吉林省長春市2020屆-2022屆高考化學三年模擬(二模)試

題匯編-非選擇題2

一、實驗題

1.(2020?吉林長春?統考二模)次氯酸溶液由于其具有極強的氧化性，可以使病毒的核

酸物質發生氧化反應，從而殺滅病毒，是常用的消毒劑和漂白劑。已知：

I.常溫常壓下，C12O為棕黃色氣體，沸點為3.8℃,42℃以上會分解生成Ch和02,

C12O易溶于水并與水立即反應生成HClOo

n.將氯氣和空氣(不參與反應)按體積比1：3混合通入潮濕的碳酸鈉中生成CLO氣體,

用水吸收CLO(不含02)制得次氯酸溶液。某實驗室利用以下裝置制備濃度不小于

0.8mol/L的次氯酸溶液。

多孔勺i水

球泡500mL

回答下列問題：

(1)裝置口的作用為。

(2)配平裝置B中的反應___________：C12+Na2CO3+H2O=ChO+NaCl+NaHCOso寫出

CbO的結構式為。

(3)裝置C中加入的試劑X為CCL，其作用是。

(4)各裝置的連接順序為A—>—>—>—>Eo

(5)此方法相對于氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的優點是。(答出1條即

可)

(6)若裝置B中生成的CLO氣體有20%滯留在E前各裝置中，其余均溶于裝置E的

水中，裝置E所得500mL次氯酸溶液濃度為0.8mol/L,則至少需要含水8%的碳酸

鈉的質量為go

2.(2021?吉林長春.統考二模)硝基苯是重要的化工原料，用途廣泛。

I.制備硝基苯的化學反應方程式如下：

N()

Q+HO-NO2>Q-+H20

IL可能用到的有關數據列表如下:

物質熔點/℃沸點/℃密度(20℃)/g-cnr3溶解性

苯5.5800.88微溶于水

硝基苯5.7210.91.205難溶于水

濃硝酸—831.4易溶于水

濃硫酸—3381.84易溶于水

IH.制備硝基苯的反應裝置圖如下:

長玻璃導管

恒壓滴

液漏斗

/OO\_______帶加熱磁

匕-----力攪拌器

IV制備、提純硝基苯的流程如下：

請回答下列問題：

(1)配制混酸時，應在燒杯中先加入;反應裝置中的長玻璃導管最好用

代替(填儀器名稱)；恒壓滴液漏斗的優點是。

(2)步驟①反應溫度控制在50~6(TC的主要原因是；步驟②中分離混合物獲

得粗產品1的實驗操作名稱是。

(3)最后一次水洗后分液得到粗產品2時，粗產品2應___________(填“a”或"b”)。

a.從分液漏斗上口倒出b.從分液漏斗下口放出

試卷第2頁，共6頁

(4)粗產品1呈淺黃色，粗產品2為無色。粗產品1呈淺黃色的原因是。

(5)步驟④用到的固體D的名稱為o

(6)步驟⑤蒸僧操作中，錐形瓶中收集到的物質為o

3.(2022.吉林長春.統考二模)C1O2是一種優良的消毒劑，濃度過高時易發生分解，常

將其制備成NaC102或NaC102-3H20固體以便運輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2的

實驗裝置如圖甲所示。

圖甲

已知：①2NaClCh+H2O2+H2s=2clChf+ChT+Na2so4+2比0;

②C1O2的熔點為一59。(3,沸點為1-C,H2O2的沸點為15CTC；

③當溫度低于38℃時，NaClO2飽和溶液中析出的晶體是NaC102-3H2Oo當溫度在

38-60℃時,析出NaCICh;溫度高于60。(2時，NaCICh分解。

(1)圖甲所示裝置組裝完畢后，首先進行的操作是。

(2)C1對CIO2的生成有一定催化作用。反應開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，C1O2

