精品解析：湖南省雅礼中学2024-2025学年高二下学期3月阶段性考试化学试题

雅礼教育集团2025年上学期3月考试试卷 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H~1 B~11 C~12 O~16 P~31 S~32 K~39 Mn~55 Ni~59 Cu~64 Zn~65 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 《哪吒2》的爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果，以下说法中正确的是 A. 敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 三味真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是析氢腐蚀的结果 2. 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，其发生的化学反应为SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O。关于上述反应中涉及到的元素和物质，其说法正确的是 A. H2O的VSEPR模型是四面体形 B. 1 mol二氧化硅中含有2 mol Si—O键 C. 基态Si原子的价电子排布图为 D. 固体HF中含有的链状结构为(虚线表示氢键) 3. 关于下列实验装置，说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 光照条件下，装置甲可以证明Cl2和CH4会发生取代反应 B. 装置乙可以实现海水淡化 C. 装置丙可用于趁热过滤提纯苯甲酸 D. 装置丁可用于分离水和乙醇 4. 钠与氧可形成多种二元化合物。其中一种二元化合物的晶胞如图所示。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Na4O4 B. 阴离子有2种不同的空间取向 C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个 D. 金属单质硬度：Li > Na > K 5. 磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标； ②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法正确的是 A. 磷化硼晶胞中B的配位数为6 B. c原子的分数坐标为() C. 该晶体的密度为 g·cm-3 D. 磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 6. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；W是本周期元素中电负性最大的元素；Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是 A. 基态R原子的电子在原子核外的空间运动状态有15种 B. 该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键 C. 电负性：Z > Y > X D. 该化合物的熔点较低，主要是由于它含有体积很大的阴、阳离子 7. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4·7H2O MgO A. 金刚石与石墨中碳原子的杂化方式不同，金刚石中每个碳原子被6个六元环共用 B. 石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D. 晶体熔点：金刚石 > CaO > MgO 8. 二甲醚(CH3OCH3)是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。CO2加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生的热化学方程式为： 反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) = + 41.2 反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) = - 49.5 反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) = - 23.5 在2 MPa，起始投料=3时，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 图中X表示CO B. 无法用核磁共振氢谱鉴别CH3OCH3和CH3OH C. 温度从553 K上升至573 K时，反应消耗的CO2少于反应生成的CO2 D. 其他条件不变，将压强增大到3 MPa，可提高平衡时CH3OCH3的体积分数 9. 有机物的同分异构现象使得有机物的结构丰富多彩，下列关于有机物结构的说法中，正确的是 A. C3H6和C4H8一定互为同系物 B. 含有碳碳三键，分子式为C4H6的同分异构体有2种 C. 分子式是C6H12O2，且属于羧酸的同分异构体有4种 D. 环己烷(C6H12)存在两种空间结构，其中船式结构比椅式结构更稳定 10. 已知酸性：CHCl2COOH>CH2ClCOOH，常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数与pH的变化关系如图所示。[比如：]下列说法错误的是 A. 曲线M表示的变化关系 B. pH=2.08时，CHCl2COOH的电离度为0.15 C. CHCl2COOH电离常数的数量级为 D. 若酸的初始浓度为，则a点对应的溶液中有 11. 中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时，同时制备K2SO4，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是 A. 电池放电时，正极区溶液的pH降低 B. a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜 C. 放电时，每消耗1mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g D. X溶液中的溶质只能为H2SO4，Y溶液中溶质只能为KOH 12. 