辽宁省大连市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-实验、结构与性质题

辽宁省大连市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-实验、结构与性质题

一、实验题

1．（2020·辽宁大连·二模）在目前市面上防护新冠病毒的消毒剂中，二氧化氯消毒剂是相对高效更安全的产品。二氧化氯的熔点为，沸点为，易溶于水但不与水反应，在生产和使用时必须用空气、二氧化碳、氮气等“惰性”气体进行稀释，但温度过高、气相浓度过大时均易发生爆炸。工业上用稍潮湿的和草酸在时反应制得（如下图所示），在装置内用冷水吸收。

（1）装置A中发生反应：（未配平），当生成时，同时产生标准状况下的体积是______。

（2）实验时，对A装置进行加热操作还需要的玻璃仪器有酒精灯、_____、_______。

（3）本实验哪些设计从实验安全角度考虑______。（填2条）

（4）装置D中，与溶液反应可生成两种盐，且二者物质的量之比为，其中一种是。

①写出与溶液反应的离子方程式_______。

②已知饱和溶液随温度变化情况如下图：

从溶液中获得晶体的操作步骤为：减压蒸发结晶→______→______→干燥，得到成品。（选择合适的操作编号填空）

A．冷却到室温后，过滤  B．趁热过滤  C．常温洗涤  D．冰水洗涤  E.的温水洗涤

采用减压蒸发的原因是_____。

（5）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，、、三种消毒杀菌剂的消毒效率由小到大的顺序是____（填化学式）。

2．（2021·辽宁大连·统考二模）苯甲酸是一种重要原料。实验室可以用高锰酸钾在中性条件下氧化甲苯(副产品为MnO2)制得，有关数据如下：

合成步骤：

①在装有电动搅拌，温度计和球形冷凝管的三颈烧瓶中加入2.7mL甲苯和100mL蒸馏水，分批加入8.5g高锰酸钾固体，回流4小时。

②反应结束后，趁热过滤，热水洗涤后，冰水冷却，盐酸酸化，抽滤，洗涤，沸水浴干燥得苯甲酸粗品。

回答下列问题；

(1)基态Mn原子的电子排布式：_______。

(2)请写出甲苯被高锰酸钾氧化的化学反应方程式：_______。

(3)球形冷凝管的作用是_______，步骤①中反应完全的现象是_______。

(4)实验过程中，发现滤液呈紫色，盐酸酸化时产生了黄绿色气体，酸化操作前加入最理想的_______溶液消除过量的高锰酸钾。

A．NaHSO3                B．H2O2                C．Na                D．FeCl3

(5)重结晶时，苯甲酸粗品完全溶解后，须补加少量蒸馏水，目的是_______。

(6)副产品MnO2是碱式锌锰电池的正极材料，放电时产生MnO(OH)，正极的反应式为_______。

3．（2022·辽宁大连·统考二模）过碳酸钠俗称固体双氧水，是由碳酸钠、过氧化氢和水三组分体系利用氢键所形成的不稳定的复合物，高温下容易分解，易溶于水。可以替代过氧化钙作为水产养殖业的供氧剂，给在贮运过程中的鱼、虾等生物供氧保鲜，放氧速率高于过氧化钙。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠，装置如图所示。

(1)装置中仪器A的名称为_______。

(2)按图连接好装置后，先将饱和溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入溶液，在磁力搅拌下充分反应。下列物质中，可作为稳定剂使用的是_______。

A． B． C． D．

(3)反应过程中要控制温度不能太高，原因是________

(4)反应后向混合物中加入固体，搅拌、静置、过滤、洗涤、低温干燥，得到过碳酸钠固体。加入固体的作用是________

(5)过碳酸钠样品纯度的测定。

取配成溶液，取溶液于锥形瓶，加入足量稀硫酸，用溶液滴定至终点，消耗溶液(已知：)

①实验达到滴定终点的现象是_______；

②该过氧碳酸钠的产品纯度为_______(用字母表示)；

③滴定时间过长，测得过碳酸钠产品纯度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

二、结构与性质

4．（2020·辽宁大连·二模）、、、、是元素周期表中前四周期的元素，各周期至少含有一种元素，且原子序数依次增大。、、三种元素原子的最外层电子数相同，与能够形成原子之比为的化合物，是前四周期基态原子含有未成对电子数目最多的元素，与形成的晶体结构如图所示。试用元素符号回答下列问题：

