湖南省岳阳市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2-

这是一份湖南省岳阳市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2-，共12页。试卷主要包含了实验题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
湖南省岳阳市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·湖南岳阳·统考二模）过氧化钙遇水具有放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，是一种用途广泛的优良供氧剂，在工农业生产中有广泛的用途。Ⅰ.过氧化钙的制备：将CaCl2溶于水中，在搅拌下加入H2O2，再通入氨气进行反应可制备CaO2·8H2O，在碱性环境下制取CaO2·8H2O的装置如下：(1)写出制备CaO2·8H2O的化学方程式___________；(2)仪器X的名称为___________；(3)乙中沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右，其可能的原因分析：其一，该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率；其二，___________；(4)反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。检验CaO2·8H2O是否洗涤干净的操作为___________；Ⅱ.水产运输中常向水中加一定量CaO2·8H2O增加溶氧量(DO)，水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧气的质量来表示，其测定步骤及原理如下：a固氧：碱性下，O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2：2Mn2++O2+4OH−=2MnO(OH)2↓；b氧化：酸性下，MnO(OH)2将I−氧化为I2；c滴定：用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：2S2O +I2 =S4O + 2I-某同学向100.00mL水中加一定量CaO2·8H2O，取此水样50.00mL，按上述方法测定水中溶氧量(DO)，消耗 0.02 mol·L−1 Na2S2O3标准溶液 15.00 mL。(5)请写出步骤 b 中的离子方程式  ___________ ；(6)该水样中的溶氧量(DO)为___________mg·L−1(忽略体积变化)。2．（2022·湖南岳阳·统考二模）DMSO(、二甲亚砜)是一种含硫有机化合物，其在常温下为无色无臭的透明液体，熔点为18.4℃，沸点为189℃，有强烈吸湿性，既能溶于水又溶于有机溶剂，有“万灵药”之称，常作为止痛药物的活性组分添加于药物之中。工业上常采用二甲硫醚与二氧化氮在60~80℃进行气液相氧化反应制得；其装置如图(加热及夹持装置已省略)。请回答下列问题：已知：①二甲硫醚是一种无色挥发性液体，由硫酸二甲酯与硫化钠反应制得：(CH3O)2SO2+Na2S→CH3SCH3+Na2SO4。②硫酸二甲酯，微棕色油状液体，遇水迅速水解成硫酸和甲醇；③HNO2为一元弱酸，不稳定，易分解为NO和NO2。(1)仪器D的名称为_____；仪器B中药品的名称是_____。(2)制备二甲亚砜的操作顺序为_____(填序号)。①向仪器D中通入冷凝水②水浴加热仪器C，然后打开活塞K1③关闭活塞K1，停止加热仪器C④连接装置并检查气密性⑤关闭活塞K1、K2，打开活塞K3实验过程中如何确定硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚：_____。(3)仪器A中反应的离子方程式为_____；检测发现装置A中产生的气体通入装置C中发生反应后，C中的气体成分不变，请写出生成二甲亚砜的化学方程式_____。(4)某同学分析后认为_____，若反应过程从活塞K2处持续通入适量的氧气效果更好，请分析其原因_____。3．（2020·湖南岳阳·统考二模）我国著名传染病学专家李兰娟院士表示：乙醚、75%的乙醇、含氯的消毒剂可以有效地灭活2019新型冠状病毒(2019-nCoV)。其中二氧化氯(ClO₂)是国际上公认的安全绿色消毒剂。常用于自来水的消毒，其沸点为11 ℃，可溶于水，浓度较高时易发生爆炸。某学习小组在实验室通过反应：30NaClO3+20H2SO4(浓)+7CH3OH =30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+CO2↑+23H2O，制备ClO2，并将其转化为便于贮存的NaClO2 固体。实验装置如下图所示。请回答下列问题：(1)试剂Y的名称为_______；盛放CaCO3的仪器名称为_______。(2)反应结束后需再通入一定量的CO2，其目的是：_______。实际实验过程中需持续通入一定量的CO2，其目的是：_______。(3)装置C中生成NaClO2的离子方程式为：_______。(4)设计实验证明NaClO2溶液具有氧化性：_______。(可供选择的试剂：稀HNO3、稀H2SO4、BaCl2溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液)。(5)某同学欲测定经ClO2消毒过的自来水中ClO2残留量，他进行了如下实验： Ⅰ在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL蒸馏水溶解后，再加入3 mL稀硫酸； Ⅱ再向该锥形瓶中加入20.00 mL自来水； Ⅲ用0. 