【备考2024年】高考化学全国甲卷真题变式分层精准练第9题

试卷更新日期：2023-08-04 类型：二轮复习

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一、原题

1. 钴配合物 $[Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{3}$ 溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备： $2 {CoCl}_{2} + 2 {NH}_{4} Cl + 10 {NH}_{3} + H_{2} O_{2} \overset{活性炭}{\to} 2 [Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{3} + 2 H_{2} O$ 。
具体步骤如下：

Ⅰ．称取 $2.0 {gNH}_{4} Cl$ ，用 $5 mL$ 水溶解。

Ⅱ．分批加入 $3.0 {gCoCl}_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 后，将溶液温度降至 $10 ℃$ 以下，加入 $1 g$ 活性炭、 $7 mL$ 浓氨水，搅拌下逐滴加入 $10 mL 6 %$ 的双氧水。

Ⅲ．加热至 $55 ~ 60 ℃$ 反应 $20 min$ 。冷却，过滤。

Ⅳ．将滤得的固体转入含有少量盐酸的 $25 mL$ 沸水中，趁热过滤。

Ⅴ．滤液转入烧杯，加入 $4 mL$ 浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答下列问题：

(1)、步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。

仪器a的名称是。加快NH₄Cl溶解的操作有。

(2)、步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免、；可选用降低溶液温度。

(3)、指出下列过滤操作中不规范之处：。

(4)、步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为。

(5)、步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是。

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二、基础

2. 现有一FeCl₂、AlCl₃混合溶液，请回答下列相关问题：

(1)、为抑制金属离子水解，可向溶液中加入（填化学式）；请写出铝离子水解反应的离子方程式：。

(2)、Fe²⁺容易被氧气氧化成，检验久置的FeSO₄中含Fe³⁺的试剂是（填化学式）。

(3)、某小组尝试从该混合溶液中分离出铝离子
①先向溶液中加入过量的试剂X，试剂X是（填化学式）。

②经过（填操作名称），取滤液，然后加入过量的试剂Y，试剂Y是（填化学式）。

③该过程主要利用了氢氧化铝的两性。请写出氢氧化铝的电离方程式：。

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3. Co₃O₄(Co为＋2和＋3价)可应用于磁性材料等领域。实验室利用乙酸钴晶体[Co(CH₃COO)₂·4H₂O]制备Co₃O₄的实验步骤如下：
Ⅰ. 将乙酸钴晶体配成溶液X，缓慢滴加(NH₄)₂CO₃溶液，30 ℃水浴一段时间；

Ⅱ. 将混合液高压密封加热到160 ℃，得到含碱式碳酸钴晶体[2CoCO₃·3Co(OH)₂·H₂O]的浊液；

Ⅲ. 制备碱式碳酸钴晶体；

Ⅳ. 将碱式碳酸钴晶体在空气中煅烧得Co₃O₄产品。

已知：碱式碳酸钴晶体不溶于冷水和乙醇，可溶于温水，常压下高于30 ℃开始分解。

(1)、乙酸钻晶体中钴含量可用配位滴定法测定，下列说法正确的是(填字母)。
a. 滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗

b. 读数前，需排除滴定管尖嘴处的气泡

c. 滴定时，眼睛注视锥形瓶中颜色变化

(2)、“步骤Ⅰ”30 ℃水浴的装置如右图所示，温度计应置于(填“a”或“b”)处。

(3)、“步骤Ⅱ”采用高压密封加热的目的是。

(4)、“步骤Ⅳ”中，在实验室煅烧碱式碳酸钴晶体所需的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要的硅酸盐质仪器有，煅烧时发生反应的化学方程式为。

(5)、“步骤Ⅲ”中，设计由“步骤Ⅱ”的浊液制备碱式碳酸钴晶体的实验方案：。(实验须使用的试剂：蒸馏水、乙醇)

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4. 实验是研究化学的基础。化学实验的基本操作、气体的制备、离子的检验、物质性质的探究等内容是化学实验中的重要内容。请回答下列问题：

(1)、下列实验操作的装置正确的是(填标号)。指出错误装置中的一处错误。

(2)、实验室常用浓盐酸制取Cl₂ ，制取时，需要加入具有性的物质（填：氧化性、还原性、酸性、碱性）。若制取氯气反应为6HCl(浓)＋KClO₃＝3Cl₂↑＋KCl＋3H₂O，该反应中的还原产物为；还原产物与氧化产物的物质的量之比为。