（1）、、三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。

（2）与两种元素能够形成两种常见的化合物，则在这两种化合物分子中，原子的杂化方式分别为______和______，且这两种分子____（填选项）。

A 都是极性分子  B 都是非极性分子  C 其中一种是极性分子另一种是非极性分子

（3）元素处于周期表的____区，其单质晶体堆积模型的名称为_____。

（4）元素的基态原子价层电子排布图为______。

（5）已知能溶于某浓度的硝酸中，得到蓝色溶液的同时，会逸出一种与互为等电子体的纯净气体，则该反应的化学方程式为_____。经研究证实，所得溶液呈蓝色，是因为溶液中含有由、、三种元素形成的一种配位离子，试写出该离子的结构式______。

（6）由晶体的晶胞可知，离子呈简单立方堆积模型，形成立方体空隙，则离子对这些立方体空隙的填充率为_____。

参考答案：

1．     336     （大）烧杯     温度计     反应中生成的二氧化碳有稀释作用；用冷水吸收，防止温度高；装置防倒吸。（水浴加热，防止温度过高）。（合理答案即给分）                    （减压可降低沸点，较低温度下蒸发），避免晶体高温分解成和    

【分析】根据题干信息，结合实验装置分析可知，A装置为潮湿的KClO3和草酸在加热至60℃的条件下制取ClO2的装置，B为防倒吸装置，C装置用冷水吸收ClO2，D装置可吸收过量的ClO2，据此分析解答。

【详解】(1)装置A中发生反应，反应中KClO3为氧化剂，1molKClO3失去1mol电子生成ClO2，H2C2O4作还原剂，1molH2C2O4得到2mol电子，因此，根据得失电子守恒，可将方程式配平为，则当生成0.03molClO2时，产生0.015molCO2，标准状况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案为：336；

(2)根据上述分析可知，A装置为潮湿的KClO3和草酸在加热至60℃的条件下制取ClO2的装置，加热时可采用水浴加热，因此对A装置进行加热操作还需要的玻璃仪器有酒精灯、烧杯和温度计，故答案为：烧杯(大)；温度计；

(3)本实验中，水浴加热可防止温度过高，由于ClO2易溶于水，所以B是防倒吸装置，C装置用冷水吸收ClO2可防止温度高ClO2挥发，同时反应中生成的二氧化碳对气体有稀释作用，故答案为：反应中生成的二氧化碳有稀释作用；用冷水吸收，防止温度高；装置防倒吸。（水浴加热，防止温度过高）。（合理答案即可）；

(4)①根据已知信息，ClO2与NaOH溶液反应可生成两种盐，且二者物质的量之比为1：1，其中一种是NaClO2，反应为歧化反应，则另一种盐是NaClO3，离子方程式为，故答案为：；

②根据饱和NaClO2溶液随温度变化情况图分析可知，当温度低于38℃时，会析出NaClO2·3H2O，当温度高于60℃时，NaClO2会分解为NaCl和NaClO3，因此，为避免晶体高温分解成NaCl和NaClO3，从溶液中经减压蒸发结晶获得NaClO2晶体后，过滤后需要在38～60℃的温水进行洗涤，最后干燥得到成品，故答案为：B；E；(减压可降低沸点，较低温度下蒸发)，避免晶体高温分解成NaCl和NaClO3；

(5)ClO2在氯元素有+4价降低为-1价，则1molClO2转移电子5mol，消毒效率为5/67.5=1/15.5，1mol Na2FeO4转移电子为3mol，消毒效率为3/166，1molCl2转移电子为2mol，消毒效率为2/71，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为：ClO2＞Cl2＞Na2FeO4，故答案为：Na2FeO4＜Cl2＜ClO2。

2．     ［Ar］3d54s2     +2KMnO4+2MnO2+KOH+H2O     冷凝回流，使反应充分进行     三颈烧瓶内的液体不再分层     B     使杂质及苯甲酸充分溶解，便于重结晶得到纯净的苯甲酸     MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-

【详解】(1) Mn原子序数为25，故基态Mn原子的电子排布式为［Ar］3d54s2，故答案为：［Ar］3d54s2；

(2)根据题中已知，甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸钾，苯甲酸钾经酸化得苯甲酸，甲苯被高锰酸钾氧化的化学反应方程式为 +2KMnO4+2MnO2+KOH+H2O，故答案为：+2KMnO4+2MnO2+KOH+H2O；

