河南省新乡市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2

这是一份河南省新乡市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题2，共13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。
河南省新乡市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·河南新乡·二模）H2NCOONH4(59℃时升华并分解)可用作磷化铝中间体及医药等。可由干燥的NH3与CO2在低温下(或冰水浴)制取，装置如图所示：

回答下列问题：
(1)装置①中用“恒压分液漏斗”代替普通的分液漏斗，其优点是_____________，滴入浓氨水并搅拌能产生大量NH3的原因是____________________，装置②干燥塔中盛放的合适干燥剂是_____________(填名称)。
(2)装置③用盛干冰装置代替实验室制备CO2的常见制备及纯化转置，其优点除装置简洁且可产生纯净干燥的CO2外，还具有的优点是____________________________________。
(3)装置④用“聚乙烯薄膜反应器”代替反应管的优点是____________，“聚乙烯薄膜反应器”中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(4)从环境保护角度分析，装置⑤的作用是_____________，还可以通过观察气泡确定NH3和CO2的比例是否合适，判断的依据及不合适时的调节方案为________________。
2．（2021·河南新乡·统考二模）金属钛在医疗领域的使用非常广泛，可以应用在人体骨骼、组织移植和再造，如制人造髋关节、膝关节、头盖骨。主动心瓣等。TiCl4是制备金属钛的重要中间体，某小组同学利用如下装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去)。

相关信息如下表所示：

熔点/℃
沸点/℃
密度/(g∙cm-3)
水溶性
TiCl4
-24
136.4
1.7
易水解生成白色沉淀，能溶于有机溶剂
CCl4
-23
76.8
1.6
难溶于水

请回答下列问题：
(1)仪器b的名称为_______，装置A中导管a的作用为_______。装置B中所装试剂为_______，装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(2)装置C中除生成TiCl4外，同时还生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为_______。制得的TiCl4中常含有少量CCl4，从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为_______。
(3)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；_______(按正确的顺序填入下列操作的序号)。
①打开分液漏斗活塞
②关闭分液漏斗活塞
③停止加热，充分冷却
④加热装置C中陶瓷管
(4)设计实验证明装置D中收集到的液体中含有TiCl4：_______。
(5)TiCl4可制备纳米TiO2：以N2为载体，用TiCl4和水蒸气反应生成Ti(OH)4。再控制温度生成纳米xTiO2∙yH2O。测定产物xTiO2∙yH2O组成的方法如下：
步骤一：取样品2.100g，在酸性条件下充分溶解，并用适量铝将TiO2+还原为Ti3+，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并注入250mL容量瓶，并用稀硫酸定容，得待测液。
步骤二：取待测液25.00mL于锥形瓶中，加几淌KSCN溶液作指示剂，用0.1000mol·L-1的NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，将Ti3+氧化为TiO2+。重复滴定2次。滴定所得的相关数据如下表：
滴定序号
待测液体积/mL
NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管起点读数/mL
NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管终点读数/mL
1
25.00
0.02
24.02
2
25.00
0.08
24.06
3
25.00
0.12
24.14

①步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是_______。
②通过计算确定该样品的组成为_______。
3．（2022·河南新乡·二模）二氧化硫用途广泛，既可用于制造硫酸，又可用于食品的漂白和防腐。
(1)工业上可用煅烧黄铁矿(FeS2)的方法制取SO2，发生反应的化学方程式为____。
(2)实验室制备并收集干燥的SO2，所需仪器如图。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口顺序a→______→_______→______→______→______。____。

(3)电化学法测定SO2的含量。
将SO2全部收集溶于水形成溶液X。加入NaOH溶液将溶液X调至pH≈10，此时溶液总体积为VmL(记为溶液Y)。
资料：不同pH下，含硫微粒在溶液中的主要存在形式如表：

pH≈0.8
pH≈4.3
pH≈6.9
pH≈10
含硫微粒在溶液中的主要存在形式
H2SO3
HSO
N(HSO)：N(SO)=1：1
SO

①SO2溶于水后溶液显酸性，用化学用语表示其原因：___。
②加入少量NaOH溶液将溶液X的pH调至4.3的过程中发生反应的离子方程式是___。
③关于室温表中pH≈6.9的溶液，下列说法正确的是____(填标号)。
a.c(OH-)：c(H+)=10-14
b.3c(HSO)+(OH-)=c(H+)+c(Na+)
c.c(OH-)>c(H+)
④将如图所示装置通电片刻后停止通电，向停止通电后的阳极区电解质溶液中加入淀粉溶液，用溶液X对其进行滴定。滴定时发生反应的离子方程式为____，滴定终点的现象是___。