的生成速率會大大提高。該過程經兩步反應完成，將其補充完整。

①2ClOa+2CL+4H+=C12T+2ClO2T+2H2。；

②(用離子方程式表示)。

(3)C裝置中應使用(填“冰”或“熱”)水浴；空氣流速過快或過慢，均會降低

NaCICh產率，其原因可能是。

(4)實驗室利用裝置乙分離C裝置中的NaCICh，Y處應連接一個裝置，目的是,

水浴加熱的溫度最好控制在______°C左右(填字母)。大量晶體析出后，過濾，洗滌,

干燥。

(5)圖乙中起冷卻作用的儀器名稱是。

(6)產品純度的測定：稱取機g產品配成100mL溶液，取25.00mL溶液，加入足量的KI

1

和稀H2SO4充分反應后加入指示劑，用cmol-L-Na2s2O3標準溶液滴定至終點

(L+2S2O；=2I-+S4O；),平均消耗標準溶液的體積為VmL,則產品中NaCICh的質量分

數是。(用含m、c、V的式子表示)

二、結構與性質

4.(2020?吉林長春?統考二模)鐵富化鉀(化學式為K3fFe(CN)6])主要應用于制藥、電

鍍、造紙、鋼鐵生產等工業。其煨燒分解生成KCN、FeC2>N2、(CN”等物質。

(1)鐵元素在周期表中的位置為,基態Fe3+核外電子排布式為。

(2)在[Fe(CN)6]3一中不存在的化學鍵有o

A.離子鍵B.金屬鍵C.氫鍵D.共價鍵

(3)已知(CN)2性質類似CL：

(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2OKCN+HC1=HCN+KC1HC三CH+HCNTH2c=CH—

ON

①KCNO中各元素原子的第一電離能由小到大排序為o

②丙烯睛(H2C=CH—C三N)分子中碳原子軌道雜化類型是；分子中。鍵和兀

鍵數目之比為。

(4)C22-和N2互為等電子體，CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似(如圖甲所示),

但CaC2晶體中啞鈴形的C2?-使晶胞沿一個方向拉長，晶體中每個Ca2+周圍距離最近的

C22-數目為。

(5)金屬Fe能與CO形成Fe(CO)5，該化合物熔點為-20℃,沸點為103C,則其固

體屬于晶體。

試卷第4頁，共6頁

(6)圖乙是Fe單質的晶胞模型。已知晶體密度為dg-cm-3,鐵原子的半徑為nm

(用含有d、NA的代數式表示)。

圖甲

5.(2021.吉林長春.統考二模)近年來，我國工程建設自主創新能力實現大跨越，尤其

在新材料研究方面有重大突破，回答下列問題：

(1)鈦是一種新興的結構材料?，比鋼輕、比鋁硬。基態鈦原子的價電子排布式為，與

鈦同周期的元素中，基態原子的未成對電子數與鈦相間的有種；

(2)鐵能與三氮嚏(結構見圖甲)形成多種配合物。

HNC

IN

N-

三氮唾環戊二烯

圖甲圖乙

①1mol三氮噗中所含c鍵的數目為mol；碳原子雜化方式是—；

②三氮唾的沸點為260℃,與之結構相似且相對分子質量接近的環戊二烯(結構見圖乙)

的沸點為42.5C,前者沸點較高的原因是。

(3)碳化鴇是耐高溫耐磨材料。圖丙為碳化鴇晶體的部分結構，碳原子嵌入金屬的晶格間

隙，并不破壞原有金屬的晶格，形成填隙化合物。

。鶴原子

?碳原子

圖丙圖丁

①在該結構中，每個鴇原子周圍距離其最近的碳原子有個:

②假設該部分晶體的體積為Ven?,碳化鴇的摩爾質量為Mg-moH,密度為4g町!!!，,

則阿伏加德羅常數的值刈用上述數據表示為o

③金屬鎂的晶體結構與碳化鋁相似，金屬鎂的晶胞可用圖丁表示，已知鎂原子的半徑為

rpm,晶胞高為hpm,求晶胞中鎂原子的空間利用率(用化簡后含字時小r和h

的代數式表示)

