江苏省七市（南通泰州扬州徐州淮安连云港宿迁）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

这是一份江苏省七市（南通泰州扬州徐州淮安连云港宿迁）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，共13页。试卷主要包含了计算题，实验题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。

一、计算题
1．（2020·江苏·统考二模）蛋氨酸铜[Cux(Met)y，Met表示蛋氨酸根离子]是一种新型饲料添加剂。为确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的组成，进行如下实验：
(1)称取一定质量的样品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水和稀盐酸，加热至全部溶解，冷却后将溶液分成两等份。
②取其中一份溶液，调节溶液pH在6～8之间。加入0.1000 ml/LI2的标准溶液25.00 mL,充分反应后滴入2～3滴指示剂X，用0.1000 ml/LNa2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好褪去，发生反应：。消耗Na2S2O3标准溶液22.00 mL(蛋氨酸与I2反应时物质的量之比为1：1，产物不与Na2S2O3发生反应)。
③向另一份溶液中加入NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液，加热至70℃左右，滴入2-3滴指示剂PAN，用0.02500 ml/LEDTA (Na2H2Y)标准溶液滴定其中Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2--=CuY2-+2H+)，消耗EDTA标准溶液28.00 mL。
(1)指示剂X为 ____。
(2)用Na2S2O3标准液滴定时，若pH过小，会有S和SO2生成。写出S2O32-与H+反应的离子方程式 ___________ 。
(3)若滴定管水洗后未用EDTA标准溶液润洗，测得Cu2+的物质的量将____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)通过计算确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的化学式(写出计算过程)________。
二、实验题
2．（2020·江苏·统考二模）辛烯醛是一种重要的有机合成中间体，沸点为177℃，密度为0.848 g·cm-3，不溶于水。实验室采用正丁醛制各少量辛烯醛，反应原理为：
CH3CH2CH2CHO
实验步骤如下：
步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入6.3 mL 2% NaOH溶液，在充分搅拌下，从恒压滴液漏斗慢慢滴入5mL正丁醛。
步骤Ⅱ：充分反应后，将反应液倒入如图仪器中，分去碱液，将有机相用蒸馏水洗至中性。
步骤Ⅲ：经洗涤的有机相加入适量无水硫酸钠固体，放置一段时间后过滤。
步骤Ⅳ：减压蒸馏有机相，收集60～70℃/1.33～4.00kPa的馏分。
(l)步骤Ⅰ中的反应需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为___ 。使用冷凝管的目的是 _______。
(2)步骤Ⅱ中所用仪器的名称为_____ 。碱液在仪器中处于_____(填“上层”或“下层”)，如何判断有机相已经洗至中性：______。
(3)步骤Ⅲ中加入无水硫酸钠固体的作用是______。
3．（2021·江苏·统考二模）硫酸锰铵可用作织物和木材加工的防火剂。实验室利用废弃锌锰干电池可以制备硫酸锰铵并回收ZnCl2溶液。步骤如下：
步骤I：拆分干电池得到锰粉(主要含MnO2、炭粉、NH4Cl、ZnCl2和少量FeCl2等)。水洗、过滤。
步骤II：向步骤I所得滤渣中加入足量葡萄糖和稀硫酸溶液后浸取。
步骤III：将浸取后所得混合物加热浓缩，利用如图装置过滤，得到MnSO4溶液。
步骤IV：向MnSO4溶液中加入硫酸铵固体，待硫酸铵全部溶解后，在冰水浴中冷却结晶，过滤，并用少量乙醇溶液洗涤滤渣，干燥后得到。
(1)写出步骤II中葡萄糖、MnO2、H2SO4反应生成MnSO4和CO2的化学方程式：_______。
(2)步骤III中过滤时利用图装置的目的是_______。
(3)已知：①实验中有关数据如下表(开始沉淀时的金属离子浓度以计算，沉淀完全时以金属离子浓度小于计算)。
