分组练(2)综合实验B组-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学专项分组练(湖南专版)

分组练(2) 综 (限时40 可能用到的相对原子质量：H1Li7O16 Al 27 K 39 Fe 56 Ge 73 5.(15分)高纯二氧化锗主要用于生产光学及半导体 用的锗材料。实验室通过如图所示装置（加热及 夹持装置已省略)以二氧化锗粗品（含少量 As2O3)为原料制备GCL4,进一步制得 GO2·2HO晶体，再加热干燥制得纯度较高的 GeO2。实验开始时，仪器a加入NaOH溶液，与粗品 充分反应后，通人氯气，再通过仪器a滴加浓盐酸。 已知：①GeC1熔点为-51.5℃，沸点为86.6℃， 易水解。 ②GeO2、AsO3与NaOH溶液反应生成 Naz GeO3、NaAsO2,NaAsO2与盐酸反应生成有毒 的AsC13(沸点为130.2℃)，HAsO4(沸点为 160℃) 回答下列问题： 活塞 (1)仪器a的名称为 ,接口b 须连接仪器 (填仪器名称)。 (2)向二颈烧瓶中加入NaOH溶液，当观察到 时，停止滴加。 (3)通入适量氯气的目的是 (用离子方程式表示)。 (4)实验过程中必须防止烧瓶中盐酸浓度过低，其 目的是 (5)将e中的液体与蒸馏水按一定比例进行混合， 密封静置12小时，可得到GO2·2H2O晶体，此 过程中的化学方程式为 ,该 操作时保持较低温度有利于提高产率，其可能的 原因是 (答一条即可)。 (6)二氧化锗(M=105)的纯度采用碘酸钾滴定法 进行测定。 已知：①该实验条件下亚磷酸钠不会被碘酸钾 氧化； ②Ge++IO+H+→Ge++I+HO(未配平)。 称取0.5000g二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液 在电炉上溶解，用次磷酸钠还原为Ge2+,选用适 当指示剂，用酸化的0.1000mol·L1的碘酸钾标 准溶液滴定，消耗碘酸钾的体积为15.80mL。判 断滴定达到终点时的现象是 化学第59页 合实验B组 分钟) ,此样品中二氧化锗 的质量分数是 %(保留两位小数)。 (15分)[Co(NH)6]C1(三氯化六氨合钴)属于经 典配合物，实验室以C0为原料制备 [Co(NH)g]CL3。 I.制备CoCl2 已知：钴单质与氯气在加热条件下反应可制得纯 净的CoCl2,钴单质在300℃以上易被氧气氧化： CoCl2熔点为86℃，易潮解。制备装置如图所示： 分散有钴粉 浓盐酸 的石棉绒 收集器 试剂Z M 试剂X试剂Y (1)制氯气的反应中，还原剂与氧化剂物质的量之 比为 (2)试剂X通常是 (填名称)。 (3)试剂Z的作用为 (4)为了获得更纯净的CoCL2,开始点燃N处酒精 喷灯的标志是 Ⅱ.制备[Co(NH)。]CL3一配合、氧化 已知：i.Co2+不易被氧化；[Co(NH)6]+具有较 强还原性，[Co(NH)6]3+性质稳定。 i.[Co(NH)6]CL在水中的溶解度曲线如图所示： 10- J 0200留度兄10 ⅲ.加入少量浓盐酸有利于[Co(NH):]Cl析出。 (5)按图组装好装置→ (填序号，下同)→打 开磁力搅拌器→控制温度在10℃以下→ →加热至60℃左右，恒温20min→在冰 水中冷却所得混合物，即有晶体析出（粗产品）。 