6.(2022?吉林長春?統考二模)Li、Fe、As、Zn等均為重要的合金材料?，回答下列問題

(l)Li的焰色反應為紫紅色，很多金屬元素能產生焰色反應的原因是

(2)KSCN和K4［Fe(CN)6］常用于檢驗Fe3+,SCN-的立體構型為,K“Fe(CN)6］中所

含元素電負性由大到小的順序為。

⑶H3ASO3的酸性弱于H3ASO4的原因為。含神有機物”對氨基苯腫酸”的結構簡

式如圖，As原子軌道雜化類型為,Imol對氨基苯腫酸含6鍵數目為。

O

H>N—》—As—OH

OH

(4)鋅和鎘位于同一副族，而鋅與銅相鄰。現有4種銅、鋅元素的相應狀態，

①鋅：［Ar］3dm4s2、②鋅：［Ar］汰③銅：［Ar］3d”>4si、④銅:［Ar］3d??失去1個電

子需要的能量由大到小排序是(填字母)。

A.④②①③B.④②③①C.①②④③D.①②

(5)Li2O為離子晶體，具有反螢石結構，晶胞如下圖所示。則02-配位數為,若

晶胞參數為bnm,阿伏加德羅常數的值為NA，則LizO的密度為g-cm/列出計

算式即可)。

試卷第6頁，共6頁

參考答案:

1.除去氯氣中的HC1氣體：觀察產生氣泡的速度來調節流速和體積比1:32c12+

2Na2CO3+H2O=C12O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去CbO中的Cb，提高制得的