(3)、氯气溶于水可制得氯水，氯水的成分比较复杂。
①取新制的氯水加入硝酸酸化的AgNO₃溶液出现白色沉淀，证明有Cl^－存在，反应的离子方程式为。
②取新制的氯水加入试剂，现象为，证明溶液中含有H^＋；
③取新制的氯水，加入几滴紫色的石蕊试液，溶液先变红后褪色，原因是。

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5. 填写适当的分离或提纯方法。

(1)、除去NaCl溶液中的Br₂(性质与碘相似)，方法是。

(2)、除去澄清石灰水中悬浮的CaCO₃ ，用。

(3)、除去自来水中难挥发的成分得到纯净水，方法是。

(4)、汽油和氯化钠溶液，采用。

(5)、从海水中获取食盐，采用。

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三、提高

6. 某学习小组欲通过如图流程完成镀锌铁片镀层厚度测定和硫酸亚铁铵晶体 $[{({NH}_{4})}_{2} Fe {({SO}_{4})}_{2} \cdot 6 H_{2} O]$ 的制备：

请回答下列问题：

(1)、确定锌镀层被除去的标志是。计算上述铁片锌镀层的厚度，不需要的数据是(填编号，下同)。
a．锌的密度b．镀锌铁片质量c．纯铁片质量d．镀锌铁片面积e．镀锌铁片厚度

(2)、下列说法正确的是_______。

A、操作Ⅰ可采用“取出铁片，用水冲洗酸液，酒精灯小火烘干” B、物质A可以是 ${CuCl}_{2}$ ，其目的是加快铁和稀硫酸的反应速率，且固体B的主要成分是铁和铜 C、加入 ${({NH}_{4})}_{2} {SO}_{4}$ 溶液前，应该把 ${FeSO}_{4}$ 溶液的pH控制在强酸性范围内 D、用无水乙醇洗涤潮湿晶体的目的是除去晶体表面残留的水分

(3)、操作Ⅱ可采用“小火加热，蒸发浓缩，冷却结晶”，但可能会引起 ${Fe}^{2 +}$ 被空气氧化， ${Fe}^{2 +}$ 水解等不利影响。如何改进操作Ⅱ：。

(4)、产品中铁含量的测定可以采用酸性高锰酸钾滴定的方法。高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、摩尔质量较大的基准物质草酸钠进行标定，反应原理为 $5 C_{2} O_{4}^{2 -} + 2 {MnO}_{4}^{-} + 16 H^{+} = 10 {CO}_{2} ↑ + 2 {Mn}^{2 +} + 8 H_{2} O$ 。实验步骤如下：
步骤一：先粗配浓度约为 $0.02 mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${KMnO}_{4}$ 溶液；

步骤二：称取草酸钠固体mg放入锥形瓶中，加入适量水溶解并加硫酸酸化，加热到70~80℃，立即用 ${KMnO}_{4}$ 滴定，从而标定 ${KMnO}_{4}$ 溶液浓度为 $0.0210 mol \cdot L^{- 1}$ ；

步骤三：称取样品2.352g，放入锥形瓶并用适量水溶解，然后分成三等份；

步骤四：用标准 ${KMnO}_{4}$ 溶液滴定步骤三所配样品溶液。三次实验达到终点时消耗标准液平均体积为20.00mL。

①步骤一中至少需要用到的玻璃仪器有烧杯、、玻璃棒。

②步骤二中需要对m的值进行预估，你的预估依据是(填标号)。

A．所加硫酸的体积和浓度

B．反应的定量关系

C．滴定管的最大容量

D．用于溶解草酸钠的水的体积

③实验过程中需要进行多次滴定，在滴定步骤前要进行一系列操作，请选择合适的编号，

按正确的顺序排列：a→→f。

a．将滴定管内装满水，直立于滴定管夹上约2min

b．用蒸馏水洗涤滴定管

c．向酸式滴定管中装入操作液至“0”刻度以上

d．用操作溶液润洗滴定管

e．将活塞旋转180°后，再次观察

f．将滴定管直立于滴定管夹上，静置1min左右，读数

g．右手拿住滴定管使其倾斜30°，左手迅速打开活塞

④在滴定接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作)

⑤样品中铁元素的质量分数为。

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7. 石墨烯铜复合材料的电导率高，韧性好，可用于制备高铁的“超级导线”。某化学小组用如下装置测定其中的碳含量(铜、碳以外的成分不与浓硫酸反应)。已知：实验前后，各通入一次 $N_{2}$ ，将装置中的气体全部赶入到U型管中。