0001 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定测定锥形瓶中生成I2的量。(已知：I2+2S2 = 2+ S4)，共用去20.00 mL Na2S2O3溶液。计算可得自来水水样中ClO2的含量为_______ mg/L(精确到0.01)。 二、结构与性质4．（2021·湖南岳阳·统考二模）日前新合成的砷化镉(Cd3As2)三维材料具有超强导电性，这种材料的电气性能与石墨烯相当，可代替石墨烯使用。(1)Cd与Zn同族且相邻，若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级，则该激发态原子的外围电子排布式为_______________。Cd原子中第一电离能相对较大的是_________原子(填“基态”或“激发态”)。(2)与砷(As)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性：NH3_________PH3(填“>”或“<”)，原因是______________。(3)As与Ge、Se同周期且相邻，它们的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。(4)含砷有机物“对氨基苯胂酸”的结构简式如图，As原子轨道杂化类型为_____________，1 mol对氨基苯胂酸含σ键数目为____________，其中还含有的化学键类型有___________(填序号)。a．氢键              b．离子键              c．π键(5)砷化镉可以看作是石墨烯的3D版，其晶胞结构如图，As为面心立方堆积，Cd占据As围成的四面体空隙，空隙占有率75%，故Cd为“具有两个真空的立方晶格”，如图“①”和“②”位是“真空”。建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为(，，)，则③号位原子坐标参数为_____。晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，砷化镉的摩尔质量为M g·mol−1，则该晶胞的密度为_____________g·cm−3(列计算式即可)。5．（2022·湖南岳阳·统考二模）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种净水剂，也可以作为中药，有抗菌、收敛、固脱、利胆的作用。硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]常用作分析试剂，测定卤素时作指示剂。KIO3是一种重要的无机化合物，可作食盐中的补碘剂。(1)基态硫原子的核外电子排布式为_______，Fe3+有_______个未成对电子。(2)氧元素比氮元素非金属性强但氧元素的第一电离能小于氮元素，原因是_______。(3)NH中_______(填“有”或“无”)配位键，SO的空间构型是_______。(4)氮的同周期元素硼能形成BF3，其分子中的硼原子杂化方式为_______，它是_______(填“极性”或“非极性”)分子。前四周期的氧族元素中的两种元素的氢化物分别为H2X、H2Y，其沸点的高低为H2X＜H2Y，稳定性强弱为H2X＞H2Y，则Y是_______(写元素符号)。(5)KIO3晶体是一种性能良好的光学材料，晶胞结构如下图所示，边长为，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。与K紧邻的O的个数为_______。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则KIO3的密度为_______(列式表示)g·cm-3。6．（2020·湖南岳阳·统考二模）磷能形成众多单质与化合物。回答下列问题：(1)磷在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，写出该激发态原子的核外电子排布式__ 。(2)黑磷是一种二维材料，其中一层的结构如图1所示。①黑磷中P原子的杂化方式为 _________ 。每一层内P形成六元环彼此相接，平均每个空间六元环中含有的磷原子是 ____个。②用4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐（如图2）处理黑磷纳米材料，可以保护和控制其性质。该盐的构成元素中C、N、O、F的电负性由大到小顺序为__，1mol该盐阳离子含有的σ键的数目为______ ，该盐阴离子的几何构型是__。(3)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y)，某磷钇矿的结构如下：该磷钇矿的化学式为__，与PO43—互为等电子体的阴离子有__ （写出两种离子的化学式）。已知晶胞参数a= 0.69 nm，c=0.60 nm，阿伏加德罗常数为NA，则该磷钇矿的密度为__g.cm—3（列出计算式）。
