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

广东省梅州市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．（2021·广东梅州·统考二模）高纯是广泛用于电子行业的强磁性材料。为白色粉末，难溶于水和乙醇，在潮湿环境下易被氧化，温度高于100℃开始分解。实验室以为原料制备。

(1)制备溶液：

①主要反应装置如图，缓缓通入经稀释的气体，三颈烧瓶中反应的化学方程式为___________。反应过程中，为使尽可能转化完金，在通入和比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有___________。(写出一点)

②已知实验室制取可采用：。选择如图所示部分装置与上图装置相连制备溶液，应选择的装置有___________。

③若用空气代替进行实验，缺点是___________。(酸性环境下不易被氧化)

(2)制备固体：

实验步骤：①向溶液中边搅拌边加入饱和溶液生成沉淀，反应结束后过滤；

②……；

③在70-80℃下烘干得到纯净干燥的固体。

步骤①需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，粗产品中将混有___________(填化学式)。

步骤②的操作是洗涤沉淀和检验沉淀是否洗涤干净，则需要用到的试剂有___________。

2．（2022·广东梅州·统考二模）某化学小组对FeCl3与NaHSO3反应进行探究。

(1)NaHSO3溶液中除水的电离平衡外，还存在另外一个电离平衡，写出其离子方程式_______。

(2)配制氯化铁溶液时，先将氯化铁固体溶于 _______，再稀释到所需的浓度。

(3)该小组同学预测：向FeCl3溶液滴加NaHSO3溶液时，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。他们预测的理论依据为_______。

(4)向2 mL 1 mol/L NaHSO3溶液中逐滴加入0.5 mL 1 mol/L的FeCl3溶液，具体操作与实验现象见下表。

①小组同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，其中一个为H++ HSO=SO2↑+ H2O，用离子方程式表示另一个可能的原因_______。

②查阅资料：溶液中Fe3+、SO、OH-三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化：

Fe2++SO

用化学平衡移动原理解释1~30min内溶液颜色变化的原因_______。

(5)实验小组又通过原电池实验探究FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应。

①用离子方程式表示Na2SO3溶液呈碱性的原因_______。

②探究上述实验中的电极产物，取少量Y电极附近的溶液，加入_______，产生白色沉淀，证明产生了SO。

③正极的电极反应式为_______。

二、结构与性质

3．（2020·广东梅州·统考二模）2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。、常用作锂离子电池的正极材料，请回答下列问题：

(1)基态锂原子的最高能级的电子云形状是________；基态磷原子有________个未成对电子；基态铁原子核外电子排布式为________。

(2)中的配位数为4，配体中N的杂化方式为________，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。

(3)在水中易被还原成，而在氨水中可稳定存在，其原因为________。

(4)属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。

(5)钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成。晶体中占据形成的________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)；钴蓝晶体的密度为___________(列出计算式，用表示阿伏加德罗常数的值)。

4．（2021·广东梅州·统考二模）2019年诺贝尔化学奖给了三位为锂离子电池发展做出重要贡献的科学家。锂离子电池的正极材料主要有层状结构的，尖晶石结构的以及橄榄石型的(M=Fe、Mn、Ni、Co等元素)。

(1)N、O、P的电负性由大到小的顺序为___________。第三电离能(Mn)___________(Fe)(填“＞”或“＜”)。

(2)基态Co原子核外电子排布式为___________；的一种配离子中，的配位数是___________，配位体中心原子杂化类型是___________。

(3)MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，它们含有的化学键类型是___________。前者熔点较高的原因是___________。

(4)磷元素和铝元素形成的化合物AIP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛使用。已知AlP的熔点为2000℃，其晶胞结构如图所示：

①磷化铝的晶体类型为___________。

②A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为___________。

③磷化铝的晶胞参数pm，其密度为___________(列出计算式即可，用表示阿伏加德罗常数的值)

5．（2022·广东梅州·统考二模）碳是地球上组成生命的最基本元素之一。不仅能形成丰富多彩的有机化合物，还能形成多种无机化合物，碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题：

(1)在基态14C原子中，核外存在_______对自旋相反的电子；第二周期的元素中，第一电离能介于B和C之间的是_______ ( 写元素符号)。

(2)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体，图1晶体中C原子的杂化方式为_______，图2晶体中，每个六元环占有_______个 C原子。

(3)碳可以形成多种有机化合物，如图3所示是一种吡咯的结构，分子中所有原子都在一个平面上。吡咯中所有元素的电负性由大到小的顺序为_______。

(4)碳可形成CO、CO2等多种无机化合物，在CO转化成CO2的反应过程中，下列说法正确的是_______。

A．分子中孤对电子数不变 B．分子极性发生变化 C．原子间成键方式改变 D．分子间作用力减弱

(5)碳酸盐在一定温度下会发生分解生成二氧化碳和对应氧化物，实验证明：碳酸盐的阳离子不同分解温度不同，如表所示：

随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高，原因是_______。

(6)在2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。 T-碳的结构是：将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如图4。已知T-碳晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为NA，则T -碳的密度为_______ g/cm3(列出计算式)。

