(統(tǒng)考版)2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考必考大題專(zhuān)練(三)

高考必考大題專(zhuān)練（三）化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究題1．[2021·湖南卷，15]碳酸鈉俗稱純堿，是一種重要的化工原料。以碳酸氫銨和氯化鈉為原料制備碳酸鈉，并測(cè)定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量，過(guò)程如下：步驟Ⅰ.Na2CO3的制備步驟Ⅱ.產(chǎn)品中NaHCO3含量測(cè)定①稱取產(chǎn)品2.500g，用蒸餾水溶解，定容于250mL容量瓶中；②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶，加入2滴指示劑M，用0.1000mol·L－1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液由紅色變至近無(wú)色（第一滴定終點(diǎn)），消耗鹽酸V1mL；③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N，繼續(xù)用0.1000mol·L－1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)（第二滴定終點(diǎn)），又消耗鹽酸V2mL；④平行測(cè)定三次，V1平均值為22.45，V2平均值為23.51。已知：（ⅰ）當(dāng)溫度超過(guò)35℃時(shí)，NH4HCO3開(kāi)始分解。（ⅱ）相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度表（g/100gH2O）溫度/℃0102030405060NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.2回答下列問(wèn)題：（1）步驟Ⅰ中晶體A的化學(xué)式為，晶體A能夠析出的原因是；（2）步驟Ⅰ中“300℃加熱”所選用的儀器是（填標(biāo)號(hào)）；（3）指示劑N為，描述第二滴定終點(diǎn)前后顏色變化；（4）產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（保留三位有效數(shù)字）；（5）第一滴定終點(diǎn)時(shí)，某同學(xué)俯視讀數(shù)，其他操作均正確，則NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。2.氯化亞砜（SOCl2）和硫酰氯（SO2Cl2）在空氣中遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，并產(chǎn)生大量白霧。SO2Cl2常作氯化劑或氯磺化劑，用于制造藥品、染料和表面活性劑，其部分性質(zhì)如表所示：物質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)SO2Cl2熔點(diǎn)：－54.1℃；沸點(diǎn)：69.1℃100℃以上分解生成SO2和Cl2Ⅰ.氯化亞砜遇水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；實(shí)驗(yàn)室蒸干FeCl3溶液不能得到無(wú)水FeCl3，但是加熱SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到無(wú)水FeCl3，其主要原因是。Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室合成SO2Cl2的原理：SO2（g）＋Cl2（g）?SO2Cl2（l）ΔH＜0。某小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（夾持儀器已省略），請(qǐng)回答問(wèn)題：（1）裝置D中的試劑是；活性炭的作用是。（2）實(shí)驗(yàn)室常用高錳酸鉀固體與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制氯氣，寫(xiě)出離子方程式：________________________________________________________________________。（3）實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3粉末與75%的濃硫酸反應(yīng)制備SO2，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的SO2很少，可能的原因是（任寫(xiě)一種原因即可）。（4）實(shí)驗(yàn)完畢后，從裝置C的反應(yīng)瓶中的混合物中分離硫酰氯的操作是。（5）為了測(cè)定SO2Cl2產(chǎn)品純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），稱取agSO2Cl2產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量蒸餾水，充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。用cmol·L－1AgNO3溶液滴定反應(yīng)后的溶液至終點(diǎn)（滴幾滴K2CrO4溶液作指示劑），消耗AgNO3溶液的體積為VmL。①用棕色滴定管盛裝AgNO3溶液，其原因是。②該SO2Cl2產(chǎn)品的純度為。③實(shí)驗(yàn)中，控制分液漏斗活塞，緩慢滴加蒸餾水，避免氯化氫揮發(fā)。如果操作時(shí)滴加蒸餾水的速率過(guò)快，則測(cè)得結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。3．