四川省2023年高考化学模拟题汇编-02常见无机物及其应用

这是一份四川省2023年高考化学模拟题汇编-02常见无机物及其应用，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
四川省2023年高考化学模拟题汇编-02常见无机物及其应用

一、单选题
1．（2023·四川宜宾·统考二模）下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向菠菜汁中加入少量稀硝酸，再滴入几滴KSCN溶液
溶液变红
菠菜汁中含有Fe3+
B
将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中
铜丝表面由黑色变为红色
乙醇具有还原性
C
相同温度下，用pH计分别测定0.010 mol/LHF溶液和0.010 mol/L CH3COOH溶液的pH
HF溶液pH更小
Ka(HF)Ka(HY)
C
检验气体是否含CO
点燃气体，产物通入澄清石灰水，变浑浊
气体含CO
D
检验某葡萄酒中是否含SO2
将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色
该葡萄酒中
含SO2

A．A B．B C．C D．D

三、实验题
15．（2023·四川凉山·统考二模）硫酸铜主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂等，其晶体(CuSO4·xH2O)在不同温度下会逐步失去结晶水甚至分解。某小组对硫酸铜晶体性质进行探究，回答下列问题：
[探究一]验证硫酸铜晶体的分解产物
某小组同学对某温度下硫酸铜晶体的分解产物进行验证，设计了如下实验：

观察到的实验现象有：A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末，最后变成黑色粉末；B中无水硫酸铜变蓝；C中产生白色沉淀；D中品红溶液褪色；E中溶液变为红色。
(1)装有无水硫酸铜的仪器名称为_______，C、D两装置位置_______ (填“ 能”或“不能”)交换。
(2)C中产生的沉淀的化学式为_______，E中Fe2+发生反应的离子方程式为______。
(3)该实验设计的不足之处是_______。
[探究二]测定硫酸铜晶体中结晶水含量
实验步骤：①称取mg硫酸铜晶体，用适量蒸馏水溶解，再滴加几滴酸A酸化。
②向①所得溶液中滴加足量BaCl2溶液，得到白色沉淀，将所得沉淀过滤、洗涤。
③将洗涤后的沉淀充分干燥后称得其质量为ag。
(4)步骤①酸A应该选择_______ ( 填“稀盐酸”或者“稀硫酸”)，滴加酸A的目的是______。
(5)步骤②检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
(6)根据实验数据，硫酸铜晶体( CuSO4·xH2O)中x=_______ (用含 m、a的代数式表示)。
16．（2023·四川成都·一模）镀锌钢构件的酸洗废液中含有盐酸、和。实验室从酸洗废液中回收盐酸和的实验流程如下：

已知化合物的溶解度(水)数据如下表：
物质









49.7
59.0
62.5
66.7
70.0
78.3
88.7
94.9

342
363
395
437
452
488
541
614

回答下列问题：
I．回收盐酸和粗产品
(1)操作1应选择______________(填字母序号)。
A．水浴加热    B．油浴加热    C．投入沸石
(2)为了获得粗产品，应适时停止加热且留有少量残余液，这样做除了防止被氧化外，另一目的是___________；若留有残余液过多，会造成的不良后果是___________(答一条)。
II．粗产品的重结晶
(3)检验粗产品中含有的操作方法是____________。
(4)重结晶前加入的物质X为_____________；操作2的名称是______________。
III．滴定亚铁离子，测定晶体纯度
准确称取重结晶后的晶体，溶于混酸中并定容至。移取三份溶液，加入指示剂，用标准溶液()滴定至终点，半分钟内不恢复，平均消耗标准溶液体积为(此时不被氧化)。
(5)计算晶体的纯度为____________(含a、c的代数式，化到最简)。