②Zn(OH)2在时，会转化为。实验小组利用步骤I所得滤液与(NH4)2CO3溶液反应，得到ZnCO3和FeCO3的固体混合物。设计利用该固体混合物制取ZnCl2溶液的实验方案：_______。(实验中可选用的试剂：30% H2O2、Zn(OH)2固体、NaOH溶液、HCl溶液)
(4)某同学为测定硫酸锰铵的组成，进行如下实验：准确称取4.090g样品，配制成100.00 mL溶液A；准确量取25.00 mL溶液A，用的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(离子反应方程式为，消耗EDTA标准溶液31.25 mL：另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH3 112.0 mL(标准状况)。通过计算确定硫酸锰铵的化学式_______ (写出计算过程)。
4．（2022·江苏·统考二模）FeS是一种黑色固体，常用作固体润滑剂、废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。
Ⅰ高温合成法
称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉，充分混合后置于真空密闭石英管中。用酒精喷灯加热。加热过程中硫粉升华成硫蒸气。持续加热至反应完全，冷却，得纳米FeS。
(1)若分别用S8和S6与等质量的铁粉反应制取FeS，消耗S8和S6的质量比为___。
(2)能说明反应已进行完全的标志是___。
Ⅱ均相沉淀法
实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料，利用如图装置合成纳米硫化亚铁的流程如图。
已知：硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解。水解方程式为
CH3CSNH2+2H2O+H+=CH3COOH+H2S +NH
CH3CSNH2+3OH-=CH3COO-+S2-+NH3•H2O
(3)加入药品前检查装置气密性的操作为___。
(4)“反应”时，控制混合液pH约为9，温度70℃。三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为___。
(5)该方法得到的产品中常混有少量Fe(OH)2杂质。有研究表明，在混合液中添加少量柠檬酸钠()可降低溶液中c(Fe2+)，抑制Fe(OH)2杂质的形成。加入柠檬酸钠的能降低c(Fe2+)的原因是___。
(6)抑制硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇。表中列出了不同温度下硫酸铵、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度。
补充完请整实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程：取4.0g充分洗净的铁屑，___，趁热过滤，洗涤、烘干，得未反应铁屑1.2g。向滤液中____，低温烘干，得到硫酸亚铁铵晶体。[可选用的实验试剂有：(NH4)2SO4晶体、3ml·L-1H2SO4溶液、0.1ml·L-1H2SO4溶液、蒸馏水、无水乙醇]
三、结构与性质
5．（2020·江苏·统考二模）锂离子电池已被广泛用作便携式电源。正极材料为LiCO2、LiFePO4等，负极材料一般为石墨碳，以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)作电解液。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为 ________。
(2)PO43-的空间构型为 ________ (用文字描述)。
(3)中的配位数为6，该配合物中的配位原子为 _____。
(4)碳酸二乙酯(DEC)的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_____，1ml碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的数目为_____。
(5)氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为_______。
6．（2022·江苏·统考二模）过二硫酸钠(Na2S2O8)具有强氧化性，常用于处理水体中的有机污染物。
(1) 的结构如图1所示，用“□”标识出中体现强氧化性的基团：___。
(2)Fe2+可活化，活化后产生。氧化性更强，降解废水中有机污染物的能力更强。Fe2+活化过程中存在下列反应(k是衡量反应快慢的物理量，k越大，反应越快)：
Ⅰ：=2 k=2.5×10-9
Ⅱ：+H2O= +•OH-+H+ k=2×103
Ⅲ：+Fe2+=Fe3+++ k=20
Ⅳ：Fe2++=Fe3++ k=4.6×109