二、结构与性质
4．（2020·河南新乡·二模）铬及其化合物在材料、颜料及超导等方面用途非常广泛。回答下列问题：
（1）基态Cr原子的价电子排布式为__；Cr成为阳离子时首先失去__轨道的电子。
（2）铬与钾均位于第四周期，铬的熔点和沸点均比钾的高，这是因为__。
（3）甘氨酸铬（结构如图）是一种配合物，其配位原子是__。

（4）反应：6KSCN+13K2Cr2O7+55H2SO4=13Cr2(SO4)3+6SO2↑+6CO2↑+16K2SO4+55H2O
①KSCN的四种组成元素中第一电离能最大的是__（填元素符号）；KSCN中阴离子的空间构型为___形，中心原子的杂化方式是__。
②分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如苯分子中的大键可表示为），则NO2的大键可表示为__。
（5）立方CrO2晶体的结构如图所示，晶胞参数为apm。

①设NA为阿伏加德罗常数的值，则CrO2的密度为__（列出计算式）g·cm-3。
②1、2号原子的坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，则原子坐标为(，，)和(，，)间的距离为__pm。
5．（2021·河南新乡·统考二模）有色金属资源是全球各国工业发展的重要保证。铁、钴、镍、锰等有色金属及其化合物在机械制造磁性材料、新型电池和高效催化剂等许多领域都有着广泛的应用。请回答下列问题：
(1)Mn(BH4)2是一种储氢材料，Mn2+基态核外电子排布式为_______，Mn(BH4)2中B原子的杂化类型为_______。推测环硼氮六烷[(HNBH)3]在热水、CH3OH中的溶解性：_______(填“难”或“易”)溶于热水、CH3OH。
(2)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2⇌CH3OH+H2O)中，钴氧化物负载的纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。
①第二周期主族元素中，第一电离能比氧大的是_______(填元素符号)。
②生成物H2O与CH3OH中，沸点较高的是_______，原因是_______。
③用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-。[Co(CN)6]4-具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色的[Co(CN)6]3-，写出该反应的离子方程式：_______。[Co(CN)6]3-中所含σ键与π键数目之比为_______。
(3)YxNiyBzCw在临界温度15.6K时可实现超导，其晶胞结构如图1所示，则其化学式为_______。

(4)①铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，若Fe原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则γ-Fe单质的密度为_______(列出计算式即可)g•cm-3
②在立方晶胞中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为(1，1，1)晶面，如图3，则α-Fe晶胞体中(1，1，1)晶面共有_______个
6．（2022·河南新乡·二模）三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]•3H2O}是制备铁触媒的主要原料，在光照下能分解：2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的电子排布式为___，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子的数目之比为___。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是___(填元素符号，下同)，电负性最大的是____。
(3)CO2分子中σ键和π键的个数之比为___，H2O分子的立体构型为___。
(4)金刚石的晶胞结构如图1所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。

若图中原子1的坐标为(0，0，0)，则原子2的坐标为___。若金刚石的晶胞边长为apm，则其中碳碳键的键长d=___(用含a的代数式表示)pm。
(5)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，三种晶体在不同温度下能发生转化。

①δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为___。
②若δ—Fe晶胞边长为acm，α—Fe晶胞边长为bcm，则两种晶胞空间利用率之比为___(用含a、b的代数式表示)。