(1)、仪器B的名称为，装置D中的试剂为；

(2)、碳与浓硫酸反应的化学方程式为；

(3)、装置E和F中碱石灰的作用为；

(4)、实验结束后，U型管(E)增重 $mg$ ，则碳含量为；

(5)、若撤去D，则实验测定的结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

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8. 磷酸三钠次氯酸钠[ $N a_{10} P_{3} O_{13} C l \cdot 5 H_{2} O$ ]是一种性质稳定、易存放的广谱、高效、低毒含氯消毒剂。某研究小组同学拟在实验室中利用如图装置制取该消毒剂：
已知： $C l_{2}$ 与冷的NaOH溶液反应生成NaClO，与热的NaOH溶液反应生成 $N a C l O_{3}$ 。
回答下列问题：

(1)、装置A中橡胶管的作用是。

(2)、若药品n为 $K M n O_{4}$ ，装置A中发生反应的离子方程式为；下列药品可以代替高锰酸钾的是(填字母)。
A．二氧化锰 B．重铬酸钾 C．氯酸钾 D．浓硫酸

(3)、C中通入氯气制取NaClO时，将三颈烧瓶置于冰水中的目的是；装置D需要改进的地方是。

(4)、观察到D中有大量气泡产生时，关闭A中分液漏斗活塞，打开C中分液漏斗活塞滴入 $N a_{3} P O_{4}$ 和 $N a_{2} H P O_{4}$ 的混合液；一段时间后将C中溶液经过、、过滤、干燥等操作得到粗产品。

(5)、产品纯度测定：( $N a_{10} P_{3} O_{13} C l \cdot 5 H_{2} O$ 的摩尔质量为Mg/mol)
①称取a g样品溶于蒸馏水，配成500mL溶液；
②量取25.00mL待测液于锥形瓶中，滴入足量KI溶液，此时溶液呈棕色；
③滴入3滴5％淀粉溶液，然后用 $0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液滴定；
滴定终点的现象是；平行滴定三次，平均消耗 $20.00 m L N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液，则产品的纯度为(用含a、M的代数式表示)。(已知： $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = 2 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ )

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四、培优

9. 盐类水解平衡和沉淀溶解平衡是水溶液中两种重要的离子平衡。回答下列问题：

(1)、为抑制水解，实验室中配制 FeCl₃溶液时常加入(填名称)。

(2)、25℃ 时，pH 均为 3 的醋酸和硫酸铝两种溶液中，由水电离出的c(H⁺)之比为。

(3)、25℃时， $K_{sp} (AgCl)= 1.8 \times 10^{- 10}$ 。现将足量氯化银固体放入100 mL0.2 mol/L AgNO₃溶液中，则溶液中c(Cl^-)=mol·L^-1(忽略溶液体积的变化)。

(4)、某温度时， $K_{sp} ({BaCO}_{3}) = 2.6 \times 10^{- 9}$ ， $K_{sp} ({BaSO}_{4}) =1 . 1 \times 10^{- 10}$ 。在该温度下，向含有 BaSO₄固体的溶液中滴加 Na₂CO₃溶液，当有 BaCO₃沉淀生成时，溶液中 $\frac{c ({CO}_{3}^{2-})}{c ({SO}_{4}^{2-})} =$ (保留1位小数)。

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10. 某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO₃、Mg(OH)₂、CaCO₃、Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂]中Mg含量的基础上，按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl₂·6H₂O)。

相关信息如下：

①700℃只发生MgCO₃和Mg(OH)₂的分解反应。

②NH₄Cl溶液仅与体系中的MgO反应，且反应程度不大。

③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来，且须控制合适的蒸出量。

请回答：

(1)、下列说法正确的是________。

A、步骤Ⅰ，煅烧样品的容器可以用坩埚，不能用烧杯和锥形瓶 B、步骤Ⅲ，蒸氨促进平衡正向移动，提高MgO的溶解量 C、步骤Ⅲ，可以将固液混合物C先过滤，再蒸氨 D、步骤Ⅳ，固液分离操作可采用常压过滤，也可采用减压过滤

(2)、步骤Ⅲ，需要搭建合适的装置，实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。

①选择必须的仪器，并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母，不考虑夹持和橡皮管连接)：热源→。