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，得到深蓝色的溶液，将溶液分为两份，分别进行下列实验操作： 序号 实验操作 实验现象或结论 ① 再加入95%乙醇 析出深蓝色晶体 ② 向深蓝色溶液中插入打磨至光亮的铁丝 一段时间后，铁丝表面析出有金属光泽的红色固体 下列说法不正确的是 A. 实验①中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 B. 实验①析出深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O C. 实验②说明[Cu(H2O)4]2+与NH3的反应是可逆反应 D. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为：[Cu(NH3)4]2+<[Cu(H2O)4]2+ 13. 奥司他韦是目前治疗流感的常用药物之一(如图所示)，下列说法中正确的是 A. 奥司他韦分子中只有2个手性碳原子 B. 通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团 C. 通过质谱法可以测定奥司他韦分子中键长和键角等分子结构信息 D. 奥司他韦中所有原子可能共平面 14. 五羰基合铁[Fe(CO)5]在常温下为淡黄色、易挥发的有毒液体(结构如下左图所示)，易溶于苯，不溶于水。以Fe(CO)5作为前驱体的析氢反应历程如下右图所示。下列说法错误的是 A. 反应历程中，Fe的配位数未发生变化 B. 该析氢反应的总反应方程式为H2O + CO =CO2 + H2 C. 固态Fe(CO)5熔化时，主要克服范德华力 D. Fe(CO)5分子非极性分子 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. “结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 I． 晶体结构：铜镍合金主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品，其立方晶胞结构如图所示。请回答以下问题： （1）Cu位于元素周期表的___________区。 （2）晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有___________个。 （3）已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，则晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，用含有ρ和NA的式子表示)。 Ⅱ． 配合物结构：丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： 请回答以下问题： （4）下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A. 第一电离能：C < O < N B. 基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C. 物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D. 物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 （5）研究表明，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为___________。 Ⅲ． 有机物结构：已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C． D． 根据上述信息，完成下列问题： （6）B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)。 （7）B、C、D中，与A互为碳架异构的是___________。 （8）写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式___________。 16. 镍电池的电极活性材料为多组分合金(主要成分为Ni、Co，还含有Al、Fe等)，可重新回收利用。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O]的工艺流程如下： 已知：①浸取母液中，除铝元素外，其他金属元素的化合价均为+2价； ②部分金属阳离子沉淀的如下表： 沉淀物 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 92 请回答下列问题： （1）基态Co价电子排布式为___________。 （2）“浸取”时可以提高浸取率的操作有___________(任写1条)。 （3）为了保证除杂效果，“调”时溶液的不应低于___________，所得滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“氧化分离”操作控制溶液pH=2，加入NaClO发生反应离子方程式为___________。 （5）“溶解1”操作中加入H2O2的作用为___________，“沉钴”操作过程中发生反应的离子方程式为___________。 （6）“溶解2”操作后得到醋酸钴晶体，要使该醋酸钴晶体的纯度更高，所采取的实验操作可以是___________。 17. 青蒿素是高效的抗疟药(其分子结构如下右图所示)，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点为156 ~ 157 ℃，温度超过60 ℃完全失去药效。利用乙醚浸取法(已知：乙醚沸点为35 ℃)提取青蒿素的流程如下左图所示： I． 回答下列问题： （1）青蒿素中含有的官能团包括___________。 A. 羟基 B. 醚键 C. 酯基 D. 羧基 （2）有关上述实验操作的说法正确的是___________。 A. 干燥时，可在黄花青蒿粉末中加入无水硫酸铜 B. 操作I是萃取，所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗 C. 操作Ⅱ是蒸馏，所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管 D. 操作Ⅲ是重结晶，具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤 （3）操作Ⅲ过程操作过程中温度不宜过高，原因是___________。 （4）青蒿素及其衍生物和钌(Ru)形成配合物应用广泛，特别是对于弓形虫有良好的治疗效果。一种青蒿素衍生物-钌配合物如图所示。