辽宁省丹东市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

辽宁省丹东市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·辽宁丹东·统考二模）实验室利用如图装置探究SO2还原CuO，并进一步检测产物含量。回答下列相关问题：

Ⅰ. SO2还原CuO探究

(1)装置A中发生反应的化学方程式_______________________________________。

(2)在制取SO2时，使用H2SO4溶液的浓度为__________时（填序号，从下列浓度中选取），制备SO2的速率明显快。请解释不选下列其它浓度硫酸的原因____________________。

a. 98% H2SO4           b.65% H2SO4             c. 5% H2SO4

(3)充分反应后，黑色固体变为红色。取C中适量的产物，加水后溶液显蓝色并有红色沉淀物，取红色沉淀物滴加盐酸，溶液又呈现蓝色并仍有少量红色不溶物，由此可以得出：

①已知SO2与CuO反应生成两种产物，写出该化学方程式___________________________。

②取红色沉淀物滴加盐酸，反应的离子方程式______________________________________。

Ⅱ．生成物中CuSO4含量检测

(4)用“碘量法”测定产物中CuSO4含量。取m g固体溶解于水配制成100mL溶液，取20.00mL溶液滴加几滴稀硫酸，再加入过量KI溶液，以淀粉为指示剂用Na2S2O3标准溶液滴定，相关化学反应为2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，I2+I－⇌I，I2+2S2O=S4O+2I－。

①若消耗0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液VmL，则产物中CuSO4质量分数为____________。

②CuI沉淀物对I具有强的吸附能力，由此会造成CuSO4质量分数测定值_______（填“偏大”或“偏小”）。

2．（2021·辽宁丹东·统考二模）草酸铁钾Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O(Fe为+3价)为亮绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇。110℃失去结晶水，230℃或见光易分解，是一种军用光敏材料。实验室用下列方法来制备这种材料并测定这种材料的组成和性质。

I．制备草酸铁钾

(1)结晶时将饱和溶液用冰水浴冷却的目的是_______，避光晾干的目的是_______。

(2)用乙醇洗涤而未用水洗涤的目的是_______。

Ⅱ．组成测定。称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量蒸馏水和稀H2SO4，将转化为H2C2O4后用0.1mol/LKMnO4溶液滴定，当消耗KMnO4溶液24.00mL时恰好完全反应；向反应后的溶液中加入适量锌粉，至黄色刚好消失，此时溶液仍呈酸性；再用相同浓度的KMnO4溶液继续滴定，用去KMnO4溶液4.00mL。

(3)配制100mL0.1mol/LKMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、锥形瓶、胶头滴管外还有_______、_______(填仪器名称)，第二次滴定的离子方程式为_______。

(4)通过计算确定Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O中，x=_______，y=_______。

Ⅲ．探究草酸铁钾的光敏性。

(5)取草酸铁钾溶液按如图所示装置进行实验。实验中观察到A中产生浅黄色沉淀，取少量浅黄色沉淀与K3[Fe(CN)6]溶液混合，产生蓝色沉淀；实验中还观察到B中澄清石灰水变浑浊。查阅资料得知草酸铁钾晶体光解与其溶液光解原理相似，X射线研究表明其光解后的残留固体为两种草酸盐。草酸铁钾晶体光解反应的化学方程式为_______。

3．（2022·辽宁丹东·统考二模）次磷酸钠(NaH2PO2) 在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂，也是一 种很好的化学镀剂。

I.将待镀零件浸泡在NiSO4和NaH2PO2的混合溶液中，可达到化学镀镍的目的，该过程中被氧化为二元弱酸H3PO3 ()

(1)写出该反应的离子方程式：_______。

II.实验室制取次磷酸钠。将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热，生成NaH2PO2和PH3.，PH3与NaClO溶液反应也可生成次磷酸钠。

(2)结合题干信息，写出的结构式_______。

(3)利用以下装置制取次磷酸钠，正确的连接顺序是_______(用小写字母表示)。

(4)装置C的作用为_______。

(5)装置B中发生反应的化学方程式为_______。

(6)已知相关物质的溶解度如下：

充分反应后，将A、B中溶液混合，将混合液(含极少量NaOH)蒸发浓缩，有大量晶体析出，然后_______，再冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到含NaH2PO2的粗产品。

(7)取1.00g粗产品配成100mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，酸化后加入30.00mL 0.100mol/L碘水，充分反应，以淀粉溶液作指示剂，用0.100mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，平均消耗24.00mL。相关反应的方程式为：+H2O+I2=+2H++2I-，2+I2=+2I-，则产品纯度为_______。(保留小数点后一位) 。

