河北省唐山市2020屆-2022屆高考化學三年模擬（二模）試題匯編-實驗、結構與性質題

河北省唐山市2020屆-2022屆高考化學三年模擬（二模）試

題匯編-實驗、結構與性質題

一、實驗題

1.（2020?河北唐山?統(tǒng)考二模）苯甲酸可用作食品的防腐劑，實驗室用苯乙酮間接電氧

化法合成苯甲酸，原理如圖所示：

實驗步驟如下：

步驟I:電氧化合成

在電解池中加入適量KL20mL蒸儲水和20mL的1,4-二氧六環(huán)，攪拌至完全溶解,

再加入23.30mL苯乙酮，連接電化學裝置，恒定電流電解3h；

步驟H：清洗分離

反應停止后，將反應液轉移至燒瓶，蒸鐳除去反應溶劑；用蒸儲水和二氯甲烷洗滌燒瓶,

將洗滌液轉移至分液漏斗；用二氯甲烷萃取除去親油性雜質，分離出水相和有機相；

步驟HI：制得產(chǎn)品

用濃鹽酸酸化水相至pH為1~2,接著加入飽和KHSCh溶液，振蕩、抽濾、洗滌、干燥,

稱量得到產(chǎn)品12.2g；

有關物質的數(shù)據(jù)如下表所示：

沸點

物質分子式溶解性密度(g/cn?)相對分子質量

（℃）

苯乙酮C8H80難溶于水202.31.03120

苯甲酸C7H6。2微溶于水2491.27122

二氯甲烷CH2c12不溶于水401.3385

回答下列問題:

(1)步驟I中，陰極的電極反應式為—，陽極r失去電子后的產(chǎn)物與OH-反應的離子方

程式為一。

(2)步驟II蒸鏘過程中，需要使用到的下圖玻璃儀器有(填字母)，除下圖外完成

蒸儲操作還需的玻璃儀器(填儀器名稱)。

(3)步驟n分液過程中，應充分振蕩，靜置分層后(填字母)。

A.依次將有機相、水相從分液漏斗的上口倒出

B.依次將有機相、水相從分液漏斗的下口放出

C.先將有機相從分液漏斗的下口放出，再將水相從下口放出

D.先將有機相從分液漏斗的下口放出，再將水相從上口倒出

(4)步驟III中，加入濃鹽酸的目的是o

(5)步驟HI中，加入飽和NaHSCh溶液，水相中的顏色明顯變淺，說明過量的L被還原

為「，其離子方程式為o

(6)本實驗的產(chǎn)率是o

2.(2021.河北唐山.統(tǒng)考二模)白色固體二氯異氧尿酸鈉(CNOXCLNa是常用的消毒劑,

難溶于冷水。某實驗小組利用高濃度的NaCIO和(CNO)3H3固體制備二氯異氟尿酸鈉

E2NaClO+(CNO)3H3=(CNO)3cLNa+NaOH+lhO］的實驗裝置如圖所示(部分夾持裝置省

略)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)盛放濃鹽酸的儀器X的名稱為，裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為

試卷第2頁，共8頁

(2)當裝置B出現(xiàn)現(xiàn)象時，由三頸燒瓶上口加入(CNO)3H3固體，在反應過程中仍

不斷通入Cb的目的是。

(3)反應結束后，裝置B中的濁液經(jīng)過濾、、干燥得粗產(chǎn)品。

(4)實驗發(fā)現(xiàn)裝置B中NaOH溶液的利用率較低，改進方法是。

(5)制備實驗結束后，該實驗小組利用滴定的方法測定二氯異氟尿酸鈉的純度，實驗步驟

為：準確稱取mg樣品，用100mL容量瓶配制成100mL溶液；取25.00mL上述溶液加

入適量硫酸酸化并加入過量的KI溶液，充分反應后，加入適量淀粉作指示劑，用cmol-L”

的Na2s2O3標準溶液滴定至終點，重復滴定3次，消耗標準液的體積平均為VmL。涉

及的反應原理為(CNO)3cLNa+H++2H2O=(CNO)3H3+2HC10+Na+,I2+2S2O；=840^+21-

①樣品中二氯異氧尿酸鈉的質量分數(shù)為o(列出表達式即可)