四、工业流程题
17．（2023·四川凉山·统考二模）某工厂利用黄铁矿(FeS2)和电解金属锰后的阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)为原料制备高性能磁性材料MnCO3的I工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)FeS2中硫元素化合价为_______，滤渣I的成分除了S还有_______。
(2)写出任意两种加快酸浸速率的措施_______、_______。“除铁、铜”过程中加入H2O2的目的是_______。
(3)请结合平衡移动原理解释“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca2+沉淀不完全的原因是：_____。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为：_______。“沉锰”时需缓慢向含MnSO4的溶液中滴加NH4HCO3，否则会发生反应MnCO3(s) + 2OH-(aq)Mn(OH)2(s) +(aq)而生成Mn(OH)2，该反应的平衡常数K=_______(保留一位小数，已知： Ksp[Mn(OH)2]=1.9 ×10-13，Ksp(MnCO3)=2.2× 10-11)。
(5)用惰性电极电解酸性MnSO4溶液还可制备MnO2，其阳极反应式为_______。
18．（2023·四川巴中·统考一模）某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)回收铁、铬的工艺流程如下图所示：

已知：i．0.1mol·L-1金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的pH范围如下：
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Mg2+


开始沉淀的pH
1.5
4.0
4.6
7.6
9.5


沉淀完全的pH
2.8
5.2
6.8
9.7
11.1


金属氢氧化物
Al(OH)3
Cr(OH)3
开始溶解的pH
7.8
12
溶解完全的pH
10.8
>14

ii．Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii．已知Cr的金属性强于Fe
(1)加入铁粉后，调节pH的范围为___________。
(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为___________。
(3)滤渣3成分的化学式为___________；回收铬时，铬的存在形式为___________(填化学式)。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧，总反应的化学方程式为___________；该过程加入少量CaO的目的是___________。
(6)酸浸过程中，在硫酸用量一定的情况下，随着酸浓度的增加，铁、铬的溶解度增大。实际生产中，硫酸的质量分数为50%，其原因是___________。(已知，Fe2(SO4)3▪ 9H2O，Cr2(SO4)3·18H2O在20°C时的溶解度分别为400g和64g)
19．（2023·四川泸州·统考二模）四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量FeCO3、Al2O3、MgO和SiO2等杂质)为原料制备高品位四氧化三锰的一种工艺流程如下：

已知：①0.01mol/L金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：
金属离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Mn2+
开始沉淀
4.1
2.2
7.5
9.6
8.8
完全沉淀
5.4
3.2
9.5
/
/

②Ksp(MgF2)=7.4×10-1l；Ksp(MnF2)=5.6×10-3
回答下列问题：
(1)提高“酸浸”效果的方法有___________、___________(任写两种)。
(2)“氧化1”步骤中，氧化剂a可选用MnO2，发生反应的离子方程式为___________，为了检验氧化是否完全可选用的试剂是___________(写化学式)。
(3)“沉铁铝”步骤中，调节pH的范围为___________。
(4)“沉镁”步骤中，沉淀转化反应的平衡常数K值等于___________。
(5)“沉锰”步骤中，杂质含量直接影响四氧化三锰的品位，实验测得温度对四氧化三锰中硫酸根含量的影响如图所示。实际生产中综合考虑选择50°C为宜，不选择更高温度的原因是___________。

