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湖南省长沙市周南中学2023-2024学年高二下学期第一次月考化学试题（Word版附解析）
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可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 Se：79
一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇的分子式：CH3CH2OH
B. 氮的基态原子的价电子排布图：
C. 羟基的电子式为：
D. 乙烯的结构简式：CH2CH2
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，分子式为C2H6O，故A错误；
B．氮的基态原子的价电子排布式为2s22p3，价层电子排布图为，故B错误；
C．羟基中氧原子有1个单电子和2对孤电子对，还存在O-H键，所以羟基的电子式：，故C正确；
D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，故D错误；
答案选C。
2. 乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A. 碳原子的杂化方式为、
B. 该分子中含有1个手性碳原子
C. 含有2种官能团
D. 键与键数目之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化，其余2个碳原子采取sp3杂化，A项正确；
B．乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子，只有1个手性碳原子，B项正确；
C．乳酸中含有羧基和(醇)羟基两种官能团，C项正确；
D．1个乳酸分子中含4个C—H键、2个C—C键、2个C—O键、2个O—H键、1个C=O键，单键全为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，则σ键与π键数目之比为11∶1，D项错误；
答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 32S2和34S2-互为同位素
C. H2和D2互为同素异形体
D. 氰酸铵(NH4CNO)和尿素[CO(NH2)2]互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A．是醇类，是酚类，两者不是同系物，故A错误；
B．同位素的描述对象是原子，32S2和34S2-不是同位素，故B错误；
C．同素异形体是由同种元素形成的不同单质，H2、D2为同种物质，不是同素异形体，故C错误；
D．氰酸铵[NH4OCN]和尿素[CO(NH2)2]分子式相同，结构不同，为同分异构体，故D正确。
答案选D。
4. 下列说法正确的是
A. SO2分子的空间填充模型：
B. Cu2+与乙二胺形成的配离子内部含有极性键、非极性键、配位键和离子键
C. H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大
D. SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A．SO2分子中S原子的价层电子对数为2+(6−2×2)=2+1=3，含一对孤电子对，为V形结构，空间填充模型为，故A错误；
B．Cu+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子形成的配离子，含有配位键，且含有乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子内的C-H键、C-N键、N-H键为极性键，C-C键为非极性键，配离子与外部的阳离子形成离子键，配离子内部不含离子键，故B错误；
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水分子间形成的氢键比HF形成的氢键多，故C错误；
D．SiH4、SiCl4为均正四面体结构，结构对称，正负电荷中心重合，Si-H、Si-Cl均为极性键，所以均是由极性键构成的非极性分子，故D正确。
答案选D。
5. 下列物质提纯(括号内为杂质)的方法错误的是
已知：硝基苯的沸点为，苯的沸点为。
A. 苯(丙烯)：溴水，分液
B. 乙烯(二氧化硫)：氢氧化钠溶液，洗气
C. 硝基苯(苯)：蒸馏
D. 乙酸乙酯(乙醇)：饱和碳酸钠溶液，分液
【答案】A
【解析】
【详解】A．丙烯能与溴水发生加成反应，但产物可溶于苯，无法分液分离，A错误；
B．二氧化硫与NaOH反应，乙烯不与NaOH反应，可以分离，B正确；
C．硝基苯沸点高于苯，可蒸馏分离，C正确；
D．乙醇可溶于饱和碳酸钠溶液，乙酸乙酯碳酸钠溶液中溶解度较低，可分液分离，D正确；
故选A。
6. 近日，国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元，与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图，下列关于该有机物的说法错误的是
A. 该有机物的分子式为B. 该分子中含有两种官能团
C. 苯环上的一氯代物有2种D. 该分子中共直线的原子最多有8个
【答案】D
【解析】
【详解】A．该有机物的分子式为，A正确；
B．该有机物只含有两种官能团，分别是羟基和醚键，B正确；
C．苯环上两个醚键的四个邻位是等效氢，醚键的四个间位是等效氢，故苯环上的一氯代物有2种，C正确；
D．两个苯环对称轴上共有6个原子共直线，分别是两个苯环上的4个C原子和与苯环直接相连的两个O原子，O原子有两个孤电子对，对与同一个O形成的两个键有排斥作用，因此不可能在同一条直线上，故该分子中共直线的原子最多有6个，D错误。
故选D。
7. 有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是
A. 在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na＋形成正八面体
B. 在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为EF
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl−是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A正确；
B．Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为8×+6×=4，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，B正确；