在此配合物中，中心钌原子最可能采取的杂化方式可能为___________(填字母)。 A. sp2 B. sp3 C. dsp2 D. d2sp3 Ⅱ． 青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物，为进一步确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤如下： ①连接装置，检查装置气密性； ②准确称量E、F中仪器及药品的质量； ③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中，点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。 （5）使用上述装置测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低，改进以上装置的方法是___________。 （6）E中可盛装的固体是___________(任写出合理的一种)。 （7）通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合表格中实验数据，得出青蒿素的分子式为___________。 装置 试验前 试验后 E 54.00g 63.90g F 80.00g 113.00g 18. 石油裂解产生的乙烯含有0.5～3%乙炔，乙炔选择性加氢已被证明是提纯乙烯最有效的技术之一、请回答下列问题： I．已知25 ℃、101 kPa下，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 (g) (g) (g) 燃烧热(ΔH)/ -1299.6 -285.8 -1411.0 （1）乙炔半氢化反应的=___________。 II． 在其他条件相同时，在不同的Pd基催化剂作用下，乙炔的转化率及乙烯的选择性随反应温度的变化如图a、b所示。 已知：乙烯的选择性=。 （2）若在实际生产中，选择Pd@H-Zn/Co-ZIF催化剂、50～60℃的反应条件，其依据是___________。 （3）为保证该转化过程，需要过量的氢气，其缺点是___________。 （4）若某温度下，在刚性容器中只发生乙炔半氢化反应。已知C2H2与H2的初始投料比[]为1：10，C2H2的平衡转化率为90%。若初始的总压强为p0，则该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含有p0的分式表示)。 （5）科学家发现电解催化乙炔可以制取乙烯，其工作原理如图所示。 该电解装置中由乙炔生成C2H4的电极反应式为___________。 （6）制备基于MOFs(金属有机框架)薄膜材料为C2H2/C2H4混合气体分离提供了一种经济高效的技术。该材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，原理示意如图： 下列混合物的分离提纯原理与该材料“固定”C2H2最接近的是___________(填标号)。 A. 利用CCl4萃取碘水 B. 利用“杯酚”分离C60和C70 C. 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷 D. 利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 雅礼教育集团2025年上学期3月考试试卷 高二化学 时量：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H~1 B~11 C~12 O~16 P~31 S~32 K~39 Mn~55 Ni~59 Cu~64 Zn~65 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 《哪吒2》的爆火出圈，离不开电影中炫酷的特效效果，以下说法中正确的是 A. 敖丙使水结成冰，水分子之间的间隙减小 B. 三味真火是等离子体，其中只含有阴离子和阳离子 C. 风火轮耐高温、耐磨损、不导热，其主体材料可能为共价晶体 D. 结界兽形象源自于三星堆青铜大面具，其表面的铜绿主要是析氢腐蚀的结果 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰分子中所有水分子以氢键互相联结成晶体，氢键具有饱和性和方向性，在冰的结构中每个水分子都位于四面体中心，它与周围的四个水分子分别以氢键相结合，这样的结构并不是紧密的，使水分子之间的间隙增大，从而导致水结冰时水分子之间的间隙增大，A项错误； B．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，B项错误； C．共价晶体是原子间通过共价键形成的空间网状结构，熔沸点高，硬度大，一般耐高温、耐磨损、不导热，C项正确； D．铜的活泼性不如H+，难以自发发生析氢腐蚀，因而铜绿主要发生吸氧腐蚀的结果，D项错误； 答案选C。 2. 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，其发生的化学反应为SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O。关于上述反应中涉及到的元素和物质，其说法正确的是 A. H2O的VSEPR模型是四面体形 B. 1 mol二氧化硅中含有2 mol Si—O键 C. 基态Si原子的价电子排布图为 D. 固体HF中含有的链状结构为(虚线表示氢键) 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2O分子中心原子价层电子对数为2+=4，VSEPR模型是四面体形，A正确； B．SiO2是共价晶体，1个Si形成4个Si—O键，1 mol二氧化硅中含有4 mol Si—O键，B错误； C．3p轨道电子需要先分占轨道，自旋平行，C错误； D．固态HF的链状结构应该为，D错误； 故选A。 3. 关于下列实验装置，说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 光照条件下，装置甲可以证明Cl2和CH4会发生取代反应 B. 装置乙可以实现海水淡化 C. 装置丙可用于趁热过滤提纯苯甲酸 D. 装置丁可用于分离水和乙醇 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯气能和氢氧化钠反应，无论是否发生取代反应，试管内液面高度一定会上升，此处应该用饱和食盐水进行试验，该装置不能达到目的，A错误； B．蒸馏试验时，温度计末端应与支管口相平，冷凝管内冷凝水以下进上出，该装置不能达到目的，B错误； C．