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广东省汕头市潮阳区棉城中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试化学试题（原卷版+解析版）
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第Ⅰ卷 选择题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Se-79
一、单选题(本题包括16个小题，每题只有一个正确选项，其中1-10题每小题各2分，11-16题每小题各4分，共44分)
1. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 现代化学常利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素
B. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
C. 通过红外光谱仪可以测定分子的相对分子质量
D. 碘易溶于四氯化碳，难溶于水，因为碘、四氯化碳都是非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；
B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；
C．通过质谱谱仪可以测定分子的相对分子质量，通过红外光谱仪可以测定化学键和官能团信息，C错误；
D．根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂、不易溶于极性溶剂，碘易溶于四氯化碳是因为碘、四氯化碳都是非极性分子，D正确；
故选C。
2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是
A. 为极性分子B. 的电子式为
C. 单晶硅为分子晶体D. 基态Si原子的价层电子轨道表示式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A错误；
B．HCl为分子晶体，电子式为，B正确；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间网状结构，为共价晶体，C错误；
D．Si为14号元素，基态Si原子的价层电子轨道表示式为，D错误；
故选B。
3. 下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且峰面积之比为的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．有两种等效氢，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为1∶1，A正确；
B．只有一种等效氢，核磁共振氢谱中能出现一组峰，B错误；
C．两种等效氢，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为3∶1，C错误；
D．只有一种等效氢，核磁共振氢谱中能出现一组峰，D错误；
故选A。
4. 下列化学用语或模型正确的是
A. 甲烷分子的球棍模型：
B. 原子核内有20个中子的氯原子：
C. 3-甲基戊烷的键线式
D. 分子的VSEPR模型：(三角锥形)
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲烷分子的球棍模型： ，A错误；
B．原子核内有20个中子的氯原子：，B错误；
C．3-甲基戊烷的键线式，C正确；
D．分子中心原子价层电子对数为4，含有1个孤电子对，VSEPR模型： ，D错误；
故选C。
5. 下列实验中，所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽油和食用油互溶，不能分液分离，应选蒸馏法，A错误；
B．乙醇与水互溶，则乙醇不能作萃取剂，B错误；
C．乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，引入新杂质，不能除杂，C错误；
D．碘受热易升华，NaCl受热难升华，则可以通过加热的方法分离，D正确；
故答案为：D。
6. 祖母绿(主要成分)被称为宝石之王，与其相似的天然绿色宝石有萤石[主要成分]、磷灰石[主要成分]。下列说法正确的是
A. 半径大小：B. 电负性大小：
C. 电离能大小：D. 碱性强弱：
【答案】B
【解析】
【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于氧离子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则磷元素的电负性大于硅元素，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氟原子的第一电离能大于氧原子，故C错误；
D．同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，同主族元素，从上到下元素的元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化钙的碱性强于氢氧化铝，故D错误；
故选B。
7. 下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是
A. 在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面下
B. 在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水，然后趁热过滤
C. 提取碘水中的碘单质，可以用乙醇作为萃取剂
D. 在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，故A错误；
B．苯甲酸能溶于水，水在加热过程中会挥发，为减少过滤时苯甲酸的损失，加热溶解后还要加少量的蒸馏水，防止过饱和提前析出晶体；由于苯甲酸在低温时容易析出，所以被溶解的粗苯甲酸应该趁热过滤，故B正确；
C．乙醇与水互溶，不能用乙醇提取碘水中的碘单质，故C错误；
D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，故D错误；
选B。
8. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得了重大成就。下列说法正确的是
A. 的发现开启了碳纳米材料应用的新时代，属于混合型晶体
B. “神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于分子晶体
C. 飞船火箭使用偏二甲肼[]作燃料，属于烃类
D. 量子计算机“悟空”即将面世，其传输信号的光纤主要成分为二氧化硅
【答案】D
【解析】
【详解】A．是碳元素的单质分子，属于分子晶体，A不正确；
B．可用于生产耐高温结构材料，则其熔点高，属于共价晶体，B不正确；
