2024届河北衡水中学新高考模拟试卷(二十二)化学试题(3)

2025-09-09

c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪,消耗标准溶液V mL,滴定反应的离子方程式为

2-4MnO +3Mn 2++2H 2O =5MnO 2↓+4H +,产品中Mn 2+的质量分数为ω(Mn 2+)=___________。

【答案】 (1). 提高硫酸浸取时的浸取率 (2). 3MnO 2 +2FeS 2+12H +=3Mn 2++2Fe 3++4S↓+6H 2O (3). 取少量滤液于试管中,加入高锰酸钾溶液,紫色褪去 (4). 加入H 2O 2或MnO 2 (5). Fe(OH)3 (6). (NH 4)2S x+1=2NH 3↑+H 2S↑+xS↓ (7). 比较SH -与+4NH 水解常数的相对大小 (8).

0.0825cV a

×100% 【解析】

【分析】

软锰矿、黄锰矿经混合研磨,可增大接触面积,加快反应速率,加硫酸可溶解锰,步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱,目的破坏氢氧化铁胶体,使之沉淀,得到硫酸锰溶液,经浓缩、结晶得到MnSO 4·H 2O ,据此解答。

【详解】(1)步骤①混合研磨成细粉,可以增大反应物的接触面积,提高硫酸浸取时的浸取率,硫酸浸取的反应方程式为:3MnO 2 +2FeS 2+12H +=3Mn 2++2Fe 3++4S↓+6H 2O ,故本题答案为:提高硫酸浸取时的浸取率;3MnO 2 +2FeS 2+12H +=3Mn 2++2Fe 3++4S↓+6H 2O ;

(2)亚铁离子具有较强的还原性,可以和高锰酸钾反应,故检验亚铁离子,可加高锰酸钾,若紫色褪色,则含有亚铁离子;要除去亚铁离子,可以加入过氧化氢除去,也可以加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子;步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱,调节pH4~5,再继续煮沸一段时间,“继续煮沸"的目的破坏氢氧化铁胶体,使之沉淀,便于过滤分离,因此步骤⑤所得滤渣为氢氧化铁,故本题答案为:取少量滤液于试管中,加入高锰酸钾溶液,紫色褪去;加入H 2O 2或MnO 2;Fe(OH)3;

(3)步骤⑦需在90~100℃下进行,反应的化学方程式为(NH 4)2S x+1=2NH 3↑+H 2S↑+xS↓,故本题答案为:(NH 4)2S x+1=2NH 3↑+H 2S↑+xS↓;

(4) S 2-和NH 4+都发生水解,NH 4+水解呈酸性,S 2-水解呈碱性,溶液的酸碱性取决于氢硫酸与氨水电离常数的相对大小,故本题答案为:比较SH -与NH 4+水解常数的相对大小;

(5)已知本实验条件下,高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰,反应的离子方程式为

2-4MnO +3Mn 2++2H 2O =5MnO 2↓+4H +,

n(KMnO 4)=c mol/L ×v ×10-3L=cV ×10-3mol ,产品中Mn 2+的质量分数为(1.5cv×10-3mol×55g/mol)/ag×100%=0.0825cV a ×100%,故本题答案为:0.0825cV a ×100%。 【点睛】溶液的酸碱性可根据谁强显谁性的结论来判断,向硫化铵、亚硫酸氢钠、草酸氢钠、碳酸氢钠等要根据电离常数和水解常数的大小来判断,此为易错点。

选考题:

[化学——选修3:物质结构与性质]

11.亚铁氰化钾(K 4[Fe(CN)6])双称黄血盐,用于检验Fe 3+,也用作实验的防结剂。检验三价铁发生的反应为:K 4[Fe(CN)6]+FeCl 3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝)+3KCl ,回答问题:

(1)基态Fe 3+电子填充的最高能级符号为___________。

(2)K 4[Fe(CN)6]中的作用力除离子键和共价键外,还有___________。含有12 mol σ键的KFe[Fe(CN)6]的物质的量为___________mol 。

(3)黄血盐中N 原子的杂化方式为______;C 、N 、O 的第一电离能由大到小的排序为________,与CN -互为等电子体的分子是________,离子是________。

(4)Fe 、Na 、K 的晶体结构如图所示。

①钠的熔点比钾更高,原因是_____________。

②Fe 原子半径是r cm ,阿伏加德罗常数为N A ,铁的相对原子质量为a ,则铁单质的密度是_______g/cm 3。

【答案】 (1). 3d (2). 配位键 (3). 1 (4). sp (5). N>O>C (6). N 2 (7). 2-2C (8). K

和Na 的价电子数相同,但Na 原子半径小于K 原子半径,所以Na 金属键更强,熔点更高 (9).