C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C正确；
D．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选D。
8. 下列关于化学平衡常数的说法错误的是
A. 对于某一可逆反应来说，只与温度有关，与浓度无关
B. 升高温度，变小，正反应是放热反应
C. 对于某一可逆反应来说，越大，反应进行得越彻底
D. 使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A．化学平衡常数K只与温度有关，与浓度无关，故A正确；
B．升高温度，变小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应放热，正反应放热，故B正确；
C．K等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积，K越大表示生成物浓度越大，反应进行得越彻底，故C正确；
D．使用合适的催化剂，可以改变反应速率，但是平衡不移动，不改变平衡常数，故D错误。
答案选D。
9. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．CH3COONH4中水解，，会消耗CH3COO-水解生成的OH-，测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能说明Kh(CH3COO-)＜Kh()，A错误；
B．浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，B错误；
C．K2CrO4中存在平衡2(黄色)+2H+(橙红色)+H2O，缓慢滴加硫酸，H+浓度增大，平衡正向移动，故溶液黄色变成橙红色，C正确；
D．乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，故不能说明乙醇中含有水，D错误；
答案选C。
10. 如图是与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是
A. 加入合适的催化剂待反应完成时可增大过渡金属化合物的产率
B. 活化能为99.20kJ/ml
C. 整个反应的快慢由状态1前的反应快慢决定
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，过渡金属化合物的产率不变，故A错误；
B．由图可知，反应的活化能为99.20kJ/ml，故B正确；
C．由图可知， →状态2的活化能最大，反应速率最慢，决定整个反应的快慢，故C错误；
D．由图可知，反应，故D错误；
故选B。
11. 萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如下图所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是
A. 第一电离能：X>Y>Z
B. 简单离子半径：Z>X>Y
C. W、X与氢原子可形成直线形化合物
D. W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔沸点在同主族元素中均为最高
【答案】D
【解析】
【分析】通过结构式可知，萝卜硫素含H、C；萝卜硫素由五种短周期元素构成，则W、X、Y、Z中有一种是C，还有一种是S；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结构简式中的成键数目可知：X为N，Y为O，Z为S，W为C。
【详解】A．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即N的第一电离能大于O；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O的第一电离能大于Y；故第一电离能：N＞O＞S，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；N3-和O2-的核外电子排布相同，N的原子序数小于O，故离子半径：N3-＞O2-，N3-、O2-核外有2个电子层，S2-核外有3个电子层，则离子半径：S2-＞N3-＞O2-，B正确；
C．由分析可知，X为N，W为C；N、C、H组成的化合物为HCN，该分子的空间构型为直线形，C正确；
D．由分析可知，X为N，Y为O，W为C；它们简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O分子间均存在氢键，使得它们的熔沸点在同主族元素中均为最高，CH4分子间没有氢键，其熔沸点在同主族元素中最低，D错误；
故选D。
12. 我国科研工作者通过研发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的转化为，实现碳中和目标，原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该过程中存在的能量转化形式只有太阳能→化学能
B. 离子交换膜阴离子交换膜
C. P极的电极反应式为：
D. N极催化转化时，P极生成的质量为
【答案】C
【解析】
【分析】光伏电池产生电能，二氧化碳在P极得电子变成甲酸，所以P为阴极，电极反应为：，N为阳极，电极反应为：，氢气失去电子变成氢离子。
【详解】A．该过程中存在的能量转化形式有光伏电池产生电能是太阳能→电能，光伏电池电解是电能→化学能，故A错误；
B．阴极消耗氢离子需要氢离子补充，需要阳离子交换膜，故B错误；
C．P极的电极反应式为：，故C正确；
D．N极催化转化时，没有说是标准状况，无法计算，故D错误；
故选：C。
13. 磷化硼(BP)是一种半导体材料，熔点：1 100 ℃，其结构与氮化硼相似，晶胞结构如图1，下列说法正确的是
A. 熔点：BP>BN
B. 晶体中P周围距离最近且相等的P有8个
C. 若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，则②处的B原子坐标为(，，)
D. 磷化硼晶胞在y轴方向的投影图为图2
【答案】D
【解析】
【详解】A．磷化硼(BP)结构与氮化硼相似，均为原子晶体，N原子半径小，B-N键键长短，键能大，故BN熔点高，A错误；
B．根据图1可以看出晶体中P周围距离最近且相等的P有4个，B错误；
C．若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，将晶胞均分为8个小立方体，则②处的B原子在前左下角小立方体体心的位置，坐标为，C错误；
D．磷化硼晶胞中顶点和面心全部为P原子，在y轴方向的投影落在顶点和棱心；4个小立方体体心位置为B原子，在y轴方向的投影均匀落在内部，在y轴方向的投影图为图2，D正确；
