广东省广州市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2

广东省广州市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2

一、实验题

1．（2020·广东广州·统考二模）乙酸正丁酯是无色透明有果香气味的液体。实验室制备乙酸正丁酯的反应方程式如下：CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。制备流程和有关数据如下：

已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水组成的三元共沸物的沸点为90.7℃。

反应装置如图所示。在烧瓶中加入反应物和沸石，分水器中加入一定体积水，80℃反应15分钟，然后提高温度使反应处于回流状态，分水器中液面不断上升，当液面达到分水器支管口时，上层液体返回到烧瓶中。

回答下列问题：

(1)仪器甲的名称是___。步骤①在80℃反应时温度计水银球置于___(填“a”或“b”)处。

(2)使用分水器能提高酯的产率，原因是___(用平衡移动原理解释)。

(3)步骤②观察到___(填标号)现象时，酯化反应已基本完成。

A．当分水器中出现分层          B．分水器中有液体回流至烧瓶

C．分水器水层高度不再变化      D．仪器甲有液体滴落

(4)若反应前分水器中加水不足，会导致___，使产率偏低。

(5)步骤③操作a的名称是___。

(6)步骤④中，依次用10%Na2CO3溶液、水洗涤有机相，分出的产物加入少量无水MgSO4固体，蒸馏，得到乙酸正丁酯4.64g。加入10%Na2CO3溶液的目的是除去___。乙酸正丁酯的产率为___%。

2．（2021·广东广州·统考二模）实验室以为原料，用两种方法制备高锰酸钾。已知：在浓强碱溶液中可稳定存在，溶液呈墨绿色，当溶液碱性减弱时易发生反应：

(1)法。实验装置如图。

①反应一段时间后，用玻璃棒蘸取溶液滴在滤纸上，仅有紫红色而没有绿色痕迹，由此可知_______。

②停止通入，过滤除去_______(填化学式，下同)，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，抽滤得到粗品。若通入过多，产品中可能混有的杂质是_______。

(2)电解法。实验装置如图。

①阳极的电极反应式为_______，阴极产生的气体为_______(填化学式)。

②与法相比，电解法的主要优点是_______(写一条)。

(3)高锰酸钾可用于测定软锰矿中的含量，实验过程如下：

称取m g样品于锥形瓶中，加入溶液，加稀酸化，充分反应后，用，标准溶液滴定过量的，消耗溶液。

①滴定终点时溶液的颜色变化是_______。

②软锰矿中的质量分数表达式为_______。

3．（2022·广东广州·统考二模）SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂。回答下列问题：

(1)实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为_______。欲净化与收集SO2，选择必要装置，按气流方向连接顺序为_______(填仪器接口的字母编号)。

(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质，选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。

已知：2NaHSO3Na2S2O5+H2O。

试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液

(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。

已知该反应的化学方程式为：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。若空气流速为a m3·min-1，当观察到_______时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是_______mg·m-3。

二、结构与性质

4．（2020·广东广州·统考二模）铜碘杂化团簇具有优异的光学性能，可用于制备发光二极管、发光墨水、生物成像仪器等。一种铜碘杂化团簇的合成路线如图：

(1)已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著的物质，由此判断SbCl3中主要含有的化学键类型是___。

(2)Sb为第四周期VA族元素，预测SbCl3的立体结构为___。

(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3，乙醚)中氧原子以及中碳原子的杂化类型分别是___、___。

(4)CuI中Cu+的核外电子排布式为___。

(5)SbCy3只能与一个Cu+配位的原因是___。

(6)已知上述铜碘杂化团簇属四方晶系，晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，棱间夹角为α=β=γ=90°，平均一个晶胞含有一个铜碘杂化团簇，该团簇的化学式为___。设阿伏加德罗常数的值为NA，已知SbCy的相对分子量是371，则该铜碘杂化团簇的密度是___g·cm-3(列计算式)。

5．（2021·广东广州·统考二模）过渡金属硫族化合物为具有良好可控性的半导体材料，可用于太阳能电池制备、激光技术、光催化水的裂解等领域。的其中一种制备方法是以CuS、ZnS、和Cu为原料高能球磨后，在气氛中退火。回答下列问题：