向含有有机污染物的废水中投放一定量Na2S2O8，再分批加入一定量FeSO4。
①若将FeSO4一次性加入废水中，不利于有机污染物降解。原因是___。
②其他条件相同，溶液初始pH对有机物降解率的影响如图2所示。当pH>3时，有机物的降解率随初始pH升高而降低的可能原因是___。
(3)CuxFeyOz是一种复合催化剂，可催化活化过二硫酸盐()产生。
①该复合催化剂晶胞结构如图3所示(A、B分别为晶胞的的结构)，其化学式为___。
②该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图4所示。请描述该催化剂参与反应并再生的过程：____。
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
5.8
1.1
5.9
沉淀恰好完全的pH
8.8
3.2
8.0
温度/℃
溶解度/g
物质
10
20
30
40
50
70
(NH4)2SO4
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
91.9
FeSO4•7H2O
40.0
48.0
60.0
73.3
—
—
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O
18.1
21.2
24.5
27.9
31.3
38.5
参考答案：
1． 淀粉溶液 偏大

化学式为：
【详解】（1）用0.1000 ml/LNa2S2O3标准溶液滴定I2液，则指示剂为淀粉溶液，
故答案为：淀粉溶液；
（2）S2O32-与H+反应生成S和SO2，则化学方程式为，
故答案为：；
（3）若滴定管水洗后未用EDTA标准溶液润洗，标准液体积偏大，测得Cu2+的物质的量将偏大，
故答案为：偏大；
（4）

化学式为：
2． 水浴加热 冷凝回流正丁醛，提高原料利用率 分液漏斗 下层 取最后一次洗涤液，测得pH约等于7 除去有机相中的水分
【详解】（1）80℃条件可用水浴加热，冷凝管的目的为冷凝回流正丁醛，提高原料利用率，
故答案为：水浴加热；冷凝回流正丁醛，提高原料利用率；
（2）步骤Ⅱ分离碱液与辛烯醛需用到分液漏斗；辛烯醛密度为0.848 g.cm-3小于碱液的密度，故碱液在下层；根据pH可以判断溶液酸碱性，则取最后一次洗涤液，测得pH约等于7则可判断有机相已经洗至中性，
故答案为：分液漏斗；下层；取最后一次洗涤液，测得pH约等于7；
（3）无水硫酸钠固体的作用是吸收水分，即作用是除去有机相中的水分。
3． C6H12O6＋12MnO2＋12H2SO4=12MnSO4＋18H2O＋6CO2↑ 防止硫酸锰晶体析出 向固体混合物中加入1.0ml·L－1盐酸至固体完全溶解，向溶液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，向溶液中加入Zn(OH)2固体，调节溶液pH在3.2~5.9范围内，过滤 (NH4)2Mn(SO4)2·7H2O
【详解】(1)葡萄糖被MnO2在H2SO4中氧化生成MnSO4和CO2，根据质量守恒可得出化学方程式：C6H12O6＋12MnO2＋12H2SO4=12MnSO4＋18H2O＋6CO2↑ 。
(2)步骤II是为了除去不溶性杂质得到硫酸锰溶液，为了防止温度降低硫酸锰结晶析出导致产率下降所以要趁热过滤，故过滤时利用图装置的目的是防止硫酸锰晶体析出。
(3)ZnCO3和FeCO3的固体混合物制取ZnCl2溶液必须加入稀盐酸溶解固体，此时溶液中含有Fe2+杂质，要保证铁元素全部沉淀而锌元素不沉淀则必须加入氧化剂使Fe2+氧化Fe3+，即加入双氧水溶液，然后调节pH在3.2~5.9范围内，确保Fe3+沉淀完全而Zn2+不沉淀，然后过滤除去沉淀。所以答案为：向固体混合物中加入1.0ml·L－1盐酸至固体完全溶解，向溶液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，向溶液中加入Zn(OH)2固体，调节溶液pH在3.2~5.9范围内，过滤。
(4)根据反应可知25.00 mL溶液A 中n(Mn2+)=31.25×0.08×10-3ml=2.5×10-3ml，根据反应 可知25.00 mL溶液A 中n()=ml，，故n(Mn2+)：n()=1:2，所以中x=2、y=1，则25.00 mL溶液A中=5×10-3ml，，所以4.090g样品中含有0.01ml Mn2+，质量为0.55g；含有0.02ml，质量为0.34g；含有0.02ml，质量为1.92g；根据质量守恒可知含有4.090g－0.55g－0.34g－1.92g=1.28g，则4.090g样品中含有，故n()：n(Mn2+)：：=2:1:2:7，所以硫酸锰铵的化学式为：(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O。
4．(1)1:1
(2)硫蒸气的颜色不变