故选D。
14. 用盐酸滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如分布分数：】
A. 的为B. c点：
C. 第一次突变，可选酚酞作指示剂D.
【答案】C
【解析】
【分析】用盐酸滴定溶液，pH较大时的分布分数最大，随着pH的减小，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，恰好生成之后，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，表示、、的分布分数的曲线如图所示，，据此分析选择。
【详解】A．的，根据上图交点1计算可知=10-6.38，A错误；
B．根据图象可知c点中，B错误；
C．根据图象可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞做指示剂，C正确；
D．根据图象e点可知，当加入盐酸40mL时，全部生成，根据计算可知，D错误；
答案为：C。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
15. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·ml-1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·ml-1 K2
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·ml-1 K3
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH=___________kJ·ml-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。
（2）下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）一定温度下，将0.2 ml CO和0.1 ml H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。
（4）将合成气以=2通入1 L反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．ΔH<0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50%
（5）采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】（1） ①. -246.1 ②. K·K2·K3
（2）AC （3） ①. 0.003 ml·L-1·min-1 ②. 15%
（4）AB （5）2.0
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，①×2+②+③得到目标方程式：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则ΔH=ΔH1×2+ΔH2+ΔH3=-246.1KJ/ml；K=K·K2·K3；
【小问2详解】
A．使用过量的CO，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；B．升高温度，平衡逆向移动，不可提高CH3OCH3的产率；C．增大压强，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；故选AC；
【小问3详解】
，H2的体积分数为0.1，则，x=0.03，；
【小问4详解】
A．随温度升高，CO的平衡转化率下降，温度升高，平衡逆移，则ΔH<0；B．相同温度下，压强增大，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，则p1>p2>p3；C．若在p3和316 ℃时，若起始时=3，增大H2的含量，CO的平衡转化率增大，则平衡时，α(CO)大于50%；
【小问5详解】
由图像知，当时，DME的选择性最高。
16. 硒(Se)是一种有重要作用的元素，可以形成多种化合物。
（1）基态硒原子的简化电子排布式为_______。
（2）H2SeO3的中心原子杂化类型是_______，SeO的空间结构是______。
（3）H2Se属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
（4）H2O中的H－O－H键角比H2Se中H－Se－H键角___(填“大”或“小”)，原因是______。
（5）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_______﹔若该晶胞密度为ρg/cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg/ml，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为_______pm。
【答案】（1）[Ar]3d104s24p4
（2） ①. sp3 ②. 三角锥形
（3）极性 （4） ①. 大 ②. 中心原子的电负性O强于Se，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大
（5） ①. 4 ②. ×1010
【解析】
【小问1详解】
硒为34号元素，基态硒原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p4；
【小问2详解】
H2SeO3的中心原子的价层电子对数为3+=4，所以Se杂化方式为sp3杂化，SeO的中心原子Se的价层电子对数为3+=4，有一对孤电子对，所以SeO的空间结构为三角锥形；
【小问3详解】
H2Se分子是V形，正负电中心不重合，所以H2Se属于极性分子；
【小问4详解】
H2O中的H－O－H键角比H2Se中H－Se－H键角大，因为中心原子的电负性O强于Se，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大；
【小问5详解】
根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4，含有锌原子数为4，根据ρ==，所以V=，则晶胞参数为cm=×1010pm。
17. 有A、B两种有机物，按要求回答下列问题：
（1）取有机物A3.0g，测得完全燃烧后生成3.6gH2O和3.36LCO2(标准状况)，已知相同条件下，该有机物的蒸气密度是氢气的30倍，则该有机物的分子式为_______。
（2）有机物B的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如图：
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积比为6：1：1，试推测该有机物的结构并写出结构简式：_______。
（3）主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷经有_______(不考虑立体异构)。
A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种
（4）采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯经X的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图：
①X的结构简式为________﹔该烯经是否存在顺反异构_______(填是或否)。
②写出X与溴水反应方程式________。
③有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢，则Y的键线式为：______。
【答案】17. C3H8O
18. 19. C
20. ①. CH2=CH－CH2－CH3 ②. 否 ③. CH2=CH－CH2－CH3+Br2→CH3Br－CHBr－CH2CH3 ④.