一浓氨水 H202 水槽 磁力搅拌器 ①缓慢加人HzO2溶液 ②滴加稍过量的浓氨水 共74页) ③向三颈烧瓶中加入活性炭、CoC12、NH4C1和适 量水 (6)写出氧化阶段发生反应的离子方程式： (7)粗产品可用重结晶法提纯：向粗产品中加人 80℃左右的热水，充分搅拌后， ,冷 却后向滤液中加入少量 ,边加边搅 拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤晶体2一3 次，低温干燥，得纯产品[Co(NH3)6]Cl3。 7.(14分)氢化铝锂(1iAlH)以其优良的还原性广 泛应用于医药、农药、香料、染料等行业。实验室 按如图所示流程、装置开展了制备LiAlH4的实验 (夹持、尾气处理装置已省略)。 A1Cl3乙瞇 苯 系列 之恩袋韩拌面作论， 粗 滤渣A 乙醚 一烧瓶 已知：①LiAIH难溶于烃，可溶于乙醚、四氢 呋喃； ②LiH、LiAIH4在潮湿的空气中均会发生剧烈 水解； ③乙醚：沸点为34.5℃，易燃，一般不与金属单质 反应。 回答下列问题： (1)LiAIH4中阴离子的空间结构是 (2)仪器a的名称是 ;装置b的作用 是 (3)乙醚中的少量水分会对LiA1H4的制备产生严 重的影响，以下试剂或操作可有效降低市售乙瞇 (含水体积分数为0.2%)含水量的是 (填选项字母)。 A.钠 B.分液 C.五氧化二磷 D.通人乙烯 (4)下列说法正确的是 (填选项 字母)。 a.AlCl能溶于乙醚可能与配位键有关 b.滤渣A的主要成分是LiCI c.为提高过滤出滤渣A的速度，可先加水让滤纸 紧贴漏斗内壁 化学第60页 d.为提高合成LiAlH4的速率，可将反应温度提高 到50℃ e.操作B可以在分液漏斗中进行 (5)LiAlH,(不含iH)纯度可采用如图所示方法 测定：25℃、常压下，准确称取m g LiA1H4,记录 量气管B起始体积读数V1mL,在分液漏斗中准 确加入过量的四氢呋喃和水混合液15.0mI,打 开旋塞至滴加完所有液体，立即关闭旋塞，调整量 气管B读数V2mL。过量四氢呋喃的作用是 ;LiAIH4的质量分数为 (用含m、V1、V2、Vm的代数式表示)。 0、 B 四氢呋喃 水混合液 A 8.(14分)高铁酸钾(K,FeO4)是一种新型、高效、多 功能水处理剂。某化学实验小组模拟工业生产路 线，在实验室中制备高铁酸钾，其实验装置如图 所示： 浓盐酸 搅拌 。过量浓 ,KOH溶液 NaOH MnO. Fe(OH); 溶液 A B C 固体 0 已知：K,FO4易溶于水，水溶液为紫色，微溶于浓 KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中 快速产生O2,在0一5℃、强碱性溶液中较稳定。 (1)仪器a的名称是 (2)装置A中发生反应的离子方程式为 (3)装置B中的试剂为 (4)装置C中观察到溶液的颜色变化为 发生主要反应的化学方程式为 ,加人过量浓KOH溶液的原因是 (5)有同学提出，装置C在制备K2FeO4时存在一 定缺陷，改进的措施是 (6)取装置C中洗涤并干燥后的样品10g,加入稀 硫酸，收集到0.672L气体（标准状况下）。则样 品中高铁酸钾的质量分数为 (共74页)化学 4.(14分) (1)①氨水主要用于消耗配制溶液时加入的盐酸 (2分) ②FeCl2+2FeCl3+8NH3·H2 )=FeO+ 8NHC1+4H2O(2分) ③除去空气，防止Fe2+部分被O2氧化为Fe3+,造成 产品不纯(2分) (2)①CaCO+H,PO,CaHPO,+HCO(2分) ②碱性条件下，CaCO2几乎不溶解，钙离子浓度很 小：同时OH浓度增大，会与HPO产生竞争吸附 (2分) (3)缓慢加入40.0mL0.25mol/LKSO,溶液并不 断搅拌，再分批缓慢滴入H,SO,溶液，不断搅拌至用 pH试纸测得反应液pH≈4~5，过滤，将滤液蒸发浓 缩至表面析出晶膜，降温至室温结晶（或在室温下冷 却结晶)，过滤，所得晶体用无水乙醇洗涤2一3次(4 分，其他合理答案也给分) 【解析】(1)①配制FeC12溶液和FeCl3溶液时，为防 止亚铁离子和铁离子水解，会加有盐酸，氨水先与盐 酸反应。 ②制备纳米FeO,的化学方程式为FeCl2十2FeCL十 8NH3·H2O-FeO,↓+8NHC+4H2O。 ③通入N2的目的为除去空气，防止Fe+部分被O2 氧化为Fe3+,造成产品不纯。 (2)①从图1中可以看出初始pH为3~6时，磷的去 除率较高且反应后DH均有一定的上升，反应过程中 无气体生成。结合图2，对应的离子方程式为CaCO +H2 PO:-CaHPO:+HCO。 ②当初始pH为9~10时，磷的去除率明显小于初始 pH为3一6的去除率，是因为一方面碱性条件下， CaCO3几乎不溶解，钙离子浓度很小；同时OH浓度 增大，会与HPO产生竞争吸附。 (3)向含0.02 mol CaHPO·2H2O的浆料中缓慢加 入40.0mL0.25mol/LK2SO,溶液并不断搅拌；再 分批缓慢滴入H,SO,溶液，不断搅拌至用pH试纸 测得反应液pH≈4~5，过滤；将滤液蒸发浓缩至表面 析出品膜，降温至室温结品（或在室温下冷却结品）， 过滤，所得晶体用无水乙醇洗涤2一3次，干燥。 分组练(2)综合实验B组 5.(15分) (1)恒压（滴液）漏斗(1分)温度计(1分) (2)固体恰好溶解完全(1分) (3)AsO万+C2+2HO—HAsO,+2C+H+(2分) (4)保证HCI氛围，防止GeCL,水解(2分) (5)GeCL+4H2O=GeO2·2H2O￥+4HCI(2分) 该水解反应为放热反应，温度较低时平衡常数较大， 反应物平衡转化率更高(2分) ·31 参考答案及解析 (6)当滴入最后半滴标准液，溶液突变为蓝色，且半分 钟内不褪色(2分)99.54(2分) 【解析】(1)仪器a的名称为恒压（滴液）漏斗，该实验 过程中需要将GeCL,蒸馏分离出来，根据沸点为 86.6℃控制温度，故接口b连接仪器为温度计。 (2)因为二氧化锗粗品中的成分都和氢氧化钠溶液反 应生成钠盐，故加入氢氧化钠溶液，当固体全部溶解 时停止滴加。 (3)NaAsO,与盐酸反应生成有毒的AsCL(沸点为 130.2℃)，故通入适量的氯气是了将NaAsO2转化为 HAsO,减少有毒物质产生，该反应的离子方程式为 AsO2+Cl2+2H2O—H3AsO,+2C1厂+H+。 (4)GeCl能水解，盐酸浓度过低，水解程度会增大， 故保证HCI氛围，防止GeCL水解。 (5)e中为GeCL,可以水解，反应的化学方程式为 GeCL4+4HOGO2·2HO↓+4HC1,水解反应 为放热反应，温度较低时平衡常数较大，反应物平衡 转化率更高，故操作时保持较低温度。 (6)碘酸钾和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝， 故该实验用淀粉做指示剂，当滴入最后半滴标淮液， 溶液突变为蓝色，且半分钟内不褪色，说明滴定到终 点。反应的离子方程式为3Ge+十IO,+6H+一 3Ge+十I十3HO,则滴定时消耗的碘酸钾的物质 的量为0.1000mol/L×15.80×10-3L,则样品中二 氧化锗的质量分数为 0.1000mol/L×15.80×10-L×3X105g/mo× 0.5000g 100%=99.54%。 6.(15分) I.