②該滴定方法測得的(CNO)3ckNa樣品的質量分數(shù)誤差較大，請用離子方程式表示可能

的原因______。

3.(2022?河北唐山?統(tǒng)考二模)肉桂酸是白色單斜晶體，在生產(chǎn)生活中有重要應用。實

驗室常用如下方法制備肉桂酸：

CHOCH=CHCOOH

+

[^j]+(CH3CO)2O—CH3COOH

實驗步驟：

步

操作

驟

分別量取4.0mL苯甲醛和10.0mL的乙酸酊°]于100mL干燥的圓底燒

1

瓶中，再加入少許無水碳酸鉀，加熱回流45分鐘；

2反應結束，趁熱迅速轉入長頸圓底燒瓶(水蒸氣蒸儲用)中，進行水蒸氣蒸儲；

蒸儲一段時間后，將長頸圓底燒瓶中的剩余物轉入燒杯中，冷卻，加入約30mLi°%

3

氫氧化鈉溶液中和至溶液呈堿性；

再加入一定量水，并加入適量活性炭，煮沸5min,趁熱過濾。濾液冷卻后，用稀

4鹽酸酸化至酸性，冷卻，待晶體全部析出后抽濾，用冷水分兩次洗滌沉淀，抽干

后。粗產(chǎn)品在8?！婧嫦渲泻娓?，得產(chǎn)品4.44g。

安

儲儲

氣蒸

全水蒸

管

管

導出

出液

出水口

已知:

起

蒸氣一

分隨水

有機成

揮發(fā)的

，使易

物中

混合

有機

通入

蒸氣

將水

理是

的原

氣蒸儲

①水蒸

的。

的目

提純

分離

達到

從而

來，

播出

被蒸

性質:

物質的

②相關

密度

沸點

熔點

分子

度

溶解

名稱

/℃

/℃

星

苯甲

179.6

-26

1.06

106

等

乙醛

醇、

于乙

，可溶

于水

微溶

醛

乙酸

-73.1

酸

形成乙

溶于水

緩慢地

1.08

102

138.6

醉

乙醛

醇、

于乙

可溶

水，

于冷

不溶

肉桂

300

135

1.25

148

等

酸

：

列問題

回答下

。

用是

的作

全管

(1)安

。

的是

的目

蒸饋

蒸氣

驟2水

(2)步

。

用是

的作

化鈉

氫氧

中加

驟3

(3)步

的

正確

，按

編號

適的

擇合

。請選

抽濾

完成

列操作

一系

，經(jīng)過

裝置

如圖

抽濾按

驟4中

(4)步

o

：

完整

補充

順序

操作

頁

共8

頁，

第4

試卷

在布氏漏斗中加入潤濕的濾紙一微開水龍頭TTTT。

①關閉水龍頭；②開大水龍頭；③轉移固液混合物；④確認抽干

（5）該實驗采用“抽濾”比普通過濾的優(yōu)點是。

（6）該實驗所得肉桂酸的產(chǎn)率為。

二、結構與性質

4.（2020?河北唐山?統(tǒng)考二模）現(xiàn)有原子序數(shù)遞增的X、Y、Z、W四種常見元素。其中

X元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)了三個能級，且每個能級上的電子數(shù)相等；Y原子的p軌