(3)关闭左侧导管上的活塞，把右侧导管伸入水中，加热三口烧瓶，导管口有气泡，停止加热，导气管内有一段水柱，说明装置气密性良好
(4)
(5)柠檬酸钠能与Fe2+形成络合物
(6) 3ml·L-1H2SO4溶液 加入(NH4)2SO4晶体，加热浓缩、冷却结晶、过滤
【详解】（1）若分别用S8和S6与等质量的铁粉反应制取FeS，FeS中Fe和S原子个数比为1:1，所以消耗S8和S6的质量比为1:1；
（2）硫蒸气的颜色不变，说明硫蒸气浓度不变，证明反应已进行完全；
（3）关闭左侧导管上的活塞，把右侧导管伸入水中，加热三口烧瓶，导管口有气泡，停止加热，导气管内有一段水柱，说明装置气密性良好；
（4）“反应”时，控制混合液pH约为9，温度70℃。三颈烧瓶内硫酸亚铁铵和硫代乙酰胺水解生成的硫离子反应生成硫化亚铁沉淀，反应的离子方程式为。
（5）柠檬酸钠能与Fe2+形成络合物，所以加入柠檬酸钠的能降低c(Fe2+)；。
（6）取4.0g充分洗净的铁屑，为增大硫酸亚铁的浓度，加入3ml·L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤、洗涤、烘干，得未反应铁屑1.2g。向滤液中加入(NH4)2SO4晶体，加热浓缩、冷却结晶、过滤，低温烘干，得到硫酸亚铁铵晶体。
5． 正四面体 N、Cl sp3、sp2 17NA Li3N
【详解】(1)Fe2+原子核外有24个电子，依据核外电子排布规律， Fe2+基态核外电子排布式为，
故答案为：；
(2)P原子孤电子对数，价层电子对数，故PO43-的空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；
(3)中的配位数为6，则配体为Cl和NH3，配位原子为Cl、N，
故答案为：N、Cl；
(4)根据碳酸二乙酯(DEC)的分子结构示意图可知，碳酸二乙酯中含有酯键，和甲基团，故碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2；碳酸二乙酯中含有17个σ键和一个π键，故1ml碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的数目为17NA，
故答案为：sp3、sp2；17NA；
(5)通过晶胞结构图可知Li原子数，N原子数，故化学式为Li3N，
故答案为：Li3N。
6．(1)
(2) 反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ，若一次性将FeSO4投放进溶液中，溶液中的被大量Fe2+快速消耗而失去氧化性 pH越大，Fe2+水解程度越大，不利于反应Ⅲ进行，生成c()小，pH越大，有利于发生反应Ⅱ，生成•OH，•OH氧化能力比弱
(3) CuFe2O4 Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)失去电子并传递给，生成Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)；Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)得到失去的电子，生成Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)；如此循环往复，实现催化剂再生
【解析】（1）
为过二硫酸根离子，体现强氧化性的是过氧键，用“□”标识出中体现强氧化性的基团如图：；
（2）
①若将FeSO4一次性加入废水中，反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ，若一次性将FeSO4投放进溶液中，溶液中的被大量Fe2+快速消耗而失去氧化性，不利于有机污染物降解；
②当pH>3时，有机物的降解率随初始pH升高而降低的可能原因是：pH越大，Fe2+水解程度越大，不利于反应Ⅲ进行，生成c()小，pH越大，有利于发生反应Ⅱ，生成•OH，•OH氧化能力比弱；
（3）
根据均摊法可知，晶胞中含有个Cu，4=16个Fe，4+4=32个O，故其化学式为CuFe2O4；
②该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图，Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)失去电子并传递给，生成Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)；Cu(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)得到失去的电子，生成Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)；如此循环往复，实现催化剂再生。