采用重结晶法趁热过滤提纯苯甲酸，符合过滤的操作要求，该装置能达到目的，C正确； D．乙醇和水互溶，不能用分液的方法分离，该装置不能达到目的，D错误； 故选C。 4. 钠与氧可形成多种二元化合物。其中一种二元化合物的晶胞如图所示。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Na4O4 B. 阴离子有2种不同的空间取向 C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个 D. 金属单质硬度：Li > Na > K 【答案】A 【解析】 【详解】A．该二元化合物是离子化合物，化学式为组成离子的最简整数比，含有Na+的数目是，含有阴离子数目是，因此该二元化合物的化学式为NaO2，故A错误； B．棱上的有相同的空间取向，面上的有相同的空间取向，故该化合物中阴离子有2种不同的空间取向，故B正确； C．Na+位于顶点和体心，则1个Na+周围有8个等距离的Na+，故C正确； D．金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属硬度越大，熔、沸点越高，Li、Na、K的离子半径逐渐增大，金属键强度逐渐减小，硬度Li＞Na＞K，故D正确； 故答案为A。 5. 磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其结构与金刚石类似，磷化硼的晶体结构如图所示。 已知：①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标； ②设该晶胞的参数为d nm。 下列说法正确的是 A. 磷化硼晶胞中B的配位数为6 B. c原子的分数坐标为() C. 该晶体的密度为 g·cm-3 D. 磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，B处于4个P原子构成的四面体中，磷化硼晶胞中B的配位数为4，A错误； B．c原子在xyz轴上的投影坐标分别为、、，其分数坐标为()，B正确； C．据“均摊法”，晶胞中含B的个数为4，P的个数为8×+6×=4，该晶体密度为，C错误； D．磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为，D错误； 故选B。 6. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂；W是本周期元素中电负性最大的元素；Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是 A. 基态R原子的电子在原子核外的空间运动状态有15种 B. 该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键 C. 电负性：Z > Y > X D. 该化合物的熔点较低，主要是由于它含有体积很大的阴、阳离子 【答案】A 【解析】 【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，Z的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则Z为N，X、W形成一个共价键，则X为H，W是本周期元素中电负性最大的元素，则W为F，Y有四个价键，则Y为C，一价阴离子中R可形成6个价键，则R为P。 【详解】A．R为P。基态R原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，则电子在原子核外的空间运动状态有9种，A不正确； B．离子液体是室温下呈液态的离子化合物，存在离子键，阳离子内五元环上右侧的Z即N原子与Y即C形成了配位键，单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，则该化合物中包含了σ键、π键、配位键和离子键，B正确； C．同周期从左到右电负性递减，氢元素非金属性较碳弱，则电负性：Z > Y > X，即N > C > H，C正确； D．该化合物熔点较低，主要是由于它含有体积很大的阴、阳离子，离子间的作用力较弱，D正确； 选A。 7. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4·7H2O MgO A. 金刚石与石墨中碳原子的杂化方式不同，金刚石中每个碳原子被6个六元环共用 B. 石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D. 晶体熔点：金刚石 > CaO > MgO 【答案】C 【解析】 【详解】A．金刚石中C原子杂化方式为sp3，石墨中碳原子的杂化方式为sp2，金刚石中每个碳原子被被12个六元环共用，A错误； B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，石墨是混合型晶体，B错误； C．键角3是硫酸根中键角，中S上的孤电子对数为0，价层电子对数为4，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角1与键角2中的O均采用sp3杂化，但是由于O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，键角1上的O提供孤电子对形成配位键，使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少，导致键角1比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，C正确； D．离子半径：Ca2+>Mg2+，离子半径越小、电荷数越多，离子晶体熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点高于CaO和 MgO，则晶体熔点：金刚石>MgO>CaO，D错误； 故选C。 8. 二甲醚(CH3OCH3)是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。CO2加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生的热化学方程式为： 反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) = + 41.2 反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) = - 49.5 反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) = - 23.5 在2 MPa，起始投料=3时，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 图中X表示CO B. 