(1)所给电子排布图中，能表示基态S原子3p轨道电子状态的是_______(填标号)。

A．B．

C． D．

(2)基态的价层电子排布式是_______。

(3)CuS由与反应制备。根据价层电子对互斥模型，中心原子价层电子对数为_______。的空间构型为_______。

(4)的晶体类型与CuS相同，除上述用途外，也用于制作火柴头。火柴燃烧时，转化为和，这三种物质熔点由高到低的顺序是_______。

(5)的四方晶胞如图所示。

①Sb位于晶胞的顶点和体心，则图中A代表的原子是_______。

②原子A的坐标为，原子B的坐标为，则原子C的坐标为_______。

③设阿伏加德罗常数的值为，则的密度为_______(列出计算表达式)。。

6．（2022·广东广州·统考二模）氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：

(1)基态N原子的核外电子排布式为_______，第一电离能：I1(N)_______I1(O)(填“大于”或“小于”)。

(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物，NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式)。

(3)[N5]+[AsF6]-是一种全氮阳离子形成的高能物质，其结构如图所示，其中N原子的杂化轨道类型为_______。

(4)科学家近期首次合成了具有极性对称性的氮化物钙钛矿材料-LaWN3，其立方晶胞结构如图所示，晶胞中La、W、N分别处于顶角、体心、面心位置，晶胞参数为a nm。

①La与N间的最短距离为_______nm，与La紧邻的N个数为_______。

②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则在新的晶胞中，La处于_______位置，N处于_______位置。

③设LaWN3的式量为Mr，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式)。

参考答案：

1．     球形冷凝管     b     分水器能分离出产物中的水，将未反应的正丁醇回流到烧瓶，使平衡向生产酯的方向移动，提高酯的产率     C     回流时正丁醇不能全部返回到烧瓶     分液     混在产品中的硫酸和醋酸     74

【分析】正丁醇、冰醋酸、浓硫酸80℃反应15分钟，加入碎瓷片防止爆沸，得到乙酸正丁酯，再提高温度使反应处于回流状态，分水器能分离出产物中的水，将未反应的正丁醇回流到烧瓶， 再将液体分液得到乙酸正丁酯和水，再将乙酸正丁酯纯化可得到产品，据此分析。

【详解】(1)仪器甲的名称是球形冷凝管，由于反应在蒸馏烧瓶中进行，反应的温度在80℃，温度计水银球应置于b处；

(2)使用分水器能提高酯的产率，原因是分水器能分离出产物中的水，将未反应的正丁醇回流到烧瓶，使平衡向生产酯的方向移动，提高酯的产率；

(3)A．当分水器中出现分层，说明开始产生乙酸正丁酯，不能确定酯化反应已完成，故A不符合题意；

B．分水器中有液体回流至烧瓶，说明开始产生乙酸正丁酯，不能确定酯化反应已完成，故B不符合题意；

C．分水器水层高度不再变化 ，证明酯化反应已完成，不再产生酯了，故C符合题意；

D．仪器甲有液体滴落，说明分水器中的液体在冷凝回流，不能确定酯化反应已完成，故D不符合题意；

答案选C。

(4)若反应前分水器中加水不足，回流时正丁醇不能全部返回到烧瓶，会导致使产率偏低；

(5)步骤③操作a的名称是分液，用于分离互不相溶的液体，经分液得到乙酸正丁酯和水；

(6)步骤④中，依次用10%Na2CO3溶液、水洗涤有机相，醋酸的沸点与乙酸正丁酯的相差不大，硫酸难挥发，未反应的硫酸也会和醋酸一起留在蒸馏烧瓶中，加入10%Na2CO3溶液的目的是除去混在产品中的硫酸和醋酸；已知加入5mL丁醇和3.5mL冰醋酸，根据m=ρV计算得到冰醋酸和正丁醇的质量分别为m(CH3COOH)=3.5mL×1.05g/mL=3.675g，m (CH3CH2CH2CH2OH)=0.8g/mL×5mL=4g，根据化学反应：