二、结构与性质

4．（2020·辽宁丹东·统考二模）在人类文明的历程中，改变世界的事物很多，其中铁、聚乙烯、二氧化硅、苯、青霉素、氨等17种“分子”改变过人类的世界。

(1)铁离子的价层电子排布图为_____________________。

(2)碳化硅晶体、硅晶体、金刚石均是原子晶体，用化学式表示其熔点由高到低的顺序是_________。

(3)1mol 苯分子中含有σ键的数目为_________。

(4)6－氨基青霉烷酸的结构如图1所示，其中采用sp3杂化的原子电负性由大到小的顺序是____________________。

(5)铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图2所示，写出该产物的化学式______________________________。

(6)晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数：表示晶胞内部各微粒的相对位置。如图是CaF2的晶胞，其中原子坐标参数A处为(－，－，0)；B处为(0，0，0)；则C处微粒的坐标参数为___________。

②晶胞参数：描述晶胞的大小和形状。晶胞参数a pm，求CaF2晶体的密度为______g·cm－3，（NA为阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的式子表示)。

参考答案：

1．     Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O     b     98%的H2SO4溶液c(H+)较小，反应速率较小，5%的H2SO4溶液中水多，SO2易溶解在溶液中不易收集     3CuO+SO2CuSO4+Cu2O     Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O     %     偏小

【分析】A中硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成二氧化硫，B中为浓硫酸，可用于干燥二氧化硫，在C中加热条件下，黑色固体变为红色，取C中适量的产物，加水后溶液显蓝色并有红色沉淀物，取红色沉淀物滴加盐酸，溶液又呈蓝色并仍有少量红色不溶物，说明生成硫酸铜和氧化亚铜，D用于吸收尾气。

【详解】（1）装置A制备二氧化硫气体，亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，发生反应的化学方程式Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）在制取SO2时，使用H2SO4溶液的浓度为65% H2SO4 时，制备SO2的速率明显快，故选b。不选a. 98% H2SO4和C．5% H2SO4，是因为：98%的H2SO4溶液c(H+)较小，反应速率较小，5%的H2SO4溶液中水多，SO2易溶解在溶液中不易收集；

（3）①结合信息Cu2O+2H＋=Cu+Cu2＋+H2O，显示SO2与CuO反应的产物中有Cu2O，SO2被CuO氧化为硫酸根，该化学方程式3CuO+SO2CuSO4+Cu2O；

②取红色沉淀物滴加盐酸，发生歧化反应生成铜盐和单质铜，反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；

（4）根据2Cu2++4I－=2CuI↓+I2，I2+I－⇌I，I2+2S2O=S4O+2I－，可以得出关系式2Cu2＋～I2～2Na2S2O3，①若消耗0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液VmL，则产物中CuSO4质量分数为 ×100%，则产物中CuSO4质量分数为% ；

②因为CuI沉淀物对I3－离子具有强的吸附能力，会造成I2实际消耗量偏少，由此造成CuSO4质量分数测定值偏小。

【点睛】本题考查物质的性质实验，把握物质的性质、发生的反应、实验装置的作用、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，难点（4）学会关系式法在计算中的应用。

2．     有利于析出更多的晶体     防止晶体见光分解     减少洗涤过程中的溶解损耗     100mL容量瓶     酸式滴定管     +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O     3     3     2{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O

【分析】制备草酸铁钾时，K2C2O4溶液和FeCl3溶液混合反应生成草酸铁钾溶液，80℃恒沸产生草酸铁钾KxFe(C2O4)y•3H2O(Fe为+3价)亮绿色晶体，再在冰水浴下冷却、过滤、用乙醇洗涤后避光晾干得到草酸铁钾粗产品，重结晶得到KxFe(C2O4)y•3H2O；配制100mL0.1mol/LKMnO4溶液的步骤包括称量(或量取)、溶解(或稀释)冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，滴定实验中所需的玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶、胶头滴管等；滴定过程：晶体在锥形瓶中和稀H2SO4反应转化为H2C2O4后用KMnO4溶液滴定，向反应后的溶液中加入适量锌粉，将Fe3+完全转化为Fe2+，至黄色刚好消失，此时溶液仍呈酸性；再用相同浓度的KMnO4溶液继续滴定Fe2+，据此分析解答；草酸铁钾光照时观察到A中产生浅黄色沉淀，取少量浅黄色沉淀与K3[Fe(CN)6]溶液混合，产生蓝色沉淀，说明产生了Fe2+；实验中还观察到B中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳气体， X射线研究表明其光解后的残留固体为两种草酸盐，据此分析解答。

【详解】Ⅰ．(1)由于K3[Fe(C2O4)3]•3H2O可溶于水，溶解度随温度升高而增大，结晶时将饱和溶液用冰水浴冷却，有利于析出更多的晶体；K3[Fe(C2O4)3]•3H2O晶体，110℃失去结晶水，230℃分解，见光易分解，因此需要避光晾干，故答案为：有利于析出更多的晶体；防止晶体见光分解；