参考答案：

1．     或     控制适当的温度(或缓慢通入混合气体；或使用多孔球泡)     abef     空气中的能氧化，使利用率下降          水、盐酸酸化的溶液、乙醇

【详解】(1) ①SO2与MnO2作用生成MnSO4，反应生成MnSO4的化学方程式为：SO2+MnO2=MnSO4，为加快反应速率，可采取的合理措施有：控制适当的温度(或缓慢通入混合气体；或使用多孔球泡)；

②反应不需要加热制备二氧化硫，b装置制备二氧化硫，氮气与二氧化硫通过e装置混合，在图1装置中反应生成MnSO4，利用f进行尾气处理，防止尾气中二氧化硫污染空气，故选：abef；

③若用空气代替N2进行实验，氧气能与亚硫酸反应生成硫酸，二氧化硫利用率降低；

(2) ③步骤①若碱性过强，Mn2+直接和OH-结合生成Mn(OH)2沉淀；

根据“MnCO3为白色粉末，不溶于水和乙醇，在潮湿环境下易被氧化”，先用蒸馏水洗涤，用盐酸酸化的BaCl2溶液验证洗涤是否干净，再用乙醇洗涤，所以所需试剂是水、盐酸酸化的BaCl2溶液、乙醇。

2．(1)HSOSO+H+或HSO+H2O SO+H3O+

(2)浓盐酸(或盐酸、HCl)

(3)FeCl3有氧化性，NaHSO3 有还原性，混合时发生氧化还原反应，Fe3+变成 Fe2+，溶液呈浅绿色(或FeCl3有氧化性，NaHSO3有还原性，FeCl3能被NaHSO3还原)

(4)     Fe3++3HSO= Fe(OH)3↓ +3SO2↑     在O2的作用下，橙色的HOFeOSO2浓度下降，平衡(红色)(橙色)不断正向移动，最终溶液几乎无色

(5)     SO+H2O HSO+OH-     足量盐酸和BaCl2溶液(或盐酸酸化的BaCl2溶液)     Fe3++e -= Fe2+

【解析】（1）

NaHSO3属于酸式盐，HSO在水中既有电离也有水解，HSO的水解方程式HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离方程式HSOSO＋H＋或者HSO＋H2O SO＋H3O＋；故答案为HSOSO＋H＋或者HSO＋H2O SO＋H3O＋；

（2）

FeCl3为强酸弱碱盐，配制氯化铁溶液时，为防止Fe3＋水解生成氢氧化铁，因此配制氯化铁溶液时，先将FeCl3固体溶于浓盐酸，再稀释到所需的浓度；故答案为浓盐酸(或盐酸、HCl)；

（3）

Fe3＋显棕黄色，Fe2＋显浅绿色，根据题中信息，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，即Fe3＋转化成Fe2＋，化合价降低，说明FeCl3具有氧化性，NaHSO3具有还原性，FeCl3将NaHSO3中的＋4价硫元素氧化成＋6价硫元素；故答案为FeCl3有氧化性，NaHSO3有还原性，混合时发生氧化还原反应，Fe3+变成Fe2+溶液呈浅绿色或FeCl3有氧化性，NaHSO3有还原性，FeCl3能被NaHSO3还原；

（4）

①根据题中信息，有红褐色沉淀产生，红褐色沉淀为Fe(OH)3，刺激性气体为SO2，原因可能为FeCl3溶液中存在：Fe3＋＋H2OFe(OH)3＋H＋，H＋与HSO反应生成SO2和H2O，也可能为NaHSO3溶液存在HSO＋H2OH2SO3＋OH－，与FeCl3发生双水解反应，即Fe3＋＋3HSOFe(OH)3↓＋3SO2↑；故答案为Fe3＋＋3HSOFe(OH)3↓＋3SO2↑；

②在氧气作用下，转化成Fe2＋，浓度降低，促进平衡向正反应方向进行，最终溶液几乎无色，故答案为在O2的作用下，橙色的HOFeOSO2浓度下降，平衡(红色)(橙色)不断正向移动，最终溶液几乎无色；

（5）

①Na2SO3为强碱弱酸盐，SO发生水解，水解反应方程式为SO＋H2O HSO＋OH－，溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液显碱性；故答案为SO＋H2O HSO＋OH－；