HC1O的純度DBC制備的HC1O的濃度大，純度高，不含有Cl-57.6

【分析】該實驗屬于物質制備類實驗，所需原料為氯氣和空氣，并且要注意體積比1:3這個

要求；因此就出現了這兩個問題：(1)原料CL含有雜質需要除雜；(2)如何準確地控制兩種原

料氣體積比；帶著問題分析每個裝置的作用就不難發現D裝置就恰好能解決上述兩個問題。

接下來，由于B中的制備反應是氣體與固體的反應，所以產物中肯定含有未反應完全的原

料氣，所以這里又出現了一個問題：未反應完的原料氣是否會干擾后續的制備，如何除去；

通過分析不難發現裝置C恰好可以解決上述問題；最終在裝置E中，成功制備了純度較高

的次氯酸溶液。

【詳解】(1)裝置D的作用一方面要對裝置A制備的CL進行凈化除雜，另一方面也要保證

空氣和氯氣的最佳體積比；所以D的作用為：除去氯氣中的HC1雜質，同時觀察氣泡的速

度來調節氯氣和空氣的體積比至1:3；

(2)根據題意，B中發生的反應為2cl2+2Na2cO3+H2O=CLO+2NaCl+2NaHCC>3，CbO中

的O為-2價，。為+1價，所以該反應是氯元素的歧化反應；根據C12O中氯和氧的價態可

推測其結構為C1-O-C1；

(3)題干中提到，用水吸收CbO制得次氯酸溶液，CLO中不能含有CL,而B處的反應是氣

體與固體的反應，必然會有一部分CL無法反應，因此，需要對B裝置的出口氣體進行除氯

氣操作，C中的CCL.由于與CL極性相近，可以將CL吸收，所以C的作用即：除去C1?。中

的Cb,提高次氯酸溶液的純度；

(4)結合以上分析，可知連接順序為A—D-B—C—E；

(5)氯氣直接溶解在水中會生成鹽酸雜質，并且由于Cb在水中溶解度很小，所以制備的次氯

酸的濃度也不高，因此該方法的優點為：制備的次氯酸溶液濃度大，純度高；

(6)由題可知，E中次氯酸的含量為0.4mol,根據E中發生的反應：CLO+HQMZHCIC),可

知E中參與反應的"(CkO)=0.2mol,所以總共生成的C12O的物質的量為?(C12O)&=0.25mol。

根據CbO的制備反應方程式可知，所需碳酸鈉的物質的量為：n(Na2CO3)=0.5mol,那么至

少需要含水量8%的碳酸鈉的質量為

答案第1頁，共7頁

_〃(Na2coJxM(Na2co3)_0.5molx106g/mol

m-w-1-8%x-S°

【點睛】在考慮制備類實驗的裝置連接順序時.，可先找出其中的原料發生裝置，反應制備裝

置和尾氣處理裝置，再根據具體信息考慮這些裝置之間的除雜干燥防倒吸問題，最終設計出

合理的連接順序。

2.濃硝酸球形(或蛇形)冷凝管平衡氣壓，使混合酸能順利留下防止副反應發

生分液b其中溶有濃硝酸分解的二氧化氮無水氯化鈣或無水硫酸鎂等固體干燥

劑苯

【分析】制備、提純硝基苯流程：苯環上的一個氫原子能與硝酸中的硝基發生取代反應得到

硝基苯，所以反應①的化學方程式為：+HO-NO2^->QjpNOz+HzO,混

合物為苯、硝基苯、濃硝酸、濃硫酸，硝基苯是油狀液體，難溶于水，密度比水大，苯微溶

于水，與硝基苯互溶，在下層，步驟②為分離互不相溶的液態混合物，應采取分液操作；粗

產品1中有殘留的硝酸及硫酸，步驟③依次用蒸播水、Na2cCh溶液、蒸儲水洗滌，除去粗

產品中殘留的酸，有機層為苯和硝基苯的混合物，還殘留有水，步驟④用無水CaCb或無水

硫酸鎂干燥有機混合物，過濾，步驟⑤進行蒸儲，分離苯和硝基苯，得到純硝基苯，據此結

合有機物的性質與應用回答問題。

【詳解】(1)濃硫酸密度大于濃硝酸，濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，則該實驗中配制

混酸應將濃硫酸注入濃硝酸中，及時攪拌和冷卻，以防止液體暴沸；苯、濃硝酸沸點低，易

揮發，球形(或蛇形)冷凝管能更好冷凝回流揮發的苯、濃硝酸，從而可減少反應物的損失，

提高轉化率；和普通分液漏斗相比，恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內外壓強，使混合

酸順利滴下；

(2)濃硫酸和濃硝酸是強腐蝕性酸，且具有強氧化性，溫度不能過高，應控制在50~60。(2,溫

度過高有副反應發生；混合物為苯、硝基苯、濃硝酸、濃硫酸，硝基苯是油狀液體，難溶于

水，密度比水大，苯微溶于水，與硝基苯互溶，在下層，步驟②為分離互不相溶的液態混合

物，應采取分液操作：

(3)最后一次水洗后分液得到粗產品2為硝基苯和苯的混合物，采用分液方法分離，因為硝

基苯的密度比水大，所以粗產品2應從分液漏斗下口放出，故選b；

(4)粗產品1中除了硝基苯，還溶入了濃硝酸，濃硝酸受熱易分解，溶有濃硝酸分解產生的

二氧化氮導致其呈淺黃色：

答案第2頁，共7頁

(5)步驟③依次用蒸儲水、Na2cCh溶液、蒸儲水洗滌，除去粗產品中殘留的酸，有機層為苯

和硝基苯的混合物，還殘留有水，步驟④用無水CaCE或無水硫酸鎂干燥有機混合物，過濾,

得到苯和硝基苯的混合物；

(6)步驟⑤為蒸儲操作，分離苯和硝基苯，根據表格數據可知，苯的沸點為80℃,硝基苯的

沸點為210.9℃,則錐形瓶中收集到的物質為苯。

3.(1)檢查裝置氣密性

(2)H2O2+CL=2C1-+O2+2H+

(3)冰空氣流速過慢，ClCh不能被及時移走，濃度過高導致分解；空氣流速過快，C1O2

不能被充分吸收

(4)減小裝置內的壓強，降低沸點b

(5)直形冷凝管

【分析】由實驗裝置圖可知，裝置A中過氧化氫溶液與氯酸鈉和稀硫酸混合溶液反應制備

二氧化氯，裝置B為空載儀器，做安全瓶起防倒吸的作用，裝置C中二氧化氯氣體在冰水

浴中與過氧化氫和氫氧化鈉混合溶液反應制備亞氯酸鈉。

(1)

由分析可知，實驗中有二氧化氯氣體的生成與消耗，為防止氣體逸出發生意外事故，實驗前

必須檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；

(2)

由題意可知，氯離子做催化劑的第二步反應為過氧化氫與氯氣反應生成氧氣和鹽酸，反應的

離子方程式為H2O2+C12=2CL+O2+2H+,故答案為：H2O2+Cb=2CL+O2+2H+；

(3)