C．烃是仅含碳、氢两种元素的有机物，而含碳、氢、氧三种元素，则其不属于烃类，C不正确；
D．光纤具有导光性，且信号在传输过程中，能量损失很小，其主要成分为二氧化硅，D正确；
故选D。
9. 进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同产物
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3B. (CH3)2CHCH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2D. (CH3)3CCH2CH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．有5种不同类型的氢原子，，即有5种沸点不同的一氯取代物，A错误；
B．有2种类型的氢原子，即：，B错误；
C．有2种不同类型的氢原子，即，C错误；
D．有3种不同类型的氢原子，，即有3种沸点不同的一氯取代物，D正确；
故选D。
10. 下列说法不正确的是
A. 与互为同系物
B. 乳酸分子是手性分子
C. 异氰酸铵[]和尿素[]互为同分异构体
D. 邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点
【答案】A
【解析】
【详解】A．两者均符合通式CnH2n，可能是烯烃也可能是环烷烃，不一定是同系物，故A错误；
B．由结构简式可知，羟基所连碳原子与四个不同的原子或原子团相连，为手性碳原子，乳酸是手性分子，故B正确；
C．两者组成相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键提高沸点，分子内氢键降低沸点，故D正确；
故选：A。
11. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该分子中C-N键的键长大于C-F键的键长B. 该有机物属于芳香族化合物
C. 该分子中C原子的杂化方式有、D. 该分子中存在手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A．r(N)>r(F)，故C-N键的键长大于C-F键的键长，故A正确；
B．该有机物中没有苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．该分子中C原子的杂化方式只有，故C错误；
D．该分子中不存在手性碳原子，故D错误。
答案为：A。
12. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．CF4为正四面体不是正方形，C、F元素之间形成极性键，结构对称，正负电中心重合，属于非极性分子，解释错误，A不符合题意；
B．的原子半径较大，未杂化的p轨道很难有效肩并肩重叠形成键，事实与解释相符，B符合题意；
C．干冰二氧化碳为分子晶体、二氧化硅为共价晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体，解释错误，C不符合题意；
D．杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，解释错误，D不符合题意；
故选B。
13. 下列各种物质的晶体中，化学键类型和晶体类型均完全相同的是
A. 和B. 和
C. 和D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化镁含有离子键，过氧化钠中含有离子键和共价键，故A不符合题意；
B．二硫化碳为分子晶体、碳化硅为共价晶体，故B不符合题意；
C．氯化铵含有离子键、共价键、配位键；含有共价键、离子键、配位键，且两者均为离子晶体，故C符合题意；
D．为分子晶体，为离子晶体，故D不符合题意；
故选C。
14. 钠和硒组成的一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞立体结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该晶体的化学式为B. 硒离子的配位数为4
C. 位于构成的四面体空隙中D. 基态的电子排布式为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞上顶点、面上、棱上原子个数计算为重点和突破口
【详解】A．该晶胞中Se2-位于顶点和面心，共，Na+位于体 ，共8个，其化学式为Na2Se,故A正确；
B．Se2-的配位数是指Se2-周围等距离且与Se2-最近的Na+的数目，共有8个，故B错误；
C．由图可知，Na+周围有四个Se2-，Na+位于Se2-构成的四面体空隙中，故C正确；
D．基态Na+的电子排布式为1s22s22p6，故D正确；
故答案选B。
【点睛】需要运用几何知识和空间想象力，对学生的要求较高
15. 平流层中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用机理如图所示，下列说法正确的是
A. 催化反应中的催化剂为B. 催化反应的决速步骤是反应②
C. 反应过程中会积聚较高浓度的D. 反应达到平衡时，升高温度，浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由催化反应方程式知，反应前后不变，故催化剂为，A错误；
B．催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，故催化反应的决速步骤是反应①，B错误；
C．由催化反应知，反应①为慢反应，反应②为快反应，故反应过程中不会积聚较高浓度的，C错误；
D．由总反应知，该反应为放热反应，反应达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，浓度增大，D正确；
故选D。
16. 已知：，下列说法错误的是
A. 加热溶液，溶液变为黄绿色，说明该反应是吸热反应
B. 和浓度不变时，反应达到平衡状态
C. 加入少量固体，平衡向正反应方向移动
D. 加水稀释，溶液颜色变浅，由此判断平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热，溶液变为黄绿色，说明正向移动，说明反应为吸热反应，A正确；
B．为可逆反应，浓度不变，可以说明反应达到平衡状态，B正确；
C．Cl-离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
D．加水稀释，溶液颜色变浅，不能说明是因为平衡移动导致的，也可能单纯由于水稀释导致的，D错误；
答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
17. 茶叶中含有咖啡因等多种有机物成分。咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。纯咖啡因是无色针状晶体，在时失去结晶水并升华。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(Ka约为，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示：