参考答案：1．          三颈烧瓶或三口烧瓶     温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率     取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；反之则说明未洗涤干净(合理答案均可)          48【分析】将CaCl2溶于水中，在搅拌下加入30%H2O2，再通入氨气进行反应可制备CaO2·8H2O，在碱性环境下制取CaO2·8H2O的反应方程式为；冰水浴控制温度在0℃左右，其可能的原因分析：其一，该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率；其二，温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率。【详解】(1)氯化钙溶液和氨气反应得到氢氧化钙悬浊液，再与过氧化氢反应可制备CaO2·8H2O，总反应式为；甲装置的目的是制取氨气，提供氨气和碱性环境，(2)X仪器的名称为三颈烧瓶；(3) 温度高会使H2O2分解，冰水浴控制温度在0℃左右，可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率；(4)CaO2·8H2O表面附着着CaCl2溶液，检验CaO2·8H2O是否洗涤干净即检验是否有氯离子存在，取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；反之则说明未洗涤干净；(5)MnO(OH)2将I-氧化为I2，该反应的离子方程式为；(6)根据方程式可得关系式，则50mL水样中，该水样中的溶解氧量(DO)为=48mg/L。2．(1)     球形冷凝管     五氧化二磷(硅胶、无水氯化钙等)(2)     ④①⑤②③     当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚(3)     2H++2NO=NO↑+NO2↑+H2O     NO2+CH3SCH3+NO(4)     氧气将NO转化为NO2，可以提高原料利用率     过量的氧气还可将C中生成的尾气NO氧化，促进尾气的吸收 【解析】（1）仪器D的名称为球形冷凝管；由于C中硫酸二甲酯与硫化钠反应制得的硫酸二甲酯，遇水迅速水解成硫酸和甲醇，为防止产物发生水解，应干燥气体后再通入，应用中性干燥剂，则仪器B中药品名称是五氧化二磷(硅胶、无水氯化钙等)；（2）实验前先检查装置气密性，连通D中冷凝水，用装置A发生反应生成H2S，再预热装置C，最后打开K3将硫酸二甲酯与硫化钠反应，制备二甲亚砜的操作顺序为④①⑤②③，硫酸二甲酯，微棕色油状液体，二甲硫醚是一种无色液体，则当装置C中溶液由棕色变为无色即可说明硫酸二甲酯已经完全转化为二甲硫醚；（3）仪器A中硫酸和NaNO2反应生成HNO2，其易分解为NO和NO2，反应的离子方程式为2H++2NO=NO↑+NO2↑+H2O；A中产生的NO2气体通入与CH3SCH3反应生成二甲亚砜和NO，NO2+CH3SCH3+NO；（4）某同学分析后认为氧气将NO转化为NO2，可以提高原料利用率，若反应过程从活塞K2处持续通入适量的氧气，过量的氧气还可将C中生成的尾气NO氧化，促进尾气的吸收。3．(1)     甲醇     圆底烧瓶(2)     将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应，提高原料的利用率     稀释ClO2气体，防止ClO2因浓度过高，发生爆炸(3)2OH—+2ClO2+H2O2=2ClO+O2↑+2H2O(4)取一支试管先加入适量FeCl2溶液，再加入NaClO2溶液振荡， 再加入KSCN溶液如果溶液变红，证明NaClO2溶液具有氧化性(5)1.35 【分析】本题考查物质制备的知识。根据ClO2的制备原理和性质及装置图分析，A为制取CO2的装置，B为制取ClO2装置，C为制取NaClO2装置。根据ClO2浓度过大而发生爆炸的性质，选择A制取CO2通入降低ClO2的浓度，为了提高原料的利用率，需将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应。因为ClO2有毒，要进行尾气处理。【详解】（1）液体试剂混合时，应将密度大的液体加入到密度小的液体中，联系浓硫酸稀释时要做到“酸入水”，试剂X为浓硫酸，则试剂Y为CH3OH，名称为甲醇；盛放CaCO3的仪器名称为圆底烧瓶；（2）ClO2浓度较高时易发生爆炸，故实验过程中需持续通入一定量的CO2，反应结束后，为提高原料的利用率，需将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应；（3）装置C中发生ClO2与H2O2在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气，化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，离子方程式为：2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；（4）要证明NaClO2溶液具有氧化性，先需要选取还原剂，因而必选FeCl2溶液，亚铁离子被氧化为铁离子，然后选用KSCN溶液检验生成的铁离子即可得证，可设计实验为：取一支试管先加入适量FeCl2溶液，再加入NaClO2溶液振荡， 再加入KSCN溶液如果溶液变红，证明NaClO2溶液具有氧化性；（5）根据电子守恒确定关系式为10S2O32－I22ClO2，消耗0. 0001mol·L－1 Na2S2O3溶液20.00mL，则消耗n(ClO2)=n(S2O32－)=0. 0001mol·L－1 0.020L=4.010-7mol，水样中ClO2的含量为=。4．     