(3) 球形冷凝管的作用是冷凝回流，使反应充分进行；三颈烧瓶内的液体不再分层即步骤①中反应完全，故答案为：冷凝回流，使反应充分进行；三颈烧瓶内的液体不再分层；

(4) 为防止引入新的杂质，最理想的试剂为H2O2，故答案为：B；

(5) 补加少量蒸馏水是确保所有物质完全溶解，提高重结晶后苯甲酸的纯度，使杂质及苯甲酸充分溶解，便于重结晶得到纯净的苯甲酸，故答案为：使杂质及苯甲酸充分溶解，便于重结晶得到纯净的苯甲酸；

(6) 正极反应式MnO2得电子生成MnO(OH)，Mn元素降1价，由元素守恒、电荷守恒得正极反应式为：MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-，故答案为：MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-。

3．(1)球形冷凝管

(2)C

(3)防止过氧化氢发生分解

(4)增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出

(5)     当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内不褪色     ×100%     偏低

【分析】该实验的目的是用饱和碳酸钠溶液和过氧化氢溶液反应制备过碳酸钠，并测定过碳酸钠样品的纯度。

【详解】（1）由实验装置图可知，装置中仪器A为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；

（2）A．氯化铁可以做过氧化氢分解的催化剂，不能作为稳定剂使用，故不符合题意；

B．二氧化锰可以做过氧化氢分解的催化剂，不能作为稳定剂使用，故不符合题意；

C．硅酸钠不与碳酸钠和过氧化氢反应，能作为稳定剂使用，故符合题意；

D．亚硫酸钠具有还原性，能与过氧化氢反应，不能作为稳定剂使用，故不符合题意；

故选C；

（3）过氧化氢受热易分解，所以反应过程中要控制温度不能太高，故答案为：防止过氧化氢发生分解；

（4）向反应后向混合物中加入氯化钠固体，氯化钠溶解于溶液能增大溶液中钠离子浓度，有利于过碳酸钠的析出，故答案为：增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出；

（5）①当过氧化氢与酸性高锰酸钾溶液恰好反应时，当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内不褪色说明滴定达到终点，故答案为：当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内不褪色；

②由题给方程式可得如下关系式： 5—15H2O2—6KMnO4，12.50mL溶液消耗VmL0.02000mol/L高锰酸钾溶液，则bg样品中过氧碳酸钠的产品纯度为×100%=×100%，故答案为：×100%；

③若滴定时间过长，过氧化氢会发生分解反应会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏小，导致测得过碳酸钠产品纯度将偏低，故答案为：偏低。

4．                              面心立方最密堆积                    50

【分析】是前四周期基态原子含有未成对电子数目最多的元素，则D为Cr元素；、、、、是元素周期表中前四周期的元素，各周期至少含有一种元素，且原子序数依次增大，Cr是第四周期，所以E也是第四周期，那么A、B、C为前三周期，则A为H元素；、、三种元素原子的最外层电子数相同，则C为Na元素，E为Cu元素；由图可知晶体每个晶胞中含有B个数为，C的个数为8，且B在第二周期，故B为O元素；综上所述，A、B、C、D、E分别为H、O、Na、Cr、Cu。

【详解】(1)根据分析，A、B、C分别为H、O、Na，H和O为非金属，电负性大于金属Na，且O的电负性大于H的电负性，故有电负性；

(2)H和O组成的化合物有H2O和H2O2，两种物质中O元素形成的都是单键，故都是sp3杂化；H2O分子空间构型为V型，正负电荷中心不重合，是极性分子，H2O2空间构型为折线形（），正负电荷中心不重合，也是极性分子，故选A；

(3)Cu元素处于周期表的ds区，Cu晶体的晶胞中，每一个面心和八个顶点上都有一个Cu原子，是典型的面心立方最密堆积；

(4)Cr是第24号元素，核外电子排布式属于洪特规则的特例，为[Ar]3d54s1，它的基态原子价层电子排布图为；

(5)根据分析，X为CuH。CuH与硝酸发生氧化还原反应，硝酸被还原后生成的气体为氮的氧化物，该气体与互为等电子体，故该气体为N2O，CuH与硝酸反应的化学方程式为：；H、O、Cu形成配合物，Cu2+提供空轨道，由H、O 形成的H2O提供孤对电子，形成四水合铜离子为蓝色，该离子的结构式为；

(6)Na+呈简单立方堆积模型，形成立方体空隙有8个，O2-占有4个，所以O2-对这些立方体空隙的填充率为50%；

【点睛】本题要注意第(2)题，由于H2O2中有两个O作为中心原子，H2O2的空间构型不是V型。但O形成的都是单键，单键都是sp3杂化。