（1）第①步泡浸茶叶所用的溶剂A最好为___________(填字母)，使用该溶剂的提取咖啡因的原因是___________。
A．水 B．乙醇 C．石油醚
（2）图1虚线框中仪器的名称是___________，其中进水口是___________(填“a”或“b”)
（3）浓缩液加入生石灰的作用是___________和中和___________。
（4）第④步可采用如图2所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
（5）茶叶中富含茶多酚，其主体成分是儿茶素，结构简式如图3，其分子式为___________，儿茶素中含氧官能团的名称为___________。
【答案】（1） ①. B ②. 咖啡因易溶于乙醇
（2） ①. 直型冷凝管 ②. b
（3） ①. 吸收浓缩液中的水分 ②. 单宁酸
（4）升华 （5） ① ②. 羟基、醚键
【解析】
【分析】由于咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，故茶叶末用溶剂A乙醇进行提取，得到茶叶残渣和提取液，将提取液进行蒸馏浓缩，得到浓缩液，向浓缩液中加入生石灰，将单宁酸反应，得到粉状物，经过分离历程，得到咖啡因，据此回答。
【小问1详解】
由分析知，第①步泡浸茶叶所用的溶剂A最好为乙醇，使用该溶剂的提取咖啡因的原因是咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚；
【小问2详解】
如图可知，图1虚线框中仪器的名称直型冷凝管，其中进水口是b口；
【小问3详解】
浓缩液加入生石灰的作用是吸收浓缩液中的水分和中和单宁酸；
【小问4详解】
由于纯咖啡因是无色针状晶体，在时失去结晶水并升华，故该分离提纯方法为升华；
【小问5详解】
由结构简式如图3可知，分子式为，儿茶素中含氧官能团的名称为羟基和醚键。
18. W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，其元素性质或原子结构信息如下：
请回答下列问题：
（1）写出各元素的元素符号：W___________、X___________、R___________。
（2）元素X、Y第一电离能较大的是：___________(填元素名称)；电负性：X___________Y(填“”或“”)。
（3）Z的最简单氢化物沸点比同主族其他元素的最简单氢化物的沸点更高，原因是___________。
（4）分子中，中心原子的杂化轨道类型为___________，分子的空间结构名称为___________。
（5）基态R原子的价层电子轨道表示式为___________，X的最简单氢化物与Y的相比较，键角较大的为___________(填化学式)。
【答案】（1） ①. B ②. N ③. Cr
（2） ①. N ②. <
（3）H2O可形成分子间氢键
（4） ①. sp2 ②. 三角锥形
（5） ①. ②. NH3
【解析】
【分析】基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3，则其电子排布式为1s22s22p1，W为B；基态X原子核外有7种运动状态不同的电子，则X为7号元素，X为N；基态Y原子的价电子排布为，则价电子排布为，则Y为O，Z元素周期表中电负性最大，则Z为F；R元素第四周期元素中未成对电子数最多，其价层电子排布式为3d54s1，则Z为Cr；则W为B，X为N，Y为O，Z为F，R为Cr，以此解题
【小问1详解】
由分析知，W为B、X为N、R为Cr；
【小问2详解】
由于N 的p轨道为全满结构，能量较低，元素N、O第一电离能较大的是N；由同周期主族元素从左至右，电负性逐渐增大可得，电负性：N【小问3详解】
由分析可知，Y为O，其最简单氢化物H2O可形成分子间氢键，故沸点更高；
【小问4详解】
由分析可知，W为B，X为N，Z为F，则WY3为BF3，其中心原子B的价层电子对数为3，没有孤电子对，其中心原子的杂化轨道类型为sp2；为NF3，其中心原子N的价层电子对数为3，有1对孤电子对，则其空间结构名称为三角锥形；
【小问5详解】
由分析可知，X为N，Z为F，R为Cr，则基态Cr原子的价层电子轨道表示式为；X为N，Y为O，X、Y的氢化物分别为NH3、H2O，中心原子N和O均为sp3杂化，但NH3中只含有1个孤电子对，H2O中含有2个孤电子对，孤电子对越多对成键电子排斥力越强，故键角较大的为NH3。
19. 某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为、、、及不溶于酸的杂质)制备胆矾的流程如图。
已知：有机萃取剂HR可以萃取，其萃取原理(rg为有机相)；
（1）焙烧前粉碎的目的是___________。
（2）滤渣2的成分是___________。
（3）向“萃取”后的水相中加入一定量的和，能制得黑色不溶物，该反应的离子方程式为___________。
（4）试剂X的最佳选择是___________(填字母)，“操作Ⅱ”包括___________、___________、过滤、洗涤和干燥。
a．盐酸 b．溶液 c．溶液 d．
（5）胆矾可写成，其结构示意图如下：
①基态的核外电子排布式为___________。
②胆矾中含有的粒子间作用力有___________(填序号)。
a．离子键 b．极性键 c．金属键
d．配位键 e．氢键 f．非极性键
③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则该铜氧化合物的化学式为___________，氧的配位数是___________。
【答案】（1）增大原料与空气的接触面积，提高焙烧反应速率，使反应更充分
（2）Fe(OH)3 （3）2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O
（4） ①. c ②. 蒸发浓缩 ③. 冷却结晶
（5） ① ②. abde ③. Cu2O ④. 4
【解析】
【分析】铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、 FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)粉碎焙烧，充分氧化，烟气的主要成分为二氧化硫，加稀硫酸酸浸，滤液中加入H2O2，氧化Fe2+生成Fe3+，再加入CuO或Cu(OH)2调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，继续过滤，加入HR进行萃取，除去镍离子，有机相中加入硫酸进行反萃取，水相的主要成分为硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可获得产品，据此分析回答问题。
【小问1详解】
由题中流程可知，铜镍矿石粉碎焙烧，部分原料被氧化，则焙烧前粉碎的目的是增大原料与空气的接触面积，提高焙烧反应速率，使矿石充分反应；
【小问2详解】
由分析知，滤渣2的成分是Fe(OH)3；
【小问3详解】