(2) 草酸铁钾Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O(Fe为+3价)为亮绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，用乙醇洗涤而未用水洗涤，可以减少洗涤过程中的溶解损耗，故答案为：减少洗涤过程中的溶解损耗；

Ⅱ．(3) 配制100mL0.1mol/LKMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器有100mL容量瓶、酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、量筒、锥形瓶、胶头滴管等；高锰酸钾将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子化学方程式为+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，故答案为：100mL容量瓶；酸式滴定管；+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；

(4)由+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知，n(Fe3+)=5n()=5×0.004L×0.10mol•L-1=0.002mol，由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可知，n(C2O)=n()=×0.024L×0.10mol•L-1=0.006mol，所以0.002mol∶0.006mol=1∶y，解得y=3，根据化合价代数和为0可知，x+3+3×(-2)=0，解得x=3，化合物KxFe(C2O4)y•3H2O的化学式为：K3Fe(C2O4)3•3H2O，故答案为：3；3；

Ⅲ．(5) 草酸铁钾光照时观察到A中产生浅黄色沉淀，取少量浅黄色沉淀与K3[Fe(CN)6]溶液混合，产生蓝色沉淀，说明产生了Fe2+；实验中还观察到B中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳气体， X射线研究表明其光解后的残留固体为两种草酸盐，两种盐为草酸钾、草酸亚铁，反应的化学方程式为2{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}3K2C2O4+2 FeC2O4+6H2O+2CO2↑，故答案为：2{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}3K2C2O4+2 FeC2O4+6H2O+2CO2↑。

3．(1)Ni2+++H2OH3PO3+H++Ni

(2)

(3)cdeabf

(4)防止倒吸

(5)P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3↑

(6)趁热过滤

(7)63.4%

【分析】本题是一道无机物制备类的实验题，首先用氮气排除装置中的空气，随后在装置B中发生反应生成PH3，随后PH3在装置A中和次氯酸钠反应制备产品，另外要防止倒吸，故在装置连接装置A之前，要先连接装置C放倒吸，最后注意尾气处理，以此解题。

(1)

根据题意可知该反应的离子方程式为：Ni2+++H2OH3PO3+H++Ni；

(2)

烧碱过量生成生成NaH2PO2，说明H3PO2为一元酸，故的结构式为：；

(3)

装置B发生反应制备NaH2PO2和PH3.，随后PH3与NaClO溶液反应也可生成次磷酸钠，但是要注意防倒吸，最后用酸性高锰酸钾溶液吸收没有反应完的PH3，故答案为：cdeabf；

(4)

根据第三问可知，装置C的作用是防止倒吸；

(5)

装置B中黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热，生成NaH2PO2和PH3.，方程式为：P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3↑；

(6)

该过程中为从溶液中得到晶体的过程，由表格中的数据可知NaH2PO2的溶解度随温度变化较大，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，故答案为：趁热过滤；

(7)

，根据方程式 知：Na2S2O3消耗的 ，则NaH2PO2消耗的 ，根据方程式知， ，则100mL溶液中，，NaH2PO2纯度。

4．          C＞SiC＞Si     12NA     O＞N＞S＞C     Fe4N     ()    

【详解】（1）铁是26号元素，基态原子核外有26个电子，根据构造原理，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，3d、4s能级上电子是其价电子，故铁离子（Fe3+）的价层电子排布图，故本题答案为：；

（2）原子晶体的熔点高低和共价键键能有关，已知键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键长越小，键能越大，熔点越高，所以熔点大小为金刚石＞碳化硅＞硅，故本题答案为：C＞SiC＞Si。

（3）一个苯环分子内：相邻的每两个碳原子间有一个σ键，共6个；苯环与氢原子间有1个σ键，共6个；一苯环分子共12个σ键，1mol苯分子中含有12NA个σ键，故本题答案为：12NA；

（4）只要共价单键和孤电子对的和是4的原子就采取sp3杂化，根据图片可知，采用sp3杂化的原子有C、N、O、S，电负性大小为：O＞N＞S＞C，故本题答案为：O＞N＞S＞C；

（5）该晶胞中铁原子个数=8×+6×=4，氮原子个数是1，所以氮化铁的化学式是Fe4N，故本题答案为：Fe4N；

（6）①B处于底面面心上，C位于顶点上，则由A的坐标参数可知，晶胞棱长=1，C点的坐标参数为()，故本题答案为()；

② 由于F-位于晶胞的内部，Ca2+位于晶胞的顶点和面心，所以平均每个晶胞含有F-和Ca2+数目分别是8个和4个，晶胞的边长为a×10-10cm，所以ρ= g·cm－3= g·cm－3，故本题答案为：。

【点睛】用均摊法确定晶胞中所含微粒数，立方晶胞顶点的原子被一个晶胞占用、晶胞棱上的原子被一个晶胞占用、晶胞面心的原子被一个晶胞占用，在结合晶胞体积可求出晶胞的密度。