【解析】
【小问1详解】
Mr(A)=30×2=60，n(A)==0.05ml，而n(CO2)==0.15ml，n(H2O)==0.2ml，根据原子守恒可知，A分子中N(C)==3，N(H)==8，则N(O)==1，故A的分子式为C3H8O；
【小问2详解】
有机物B的分子式为C4H8O2，核磁共振氢谱图有3组信号峰，说明含有3种氢原子，且峰面积比为6：1：1，说明有2个对称的甲基，红外光谱图显示还含有C=O、C-O-C，满足条件的结构简式为；
【小问3详解】
主链6个C原子，则乙基只能在3号C上，甲基可以在中间所有的C上，该分子不对称，甲基分别在中间四个碳原子上，共有4种；
【小问4详解】
①某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则X相对分子质量为56，分子中最大碳原子数目==4••••••8，故X分子式为C4H8，它的核磁共振氢谱有4种化学环境不同的氢，且数目之比为1：2：2：3，故X为CH2=CH－CH2－CH3，其中一个不饱和碳原子连接2个氢原子，没有顺反异构；
②CH2=CH－CH2－CH3与溴水发生加成反应，反应方程式为CH2=CH－CH2－CH3+Br2→CH3Br－CHBr－CH2CH3；
③有机物Y与CH2=CHCH2CH3互为同分异构体，且Y 分子结构中只有一种等效氢，则Y结构简式为：。
18. 随着新能源汽车的不断推广，近几年动力电池迎来退役潮爆发。大量淘汰的电池（LFP）若得不到正确的处理，必然会带来严重的环境污染及能源浪费。有一种从废旧磷酸铁锂正极片（含、铝箔等）中回收金属和电池再生技术工艺流程如下（已知：在水中的溶解度随温度升高而降低）。
（1）在“碱浸”时，为加快浸出速率，可进行的措施为___________（任写—条即可）
（2）“氧化浸出”时生成了难溶的，该反应的离子方程式为___________，为了保证“氧化浸出”的效率，严格控制了反应的温度，减少分解的同时保证反应速率，但是实际生产中用氧化的效率还是较低，可能的原因是___________。
（3）已知不同浓度的硫酸对Li、Fe元素的“氧化浸出”效率如下图所示。的范围应控制在___________。
A. 0.1~0.2B. 0.3~0.4C. 0.6~0.7D. 0.9~1.0
（4）“一系列操作”具体包括___________、___________、洗涤、干燥。
（5）“纯化”后的滤渣b在高温条件下与、混合煅烧可得，实现再生利用，其化学方程式为___________。
（6）比亚迪“汉”汽车搭载了全新的磷酸铁锂“刀片电池”。其放电时的总反应为，则充电时的阳极反应式为___________。
【答案】（1）适当地提高浸出温度；使用电动搅拌器；适当提高氢氧化钠的浓度；将废旧LFP正极材料粉碎（任写一条均可）
（2） ①. ②. 生成的催化的分解 （3）B
（4） ①. 蒸发浓缩 ②. 趁热过滤
（5）↑
（6）
【解析】
【分析】由流程可知，碱溶时发生2Al+2NaOH+2H2O=3H2↑+2NaAlO2，过滤分离出含偏铝酸钠的溶液，滤渣a为LiFePO4，加盐酸、过氧化氢发生2LiFePO4+2HCl+H2O2=2FePO4+2LiCl+2H2O，过滤分离出滤渣b为FePO4，滤液b含LiCl，加入碳酸钠发生复分解反应生成Li2CO3，经系列操作得到Li2CO3；
【小问1详解】
反应物浓度、温度、反应物接触面积等都会影响反应速率；在“碱浸”时，为加快浸出速率，可进行的措施为适当地提高浸出温度；使用电动搅拌器；适当提高氢氧化钠的浓度；将废旧LFP正极材料粉碎；
【小问2详解】
酸浸的目的是分离Li和Fe元素，氧化的目的是氧化正极材料中的，锂离子进入溶液，三价铁以磷酸铁的形式进入滤渣b中与锂元素分离。“氧化浸出”时生成了难溶的，H2O2做氧化剂，O元素化合价降低生成水，Fe元素化合价升高，该反应的离子方程式为；过氧化氢不稳定易分解，需要在一定温度下进行，防止其分解。但是在严格控温的情况下氧化的效率还是不理想，原因是生成的催化了过氧化氢的分解；
【小问3详解】
“氧化浸出”加入硫酸目的是分离Fe元素成为滤渣，得到含Li的滤液，则Li的浸出率要较高，Fe的较低，由图的范围应控制在，故选：B；
【小问4详解】
已知：在水中的溶解度随温度升高而降低，“一系列操作”具体包括蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥；
【小问5详解】
滤渣b的主要成分是，经过纯化之后在高温的条件下，加入还原剂和的反应方程式为↑；
【小问6详解】选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
探究氢离子浓度对、相互转化的影响
向溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色
增大氢离子浓度，转化平衡向生成方向移动
D
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体
乙醇中含有水
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 S：32 Se：79
一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇的分子式：CH3CH2OH
B. 氮的基态原子的价电子排布图：
C. 羟基的电子式为：
D. 乙烯的结构简式：CH2CH2
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，分子式为C2H6O，故A错误；
B．氮的基态原子的价电子排布式为2s22p3，价层电子排布图为，故B错误；
C．羟基中氧原子有1个单电子和2对孤电子对，还存在O-H键，所以羟基的电子式：，故C正确；
D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，故D错误；
答案选C。
2. 乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A. 碳原子的杂化方式为、
B. 该分子中含有1个手性碳原子
C. 含有2种官能团