某興趣小組在定量分析了鎂渣（含有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2）中Mg含量的基礎(chǔ)上，按如下流程制備六水合氯化鎂（MgCl2·6H2O）。相關(guān)信息如下：①700℃只發(fā)生MgCO3和Mg（OH）2的分解反應(yīng)。②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大。③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來(lái)，且須控制合適的蒸出量。請(qǐng)回答：（1）下列說(shuō)法正確的是。A．步驟Ⅰ，煅燒樣品的容器可以用坩堝，不能用燒杯和錐形瓶B．步驟Ⅲ，蒸氨促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量C．步驟Ⅲ，可以將固液混合物C先過(guò)濾，再蒸氨D．步驟Ⅳ，固液分離操作可采用常壓過(guò)濾，也可采用減壓過(guò)濾（2）步驟Ⅲ，需要搭建合適的裝置，實(shí)現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體（用硫酸溶液吸收氨氣）。①選擇必須的儀器，并按連接順序排列（填寫(xiě)代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接）：熱源→。②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑，請(qǐng)給出指示劑并說(shuō)明蒸氨可以停止時(shí)的現(xiàn)象________________________________________________。（3）溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品溶于水后發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。①含有的雜質(zhì)是。②從操作上分析引入雜質(zhì)的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。（4）有同學(xué)采用鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH4Cl溶液處理固體B，然后除雜，制備MgCl2溶液。已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：金屬離子pH開(kāi)始沉淀完全沉淀Al3＋3.04.7Fe3＋1.12.8Ca2＋11.3—Mg2＋8.410.9請(qǐng)給出合理的操作排序（從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復(fù)使用）：固體B→a→（）→（）→（）→（）→（）→（）→MgCl2溶液→產(chǎn)品。a．用鹽酸溶解b．調(diào)pH＝3.0c．調(diào)pH＝5.0d．調(diào)pH＝8.5e．調(diào)pH＝11.0f.過(guò)濾g．洗滌4．MnSO4晶體是一種易溶于水的微紅色晶體，某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備并檢驗(yàn)MnSO4的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)用SO2和適量純凈的MnO2制備MnSO4，其裝置如下：①A裝置中固體藥品X（正鹽）通常是（填化學(xué)式）。②B裝置中通SO2的導(dǎo)管末端接多孔球泡的目的是。（2）乙組同學(xué)定性檢驗(yàn)甲組同學(xué)的產(chǎn)品中Mn2＋的存在，取少量晶體溶于水，加入（NH4）2S2O8溶液，滴入硝酸銀（作催化劑），微熱振蕩，溶液顯紫色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）丙組同學(xué)為檢驗(yàn)無(wú)水MnSO4（接近白色）的熱分解產(chǎn)物，將MnSO4晶體脫水后放入下圖所示的裝置中，打開(kāi)K1和K2，緩慢通入N2，加熱，硬質(zhì)玻璃管中最后得到黑色固體。①檢驗(yàn)分解的氣態(tài)產(chǎn)物中是否有SO2及SO3，裝置E、F中的溶液依次是、（填字母）。a．Ba（NO3）2溶液b．BaCl2溶液c．品紅溶液d．濃硫酸②若D中得到的黑色粉末為Mn3O4，E、F中均有明顯現(xiàn)象，則D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）丁組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以丙組同學(xué)得到的黑色粉末為原料，利用鋁熱反應(yīng)原理將其還原為金屬錳，所需的藥品除氯酸鉀外，還需要。高考必考大題專(zhuān)練（三）1．解析：（1）根據(jù)相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度可知，30～35℃，NaHCO3的溶解度明顯小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度，因此NaHCO3在步驟Ⅰ中結(jié)晶析出。（2）300℃給固體加熱選用的儀器應(yīng)為坩堝。（3）本題中測(cè)定碳酸氫鈉含量采用了雙指示劑滴定法，第一滴定過(guò)程以酚酞為指示劑，Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3，第二滴定過(guò)程以甲基橙為指示劑，NaHCO3轉(zhuǎn)化為NaCl、CO2和H2O，所以第二滴定終點(diǎn)前后溶液由黃色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不變色。