无法用核磁共振氢谱鉴别CH3OCH3和CH3OH C. 温度从553 K上升至573 K时，反应消耗的CO2少于反应生成的CO2 D. 其他条件不变，将压强增大到3 MPa，可提高平衡时CH3OCH3的体积分数 【答案】D 【解析】 【分析】反应I为吸热反应，升高温度，CO的平衡体积分数增大；反应II、III均为放热反应，升高温度，、CH3OCH3的平衡体积分数减小； 【详解】A．反应II、III均为放热反应，升高温度，、CH3OCH3的平衡体积分数减小，根据图例，X表示CH3OCH3、Y表示CO，故A错误； B．核磁共振氢谱中，CH3OCH3只有1个峰，CH3OH有2个峰，可以鉴别，故B错误； C．温度从上升至时，的平衡转化率增大，升高温度，反应I正向移动，反应II逆向移动，可知反应I消耗的大于反应II生成的，故C错误； D．其他条件不变，将压强增大到，反应Ⅰ平衡不移动，反应II正向移动，甲醇浓度增大，所以反应III正向移动，则提高平衡时的体积分数，故D正确； 故选D。 9. 有机物的同分异构现象使得有机物的结构丰富多彩，下列关于有机物结构的说法中，正确的是 A. C3H6和C4H8一定互为同系物 B. 含有碳碳三键，分子式为C4H6的同分异构体有2种 C. 分子式是C6H12O2，且属于羧酸的同分异构体有4种 D. 环己烷(C6H12)存在两种空间结构，其中船式结构比椅式结构更稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．C3H6和C4H8可能均为单烯烃、环烷烃，或一个为单烯烃、另一个为环烷烃，若分别为丙烯、环丁烷，则二者不是同系物，故A错误； B．含有碳碳三键，分子式为C4H6的同分异构体有CH≡C−CH2−CH3、CH3​−C≡C−CH3​共2种，故B正确； C．分子式是C6H12O2，且属于羧酸的同分异构体可以表示为C5H11COOH，-C5H11有：-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH(C2H5)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-CH(CH3)CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3共8种，则C6H12O2属于羧酸的同分异构体有8种，C错误； D．船式结构‌由于存在氢原子间的重叠和近距离接触，会产生较大的非键张力和扭转张力，使得整个结构能量较高，因此船式结构不及椅式结构稳定，D错误； 故选B。 10. 已知酸性：CHCl2COOH>CH2ClCOOH，常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数与pH的变化关系如图所示。[比如：]下列说法错误的是 A. 曲线M表示的变化关系 B. pH=2.08时，CHCl2COOH的电离度为0.15 C. CHCl2COOH电离常数的数量级为 D. 若酸的初始浓度为，则a点对应的溶液中有 【答案】BD 【解析】 【分析】随着pH的增大，CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小，CH2ClCOO-、CHCl2COO-浓度增大，CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH，a点所在的线表示的变化关系，另一条下降的线表示的变化关系，M线表示的变化关系，另一条上升的线表示的变化关系；又Ka(CHCl2COOH)＞Ka(CH2ClCOOH)，δ(酸分子)=δ(酸根离子)0.5时的pH分别约为1.3、2.8，则两种酸的电离常数分别约为Ka(CHCl2COOH)=10-1.3，Ka(CH2ClCOOH)=10-2.8； 【详解】A．由上述分析可知，曲线M表示的变化关系，故A正确； B．pH=2.08时，=0.15，表示有85%的发生电离，故电离度α=0.85，故B错误； C．由分析可知，Ka(CHCl2COOH)约为10-1.3，故数量级为，故C正确； D．根据Ka(CHCl2COOH)=，初始c0(CHCl2COOH)=0.1mol/L，若溶液中溶质只有CHCl2COOH，则==10-1.15mol/L，但a点对应的c(H+)=0.1mol•L-1，说明此时溶液中加入了酸性更强的酸，根据电荷守恒，，故D错误； 答案选BD。 11. 中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时，同时制备K2SO4，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是 A. 电池放电时，正极区溶液的pH降低 B. a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜 C. 放电时，每消耗1mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g D. X溶液中的溶质只能为H2SO4，Y溶液中溶质只能为KOH 【答案】D 【解析】 【分析】由图，左边二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子，为正极，电极反应为：，X为硫酸溶液，右边锌失去电子发生氧化反应，在碱性条件下生成，为负极，电极反应为：，Y溶液为氢氧化钾溶液。 【详解】A．放电正极电极反应为，减小，pH增大，A错误； B．原电池中，阴离子通过a膜移向负极，阳离子通过b膜移向正极，在池中间形成，故b膜为阳离子交换膜，a膜为阴离子交换膜，B错误； C．结合分析反应电极式，根据得失电子守恒，放电时，消耗1 mol Zn时，正极区产生1 mol（为55g），同时消耗4 mol，有1 mol（96g）移向中间池，故正极区电解质溶液减轻而不是增大，C错误； D．正极区发生反应，负极区发生反应，中间要生成，X溶液中的溶质只能为，Y溶液中溶质只能为KOH ，D正确； 故选D。 12. 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量，得到深蓝色的溶液，将溶液分为两份，分别进行下列实验操作： 序号 实验操作 实验现象或结论 ① 再加入95%乙醇 析出深蓝色晶体 ② 向深蓝色溶液中插入打磨至光亮的铁丝 一段时间后，铁丝表面析出有金属光泽的红色固体 下列说法不正确的是 A. 实验①中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 B. 