道處于半充滿狀態(tài)，Z的單質是空氣的主要成分之一；W在周期表中位于ds區(qū)，且與

Z可形成化學式為W2Z或WZ的二元化合物。請回答下列問題：

⑴W元素原子核外電子運動狀態(tài)有種，該元素基態(tài)離子W+的電子排布式為

⑵元素X、Y和Z的第一電離能由大到小順序為（填元素符號）。

⑶Y2Z與XZ2具有相同的結構特征，其理由是o

⑷X、Y和Z均可形成多種氨化物，寫出一種X的氫化物分子結構中c鍵和兀鍵數(shù)目之

比3：2的結構式；A、B分別是Y、Z的最簡單氫化合物,A的空間構型為,

其中Y原子的雜化軌道類型為；W2+與A、B分子結合成配合離子［WA4B2產(chǎn)結構

如下圖，該配合離子加熱時首先失去的組分是（填“A”或"B”）。

⑸元素W的單質晶體在不同溫度下可有兩種堆積方式，晶胞分別如圖a和b所示，假

定不同溫度下元素W原子半徑不變，且相鄰最近原子間距為原子半徑之和，則其體心

立方堆積與面心立方堆積的兩種晶體密度之比為。

5.(2021?河北唐山?統(tǒng)考二模)神是生命的第七元素，可形成多種重要的化合物。回答

下列問題：

(1)基態(tài)礎原子N電子層中的成對電子與單電子的數(shù)量比為。As的第一電離能出)

比Se大的原因是。

(2)雄黃(AS4s4)和雌黃(As2s3)在自然界中共生，是提取碑的主要礦物原料，其結構如圖

所示，Imol雄黃與02反應生成AS2O3,轉移28moi電子，則另一種產(chǎn)物為。雌

黃中As的雜化方式為o

o其酸性弱于碎酸(H3ASO4)的原因是。

(4)神化錢(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料。其

晶胞結構如圖所示，若沿體對角線方向進行投影則得到如圖，請在圖中將As原子的位

試卷第6頁，共8頁

置涂黑。晶體中As原子周圍與其距離最近的As原子的個數(shù)為,若As原

子的半徑為ripm,Ga原子的半徑為npm,則最近的兩個As原子的距離為pm。

6.（2022?河北唐山?統(tǒng)考二模）2020年12月17日，我國嫦娥五號返回器成功攜帶月壤

返回。經(jīng)專家分析月壤中含有鋁、硅、鉀、鈦、鐵、鉆等多種元素?；卮鹣铝袉栴}：

（1）A1基態(tài)原子的價電子排布式是,鉀元素基態(tài)原子核外電子的空間運動狀態(tài)有

_______種。

（2）在硅酸鹽中，SiO：-四面體（如圖為俯視投影圖）通過共用頂角氧原子可形成鏈狀、環(huán)狀

等多種結構。

圖甲為一種無限長單鏈結構的多硅酸根一部分，其中Si原子的雜化方式為,該

多硅酸根的最簡式為o

（3）Fe3,比Fe為穩(wěn)定，原因是。K^FeCN%］（鐵氧化鉀）溶液是檢驗Fe?+常用的試

劑，該物質中。鍵與〃鍵的個數(shù)比為?與配體CN-互為等電子體的化學式為

（寫一種即可）。

（4）鈦、鉆的一種化合物晶胞結構如下圖所示：

①晶胞中離Ti最近的0有個；由Ti原子和0原子構成的四面體空隙與二者構

成的八面體空隙之比為o

3

②已知該晶體的密度為pgcm-,則晶胞中Ti與O的最近距離是nm（用含0、NA

的代數(shù)式表示）。

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1.H?O+2e=H2T+20H-(或2H++2e=H2f)I2+2OH-I+IO+H20a、c、d、e、

+

g冷凝管D將苯甲酸鹽轉化為苯甲酸HSO3+h+H2O=SO^+3H+

21-50.0%

【分析】根據(jù)圖示，結合陰極得電子發(fā)生還原反應，陽極失電子發(fā)生氧化反應寫出電極反應

式和陽極產(chǎn)物與OH-反應的離子方程式；根據(jù)蒸鐲裝置判斷所選儀器和所缺儀器；根據(jù)分液

操作規(guī)定先從下口放出下層液體、后從上口倒出上層液體；由強酸制弱酸原理解釋加入鹽酸

的目的；根據(jù)反應現(xiàn)象，判斷反應產(chǎn)物，寫出離子方程式；根據(jù)題中給出的苯乙酮的量，算

出苯甲酸的理論產(chǎn)量，求出產(chǎn)率.