通过计算可知，醋酸过量，正丁醇完全反应，利用正丁醇计算乙酸丁酯的质量，设乙酸正丁酯的质量为x，

，解得x=6.27g

乙酸正丁酯的产率为74%。

【点睛】关于产率计算时，需注意判断醋酸过量还是正丁醇过量，利用完全反应的正丁醇计算产率。

2．     基本完全反应生成了                         纯度高，产率高     最后一滴溶液由无色变为紫色，且30s内不褪色    

【分析】用两种方法制备高锰酸钾：当溶液碱性减弱时易发生反应：，法：通入，溶液酸性逐渐减弱，同时生成K2CO3，若过多，会与KOH反应生成；电解法：阳极为：，阴极为：，电解法副产物更少，杂质更少，产品纯度更高，产率更高；写出测定过程中发生两个反应方程式，根据方程式或关系式计算。

【详解】(1)①溶液有紫红色说明生成，而没有绿色痕迹，说明基本反应完成；故答案为：基本完全反应生成了；

②通入，溶液酸性逐渐减弱，由题目信息可知同时生成的还有沉淀，可通过过滤除去；故答案为：；

若过多，会与KOH反应生成，故产品中还可能混有。故答案为：；

(2)①由题可写出电极方程式：

阳极为：

阴极为：

故答案为：；；

②和(1)中法相比，电解法副产物更少，杂质更少，产品纯度更高，产率更高。故答案为：纯度高，产率高；

(3)由题可知测定过程中发生两个反应，首先是，反应完成后剩余再与反应：。当反应完成后，剩余，溶液变为紫色。

① ②

故测得质量为，

质量分数为，故答案为：最后一滴溶液由无色变为紫色，且30s内不褪色；。

3．(1)     H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑     baefgh

(2)     向其中加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液     出现白色沉淀     酸性KMnO4溶液     溶液褪色

(3)     蓝色变为无色    

【分析】H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，装置连接顺序按照制取气体、净化、收集，尾气处理连接。在检验物质成分时，若样品已经变质，则溶液中含有，可根据BaSO4是白色既不溶于水也不溶于酸的性质检验；若样品为完全变质，则溶液中含有，该物质具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，据此判断。在测定空气中SO2的含量时，可根据方程式SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI中物质转化关系，n(SO2)=n(I2)，结合m=n·M计算SO2的质量，再结合空气的流速及通气时间计算该空气样品中SO2的含量。

【详解】（1）实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为：H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑；

实验室用上述方法制取的SO2中含有水蒸气，可浓硫酸吸收，导气管长进短出。然后根据SO2气体的密度比空气大，用向上排空气的方法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置按气流方向连接顺序为baefgh；

（2）II．取少量实验I的溶液，溶于足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀，则样品已氧化变质；

III．另取实验I的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质；

（3）在100 mL0.1000 mol/L碘溶液中含有溶质I2的物质的量n(I2)=0.1000 mol/L×0.1 L=0.0100 mol，含有SO2的空气不断通入碘水中，发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，当碘水中I2恰好消耗完全时，含有淀粉的I2溶液蓝色消失，此时停止通入空气，达到滴定终点，根据物质转化关系可知：n(SO2)=n(I2)=0.0100 mol，m(SO2)=0.0100 mol×64 g/mol=0.6400 g=640 mg，通入空气的体积V=a m3·min-1×t min=at m3，故该空气样品中SO2的含量是：。

4．     共价键     三角锥形     sp3     sp2     1s22s22p63s63p63d10或[Ar]3d10     SbCy3中Sb只含一对孤对电子     Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12或Cu4I4Sb4C72H132    

【分析】(1)SbCl3属于挥发性显著的物质属于共价化合物，含有共价键；

(2)根据VSEPR模型判断杂化方式，再判断分子的立体构型；

(3)根据VSEPR模型判断杂化方式；

(4)根据构造原理写出29号元素Cu的核外电子排布式，再写出Cu+的核外电子排布式；

(5)根据SbCy3的结构确定只能与一个Cu+配位的原因；

(6)根据铜碘杂化团簇的铜原子，碘原子，SbCy3的数目，写出团簇的化学式；利用进行计算。

【详解】(1)已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著的物质，说明沸点低，一般为共价化合物，主要含有的化学键类型是共价键；

(2)Sb为第四周期VA族元素，最外层5个电子，SbCl3分子中Sb与三个氯原子形成三对单键，剩余一对孤对电子，杂化方式为sp3，SbCl3分子的立体结构为三角锥形；