由分析可知，為防止溫度過高導致過氧化氫發生分解，同時為能增大二氧化氯在溶液中的溶

解度和降低次氯酸鈉的溶解度便于析出，實驗時應在冰水浴中反應制備二氧化氯；由題意可

知，反應中通入空氣的目的是將二氧化氯氣體趕到裝置C中與過氧化氫和氫氧化鈉混合溶

液反應制備亞氯酸鈉，同時起到稀釋作用，防止二氧化氯濃度過大而分解，所以實驗中空氣

流速既不能過快也不能過慢，否則會造成亞氯酸鈉的產率降低，故答案為：冰水浴；空氣流

速過慢，C102不能被及時移走，濃度過高導致分解；空氣流速過快，不能被充分吸收;

答案第3頁，共7頁

(4)

由題意可知，實驗室利用裝置乙分離C裝置中的亞氯酸鈉時，應在Y處連接一個抽氣泵，

通過抽氣減小裝置內的壓強，降低過氧化氫的沸點，防止溫度過高過氧化氫發生分解，無法

冷凝收集得到過氧化氫；由題意可知，溫度高于6(TC時，次氯酸鈉會發生分解，所以水浴

加熱的溫度應控制在55(,故選b,故答案為：減小裝置內的壓強，降低沸點：b；

(5)

由實驗裝置圖可知，圖乙中起冷卻作用的儀器為直形冷凝管，故答案為：直形冷凝管；

(6)

由得失電子數目守恒和題給方程式可得如下關系式：NaCICh—2L-4Na2s2O3,由滴定消耗丫

mLcmol/L硫代硫酸鈉溶液可知，，“g產品中亞氯酸鈉的質量分數為

cVx103m4*olxx4x90.5g/mol181cV..且181cV..

46xl00%=——%,故答案為：——%o

20/n20m

/ng

4.第四周期VDI族[Ar]3d$或Is22s22P63s23P63d5ABK<C<O<

Nspsp*22:14分子J-^-xlO7

4]]d>NA

【分析】(l)Fe的原子序數是26,根據構造原理知Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,據此

3+

確定其在周期表的位置；基態Fe失去4s上2個電子和3d軌道上1個電子即為Fe;

(2)根據化學鍵的類型和特點解答，注意氫鍵是分子間作用力，不是化學鍵；

(3)①KCNO由K、C.N、。四種元素組成，K為金屬、容易失去電子，第一電離能最小，C、

N、O位于第二周期，但N的p軌道是半充滿狀態、能量最低；

②丙烯睛(H2C=CH-C三N)分子中碳原子VSEPR構型有兩種形式：平面三角形和直線形，雜

化方式也有sp、sp?兩種形式，其中C=C含有1個。鍵和1個兀鍵、ON含有1個。鍵和2

個兀鍵，C-H都是c鍵，確定分子中c鍵和兀鍵數目，再求出比值；

(4)1個Ca?+周圍距離最近且等距離的C2z-應位于同一平面，注意使晶胞沿一個方向拉長的特

點；

(5)Fe(CO)5的熔點、沸點均不高，類似于分子晶體的特點；

(6)Fe單質的晶胞模型為體心立方堆積，晶胞的原子均攤數為8X：+1=2,晶胞的質量為

O

2x56112,I112

-g,晶胞體積V=^cm3、邊長a=cm,根據Fe原子半徑r與晶胞邊長a關系

答案第4頁，共7頁

求出Fo

【詳解】(l)Fe的原子序數是26,根據構造原理知Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,位于