4d95s25p1     基态     >     原子半径N<P，电负性N>P，NH3更易结合水电离的H+     As>Se>Ge     sp3     19NA(或19×6.02×1023)     c     (，1，)     【详解】(1)Cd与Zn同族且相邻，所以Cd的外围电子排布应为4d105s2，基态原子将4d能级的一个电子激发进入5p能级得到激发态原子，所以该激发态原子的外围电子排布式为4d95s25p1；基态原子的能量最低最稳定，所以基态原子的第一电离能相对较大；(2)原子半径N<P，电负性N>P，NH3更易结合水电离的H+，所以NH3水溶液的碱性更强；(3)同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但As的4p能级为半满状态，更稳定，所以第一电离能As>Se>Ge；(4)根据对氨基苯胂酸的结构简式可知As原子与周围原子形成4个σ键(As=O键有一个σ键一个π键)，不含孤电子对，所以杂化轨道类型为sp3；苯环上6个碳原子之间有6个C—C单键为σ键，还有4个C—H单键为σ键，As=O键有一个σ键一个π键，其他共价键均为σ键，所以一个对氨基苯胂酸分子中有19个σ键，则1mol对氨基苯胂酸含σ键数目19NA(或19×6.02×1023)；其含有的化学键类型有σ键，以及苯环中的大π键和As=O键中的π键，氢键不是化学键，该物质为共价化合物，不含离子键，所以选c；(5)①号位在底面的投影应位于底面对角线的处，根据①号位的坐标为(，，)，可知该坐标系中晶胞的棱长为1，③号位碳原子在底面的投影位于底面棱心上，所以x、y坐标为、1，③号位碳原子位于右侧面的面心，所以z坐标为，则该原子的坐标为(，1，)；根据均摊法，该晶胞中As原子的个数为=4，Cd原子的个数为6，所以晶体的化学式为Cd3As2，砷化镉的摩尔质量为Mg·mol−1，则晶胞的质量m=g，晶胞参数为a pm，则晶胞的体积V=a3 pm3=(a×10-10)3 cm3，所以晶胞的密度=g·cm-3。【点睛】同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能大于相邻元素。对氨基苯胂酸虽然含有羟基、氨基，可以形成分子间氢键，但要注意氢键不是化学键。5．(1)     1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4     5(2)氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态(3)     有     正四面体(4)     sp2     非极性     Se(5)     12      【解析】(1)硫为16号元素，基态硫原子核外有16个电子，排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；Fe3+的价电子排布为3d5，有5个未成对电子；(2)氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，失去电子所需的能量更多；(3)NH中有一个N原子提供孤电子对、H+提供空轨道形成的配位键；SO中心S原子价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以为正四面体形；(4)BF3中心B原子的价层电子对数为=3，所以为sp2杂化；中心原子不含孤电子对，所以空间构型为平面正三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子；前四周期的氧族元素分别为O、S、Se，氢化物的沸点：H2O>H2Se>H2S，稳定性：H2O>H2S>H2Se，所以符合题意的X为S、Y为Se；(5)据图可知与K紧邻的O位于K所在平面的面心，K位于顶点，被12个面共用，所以与K紧邻的O的个数为12；据图可知晶胞中含有一个O原子，结合化学式可知一个晶胞中含有一个KIO3单元，则晶胞的质量为g，晶胞边长为a nm=a×10-7cm，则晶胞体积为(a×10-7)3cm3，所以密度为g·cm-3。6．     1s22s22p63s13p33d1     sp3     2     F>O>N>C     17NA     正四面体     YPO4     SO42-、ClO4-、BrO4-、IO4-、SiO44-     【详解】(1)磷为15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；磷在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，该激发态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p33d1；(2)①黑磷中每个P原子与另外三个P原子形成共价键且有一对孤电子对，P原子的杂化方式为sp3；每一层内P形成六元环彼此相接，平均每个空间六元环中含有的磷原子是个；②元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，原子得电子能力大小为：F＞O＞N＞C，则电负性大小为：F＞O＞N＞C；4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐阳离子中含有一个氮氮三键、一个氮碳键、苯环上有四个碳氢键、苯环上六个碳碳键、两个碳氧键、三个碳氢键，故1mol该盐阳离子含有的σ键的数目为17NA；该盐阴离子BF4-，B上的孤电子对数为=0，价层电子对数为0+4=4，B为sp3杂化，故BF4-的空间构型为正四面体；(3)根据均摊法求算，该磷钇矿一个晶胞含有个Y，个PO43-，故该磷钇矿的化学式为YPO4，等电子体是指价电子总数和原子总数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团，与PO43—互为等电子体的阴离子有SO42-、ClO4-、BrO4-、IO4-、SiO44-；已知晶胞参数a= 0.69 nm，c=0.60 nm，阿伏加德罗常数为NA，则该磷钇矿的密度为g.cm—3。