(1)2:1(1分) (2)饱和食盐水(1分) (3)吸收多余C2,防止污染空气；防止空气中的水蒸 气进入收集器中，导致CoC2潮解(2分) (4)硬质玻璃管中充满黄绿色气体(2分，其他合理答 案也给分) Ⅱ.(5)③(1分)②(1分)①(1分) (6)2[Co(NH3)]2++H2O2+2NH 2[Co(NH):]3++2NH·H2O(2分) (7)趁热过滤(2分)浓盐酸(2分) 【解析】I.(1)制氯气的化学方程式为MnO2十4HCI (浓)△MnC1十C2↑十2H,0,该反应中氧化剂是 MnO2,还原剂是HCl,HC1只有一半表现还原性，另 一半表现酸性，则还原剂与氧化剂的物质的量之比 为2：1。 (2)制得的氯气中含有HC1气体，通过试剂X可除去 HCI气体，则X为饱和食盐水。 (3)试剂Z应为碱石灰，其作用是吸收多余C12,防止 参考答案及解析 污染空气，同时可防止空气中的水蒸气进入收集器 中，导致CoCl2潮解。 (4)为了获得更纯净的CoC2,需先将体系空气排尽， 当硬质玻璃管中充满黄绿色气体或收集器中出现黄 绿色气体时，开始点燃N处酒精喷灯。 Ⅱ.(5)按图组装好装置，③向三颈烧瓶中加入活性 炭、CoC、NHC1和适量水，打开磁力搅拌器，控制 温度在10℃以下，由于Co+不易被氧化，因此②滴 加稍过量的浓氨水，将Co+转化为具有较强还原性 的[Co(NH3):]+,再①缓慢加入H2O2溶液，将 [Co(NH3)]+氧化为性质稳定的[Co(NH):]3+, 加热至60℃左右，恒温20min,在冰水中冷却所得混 合物，即有晶体析出。 (6)由(5)可知，缓慢加入HO2溶液，将 [Co(NH)]2+氧化为性质稳定的[Co(NH)s]3+, 反应的离子方程式为2[Co(NH):]+十HO2+ 2NH时—2[Co(NH)]++2NH2·H2O。 (7)由溶解度曲线图可知，[Co(NH3):]Cl在水中的 溶解度随温度升高而增大，因此向粗产品中加入 80℃左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤，防止过滤 过程中品体析出，冷却后向滤液中加入少量浓盐酸， 有利于[Co(NH):]Cl析出。 7.(14分) (1)正四面体形(2分) (2)恒压（滴液）漏斗(2分) 保持反应体系干燥(2 分，其他合理答案也给分) (3)AC(2分) (4)ab(2分) (5)可减缓LiA1H与HO的反应速率(2分) 19(V-V-15)%(2分) 20mV 【解析】(1)LiA1H中阴离子为AlH:,没有孤电子 对，故空间结构是正四面体形。 (2)由图可知，仪器为恒压（滴液）漏斗：由氢化锂、 氢化铝锂在潮湿的空气中均会发生剧烈水解可知，装 置b中盛有的固体干燥剂用于防止空气中水蒸气进 入，保持反应装置干燥，防止氢化锂、氢化铝锂发生 水解。 (3)钠能与水反应生成不溶于乙醚的氢氧化钠和氢 气，A项正确；乙醚微溶于水，不能用分液的方法除去 乙醚中的水，B项错误；五氧化二磷是酸性干燥剂，能 与水反应生成磷酸，C项正确：通常条件下，乙烯不与 水反应，溶于乙醚，则通入乙烯不能除去乙醚中的水 D项错误 (4)氯化铝中氯离子和铝离子可以通过配位键形成二 聚氯化铝，由相似相溶原理可知，二聚氯化铝能溶于 乙醚，则氯化铝能溶于乙醚与氯化铝可以通过配位键 形成二聚体有关，a项正确：滤渣A的主要成分是不 ·32 化学 溶于乙醚的氯化锂，b项正确；：氢化铝锂在潮湿的空 气中会发生剧烈水解，c项错误；由题可知，乙醚的沸 点为34.5℃，则实验时不能将反应温度提高到 50℃，否则乙醚挥发不利于氯化铝和氧化锂的接触 反应，会使反应速率减慢，d项错误：操作B为蒸馏， 不能在分液漏斗中进行，e项错误。 (5)LiAH,在潮湿的空气中会发生剧烈水解，反应迅 速，故过量四氢呋喃的作用可减缓LiA1H4与HO的 反应速率；氢化铝锂与水反应生成氢氧化铝、氢氧化 锂和氢气，反应的化学方程式为LiA1H,十4H2O一 Al(OH)?十LiOH十4H2↑，由题意可知，反应生成氢 气的物质的量为Y-V,-15)X10 V mol,则氢化 铝锂的质量分数为 (V1-V2-15)×10-3 mol×1×38g/mol 4 mg 100%=19V,-15)%。 20mV 8.(14分) (1)三颈烧瓶(1分，其他合理答案也给分) (2)2MnO,+10CI+16H+2Mn++5Cl,↑+ 8H2O(2分) (3)饱和食盐水(1分) (4)无色变为紫色(2分)3Cl2+2Fe(OH)3+ 10KOH -2K2 FeO+6KCI 8H2 O (2) K2FeO1微溶于浓KOH溶液，利于析出，且在强碱性 溶液中较稳定(2分) (5)将装置C置于冰水浴中(2分) (6)79.2%(2分) 【解析】(1)仪器a的名称是三颈烧瓶。 (2)装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，发生反 应的离子方程式为2MnO,+10C1+16H+—2Mn +5C个+8H2O. (3)氯气中混有的HCI气体，可用装置B中的饱和食 盐水除去。 (4)装置C中Cl2、Fe(OH)3、KOH反应制取 KFeO,,由得失电子守恒和原子守恒可得反应方程 式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH一2K2FeO,+ 6KCI十8H2O,生成KFeO,水溶液为紫色，溶液的颜 色由无色变为紫色；由信息知，加入过量浓KOH溶 液的原因是K2FeO微溶于浓KOH溶液，利于析出， 且在强碱性溶液中较稳定。 (5)温度控制在0一5℃可用冰水浴。 (6)KFO,在硫酸溶液中，发生氧化还原反应的离子 方程式为4FeO+20H+一3O2↑+4Fe3++ 10H2O,取装置C中洗涤并干燥后的样品10g,加入稀 硫酸，收集到0.672L(标准状况)气体，则氧气的物质 化学 的量为0.03mol,由反应可知高铁酸钾的物质的量为 0.04mol,则样品中高铁酸钾的质量分数为 0.04molX198g·mol×100%=79.2%。 10g 分组练(3) 无机综合A组 1.(15分) (1)ab(2分) (2)2Bi,S,十90，格格2B,0,+6S0,(2分) (3)抑制金属离子水解(2分) (4)SiO2(2分) (5)Mn2O3+6H++2CI-—2Mn2++CL2个+3H2O (2分) (6)将Fe3+转化为Fe2+(2分) (7)24.02%(3分) 【解析】(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为进一步 粉碎矿石增大与氧气的接触面积；鼓入适当过量的空 气使燃烧更加充分，故选a、b项。 (2)BiS在空气中单独焙烧生成BiO,和二氧化硫， 反应的化学方程式为2BiS,十90，格烧2Bi,0, +6S02。 (3)“酸浸”中由于Fe+、B+易水解，因此“酸浸”时加 入过量浓盐酸的目的是防止Fe3+、B+水解生成不 溶性沉淀，提高原料的浸出率，因此过量浓盐酸的作 用为①充分浸出B+和M+;②抑制金属离子 水解。 (4)由于SO2不溶于酸和水中，故滤渣的主要成分 为SiO2。 (5)A为氯气，生成气体A的离子方程式为Mn2O3十 6H+2C1—2Mn++Cl2个+3H2O。 (6)金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu,Fe+在pH为 1.6时开始产生沉淀，为了铁元素不以沉淀形式出现 故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+,形成氯化亚铁 溶液。 (7)辉铋矿中Bi的质量分数为32kgX78.5%-1.1kg× 100kg 100%=24.02%。 2.(14分) (1)六(2分)f(2分) (2)2 CeFCO,.+Mg(OH)C1+5HC1高温2CcCl+ MgF2+3H2O+2CO2(2分) (3)SiO2、MgF2(2分) (4)4Ce3++O2+6H0—4CeO2↓+12H+(2分) (5)Yb3+和Eu+共沉淀，无法分离(2分，其他合理答 案也给分) (6)8(2分) 【解析】(1)根据基态Ce原子的核外电子排布式为 [Xe]4f5d6s2,Ce位于第六周期，属于镧系，在元素 ·33 参考答案及解析 周期表中位于f区。 (2)根据题干信息可知，Mg(OH)CI和HCI与 CeFCO3的反应产物有CeCl3和MgF2,据原子守恒产 物还有H,O和CO2,由此可写出反应化学方程式为 2CeFCO,+Mg(OH)CI+5HCI2CeCI,+MgF:+ 3H2O+2CO2。 (3)将焙烧后的物质加盐酸酸浸，其中稀土元素和 FeO3转化为离子，过滤进行分离，难溶于盐酸的 SiO,和MgF2形成浸渣除去。 (4)“氧化沉铈”时，只有Ce3+被通入的O2氧化为 CeO2,则反应的离子方程式为4Ce++O2十6H,O -4Ce(02↓+12H+。 (5)Kp[Yb(OH)3]=1.0X10-3与Kp[Eu(OH)3] =3.0×10-23数值接近，而Kp[Eu(OH)2]=3.0× 101“大得多，所以若不将Eu3+还原为Eu+即缺少 “还原”步骤，则在“沉镱”时会出现Y3+和Eu3+共沉 淀，导致无法分离的情况。 (6)要使Yb+沉淀完全，即c(Yb+)≤1× 10-5mol·L1,据KpYb(OH)3]=1.0×10-3可得 Km[Yb(OH)3]=c(Yb+)·c3(OH)=1.0× 10-3,则c(0H)=1×10-8mol·L-1,c(H+)=1X 10-8mol·L,pH=8,应调节溶液的pH不低于8。 3.(15分) (1)2ZnS+2H,S04+O2—2ZnS0,+2H20+2S(2 分)催化剂(2分) (2)S、SiO2(2分) (3)4Fe2+十0，十4H,0加热，加压2Fe,O,十8H+ (2分) (4)①空气中的氧气将CuC1氧化为Cu+,C1重新进 入溶液（或CuCI发生歧化反应，C1重新进入溶液） (2分) ②3×10-4(3分)防止形成氟化钙胶体，提高氟的 沉降率(2分) 【解析】由闪锌矿粉制备单质锌，首先用硫酸溶解原 料，再用空气将酸浸后溶液中的二价铁氧化为F®+ 除去，随后调节pH,加入铜脱氯，再用单质锌置换后， 再用石灰乳脱氟，最后电解即可。 (1)“浸出”时闪锌矿中硫化锌和硫酸反应生成硫酸 锌，同时其中的硫离子被氧气氧化为单质硫，反应的 化学方程式为2ZnS+2H,SO,+O2一2ZnSO,+ 2H2O十2S;由图可知，反应开始时加入Fe+在反应 过程中又产生Fe+,故Fe2+属于催化剂。 (2)由(1)可知，浸出时会产生单质硫，故“滤渣1”主 要成分为S、SiO2。 (3)根据流程可知，“加热加压氧化”时溶液中的二价 铁被空气中的氧气氧化为Fe+,反应的离子方程式 为4Fe2+十0，十4H,0加热.加压 2Fe2O2+8Ht。