实验①析出深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O C. 实验②说明[Cu(H2O)4]2+与NH3的反应是可逆反应 D. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为：[Cu(NH3)4]2+<[Cu(H2O)4]2+ 【答案】D 【解析】 【分析】溶液中含有的是、，逐滴加入氨水至过量，生成深蓝色的溶液。 【详解】A．深蓝色的溶液中加入95%乙醇，降低的溶解度，用玻璃棒摩擦试管壁引入晶核，有利于晶体析出，A项正确； B．实验①析出深蓝色晶体为，B项正确； C．深蓝色的溶液中含有，插入打磨至光亮的铁丝析出有金属光泽的红色固体为，即发生，则说明发生转化为，结合上述分析逐滴加入氨水至过量，能生成，则说明与NH3的反应是可逆反应，C项正确； D．含有溶液中逐滴加入氨水至过量，生成，说明配离子的稳定性顺序为< ，D项错误； 答案选D。 13. 奥司他韦是目前治疗流感的常用药物之一(如图所示)，下列说法中正确的是 A. 奥司他韦分子中只有2个手性碳原子 B. 通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团 C. 通过质谱法可以测定奥司他韦分子中键长和键角等分子结构信息 D. 奥司他韦中所有原子可能共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．手性碳原子是指与四个不同的原子或基团相连的碳原子，奥司他韦分子中有3个手性碳原子，位置为，A错误； B．不同的化学键或官能团在红外光谱中的峰值不同，通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团，B正确； C．质谱图中质荷比的最大值即为相对分子质量，通过质谱法可以测定奥司他韦分子的相对分子质量，不能测定键长和键角等分子结构信息，C错误； D．存在多个sp3杂化的碳原子，与其直接连接的4个原子不可能都共平面，D错误； 故选B。 14. 五羰基合铁[Fe(CO)5]在常温下为淡黄色、易挥发的有毒液体(结构如下左图所示)，易溶于苯，不溶于水。以Fe(CO)5作为前驱体的析氢反应历程如下右图所示。下列说法错误的是 A. 反应历程中，Fe的配位数未发生变化 B. 该析氢反应的总反应方程式为H2O + CO =CO2 + H2 C. 固态Fe(CO)5熔化时，主要克服范德华力 D. Fe(CO)5分子为非极性分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据反应历程图可知，Fe的配位数有4、5、6，故A错误； B．由图中箭头方向可知，反应物是CO和H2O，生成物是CO2和H2，总反应为H2O + CO =CO2 + H2，故B正确； C．Fe(CO)5是分子晶体，熔化时主要克服范德华力，故C正确； D．由上述的左图可知，Fe(CO)5分子为高度对称结构，为非极性分子，故D正确； 答案选A。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. “结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 I． 晶体结构：铜镍合金主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品，其立方晶胞结构如图所示。请回答以下问题： （1）Cu位于元素周期表的___________区。 （2）晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有___________个。 （3）已知该晶体密度为ρ g·cm-3，则晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，用含有ρ和NA的式子表示)。 Ⅱ． 配合物结构：丁二酮肟可用于检验和定量分析溶液中的Ni2+，其涉及的反应过程如图所示： 请回答以下问题： （4）下列有关上述物质的结构特点，分析正确的是___________。 A. 第一电离能：C < O < N B. 基态氮原子能量最高的电子占据的原子轨道的形状是球形 C. 物质c分子中N原子和O原子均存在孤电子对 D. 物质d分子的中心原子配位数和所连配体数相同 （5）研究表明，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为___________。 Ⅲ． 有机物结构：已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C． D． 根据上述信息，完成下列问题： （6）B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)。 （7）B、C、D中，与A互为碳架异构的是___________。 （8）写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式___________。 【答案】（1）ds （2）4 （3）×1010 （4）AC （5）丁二酮肟形成分子间氢键，使其熔点升高 （6）B （7）D （8） 【解析】 【小问1详解】 Cu位于第四周期IB族，位于元素周期表的ds区。 【小问2详解】 铜镍合金的晶胞中Cu原子位于面心，Ni原子在顶点，以位于面心的Cu原子为研究对象，晶胞中距离Cu原子最近的Ni原子有4个（位于顶点的Cu）。 【小问3详解】 铜镍合金的晶胞中Cu原子的个数为=3，Ni原子的个数为=1，已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，设晶胞的边长为apm，则ρ g·cm-3= g·cm-3，则a=×1010，晶胞中Ni原子和Cu原子的最近距离为面对角线的一半，为×1010 pm。 小问4详解】 A．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N>O>C，A正确； B．基态氮原子能量最高的电子占据的能级为2p，原子轨道的形状是哑铃形，B错误； C．N原子最外层有5个电子，O原子最外层有6个电子，物质c分子中N原子形成3个共价键，O原子形成2个共价键，则c中N原子和O原子均存在孤电子对，C正确； D．由图可知，物质d分子的中心原子配位数为4，配体数为2，D错误； 故选AC。 【小问5详解】 丁二酮肟(c)中含有2个羟基，可以形成分子间氢键，丁二酮(a)的熔点远低于丁二酮肟(c)的熔点，其原因可能为：丁二酮肟形成分子间氢键，使其熔点升高。 