 LiFePO 电极迁移至石墨电极形成 LiFePO 的前体 FePO 可由
4 4 4
NH HPO 、FeSO 、HO 在pH＝2的条件下反应制得。下列化学反应表示正确的是
4 2 4 4 2 2
的
A．LiN 水解：LiN＋3HO＝3LiOH＋NH ↑
3 3 2 3
B．锂燃烧的热化学方程式：2Li(s)＋O(g)＝LiO(s) ∆H＝299 kJ·mol－1
2 2 2
C．锂－空气电池充电的阳极反应：O2－＋2e—＝2O2－
2
D．制备FePO 的离子方程式：2HPO －＋2Fe2＋＋2OH－＋HO＝2FePO ↓＋4HO
4 2 4 2 2 4 2
4
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找【答案】A
【解析】A项，LiN水解生成氢氧化锂和氨，方程式为LiN＋3HO＝3LiOH＋NH ↑，正确；B项，
3 3 2 3
锂燃烧生成LiO，且∆H为负值，错误；C项，锂－空气电池充电的阳极发生氧化反应，方程式为LiO－
2 2 2
2e—＝2Li＋＋O，错误；D项，由题已知，FePO 的前体FePO 可由NH HPO 、FeSO 、HO 在pH＝2的
2 4 4 4 2 4 4 2 2
条件下反应制得，离子方程式为2HPO －＋2Fe2＋＋HO＝2FePO ↓＋2HO＋2H＋，错误。
2 4 2 2 4 2
15．（2024·浙江省衢州、丽水、湖州三市11月）用钛铁矿(主要成分为FeTiO ，含有少量MgO、
3
SiO 等杂质)制备LiFePO 的工艺流程如图所示：
2 4
已知：钛铁矿经盐酸浸取后钛主要以TiOCl 2－形式存在，K (FePO)＝1.0×10－22，K [Mg(PO )]＝
4 sp 4 sp 3 4 2
1.0×10－24。下列说法不正确的是
A．滤液①中含有Fe2+、Mg2+
B．相同温度下溶解度(mol·L－1)：Mg(PO )＞FePO
3 4 2 4
C．煅烧的主要反应为2FePO＋LiCO＋HC O====2LiFePO＋3CO↑＋HO↑
4 2 3 2 2 4 4 2 2
D．为保证水解过滤时能完全除钛，需调pH至溶液呈碱性
【答案】D
【解析】向钛铁矿(主要成分为FeTiO ，含有少量MgO、SiO 等杂质)中加入盐酸，SiO 与盐酸不反
3 2 2
应，FeTiO 、MgO分别转化为 TiOCl 2－、Fe2+、Mg2+，过滤后将滤液①控制 pH使TiOCl 2－水解生成
3 4 4
TiO·xHO，将其过滤后向滤液②中加入双氧水将 Fe2+氧化生成 Fe3+，加入 HPO 将 Fe3+沉淀生成
2 2 3 4
FePO ，FePO 与LiCO、草酸在高温条件下煅烧得到LiFePO 。
4 4 2 3 4
A项，FeTiO、MgO都能与盐酸反应，滤液①中含有Fe2+、Mg2+，正确；B项，FePO 的溶解度为s
3 4
＝ ＝1.0×10－11 mol·L－1，K [Mg(PO )]＝(3s)3×(2s)2＝1.0×10－24，Mg(PO ) 的溶解度为
sp 3 4 2 3 4 2
s= mol·L－1，则相同温度下溶解度：Mg(PO )＞FePO，正确；C项，
3 4 2 4
“高温煅烧”过程中Fe元素化合价由+3降低至+2被还原，因此草酸被氧化生成CO，C元素化合价由+3
2
升高至+4，根据氧化还原反应化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为2FePO＋LiCO＋
4 2 3
HC O====2LiFePO＋3CO↑＋HO↑，正确；D项，若调pH至溶液呈碱性，Fe2+也会形成氢氧化亚铁
2 2 4 4 2 2
沉淀，错误。
二、填空题
16．（2023·苏州上学期期末）NO 燃煤电站产生的主要大气污染物之一。以CuO－CeO 为活性物
x 2
质、γ－Al O 为载体的催化剂，可用于烟气中NO 脱除。
2 3 x
Ⅰ．将吸附有Cu2＋、Ce3＋的Al(OH) 胶体煅烧可制得CuO－CeO、γ－Al O 催化剂。
3 2 2 3
已知：Al(OH) 胶粒表面带正电荷。
3
（2）将Al(OH) 胶体与CuCl 、CeCl 溶液混合，静置、过滤、洗涤、煅烧制得催化剂。
3 2 3
①与 CuCl 、CeCl 溶液混合前，须在 Al(OH) 胶体中加入一定量 NaOH 溶液的目的是
2 3 3微专题突破5 无机物的性质、转化与应用一
__________________________________________。
②“煅烧”制得催化剂的过程中固体的质量先减小后增大，固体质量增加的原因是
___________________________________________________。
Ⅱ．将模拟烟气(主要成分为NO、NH 、O)匀速通过装有催化剂的反应管，NH 和NO反应机理可
3 2 3
表示为( 表示吸附态)。
（3）负载不同含量CeO 的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如图所示。
2
①130 ～ 200℃ 温 度 范 围 内 ， 随 着 温 度 的 升 高 ， NO 脱 除 率 均 迅 速 增 大 原 因 是
________________________________________________________。
②催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高于400℃，使用
催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，其原因是___________________________。
（4）实验测得温度升高出口处NO含量增大，已知NH 与O 在该催化剂下很难反应生成NO，NO
2 3 2 2 2
含量增大的原因是_________________________________________(用化学方程式表示)。
【答案】（2）①改变Al(OH) 胶粒电荷性质 ②Ce O 和氧气生成了CeO （3）①催化剂活性随温
3 2 3 2
度升高而增大 ②催化剂 B 的 CeO 含量高，Al O 含量低，对 NH 的吸附少 （4）2NH ＋
2 2 3 3 3
8NO=====5NO＋3HO
2 2
【解析】（2）①Al(OH) 胶粒表面带正电荷，加入一定量NaOH溶液改变Al(OH) 胶粒电荷性质，
3 3
再加入CuCl 、CeCl 溶液吸附有Cu2＋、Fe3＋，故答案为改变Al(OH) 胶粒电荷性质；②吸附有Cu2＋、Fe3
2 3 3
＋的Al(OH) 胶体煅烧可制得CuO－CeO 、γ－Al O 催化剂，煅烧过程中，固体质量先减小后增大，根据
3 2 2 3
催化剂和原料的分子式，增大是因为 Ce O 和氧气生成了CeO ，故答案为Ce O 和氧气生成了CeO ；
2 3 2 2 3 2
（3）①130～200℃温度范围内，催化剂活性随温度升高而增大，使用随着温度的升高，NO脱除率均迅
速增大，故答案为催化剂活性随温度升高而增大；②已知催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附
和活性物质表面的反应有关，催化剂 B的CeO 含量高，导致Al O 含量低，对NH 的吸附少，导致温度
2 2 3 3
高于400℃，催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A，故答案为催化剂B的CeO 含量高，Al(OH) 含量
2 3
低，对NH 的吸附少；（4）已知NH 与O 在该催化剂下很难反应生成NO，所以NH 和NO生成NO，
3 3 2 2 3 2
方程式为2NH ＋8NO=====5NO＋3HO，故答案为2NH ＋8NO=====5NO＋3HO。
3 2 2 3 2 2
6
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找