D. 键与键数目之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化，其余2个碳原子采取sp3杂化，A项正确；
B．乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子，只有1个手性碳原子，B项正确；
C．乳酸中含有羧基和(醇)羟基两种官能团，C项正确；
D．1个乳酸分子中含4个C—H键、2个C—C键、2个C—O键、2个O—H键、1个C=O键，单键全为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，则σ键与π键数目之比为11∶1，D项错误；
答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 32S2和34S2-互为同位素
C. H2和D2互为同素异形体
D. 氰酸铵(NH4CNO)和尿素[CO(NH2)2]互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A．是醇类，是酚类，两者不是同系物，故A错误；
B．同位素的描述对象是原子，32S2和34S2-不是同位素，故B错误；
C．同素异形体是由同种元素形成的不同单质，H2、D2为同种物质，不是同素异形体，故C错误；
D．氰酸铵[NH4OCN]和尿素[CO(NH2)2]分子式相同，结构不同，为同分异构体，故D正确。
答案选D。
4. 下列说法正确的是
A. SO2分子的空间填充模型：
B. Cu2+与乙二胺形成的配离子内部含有极性键、非极性键、配位键和离子键
C. H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大
D. SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A．SO2分子中S原子的价层电子对数为2+(6−2×2)=2+1=3，含一对孤电子对，为V形结构，空间填充模型为，故A错误；
B．Cu+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子形成的配离子，含有配位键，且含有乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子内的C-H键、C-N键、N-H键为极性键，C-C键为非极性键，配离子与外部的阳离子形成离子键，配离子内部不含离子键，故B错误；
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水分子间形成的氢键比HF形成的氢键多，故C错误；
D．SiH4、SiCl4为均正四面体结构，结构对称，正负电荷中心重合，Si-H、Si-Cl均为极性键，所以均是由极性键构成的非极性分子，故D正确。
答案选D。
5. 下列物质提纯(括号内为杂质)的方法错误的是
已知：硝基苯的沸点为，苯的沸点为。
A. 苯(丙烯)：溴水，分液
B. 乙烯(二氧化硫)：氢氧化钠溶液，洗气
C. 硝基苯(苯)：蒸馏
D. 乙酸乙酯(乙醇)：饱和碳酸钠溶液，分液
【答案】A
【解析】
【详解】A．丙烯能与溴水发生加成反应，但产物可溶于苯，无法分液分离，A错误；
B．二氧化硫与NaOH反应，乙烯不与NaOH反应，可以分离，B正确；
C．硝基苯沸点高于苯，可蒸馏分离，C正确；
D．乙醇可溶于饱和碳酸钠溶液，乙酸乙酯碳酸钠溶液中溶解度较低，可分液分离，D正确；
故选A。
6. 近日，国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元，与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图，下列关于该有机物的说法错误的是
A. 该有机物的分子式为B. 该分子中含有两种官能团
C. 苯环上的一氯代物有2种D. 该分子中共直线的原子最多有8个
【答案】D
【解析】
【详解】A．该有机物的分子式为，A正确；
B．该有机物只含有两种官能团，分别是羟基和醚键，B正确；
C．苯环上两个醚键的四个邻位是等效氢，醚键的四个间位是等效氢，故苯环上的一氯代物有2种，C正确；
D．两个苯环对称轴上共有6个原子共直线，分别是两个苯环上的4个C原子和与苯环直接相连的两个O原子，O原子有两个孤电子对，对与同一个O形成的两个键有排斥作用，因此不可能在同一条直线上，故该分子中共直线的原子最多有6个，D错误。
故选D。
7. 有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是
A. 在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na＋形成正八面体
B. 在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为EF
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl−是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A正确；
B．Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为8×+6×=4，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，B正确；
C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C正确；
D．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选D。
8. 下列关于化学平衡常数的说法错误的是
A. 对于某一可逆反应来说，只与温度有关，与浓度无关
B. 升高温度，变小，正反应是放热反应
C. 对于某一可逆反应来说，越大，反应进行得越彻底
D. 使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A．化学平衡常数K只与温度有关，与浓度无关，故A正确；