（4）由（3）的分析過(guò)程可知，25.00mL待測(cè)液中所含NaHCO3的物質(zhì)的量為0.1000mol·L－1×（V2－V1）×10－3L，則2.500g產(chǎn)品中所含NaHCO3的質(zhì)量為84g·mol－1×eq\f(250mL,25.00mL)×0.1000mol·L－1×（23.51－22.45）×10－3L≈0.089g，則產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(0.089g,2.500g)×100%≈3.56%。（5）第一次滴定終點(diǎn)時(shí)，俯視讀數(shù)，導(dǎo)致測(cè)得的V1偏小，NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)果偏大。答案：（1）NaHCO330～35℃，NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度（2）D（3）甲基橙溶液由黃色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不變色（4）3.56%（5）偏大2．解析：由于SO2Cl2的沸點(diǎn)較低，在高于100℃時(shí)分解，且合成SO2Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。氯氣和二氧化硫反應(yīng)不充分，過(guò)量的氯氣和二氧化硫用堿石灰吸收，裝置E用于吸收尾氣，同時(shí)避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置。由于SO2Cl2遇水蒸氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，所以氯氣、二氧化硫在進(jìn)入反應(yīng)瓶前都需要干燥。（1）SO2為酸性氧化物，應(yīng)用P2O5或硅膠干燥。（4）裝置C中的反應(yīng)瓶中的活性炭和硫酰氯（液態(tài)）通過(guò)過(guò)濾分離。（5）②n（AgNO3）＝n（AgCl）＝2n（SO2Cl2），SO2Cl2的純度為eq\f(\f(cmol·L－1×V×10－3L,2)×135g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(135cV,20a)%。③滴加蒸餾水的速率過(guò)快，產(chǎn)生氯化氫的速率過(guò)快，部分氯化氫會(huì)揮發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致生成氯化銀的量減小，使測(cè)得結(jié)果偏低。答案：Ⅰ.SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑SOCl2與水反應(yīng)產(chǎn)生的HCl會(huì)抑制FeCl3水解Ⅱ.（1）P2O5（或硅膠）作催化劑（2）2MnOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O（3）Na2SO3已變質(zhì)（或濃硫酸的濃度太小或產(chǎn)生的SO2部分溶解等，任寫(xiě)一種即可）（4）過(guò)濾（5）①AgNO3見(jiàn)光易分解②eq\f(135cV,20a)%③偏低3．解析：（1）煅燒樣品應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，不能在燒杯和錐形瓶中進(jìn)行，A項(xiàng)正確；蒸氨促進(jìn)反應(yīng)MgO＋2NH4Cl＋H2O?MgCl2＋2NH3·H2O正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量，B項(xiàng)正確；由于NH4Cl溶液與MgO的反應(yīng)程度不大，先過(guò)濾，再蒸氨導(dǎo)致大量未反應(yīng)的MgO損失，產(chǎn)率降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；最后得到的是MgCl2·6H2O，固液分離操作既可以用常壓過(guò)濾，也可以用減壓過(guò)濾，D項(xiàng)正確。（2）①裝置a用作反應(yīng)容器，裝置d用于導(dǎo)氣，裝置f用于防倒吸，裝置c用于尾氣處理（吸收氨），故連接的順序?yàn)闊嵩础鷄→d→f→c。②當(dāng)H2SO4溶液中的H2SO4均轉(zhuǎn)化為（NH4）2SO4時(shí)，表示蒸氨可以停止時(shí)的現(xiàn)象是溶液由紅色變?yōu)槌壬?。?）①產(chǎn)品溶于水后溶液呈堿性，說(shuō)明可能含有的雜質(zhì)為Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。②引入該雜質(zhì)最有可能的操作是過(guò)度蒸發(fā)濃縮導(dǎo)致Mg2＋水解生成Mg（OH）2或Mg（OH）Cl。（4）若用鹽酸代替NH4Cl溶液，則用鹽酸溶解固體B所得溶液中含有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋和Ca2＋。根據(jù)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍，可先將溶液pH調(diào)節(jié)至5.0，使Fe3＋和Al3＋分別完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀從而過(guò)濾除去，再將溶液pH調(diào)節(jié)至11.0，將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，過(guò)濾得到Mg（OH）2固體，洗滌后用鹽酸溶解即可得到MgCl2溶液，故合理的操作順序?yàn)楣腆wB→a→c→f→e→f→g→a。答案：（1）ABD（2）①a→d→f→c②甲基橙，顏色由紅色變橙色（3）①堿式氯化鎂（氫氧化鎂）②過(guò)度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化