(6)“氧化2”步骤中发生反应的化学方程式为___________。

参考答案：
1．B
【详解】A．KSCN遇Fe3+变红，稀硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+，故无法证明菠菜里含Fe3+还是Fe2+，A错误；
B．将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中，氧化铜和乙醇反应生成铜、乙醛和水，乙醇具有还原性，B正确；
C．相同温度下，用pH计分别测定0.010 mol/LHF溶液和0.010 mol/L CH3COOH溶液的pH，HF溶液pH更小，pH越小，酸性越强，电离常数越大， Ka(HF)>Ka(CH3COOH)，C错误；
D．向0.01 mol/L FeCl3溶液中， Fe3++H2OFe(OH)3+H+，加入少量FeCl3固体，Fe3+浓度变大，平衡向右移动，但是Fe3+水解程度变小，D错误；
故答案为：B。
2．A
【详解】A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2会产生NaHCO3沉淀，所以离子方程式
正确，故A正确；
B．常温下铜与浓硫酸不发生反应，且在发生反应时浓硫酸主要是分子形式存在，因此不能拆开，故B错误；
C．氯气与水反应会产生次氯酸，是弱酸，不能拆开，正确的是，故C错误；
D．AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液是产生NaAlO2，因此正确是，故D错误，
故答案选A。
3．A
【详解】A．NO不溶于水，可以用排水法收集，A项正确；
B．乙装置中II有平衡气压的作用，等气体都是有毒的气体，不能直接排出，B项错误；
C．氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，C项错误；
D．分水器的作用是将反应生成的水能够及时分离出来，使反应正向进行，且分水器中的水量不再增多时，说明反应结束，即可停止实验，故还有控制反应的作用，故反应过程中，当分水器的水层增至支管口附近时，再打开活塞放出部分水，D项错误；
答案选A。
4．C
【详解】A．将铬、加入普通钢中制成不锈钢，能大大增强钢铁的抗腐蚀能力，但并不能使钢铁制品永不生锈，A错误；
B．尼龙纤维属于合成纤维，属于有机高分子材料，但不属于天然有机高分子材料，B错误；
C．化石燃料脱硫不能减少二氧化碳排放，与碳达峰、碳中和无关，C正确；
D．铜的金属活动性排在H之后，不会发生析氢腐蚀，D错误；
故选C。
5．A
【详解】A．世界稀土金属资源稀缺，但稀土金属是国家军事战略的重大资源，A项正确；
B．烃类物质是只含碳氢的有机物，而地沟油和甲醇、乙醇等均含有氧元素，B项错误；
C．太阳能电池板是将太阳能转化为电能，C项错误；
D．泡沫灭火器产生的CO2能与Mg等活泼金属发生反应，D项错误；
故选A。
6．C
【详解】A．氮氯化硅虽然含有硅元素，但不属于硅酸盐，所以氮氯化硅陶瓷不是硅酸盐材料，A不正确；
B．练书法所用宣纸是用青檀树皮和沙田稻草制作而成，所以宣纸属于纤维素，而不属于蛋白质，B不正确；
C．过氧化氢中O元素显-1价，所以过氧化氢具有强氧化性，可用于杀菌消毒，C正确；
D．发展核电可减少化石燃料的使用，从而减少大气中二氧化碳的排放，有利于实现碳达峰、碳中和，D不正确；
故选C。
7．C
【详解】A．FeSO4溶液滴入溴水，Fe2+与Br2发生氧化还原反应，生成Fe3+和Br-：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-，A不正确；
B．Ca(ClO)2溶液中通SO2，生成的HClO具有强氧化性，能将、氧化为等，所以一定有CaSO4生成，B不正确；
C．AgNO2中滴加KCl溶液，由于Ksp(AgCl)＜Ksp(AgNO2)，所以AgNO2将不断转化为AgCl：AgNO2+C1-=AgCl+，C正确；
D．明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应，设二者的物质的量都为3mol，则发生反应生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀：2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D不正确；
故选C。
8．B
【详解】A．铝是活泼的金属，很容易被氧化生成致密的氧化膜，因此铝箔常作为食品、药品的包装材料，故A错误；
B．N95口罩具有吸附、过滤等作用，因此佩戴N95口罩能有效降低感染新型冠状病毒的风险，故B正确；
C．白砂糖的主要成分是蔗糖，蔗糖为二糖，不是高分子化合物，故C错误；
D．晶体硅为半导体材料，计算机芯片主要成分是Si，故D错误。
综上所述，答案为B。
9．B
【详解】A． 金属钠投入水中：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，故A错误；
B． 铁氰化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓，故B正确；
C． 等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，NaOH先与氢离子反应：H++OH-=H2O，故C错误；
D． KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O，故D错误；
故选B。
10．D
【详解】制备过氧化钙时，用双氧水制备氧气，钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而制备的氧气中会混有水蒸气，所以在与钙化合之前需要干燥，选用试剂是浓硫酸，同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接浓硫酸的洗气瓶，制备过程中不需要装有NaOH溶液的洗气瓶，故选D。
11．A
【详解】A．25℃，Kw=10-14，1 LpH=14的Ba(OH)2溶液中n(OH-)=1 mol，则其中含有OH-为NA个，A正确；
B．溶液中还存在水电离出的氢离子和氢氧根离子，不能计算离子数目，B错误；
C．32 g Cu的物质的量是0.5 mol，其与足量浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，根据方程式中物质反应转化关系可知0.5 mol Cu反应产生1 mol NO2气体，但可能有部分NO2溶解在溶液中，发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，则反应得到的气体分子总数可能小于NA，C错误；
D．在标准状况下，22.4 LO2的物质的量是1 mol，由于不确定制取O2的方法，因此不能根据反应制取O2的物质的量确定反应过程中转移电子数目，D错误；
故合理选项是A。
12．B
【详解】A．盐水中提取NaCl，用蒸发结晶的方法，需要用蒸发皿，坩埚是用于灼烧的，A错误；
B．Br2能与NaOH反应，且NaOH溶液与CCl4不互溶，所以可以用NaOH除去Br2后，再用分液的方法将NaOH溶液与CCl4分离，B正确；
C．浓氨水与生石灰混合，生石灰溶于水放热且生成氢氧化钙，使一水合氨的电离平衡往逆向移动，从而产生氨气，氨气会与氯化钙反应，不能用无水氯化钙干燥，C错误；
D．Cl2也可以与NaOH反应，用NaOH除去HCl，也会将Cl2除掉，D错误；
故选B。
13．B
【详解】A．青铜摇钱树表面绿色物质主要成分为碱式碳酸铜，属于盐类，A正确；
B．陶瓷是以黏土作为主要原料经高温烧结而成的硅酸盐产品，B错误；
C．莲瓣纹高足银碗表面因银与硫化氢反应生成硫化银而呈现灰黑色，反应中银被氧化，C正确；
D．漆木马表面的黑漆涂料是具有耐潮、耐腐蚀优良功能的涂料，D正确；
故选B。
14．B
【详解】A．取铁粉溶于稀盐酸中，铁锈与盐酸反应生成Fe3+，当铁粉较多时，Fe3+与Fe反应生成Fe2+，溶液中没有Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液不变红，无法证明铁粉是否生锈，A错误；
B．取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液，分别加入足量镁粉，充分反应后，HY收集的H2较多，说明HY是弱酸，相同温度下，电离常数小， Ka(HX)>Ka(HY)，B正确；
C．甲烷点燃也产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，不能证明一定是一氧化碳，C错误；
D．葡萄酒中有乙醇，能使高锰酸钾褪色，不能证明有二氧化硫，D错误；
故答案为：B。
15．(1)     球形干燥管     不能
(2)     BaSO4     4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3+ +2H2O
(3)缺少尾气处理装置
(4)     稀盐酸     抑制Cu2+水解
(5)取最后一次洗涤液少量于试管，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀生成则已洗涤干净
(6)