【小问6详解】 A和B分子式相同，但官能团的种类不同，A中官能团为羟基，B中官能团为醚键，互为官能团异构。 【小问7详解】 D与A分子式相同，但主链长度和支链数不同，互为碳架异构。 【小问8详解】 与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)中含有羟基，且主链上仍然有5个C原子，结构简式为：。 16. 镍电池的电极活性材料为多组分合金(主要成分为Ni、Co，还含有Al、Fe等)，可重新回收利用。利用废镍电池资源化生产醋酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O]的工艺流程如下： 已知：①浸取母液中，除铝元素外，其他金属元素的化合价均为+2价； ②部分金属阳离子沉淀的如下表： 沉淀物 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 请回答下列问题： （1）基态Co价电子排布式为___________。 （2）“浸取”时可以提高浸取率的操作有___________(任写1条)。 （3）为了保证除杂效果，“调”时溶液的不应低于___________，所得滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“氧化分离”操作控制溶液pH=2，加入NaClO发生反应的离子方程式为___________。 （5）“溶解1”操作中加入H2O2的作用为___________，“沉钴”操作过程中发生反应的离子方程式为___________。 （6）“溶解2”操作后得到醋酸钴晶体，要使该醋酸钴晶体的纯度更高，所采取的实验操作可以是___________。 【答案】（1） （2）将镍电池废料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、延长浸取时间(任写1条即可) （3） ①. 5.2 ②. 、 （4） （5） ①. 还原生成 ②. （6）重结晶 【解析】 【分析】利用镍电池的电极活性材料生产醋酸钴晶体[Co(CH3COO)2·4H2O]的工艺流程为：将镍电池废料加入硫酸酸浸溶解，过滤废渣后得到含、、、的酸性母液，加入将氧化为 ，调节pH后将和分别转化为和沉淀形成滤渣1过滤除去，得到含、的滤液，然后加入NaClO将氧化为后转化为沉淀进行过滤分离，将得到的固体再加入硫酸和酸溶并还原为，加入溶液进行沉钴通过过滤得到固体，最后加冰醋酸溶解和一系列处理得到最终产品醋酸钴晶体，据此分析解答。 【16题详解】 Co元素为27号元素，位于周期表第四周期第VIII族，则其基态Co的价电子排布式为：。 故答案为：。 【17题详解】 提高浸取率的目的是加快浸出的速率，是其在单位时间内溶解反应更多，故可以采取的措施有：将镍电池废料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、延长浸取时间等。 故答案：将镍电池废料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、延长浸取时间等(任写1条即可)。 【18题详解】 根据分析，调节pH是为了将和分别转化为和沉淀形成滤渣1过滤除去，则根据已知②部分金属阳离子沉淀的表得到要使沉淀完全，此时溶液的不能低于5.2。 故答案为：5.2；、。 【19题详解】 “氧化分离”操作时需控制溶液pH=2的目的是保证加入将氧化为后能充分转化为沉淀进行过滤分离，则反应的离子方程式为：。 故答案为：。 【20题详解】 经过氧化分离后得到的是+3价钴，而最终产品为+2价钴，因此加入的作用是将还原为，便于后面沉钴使用；“沉钴”操作是加入溶液将反应得到固体，则发生反应的离子方程式为：。 故答案为：还原生成；。 【21题详解】 “溶解2”后操作通常包含制热饱和溶液、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到醋酸钴晶体，要使该醋酸钴晶体的纯度更高，可以通过多次溶解结晶操作即“重结晶”操作来达到产品纯度要求。 故答案为：重结晶。 17. 青蒿素是高效的抗疟药(其分子结构如下右图所示)，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点为156 ~ 157 ℃，温度超过60 ℃完全失去药效。利用乙醚浸取法(已知：乙醚沸点为35 ℃)提取青蒿素的流程如下左图所示： I． 回答下列问题： （1）青蒿素中含有的官能团包括___________。 A. 羟基 B. 醚键 C. 酯基 D. 羧基 （2）有关上述实验操作的说法正确的是___________。 A. 干燥时，可在黄花青蒿粉末中加入无水硫酸铜 B. 操作I是萃取，所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗 C. 操作Ⅱ是蒸馏，所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管 D. 操作Ⅲ是重结晶，具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤 （3）操作Ⅲ过程操作过程中温度不宜过高，原因是___________。 （4）青蒿素及其衍生物和钌(Ru)形成的配合物应用广泛，特别是对于弓形虫有良好的治疗效果。一种青蒿素衍生物-钌配合物如图所示。在此配合物中，中心钌原子最可能采取的杂化方式可能为___________(填字母)。 A. sp2 B. sp3 C. dsp2 D. d2sp3 Ⅱ． 青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物，为进一步确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤如下： ①连接装置，检查装置气密性； ②准确称量E、F中仪器及药品的质量； ③取14.10g青蒿素放入C的硬质玻璃管中，点燃C、D中的酒精灯加热，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量反应后E、F中仪器及药品的质量。 （5）使用上述装置测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低，改进以上装置的方法是___________。 （6）E中可盛装的固体是___________(任写出合理的一种)。 （7）通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282，结合表格中实验数据，得出青蒿素的分子式为___________。 