3A 33a 32N r

【解析】 【详解】(1)Fe 原子核外有26个电子,失去3e ?得到Fe 3+,基态Fe 3+的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 5或[Ar]3d 5,电子填充的最高能级为3d ,

故答案为:3d ;

(2)K 4[Fe(CN)6]是离子化合物,存在离子键,其中Fe(CN)4-

6含有共价键和配位键,即化学键为离子键、配位键和共价键;1个Fe(CN)4-6中含有6个配位键,CN ?中含有C ≡N ,1个C ≡N 中含有1个σ键、2个π键,即1个Fe(CN)4-

6中含有12个σ键,所以含有12molσ键的K 4[Fe(CN)6的物质的量为1mol , 故答案为:配位键;1;

(3)CN ?中中心原子C 的价层电子对数=12

4131-?++=2,即CN ?的VSEPR 模型为直线型,采用sp 杂化;同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA 族、第V A 族元素第一电离能大于其相邻元素,所以C 、N 、O 第一电离能大小顺序为N >O >C ;CN -含有2个原子,价电子数为10,与CN -互为等电子体的分子有氮气,离子有2-2C ,

故答案为:sp 杂化;N >O >C ;N 2;2-

2C ;

(4)①K 和Na 都为金属晶体,Li 原子半径小于Na 原子半径,对核外电子的吸引能力更强,金属键更强,熔点更高;

故答案为:K 和Na 的价电子数相同,但Na 原子半径小于K 原子半径,所以Na 金属键更强,熔点更高; ②设晶胞的边长为x ,则4r =3x ,则x =3cm ,晶胞体积V =x 3cm 3

=3

33

cm 3,该晶胞中Fe 原子数为18+1=28 ,m(晶胞)=nM =A

2N ×ag ,晶胞密度ρ=m V =A 3642N r a

33

g/cm 3=3A 33a 32N r , 故答案为:3

A 33a 32N r 【点睛】本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、配合物、晶胞计算、化学键、VSEPR 理论的应用、元素周期律等知识,为高频考点,试题侧重考查基本公式、基本理论的灵活运用及计算能力,需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力,注意晶胞的密度计算,题目难度中等。

[化学——选修5:有机化学基础]

12.磷酸氯喹()是抑制新型冠状病毒的“有效药物”。磷酸氯喹可由氯喹

()和磷酸在一定条件下制得。氯喹的合成路线如下:

(1)有机物A 的名称是___________,E 中含氧官能团的名称是___________。

(2)反应①、②的反应类型分别是___________、___________。

(3)写出的方程式_______________。

(4)F的结构简式是___________。

(5)反应③的另一种产物为___________。

(6)M是H的一种同分异构体,写出满足下列条件的M的结构简式(不考虑立体异构,只需写出2

种)____________________。

①分子结构中含有苯环(无其他环),且苯环上有三个取代基;

②能使溴水褪色;

③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:1:1:1。

(7)设计由甲苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。

【答案】(1). 间氯硝基苯或3-氯硝基苯或间硝基氯苯(2). 羟基、酯基(3). 取代反应(4). 还原反应(5). Cl2++HCl (6). (7). CH3CH2OH (8).

(9).

【解析】

【分析】

在浓硫酸催化下,和浓硝酸发生取代反应,生成,在铁催化下,和氯气发生取代反应,生成,和铁粉、氯化铵发生还原反应,生成,与C发生取代反应,生成和小分子的乙醇,在260℃发生成环,

生成E,E在氢氧化钠作用下,酯基发生水解,酸化后生成F(),加热脱去羧基,得到,和POCl3反应生成,和生成,据此解答。【详解】(1)由合成路线图可知,A为,名称为间氯硝基苯或3-氯硝基苯或间硝基氯苯,E的结构为,含氧官能团的名称是羟基、酯基,故本题答案为:间氯硝基苯或

3-氯硝基苯或间硝基氯苯;羟基、酯基;

(2)反应①发生的是苯环和硝酸发生取代反应,反应②是硝基被还原为氨基,反应类型是还原反应,故本题答案为:取代反应;还原反应;

(3)是硝基苯和氯气在铁催化下,发生的取代反应,化学方程式为

Cl2++HCl,故本题答案为:Cl2++HCl;

(4)由合成路线图可知,F的结构简式是,故本题答案为:;

(5)反应③是与C发生取代反应,生成和乙醇,故本题答案为:CH3CH2OH;

(6)H的结构式为:,能使溴水褪色,说明含有碳碳双键或碳碳三键,又含有苯环,且苯环上

有三个取代基,无其他环,氢原子个数比为2:1:1:1的结构有

故本题答案为:;

(7)由先在铁催化下,和氯气发生取代反应,生成,和浓硝酸在浓硫酸的催化下

,和铁粉、盐酸发生还原反应,生成,和反应生成

,合成路线图为:

【点睛】要注意本题(6)问,同分异构体看似很多,但满足峰面积之比为2:1:1:1,一般要考虑对称结构,此为易错点。


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