B．升高温度，变小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应放热，正反应放热，故B正确；
C．K等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积，K越大表示生成物浓度越大，反应进行得越彻底，故C正确；
D．使用合适的催化剂，可以改变反应速率，但是平衡不移动，不改变平衡常数，故D错误。
答案选D。
9. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．CH3COONH4中水解，，会消耗CH3COO-水解生成的OH-，测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者，不能说明Kh(CH3COO-)＜Kh()，A错误；
B．浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，B错误；
C．K2CrO4中存在平衡2(黄色)+2H+(橙红色)+H2O，缓慢滴加硫酸，H+浓度增大，平衡正向移动，故溶液黄色变成橙红色，C正确；
D．乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，故不能说明乙醇中含有水，D错误；
答案选C。
10. 如图是与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法正确的是
A. 加入合适的催化剂待反应完成时可增大过渡金属化合物的产率
B. 活化能为99.20kJ/ml
C. 整个反应的快慢由状态1前的反应快慢决定
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但化学平衡不移动，过渡金属化合物的产率不变，故A错误；
B．由图可知，反应的活化能为99.20kJ/ml，故B正确；
C．由图可知， →状态2的活化能最大，反应速率最慢，决定整个反应的快慢，故C错误；
D．由图可知，反应，故D错误；
故选B。
11. 萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如下图所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是
A. 第一电离能：X>Y>Z
B. 简单离子半径：Z>X>Y
C. W、X与氢原子可形成直线形化合物
D. W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔沸点在同主族元素中均为最高
【答案】D
【解析】
【分析】通过结构式可知，萝卜硫素含H、C；萝卜硫素由五种短周期元素构成，则W、X、Y、Z中有一种是C，还有一种是S；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结构简式中的成键数目可知：X为N，Y为O，Z为S，W为C。
【详解】A．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即N的第一电离能大于O；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O的第一电离能大于Y；故第一电离能：N＞O＞S，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；N3-和O2-的核外电子排布相同，N的原子序数小于O，故离子半径：N3-＞O2-，N3-、O2-核外有2个电子层，S2-核外有3个电子层，则离子半径：S2-＞N3-＞O2-，B正确；
C．由分析可知，X为N，W为C；N、C、H组成的化合物为HCN，该分子的空间构型为直线形，C正确；
D．由分析可知，X为N，Y为O，W为C；它们简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O分子间均存在氢键，使得它们的熔沸点在同主族元素中均为最高，CH4分子间没有氢键，其熔沸点在同主族元素中最低，D错误；
故选D。
12. 我国科研工作者通过研发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的转化为，实现碳中和目标，原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该过程中存在的能量转化形式只有太阳能→化学能
B. 离子交换膜阴离子交换膜
C. P极的电极反应式为：
D. N极催化转化时，P极生成的质量为
【答案】C
【解析】
【分析】光伏电池产生电能，二氧化碳在P极得电子变成甲酸，所以P为阴极，电极反应为：，N为阳极，电极反应为：，氢气失去电子变成氢离子。
【详解】A．该过程中存在的能量转化形式有光伏电池产生电能是太阳能→电能，光伏电池电解是电能→化学能，故A错误；
B．阴极消耗氢离子需要氢离子补充，需要阳离子交换膜，故B错误；
C．P极的电极反应式为：，故C正确；
D．N极催化转化时，没有说是标准状况，无法计算，故D错误；
故选：C。
13. 磷化硼(BP)是一种半导体材料，熔点：1 100 ℃，其结构与氮化硼相似，晶胞结构如图1，下列说法正确的是
A. 熔点：BP>BN
B. 晶体中P周围距离最近且相等的P有8个
C. 若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，则②处的B原子坐标为(，，)
D. 磷化硼晶胞在y轴方向的投影图为图2
【答案】D
【解析】
【详解】A．磷化硼(BP)结构与氮化硼相似，均为原子晶体，N原子半径小，B-N键键长短，键能大，故BN熔点高，A错误；
B．根据图1可以看出晶体中P周围距离最近且相等的P有4个，B错误；
C．若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，将晶胞均分为8个小立方体，则②处的B原子在前左下角小立方体体心的位置，坐标为，C错误；
D．磷化硼晶胞中顶点和面心全部为P原子，在y轴方向的投影落在顶点和棱心；4个小立方体体心位置为B原子，在y轴方向的投影均匀落在内部，在y轴方向的投影图为图2，D正确；