装置 试验前 试验后 E 54.00g 63.90g F 80.00g 113.00g 【答案】（1）BC （2）D （3）防止青蒿素受热分解 （4）D （5）在右侧增加防止空气中CO2、H2O进入装置F的装置(言之有理即可) （6）CaCl2或P2O5(任写一种即可) （7） 【解析】 【分析】I．由题给流程可知，向干燥粉碎后的青蒿中加入乙醚浸取青蒿中的青蒿素，过滤得到残渣和提取液；提取液经蒸馏得到乙醚和青蒿素粗品；向粗品中加入95%的乙醇溶解配成溶液，加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素精品； Ⅱ．由实验装置图可知，装置C为青蒿素的燃烧装置，装置D中盛有的氧化铜用于将不完全燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳，装置E中盛有的无水氯化钙或五氧化二磷用于吸收测定燃烧生成水的质量，装置F中盛有的碱石灰用于吸收测定二氧化碳的质量。 【小问1详解】 由图可知，青蒿素中含有的官能团包括醚键、酯基，故选BC； 【小问2详解】 A．无水硫酸铜一般用于检验水，而不是干燥物质，错误； B．操作Ⅰ为分离固液操作，为过滤，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，错误； C．操作Ⅱ是蒸馏，所用玻璃仪器除了蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管，还需要温度计，错误； D．操作Ⅲ是重结晶提纯得到青蒿素精品的操作，具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤，正确； 故选D； 【小问3详解】 青蒿素在温度超过60 ℃完全失去药效，故操作Ⅲ过程操作过程中温度不宜过高，原因是防止青蒿素受热分解； 【小问4详解】 由图，中心钌原子形成6个共价键，则中心钌原子最可能采取的杂化方式可能为d2sp3杂化，故选D； 【小问5详解】 图中装置F直接和空气相通，导致空气中CO2、H2O进入装置F的装置，使得测得碳的量增大，导致测得的青蒿素中氧元素的质量分数偏低，应该：在右侧增加防止空气中CO2、H2O进入装置F的装置； 【小问6详解】 装置E用于吸收测定燃烧生成水的质量，E可以使用无水氯化钙或五氧化二磷； 【小问7详解】 青蒿素为14.10g÷282g/mol=0.05mol，由表数据，E中吸收水的质量为9.9g，为9.9g÷18g/mol=0.55mol，H为0.55mol×2=1.1mol，F吸收二氧化碳为33g，为33g÷44g/mol=0.75mol，C为0.75mol，则青蒿素中O为，碳氢氧物质的量之比为0.75mol：1.1mol：0.25mol=15：22：5，故为。 18. 石油裂解产生的乙烯含有0.5～3%乙炔，乙炔选择性加氢已被证明是提纯乙烯最有效的技术之一、请回答下列问题： I．已知25 ℃、101 kPa下，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 (g) (g) (g) 燃烧热(ΔH)/ -1299.6 -285.8 -1411.0 （1）乙炔半氢化反应的=___________。 II． 在其他条件相同时，在不同的Pd基催化剂作用下，乙炔的转化率及乙烯的选择性随反应温度的变化如图a、b所示。 已知：乙烯的选择性=。 （2）若在实际生产中，选择Pd@H-Zn/Co-ZIF催化剂、50～60℃的反应条件，其依据是___________。 （3）为保证该转化过程，需要过量的氢气，其缺点是___________。 （4）若某温度下，在刚性容器中只发生乙炔半氢化反应。已知C2H2与H2的初始投料比[]为1：10，C2H2的平衡转化率为90%。若初始的总压强为p0，则该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含有p0的分式表示)。 （5）科学家发现电解催化乙炔可以制取乙烯，其工作原理如图所示。 该电解装置中由乙炔生成C2H4的电极反应式为___________。 （6）制备基于MOFs(金属有机框架)薄膜材料为C2H2/C2H4混合气体分离提供了一种经济高效的技术。该材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，原理示意如图： 下列混合物的分离提纯原理与该材料“固定”C2H2最接近的是___________(填标号)。 A. 利用CCl4萃取碘水 B. 利用“杯酚”分离C60和C70 C. 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷 D. 利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸 【答案】（1） （2）该条件下，乙烯的选择性最高，且乙炔的转化率较高 （3）过量的氢气有可能与乙炔或乙烯加成生成乙烷杂质 （4） （5） （6）B 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，乙炔的燃烧热+氢气的燃烧热-乙烯的燃烧热得到反应的=-1299.6kJ/mol-285.8kJ/mol+1411.0kJ/mol=-174.4 kJ/mol。 【小问2详解】 选择Pd@H-Zn/Co-ZIF催化剂、50～60℃的反应条件，是因为该条件下，乙烯的选择性最高，且乙炔的转化率较高，利于乙烯的制备。 【小问3详解】 为保证该转化过程，需要过量的氢气，其缺点是：过量的氢气有可能与乙炔或乙烯加成生成乙烷杂质。 【小问4详解】 C2H2与H2的初始投料比[]为1：10，C2H2的平衡转化率为90%，假设乙炔、氢气投料分别为1mol、10mol，则反应0.9mol乙炔、生成0.9mol乙烯，平衡时，乙炔、氢气、乙烯分别为0.1mol、9.1mol、0.9mol，总的物质的量为10.1mol，若初始的总压强为p0，由阿伏伽德罗定律可知，平衡时体系的压强为，该反应的平衡常数。 【小问5详解】 电解装置中由乙炔得到电子生成C2H4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。 【小问6详解】 利用CCl4萃取碘水，是利用物质的溶解性不同进行分离； 利用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸，是利用碳酸钠和酸的反应去除乙酸； 利用蒸馏分离二氯甲烷和三氯甲烷，利用的是沸点的不同； 而该材料孔径大小和形状恰好将C2H2“固定”，能高效选择性吸附C2H2，类似于利用“杯酚”孔径大小分离，故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$