(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3，乙醚)中氧原子成了两对单键，剩余两对孤对电子，价层电子对为4对，杂化方式为sp3杂化， 中六个碳原子共平面，碳原子的杂化类型sp2杂化，剩余一个p轨道垂直于苯环的平面形成一个大π键；

(4)29号元素Cu的核外电子排布式为：1s22s22p63s63p63d104s1或[Ar]3d104s1，CuI中Cu+失去最外层的一个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s63p63d10或[Ar]3d10；

(5)SbCy3中Sb只含一对孤对电子，故只能与一个Cu+配位；

(6)根据图示，铜碘杂化团簇的铜原子，碘原子，SbCy3个数都为4个，该团簇的化学式为Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12由于SbCy3中Cy为C6H11，故分子式还可以是Cu4I4Sb4C72H132；

设阿伏加德罗常数的值为NA，已知SbCy的相对分子量是371，晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，棱间夹角为α=β=γ=90°，晶胞的体积为a×b×c×10-21 cm-3，则该铜碘杂化团簇的密度是

。

5．     AC          4     正三角形          Cu     (1，，)    

【详解】(1)硫元素的原子序数为16，基态硫原子的价电子排布式为3s23p4；

A．符合核外电子排布规律，故正确；

B．由洪特规则可知，电子在能量相同的轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，则违背洪特规则， 故错误；

C． 符合核外电子排布规律，故正确；

D．由泡利不相容原理可知，一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋相反，则违背泡利不相容原理，故错误；

AC正确，故答案为：AC；

(2)铜元素的原子序数为29，价层电子排布式为3d104s1，则基态亚铜离子的价层电子排布式为3d10，故答案为：3d10；

(3)硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤孤对电子对数为0，则离子的空间构型为平面正三角形，故答案为：4；正三角形；

(4)分子晶体的熔点小于离子晶体，二氧化硫为分子晶体，三氧化二锑和三硫化二锑都为离子化合物，则二氧化硫的熔点最低；离子晶体中，离子键越强，晶体的熔点越高，由于氧离子的离子半径小于硫离子，锑离子和氧离子形成的离子键强于锑离子和硫离子形成的离子键，三氧化二锑的熔点高于三硫化二锑，则三种物质熔点由高到低的顺序为，故答案为：；

(5) ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的锑原子个数为8×+1=2，位于面上的小黑球的个数为8×=4，位于面心和棱上的小灰球的个数为2×+4×=2，位于体内的大白球的个数为8，由晶体的化学式为可知，小黑球A、B、C均为铜原子，小灰球为锌原子，大白球为硫原子，故答案为：Cu；

②由位于yz面上的原子A的坐标为和位于xz面上的原子B的坐标为可知，位于xyz面上的原子C的坐标为(1，，)，故答案为：(1，，)；

③设晶胞的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=[ (a×10—10) 2 ×2a×10—10]×d，解得d=，故答案为：。

6．(1)     1s22s22p3     大于

(2)NH3> AsH3>PH3

(3)sp、sp2

(4)          12     体心     棱心    

【详解】（1）N为7号元素，基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：I1(N)大于I1(O)。

（2）分子中N原子的电负性比较强，在氨气分子间存在氢键，导致沸点升高；NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3> AsH3>PH3。

（3）能形成双键的N原子除σ键、π键，还存在孤电子对，采用sp2杂化；形成叁键的2个氮原子为直线型结构，为sp杂化，故N原子的杂化轨道类型为sp、sp2。

（4）①晶胞参数为a nm ，La与N间的最短距离为面对角线的一半，为；由图可知，与La紧邻的N个数为12。

②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则可以将晶胞向外延伸，在新的晶胞中，La处于8个W构成的立方体的体心位置，N处于2个W构成的棱的棱心位置。

③设LaWN3的式量为Mr，阿伏加德罗常数的值为NA；晶胞中La原子位于顶点一个晶胞中La原子数目为，W原子位于晶胞内部，一个晶胞中W原子数目为1，N原子位于面心，一个晶胞中N原子数目为，则晶胞质量为；晶胞参数为a nm，则晶胞体积为，所以密度为g·cm-3。