故选D。
14. 用盐酸滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如分布分数：】
A. 的为B. c点：
C. 第一次突变，可选酚酞作指示剂D.
【答案】C
【解析】
【分析】用盐酸滴定溶液，pH较大时的分布分数最大，随着pH的减小，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，恰好生成之后，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，表示、、的分布分数的曲线如图所示，，据此分析选择。
【详解】A．的，根据上图交点1计算可知=10-6.38，A错误；
B．根据图象可知c点中，B错误；
C．根据图象可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞做指示剂，C正确；
D．根据图象e点可知，当加入盐酸40mL时，全部生成，根据计算可知，D错误；
答案为：C。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
15. 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·ml-1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·ml-1 K2
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·ml-1 K3
回答下列问题：
（1）反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH=___________kJ·ml-1；该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。
（2）下列措施中，能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________。
A．使用过量的CO B．升高温度 C．增大压强
（3）一定温度下，将0.2 ml CO和0.1 ml H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中，发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0～5 min内v(H2O)=___________，CO的转化率α(CO)=___________。
（4）将合成气以=2通入1 L反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．ΔH<0 B．p1>p2>p3 C．若在p3和316 ℃时，起始时=3，则平衡时，α(CO)小于50%
（5）采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2，当约为___________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】（1） ①. -246.1 ②. K·K2·K3
（2）AC （3） ①. 0.003 ml·L-1·min-1 ②. 15%
（4）AB （5）2.0
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，①×2+②+③得到目标方程式：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则ΔH=ΔH1×2+ΔH2+ΔH3=-246.1KJ/ml；K=K·K2·K3；
【小问2详解】
A．使用过量的CO，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；B．升高温度，平衡逆向移动，不可提高CH3OCH3的产率；C．增大压强，平衡正向移动，可提高CH3OCH3的产率；故选AC；
【小问3详解】
，H2的体积分数为0.1，则，x=0.03，；
【小问4详解】
A．随温度升高，CO的平衡转化率下降，温度升高，平衡逆移，则ΔH<0；B．相同温度下，压强增大，平衡正向移动，CO的平衡转化率升高，则p1>p2>p3；C．若在p3和316 ℃时，若起始时=3，增大H2的含量，CO的平衡转化率增大，则平衡时，α(CO)大于50%；
【小问5详解】
由图像知，当时，DME的选择性最高。
16. 硒(Se)是一种有重要作用的元素，可以形成多种化合物。
（1）基态硒原子的简化电子排布式为_______。
（2）H2SeO3的中心原子杂化类型是_______，SeO的空间结构是______。
（3）H2Se属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
（4）H2O中的H－O－H键角比H2Se中H－Se－H键角___(填“大”或“小”)，原因是______。
（5）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_______﹔若该晶胞密度为ρg/cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg/ml，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为_______pm。
【答案】（1）[Ar]3d104s24p4
（2） ①. sp3 ②. 三角锥形
（3）极性 （4） ①. 大 ②. 中心原子的电负性O强于Se，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大
（5） ①. 4 ②. ×1010
【解析】
【小问1详解】
硒为34号元素，基态硒原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p4；
【小问2详解】
H2SeO3的中心原子的价层电子对数为3+=4，所以Se杂化方式为sp3杂化，SeO的中心原子Se的价层电子对数为3+=4，有一对孤电子对，所以SeO的空间结构为三角锥形；
【小问3详解】
H2Se分子是V形，正负电中心不重合，所以H2Se属于极性分子；
【小问4详解】
H2O中的H－O－H键角比H2Se中H－Se－H键角大，因为中心原子的电负性O强于Se，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，斥力越大，键角也越大；
【小问5详解】
根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4，含有锌原子数为4，根据ρ==，所以V=，则晶胞参数为cm=×1010pm。
17. 有A、B两种有机物，按要求回答下列问题：
（1）取有机物A3.0g，测得完全燃烧后生成3.6gH2O和3.36LCO2(标准状况)，已知相同条件下，该有机物的蒸气密度是氢气的30倍，则该有机物的分子式为_______。
（2）有机物B的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如图：
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积比为6：1：1，试推测该有机物的结构并写出结构简式：_______。
（3）主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷经有_______(不考虑立体异构)。
A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种
（4）采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某烯经X的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图：
①X的结构简式为________﹔该烯经是否存在顺反异构_______(填是或否)。
②写出X与溴水反应方程式________。
③有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢，则Y的键线式为：______。
【答案】17. C3H8O
18. 19. C
20. ①. CH2=CH－CH2－CH3 ②. 否 ③. CH2=CH－CH2－CH3+Br2→CH3Br－CHBr－CH2CH3 ④.