【分析】本题是一道检验硫酸铜晶体分解的产物的实验题，该晶体分解后无水硫酸铜变蓝说明产物中有水，C中氯化钡生成白色沉淀，说明分解产物中含有三氧化硫，D中品红褪色，说明分解产物中含有二氧化硫，E中溶液变为红色，说明分解产物中含有氧气，以此解题。
【详解】（1）由图可知，装有无水硫酸铜的仪器名称为球形干燥管；因SO3极易溶于水，互换后，SO3溶于品红溶液，则BaCl2溶液无法检验出SO3，故答案为：互换后，SO3溶于品红溶液，BaCl2溶液无法检验出SO3，故两者不能互换；
（2）C中三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸再和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；E中二价铁被水中溶解的氧气氧化为三价铁，离子方程式为：4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3+ +2H2O；
（3）反应中产生硫的氧化物，会污染空气，需要尾气处理装置，故不足之处是：缺少尾气处理装置；
（4）该实验是通过测定其中硫酸根的量来确定硫酸铜的量，故在实验过程中不能引入硫酸根离子，故酸A是稀盐酸；考虑到铜离子容易水解生成氢氧化铜沉淀影响实验，需要防止其水解，故滴加酸A的目的是：抑制Cu2+水解；
（5）沉淀上容易吸附氯离子，可以通过检验洗涤液中是否还有氯离子来验证，则检验方法为：取最后一次洗涤液少量于试管，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀生成则已洗涤干净；
（6）硫酸铜的物质的量等于最后硫酸钡的物质的量，即n(CuSO4)=n(BaSO4)=，则。
16．(1)B  C
(2)     防止结晶水水量偏低     造成析出的晶体过少，甚至无晶体析出或盐酸回收不充分
(3)取少量粗产品样品，加入少量无氧水溶解，滴加溶液显红色
(4)     粉     过滤
(5)