②检验SO，先加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，如果有白色沉淀产生，则说明溶液中含有SO；故答案为足量盐酸和BaCl2溶液(或盐酸酸化的BaCl2溶液)；

③该装置为原电池装置，根据问题②Y电极溶液附近出现SO，说明SO被氧化成SO，利用原电池工作原理，Y电极为负极，X电极为正极，正极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋；故答案为Fe3＋＋e－=Fe2＋。

3．     球形     3     （或）               可与形成较稳定的配合物          八面体空隙    

【详解】(1)锂是3号元素，核外电子排布为1s22s1，最高能级是2s，其电子云形状是球形；磷是15号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，其未成对电子数是3p能级上的3个电子；铁是26号元素，C根据核外电子排布规律可得其基态铁原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

故答案为：球形；3；1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)NO3－中价层电子对数为5+0+12=3，故为sp2杂化；一般情况下非金属性越强第一电离能越大，但由于N原子中最外层为半充满状态，比较稳定，故第一电离能大于O，所以第一电离能由小到大的顺序为；

故答案为：sp2；；

(3)可与形成较稳定的配合物，故在水中易被还原成，而在氨水中可稳定存在；

(4)可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导：PO43-、P2O74-、P3O105-磷原子的变化规律为：1、2、3、4，n氧原子的变化规律为：4、7、10、3n+1酸根所带电荷数的变化规律为：3、4、5、n+2，这类磷酸根离子的化学式可用通式来表示；

(5）根据钴蓝晶体晶胞结构观察，晶体中Al3+占据O2-形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2a×10-7)3，该晶胞的质量为32×16+16×27+8×59NA=8(59+2×27+4×16)NA，所以密度为；

故答案为：八面体空隙；。

【点睛】金属阳离子易与氨气、水等物质形成稳定的络合物；、第（4）问属于跨学科综合题目，首先用数学的找规律递推到通式，写出磷酸的化学式，然后寻找规律。

4．          ＞          6     sp     离子键     MnO的晶格能大     原子晶体(或共价晶体)         

【详解】(1)非金属性越强，电负性越大，则N、O、P的电负性由大到小的顺序为。锰失去2个电子后，价电子排布式是3d5，处于半充满稳定状态，所以第三电离能(Mn)＞(Fe)。

(2)Co的原子序数是27，则基态Co原子核外电子排布式为；的一种配离子中含有的配体是N和NH3，的配位数是1+5＝6，配位体中心原子的价层电子对数是＝2，没有孤电子对，杂化类型是sp。

(3)MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，二者均是离子晶体，它们含有的化学键类型是离子键。氧离子半径小于硫离子半径，MnO的晶格能大，所以前者熔点较高。

(4)①AlP的熔点为2000℃，熔点高，因此磷化铝的晶体类型为原子晶体(或共价晶体)。

②根据A、B点的原子坐标可判断C点的原子坐标为。

③晶胞中P原子个数是＝4，Al原子个数是4，磷化铝的晶胞参数pm，则其密度为。

5．(1)     2     Be

(2)     sp3     2

(3)N>C>H

(4)BC

(5)当阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分解

(6)

【解析】（1）基态14C原子，轨道表示式为，所以有2对成对电子，成对电子中两个电子自旋方向相反；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA>IIIA，VA>VIA，所以Be、B、C的第一电离能顺序为B<Be<C，第一电离能介于B和C之间的是Be；故答案为：2；Be；

（2）由图1晶体的空间结构可看出C原子形成的是四面体结构，碳原子的杂化方式为sp3；图2晶体是平面结构，最小环为六元环，每个碳原子连接3个C-C键，则每个碳原子连接3个六元环，每个六元环占有的碳原子数为，故答案为：sp3；2；

（3）吡咯中所含元素是C、N、H，一般来说同周期从左到右电负性逐渐增强，所以电负性是N>C，而H是电负性最小的非金属，所以电负性由大到小的顺序为N>C>H，故答案为：N>C>H；

（4）在CO转化成CO2的反应过程中，A．CO分子中含有2对孤对电子，CO2分子中含有4对孤对电子，故A项错误;

B． CO为极性分子， CO2为非极性分子，故B项正确;

C． CO中存在碳氧三键，CO2中存在碳氧双键，分子间成键方式改变,，故C项正确；D．CO和CO2都可以形成分子晶体，转化过程中，相对分子质量增大，分子间作用力会增强，故D错误；故答案为：BC

（5）因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合中的氧离子，使分解为CO2的过程，所以当阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分解，故答案为：当阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分解；

（6）根据晶胞结构图，晶胞中含有的正四面体结构的数目是，每个正四面体结构含有4个碳原子，晶胞的质量是，已知T-碳晶胞参数为apm，则T-碳的密度为，故答案为：。