第四周期VID族據;基態Fe失去4s上2個電子和3d軌道上1個電子即為Fe3+,所以基態Fe3+

核外電子排布式為)[Ar]3d5或Is22s22P63s23P63d5故答案為：第四周期VID族，[A。3d5或[Ar]3d5

或Is22s22P63s23P63d5；

(2)[Fe(CN)6]3-是陰離子，是配合物的內界，含有配位鍵和極性共價鍵，金屬鍵存在于金屬晶

體中，氫鍵是分子間作用力，不是化學鍵，故選AB；故答案為：AB；

(3)①KCNO中K為金屬、容易失去電子，第一電離能最小，C、N、0位于第二周期，但N

的p軌道是半充滿狀態、能量最低，所以第一電離能大于0,C的非金屬性小于0,第一電

離能小于0,所以第一電離能由小到大排序為K<C<0<N；故答案為：K<C<O<N；

②丙烯晴(H2C=CH-C=N)分子中碳原子VSEPR構型有兩種形式：平面三角形和直線形，雜

化方式也有sp、sp2兩種形式，其中C=C含有1個o鍵和1個兀鍵、ON含有1個o鍵和2

個兀鍵，C-H都是◎鍵，所以分子中c鍵和兀鍵數目分別為6、3,c鍵和兀鍵數目之比為

6:3=2:1；故答案為：sp、sp2；2:1；

(4)依據晶胞示意圖可以看出，晶胞的一個平面的長與寬不相等，再由圖中體心可知1個Ca2+

周圍距離最近的C2?-不是6個，而是4個，故答案為：4；

(5)根據Fe(CO)5的熔點、沸點均不高的特點，可推知Fe(CO)5為分子晶體；故答案為：分子;

(6)Fe單質的晶胞模型為體心立方堆積，晶胞的原子均攤數為8x：+l=2,晶胞的質量為

O

2x56112,112

k晶胞體積丫=西向、邊長a=甌曲,Fe原子半徑r與晶胞邊長a關系為

4r=￡a,所以『3a=^x7nm；故答案為：—JxlO\

44'd.N*44J

5.3d24s238sp2三氮唾分子間可形成氫鍵，而環戊二烯分子間不能形成氫

皿46M四I.4岳r

鍵6k7五-或二——

dV3V3h9h

【詳解】(1)鈦元素的原子序數為22,位于元素周期表第四周期IVB族，基態原子的價電子

排布式3d24s2；鈦原子核外有2個未成對電子，第四周期有2個未成對電子的原子含有Ni、

Ge、Se三種元素，故答案為：3d24s2；3；

(2)①共價化合物中成鍵原子之間只能形成一個o鍵，由三氮喋的結構簡式可知分子中含有

8個。鍵，則1mol三氮哇分子中所含。鍵的數目為8mol；氮呼分子中只含有雙鍵碳原子，

答案第5頁，共7頁

則碳原子的雜化方式為sp2雜化，故答案為：8：sp2;

②三氮唾分子中含有原子半徑小、非金屬性強的N原子，三氮唾分子間可形成氫鍵，而環

戊二烯分子中不含有N原子，分子間不能形成氫鍵，則三氮哇的沸點高于環戊二烯，故答

案為：三氮嚶分子間可形成氫鍵，而環戊二烯分子間不能形成氫鍵;

(3)①由晶胞結構可知，晶胞中每個鴇原子周圍距離其最近的碳原子有6個，故答案為：6；

②由晶胞結構可知，晶胞中鴇原子的個數為l+2x；+12x\+6xg=6個，由質量公式可得：

察=Vd,解得阿伏加德羅常數的值M為黑，故答案為：饕；

NAdVdV

③由晶胞結構可知，晶胞中鎂原子的個數為1+8X：=2,則晶胞中鎂原子的體積為2x生匚

83

pm3；晶胞丁中虛線所標的四個硬球關系為正四面體關系，晶胞的體對角線為鎂原子的原子

半徑的4倍，則晶胞的邊長為2rpm,由晶胞高為hpm可知，晶胞體積為⑵聲sin60。

-4萬「4A

pm3=26Fh,則晶胞中鎂原子的空間利用率為，故答案為：盍或

2y/3rh''

4>/3^r

9h

6.(1)電子從較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能

量

(2)直線形N>C>K

(3)與H3ASO4相比，H3ASO3中碑的氧化態較低，對羥基的吸引力較弱，H+的電離趨勢減

3

弱，所以H3ASO3的酸性弱于H3ASO4sp19NA

(4)A

4x30

(5)87

NAx(bxlO),

【解析】⑴

電子從高能態躍遷到低能態時，要釋放能量，所以金屬焰色反應原理是激發態的電子從能量

較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區域)光的形式釋放能量，故答案

為：電子從較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量