【解析】
【小问1详解】
Mr(A)=30×2=60，n(A)==0.05ml，而n(CO2)==0.15ml，n(H2O)==0.2ml，根据原子守恒可知，A分子中N(C)==3，N(H)==8，则N(O)==1，故A的分子式为C3H8O；
【小问2详解】
有机物B的分子式为C4H8O2，核磁共振氢谱图有3组信号峰，说明含有3种氢原子，且峰面积比为6：1：1，说明有2个对称的甲基，红外光谱图显示还含有C=O、C-O-C，满足条件的结构简式为；
【小问3详解】
主链6个C原子，则乙基只能在3号C上，甲基可以在中间所有的C上，该分子不对称，甲基分别在中间四个碳原子上，共有4种；
【小问4详解】
①某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则X相对分子质量为56，分子中最大碳原子数目==4••••••8，故X分子式为C4H8，它的核磁共振氢谱有4种化学环境不同的氢，且数目之比为1：2：2：3，故X为CH2=CH－CH2－CH3，其中一个不饱和碳原子连接2个氢原子，没有顺反异构；
②CH2=CH－CH2－CH3与溴水发生加成反应，反应方程式为CH2=CH－CH2－CH3+Br2→CH3Br－CHBr－CH2CH3；
③有机物Y与CH2=CHCH2CH3互为同分异构体，且Y 分子结构中只有一种等效氢，则Y结构简式为：。
18. 随着新能源汽车的不断推广，近几年动力电池迎来退役潮爆发。大量淘汰的电池（LFP）若得不到正确的处理，必然会带来严重的环境污染及能源浪费。有一种从废旧磷酸铁锂正极片（含、铝箔等）中回收金属和电池再生技术工艺流程如下（已知：在水中的溶解度随温度升高而降低）。
（1）在“碱浸”时，为加快浸出速率，可进行的措施为___________（任写—条即可）
（2）“氧化浸出”时生成了难溶的，该反应的离子方程式为___________，为了保证“氧化浸出”的效率，严格控制了反应的温度，减少分解的同时保证反应速率，但是实际生产中用氧化的效率还是较低，可能的原因是___________。
（3）已知不同浓度的硫酸对Li、Fe元素的“氧化浸出”效率如下图所示。的范围应控制在___________。
A. 0.1~0.2B. 0.3~0.4C. 0.6~0.7D. 0.9~1.0
（4）“一系列操作”具体包括___________、___________、洗涤、干燥。
（5）“纯化”后的滤渣b在高温条件下与、混合煅烧可得，实现再生利用，其化学方程式为___________。
（6）比亚迪“汉”汽车搭载了全新的磷酸铁锂“刀片电池”。其放电时的总反应为，则充电时的阳极反应式为___________。
【答案】（1）适当地提高浸出温度；使用电动搅拌器；适当提高氢氧化钠的浓度；将废旧LFP正极材料粉碎（任写一条均可）
（2） ①. ②. 生成的催化的分解 （3）B
（4） ①. 蒸发浓缩 ②. 趁热过滤
（5）↑
（6）
【解析】
【分析】由流程可知，碱溶时发生2Al+2NaOH+2H2O=3H2↑+2NaAlO2，过滤分离出含偏铝酸钠的溶液，滤渣a为LiFePO4，加盐酸、过氧化氢发生2LiFePO4+2HCl+H2O2=2FePO4+2LiCl+2H2O，过滤分离出滤渣b为FePO4，滤液b含LiCl，加入碳酸钠发生复分解反应生成Li2CO3，经系列操作得到Li2CO3；
【小问1详解】
反应物浓度、温度、反应物接触面积等都会影响反应速率；在“碱浸”时，为加快浸出速率，可进行的措施为适当地提高浸出温度；使用电动搅拌器；适当提高氢氧化钠的浓度；将废旧LFP正极材料粉碎；
【小问2详解】
酸浸的目的是分离Li和Fe元素，氧化的目的是氧化正极材料中的，锂离子进入溶液，三价铁以磷酸铁的形式进入滤渣b中与锂元素分离。“氧化浸出”时生成了难溶的，H2O2做氧化剂，O元素化合价降低生成水，Fe元素化合价升高，该反应的离子方程式为；过氧化氢不稳定易分解，需要在一定温度下进行，防止其分解。但是在严格控温的情况下氧化的效率还是不理想，原因是生成的催化了过氧化氢的分解；
【小问3详解】
“氧化浸出”加入硫酸目的是分离Fe元素成为滤渣，得到含Li的滤液，则Li的浸出率要较高，Fe的较低，由图的范围应控制在，故选：B；
【小问4详解】
已知：在水中的溶解度随温度升高而降低，“一系列操作”具体包括蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥；
【小问5详解】
滤渣b的主要成分是，经过纯化之后在高温的条件下，加入还原剂和的反应方程式为↑；
【小问6详解】选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的，后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
探究氢离子浓度对、相互转化的影响
向溶液中缓慢滴加硫酸，黄色变为橙红色
增大氢离子浓度，转化平衡向生成方向移动
D
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体
乙醇中含有水
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