【詳解】(1)根據(jù)裝置圖可知，右邊電極為陰極，氫離子得電子發(fā)生還原反應生成H2,或

H2O得電子發(fā)生還原反應生成H2和OH-,電極反應是2H++2e=H2f或2H2。+2b=出+20日，

左邊電極為電解池的陽極，I一失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式是21-2e-=l2，陽極「失去電

子后的產(chǎn)物12與OH反應的離子方程式為I2+2OH=r+IO+H2O,答案為2H++2e=H2T或

2H2O+2e=H2+2OH,I2+2OH=1+10+H2O?

(2)根據(jù)蒸儲裝置從下到上，從左到右分別需要酒精燈、蒸儲

燒瓶、溫度計、冷凝管、尾接管、錐形瓶等玻璃儀器，在上述儀器上選取a、c、d、e、g,

還需要冷凝管；答案為a、c、d、e、g,冷凝管。

(3)步驟II分液過程中，應充分振蕩，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，萃取劑二氯甲烷的密度大于1,比

水重，靜置分層后，水相在上層，有機相在下層，分液時為防止上下層液體的相互污染，先

從下口放出下層液體、后從上口倒出上層液體，D符合，答案為D。

(4)水相中含有苯甲酸鹽，加入濃鹽酸，苯甲酸鹽和濃鹽酸反應生成弱酸苯甲酸，因而步

驟Ill中，加入濃鹽酸的目的是將苯甲酸鹽轉化為苯甲酸：答案為將苯甲酸鹽轉化為苯甲酸。

(5)步驟HI中，加入飽和NaHSCh溶液，水相中的顏色明顯變淺，說明過量的L被還原為

「，HSO3被上氧化為SO4”，其離子方程式為HSO3-+L+H2O=SO42-+3H++2r；答案為

2+

HSO3+l2+H2O=SO4+3H+2r。

答案第1頁，共8頁

OO

--

(6)根據(jù)|^j]^+3IO=+CHI3+2OH反應，Imol苯乙酮生成Imol

苯甲酸，23.3mL苯乙酮的質量是〃?=23.3mLxl.03g/mL=24.0g,苯乙酮的物質的量是

24.0。

n=&=0.2mol,理論上生成苯甲酸的物質的量是0.2mol,質量是

120g/mol

0.2molxl22g/mol=24.4g,產(chǎn)率=4^7^x100%=^1^xl00%=50.0%；答案為50.0%。

理法產(chǎn)量24.4g

【點睛】本題應注意第(1)電極反應式的書寫，為了準確快速的書寫電極反應，一定要先

弄清圖中給出的信息，根據(jù)圖示，判斷左邊為陽極，右邊為陰極，且右邊產(chǎn)生H2,左邊是

r氧化成L，結合電解原理書寫。

2.恒壓分液漏斗6HC1+KC1O3=KC1+3cLT+3H2。液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體使反

應生成的NaOH繼續(xù)反應，提高原料利用率冰水洗滌在A、B裝置間加飽和食鹽水洗

3

氣瓶洗氣220XCXVX10x100%2H++S2O；=S1+SO2T+H2O或4「+O2+4H+=2l2+2H2O

m

【分析】本題是以濃鹽酸和氯酸鉀反應來制備氯氣，故裝置A發(fā)生的反應為：

6HC1+KQO3=KC1+3cLT+3H2。，裝置B為制備二氯異氟尿酸鈉(CNO^CLNa的發(fā)生裝置，

反應方程式為：C12+2NaOH-NaCl+NaClO+H2O,

2NaC10+(CN0)3H3=(CNO)3CLNa+NaOH+H2。，裝置C為尾氣處理裝置，據(jù)此分析解題。

【詳解】(1)儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗，氯酸鉀是強氧化劑和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應

生成氯氣、氯化鉀和水，裝置A中制備CL的化學方程式為：

KCIO3+6HCI(濃尸KC1+3CLT+3H2。，故答案為：恒壓滴液漏斗；

KCIO3+6HCI(濃)=KC1+3CLT+3H2。；

(2)待裝置B液面上方有黃綠色氣體時，再由三頸燒瓶上口加入(CNO)3H3固體；反應過程中

仍需不斷通入C