参考答案：
1．     便于液体顺利滴入三口烧瓶中     NH3(g)+H2O(1)NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)，增大了OH-浓度使平衡逆向移动，且NaOH固体可以吸水，减少了游离水的量并放出了热量，这都有利于NH3逸出     碱石灰     干冰升华吸热，可维持反应在低温下进行     可轻轻揉搓得到粉末状的H2NCOONH4(或易散热，有利于提高H2NCOONH4的转化率并避免分解)     2NH3+CO2=H2NCOONH4     吸收未反应完的NH3     若无气泡产生，说明比例合适,若有气泡产生，可以通过调节恒压滴液漏斗的活塞控制浓氨水的加入速率
【分析】装置①由浓氨水分解制NH3，经过②干燥，与③中干冰升华产生的CO2一起进入④中反应，得到产物H2NCOONH4，装置⑤中的浓H2SO4可以吸收多余的NH3。
【详解】（1）装置①中的“恒压分液漏斗”侧面有一根玻璃管连通上下，可以平衡漏斗中液体上下的气压，便于液体顺利滴入三口烧瓶中；浓氨水中存在反应NH3(g)+H2O(1)NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)，NaOH遇水产生大量的热，并且有大量OH-，促使平衡向生成NH3的方向移动，从而产生大量NH3；NH3一般用碱石灰进行干燥；
（2）NH3与CO2在低温下反应制取，干冰升华吸热，可以维持低温环境；
（3）“聚乙烯薄膜反应器”比较柔软，可以隔着反应器揉搓得到粉末状的H2NCOONH4，而且薄膜容易散热，有利于提高H2NCOONH4的转化率并避免分解；反应的化学方程式为2NH3+CO2=H2NCOONH4；
（4）由于NH3有污染，浓H2SO4可以吸收多余的NH3；浓H2SO4可以吸收多余的NH3，但不会吸收CO2，若NH3与CO2比例刚好能完全反应，则不会有CO2剩余，那么浓H2SO4中就不会看到气泡，若能看到气泡，则说明CO2产生的较快，需要加快NH3的速率。
【点睛】本题易错点为（4），气体的流量，可以通过气泡的速率来判断，本题就利用了这个技巧。
另外，第（3）题中，聚乙烯是塑料，柔软而又有韧性，聚乙烯薄膜反应器的优点要从这方面去回答。
2．     蒸馏烧瓶     平衡气压，使液体顺利流下     浓硫酸               蒸馏     ①④③②     取少量收集到的液体与干净的试管中，滴加适量的水，液体变浑浊，则收集到的液体中含有TiCl4；     抑制TiO2+ (Ti3+)的水解     12TiO2·5H2O
【分析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气含有水蒸气，通过装置B中的浓硫酸除去，然后在电驴内与二氧化钛发生反应，用装置F中的冰盐水降低温度，获得液态四氯化钛，四氯化钛易水解，故应在后面连接干燥管，防止空气中的水蒸气进入装置F；先根据三次滴定消耗标准溶液的体积求出平均值，然后根据关系式求出二氧化钛的质量，从而求出水的质量，最终求出x，y；
【详解】(1)b为蒸馏烧瓶；导管a的作用是平衡气压，使液体顺利流下；B装置中所装试剂为浓硫酸，因为TiCl4的制备需无水无氧且加热；装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式为；
(2) 装置C中除生成TiCl4外，同时还生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为；由于四氯化钛和四氯化碳的沸点相差大于30℃，故从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为蒸馏；
(3)为防止碳粉在高温下被氧化，先通入氯气一段时间排尽装置中的空气，再加热，停止时应在氯气气氛中冷却，避免发生倒吸，最后停止通入氯气；
(4)取少量收集到的液体与干净的试管中，滴加适量的水，液体变浑浊，则收集到的液体中含有TiCl4；由于TiCl4遇水生成难溶物，所以加水即可；
(5)①TiO2+和Ti3+发生水解溶液显酸性，步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是抑制TiO2+ (Ti3+)的水解；
②三次滴定消耗标准溶液的平均值为24.00mL，，m(TiO2)=80g/mol×0.024L×0.1000mol/L×=1.92g，则m(H2O)=2.100g-1.92g=0.18g，所以x:y=，故12TiO2·5H2O；
3．(1)
(2)d→e→c→b→f
(3)     、          b          滴入最后一滴亚硫酸溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色

【解析】（1）
FeS2高温条件下和氧气反应生成氧化铁和SO2，发生反应的化学方程式为；
（2）
实验室用亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫，用浓硫酸干燥，用向上排空气法收集，用氢氧化钠吸收多余二氧化硫，装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口顺序a→d→e→c→b→f；
（3）
①SO2溶于水后溶液显酸性的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，发生电离：、；
②结合表格可知加入少量NaOH溶液将溶液X的pH调至4.3生成亚硫酸氢钠，发生反应的离子方程式是；
③a．pH≈6.9，则c(H+)≈10-6.9，c(OH-)=， c(OH-)：c(H+)=，故a错误；
b．根据电荷守恒，2c(SO)+c(HSO)+(OH-)=c(H+)+c(Na+)，因为c(HSO)：c(SO)=1：1，所以3c(HSO)+(OH-)=c(H+)+c(Na+)，故b正确；
c． pH≈6.9，溶液呈酸性，c(OH-)