②为了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示剂。请给出并说明蒸氨可以停止时的现象。

(3)、溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。

①含有的杂质是。

②从操作上分析引入杂质的原因是。

(4)、有同学采用盐酸代替步骤Ⅱ中的NH₄Cl溶液处理固体B，然后除杂，制备MgCl₂溶液。已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：

金属离子	pH
金属离子	开始沉淀	完全沉淀
Al³⁺	3.0	4.7
Fe³⁺	1.1	2.8
Ca²⁺	11.3	－
Mg²⁺	8.4	10.9

请给出合理的操作排序(从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重复使用)：固体B→a→（）→（）→（）→（）→（）→（）→MgCl₂溶液→产品。

a．用盐酸溶解 b．调pH＝3.0 c．调pH＝5.0 d．调pH＝8.5

e．调pH＝11.0 f．过滤 g．洗涤

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11. 亚硝酸钠( ${NaNO}_{2}$ )是一种常见的食品添加剂，某兴趣小组用如图所示装置制备 ${NaNO}_{2}$ (A中加热装置已略去)。

查阅资料可知：

① $2 NO + {Na}_{2} O_{2} = 2 {NaNO}_{2}$ ； $2 {NO}_{2} + {Na}_{2} O_{2} = 2 {NaNO}_{3}$ 。

②NO能被酸性 ${KMnO}_{4}$ 氧化成 ${NO}_{3}^{-}$ 。

③ ${NaNO}_{2}$ 暴露在空气中容易被氧化。

(1)、装置A中装有浓硝酸的仪器的名称为， A中反应的化学方程式：。

(2)、装置B中Cu的作用为：。(用离子方程式表示)

(3)、装置C的作用是。

(4)、A中滴入浓硝酸之前，应先通入 $N_{2}$ 一段时间，原因是。

(5)、写出NO被酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液氧化的离子方程式：。

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12. 无水 $F e C l_{3}$ 是有机合成催化剂，还可做作水处理剂等。实验室可用 $F e C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 和亚硫酰氯( $S O C l_{2}$ )制备无水 $F e C l_{3}$ ，装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知无水 $F e C l_{3}$ 能吸收空气里的水分而潮解； $S O C l_{2}$ 沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：

(1)、仪器B的名称是，其加热的合理方式为；F装置中填充的试剂是(填名称)；仪器E的作用为。

(2)、已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度(g/100g $H_{2} O$ )
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
则由 $F e C l_{3}$ 溶液制得 $F e C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 晶体的方法为：。最后过滤洗涤干燥。常温下，若 $F e C l_{3}$ 溶液的pH控制不当会使 $F e^{3 +}$ 沉淀，当调节溶液的 $p H = 2$ 时，溶液中 $c (F e^{3 +}) =$ mol⋅L $^{- 1}$ 。(常温下 $K_{s p} [F e {(O H)}_{3}] = 2.6 \times 1 0^{- 39}$ )．

(3)、已知： $S O C l_{2}$ 过量，请写出D中在加热时产生 $F e C l_{3}$ 的化学方程式：。

(4)、为了检验D中最终产品是否含有 $F e C l_{2}$ ，取少量产品溶于盐酸，(填操作和现象)，则产品含不 $F e C l_{2}$ 。

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13. 实验室可采用苯乙腈()为原料制备苯乙酸： $+ 2 H_{2} O + H_{2} S O_{4} \overset{130 ℃}{\to}$ $+ N H_{4} H S O_{4}$ 。制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：
已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
在 $250 m L$ 三颈烧瓶a中加入 $70 m L$ 质量分数为70%的硫酸和几片碎瓷片，加热至100℃，再缓缓滴入40g苯乙腈，然后升温至130℃，发生反应。
回答下列问题：

(1)、在装置中仪器c的名称是，其作用是。

(2)、反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。
A．分液漏斗 B．漏斗 C．烧杯 D．直形冷凝管 E.玻璃棒

(3)、提纯粗苯乙酸的方法是，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率为。(保留两位有效数字)

(4)、苯乙酸铜是合成纳米氧化铜的重要前驱体之一。将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后加入 $C u {(O H)}_{2}$ ，搅拌 $30 m i n$ ，过滤。滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体。混合溶剂中乙醇的作用是。写出此步发生反应的化学方程式。

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温度/℃	0	10	20	30	50	80	100
溶解度(g/100g $H_{2} O$ )	74.4	81.9	91.8	106.8	315.1	525.8	535.7