【分析】酸洗废液中含有盐酸、氯化亚铁和氯化锌，操作Ⅰ为蒸馏，溜出液为HCl，残余液中有氯化锌和氯化亚铁，冰水浴冷却抽滤得到氯化亚铁的粗产品，加入盐酸和Fe，加入盐酸防止FeCl2在结晶过程中水解，加入Fe防止Fe2+被氧化，操作2为过滤，干燥最终得到氯化亚铁晶体。
【详解】（1）操作1为蒸馏，温度为150℃，水浴无法达到150℃，因此应该选择油浴加热，油浴需要加入沸石，答案选BC。
（2）为了获得粗产品，应适时停止加热且留有少量残余液，这样做除了防止被氧化外，另一目的是防止FeCl2·4H2O结晶水水量偏低。若留有残余液过多，会导致析出的FeCl2·4H2O晶体过少，甚至无晶体析出或盐酸回收不充分。
（3）检验氯化铁晶体中是否含有Fe3+的操作方法为取少量粗产品样品，加入少量无氧水溶解，滴加溶液，若溶液显红色，说明其中含有铁离子反之则无。
（4）结晶前需要加入的物质X为铁粉，用途为防止Fe2+被氧化，操作2的名称为过滤。
（5）K2Cr2O7与亚铁离子反应离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，消耗的物质的量为cV×10-3mol，则消耗Fe2+的物质的量为6cV×10-3mol，则ag样品中含有Fe2+2.4cV×10-2mol，则FeCl2·4H2O晶体的纯度为%
17．(1)     -1     PbSO4
(2)     粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度     适当升温等     将Fe2+氧化成Fe3+，以便除去
(3)酸度过高，F-与H+结合形成弱电解质HF，CaF2(S)Ca2+(aq)+2F- (aq)平衡右移
(4)     Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑     115.8
(5)Mn2+-2e- + 2H2O= MnO2+4H+

【分析】阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)，加入稀硫酸酸浸，产生硫酸铅为滤渣Ⅰ主要成分，及产生S；加入双氧水、氧化钙调节pH，除铁、铜，得到滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铜，再加入MnF2除钙，生成CaF2，再加入碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰；
【详解】（1）根据化合价法则，FeS2中硫元素为-1价，所以铁元素的化合价是+2价；
根据分析，滤渣I的成分除了S还有PbSO4；
（2）加快酸浸速率的措施粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度，适当升温等；
“除铁、铜”过程中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，以便生成Fe(OH)3而除去；
（3）酸度过高，F-与H+结合形成弱电解质HF，CaF2(S)Ca2+(aq)+2F- (aq)平衡右移，故“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca2+沉淀不完全；
（4）硫酸锰与碳酸氢铵溶液混合反应生成碳酸锰和二氧化碳，“沉锰”时发生反应的离子方程式为: Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑；
反应MnCO3(s) + 2OH-(aq)Mn(OH)2(s) +(aq)的平衡常数K=====115.8；
（5）用惰性电极电解酸性MnSO4溶液还可制备MnO2，其阳极上Mn2+失电子产生MnO2，电极反应式为Mn2+-2e- + 2H2O= MnO2+4H+。
18．(1)6.8≤pH