向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，同时反应产生NaCl、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O；
【小问4详解】
有机相中加入硫酸进行反萃取，可以分离铜离子，还不会产生杂质，故合理选项是c；由分析知将硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可获得产品；
【小问5详解】
①铜为29号元素，基态的核外电子排布式为；②由图知，胆矾中含有的粒子间作用力有：离子键、极性键、配位键、氢键；③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，由晶胞图知，该晶胞中，铜位于晶胞内，共有4个，氧位于体心和顶点，共有2个，则该铜氧化合物的化学式为Cu2O，由图知，离氧最近得铜共有4个，故氧的配位数是4。
20. 甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇，反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在测得)：
①
②
③
（1）时，用和直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___________；
（2）某温度下，向容积为的恒容密闭容器中通入，和，发生反应①，后反应在该温度下达到平衡，这时测得反应体系中各组分的物质的量相等，则该反应在内的平均反应速率___________；在相同温度下，将上述反应改在某恒压容器内进行，该反应的平衡常数___________(填“增大”“不变”或“减小”)；
（3）工业上可通过甲醇基化法制取甲酸甲酯，时，其反应的热化学方程式为：
科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下图所示：
①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素，在下列各压强数据中，工业上制取甲酸甲酯应选择的是___________(填下列序号字母)
a． b． c．
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中，采用的温度是，其理由是___________；
（4）直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：
①通入气体a的电极是电池的___________(填“正”或“负”)极；
②时，用此电池以石墨作电极电解饱和食盐水，检验阳极产物的方法是___________。(必须有所用试剂或药品、现象和对应的结论)。
【答案】（1）2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ∆H=-251.6kJ∙ml-1
（2） ①. 0.2 ②. 不变
（3） ①. b ②. 高于80℃时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低
（4） ①. 负 ②. 用湿润淀粉碘化钾试纸检测，若试纸变蓝，则说明阳极产生的气体为氯气
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律，将①×2+②×2+③可得CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ∆H=-251.6kJ∙ml-1 。
【小问2详解】
设达到平衡时CH4反应了x ml，则有如下三段式：，由于达到平衡时各物质的体积分数相同，则6-2x=2x，得x=2ml，达到平衡时CO的物质的量为4ml，浓度为1ml/L，故0～5 min内的v(CO)=0.2ml·L-1·min-1；平衡常数只与温度有关，温度没有改变，平衡常数不变。
【小问3详解】
①压强应该选择4.0×l06Pa ，因为在此压强下转化率较高，再增大压强转化率变化不大，生成成本会增高。②采用的温度是80℃，因为高于80℃时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低。
【小问4详解】
①根据工作原理图，电子由负极经导线流向正极，故通入气体a的电极是电池的负极；
②电解饱和食盐水中阳极的电极方程式为，检验氯气的方法为：用湿润的淀粉碘化钾试纸检测，若试纸变蓝，则说明阳极产生的气体为氯气。选项
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
B
分离溶于水中的溴
乙醇萃取
溴在乙醇中的溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
通过酸性KMnO4溶液洗气
乙烯与酸性KMnO4溶液反应
D
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl的熔点高，碘易升华
选项
事实
解释
A
是非极性分子
C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B
原子间难以形成键
的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
C
干冰的熔点低于
2个键键能之和小于4个键的键能之和
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
元素
元素性质或原子结构信息
W
基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3
X
基态X原子核外有7种运动状态不同的电子
Y
基态Y原子的价电子排布为
Z
元素周期表中电负性最大
R
第四周期元素中未成对电子数最多
第Ⅰ卷 选择题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Se-79
一、单选题(本题包括16个小题，每题只有一个正确选项，其中1-10题每小题各2分，11-16题每小题各4分，共44分)
1. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 现代化学常利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素
B. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
C. 通过红外光谱仪可以测定分子的相对分子质量
D. 碘易溶于四氯化碳，难溶于水，因为碘、四氯化碳都是非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；
B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；
C．通过质谱谱仪可以测定分子的相对分子质量，通过红外光谱仪可以测定化学键和官能团信息，C错误；
D．根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂、不易溶于极性溶剂，碘易溶于四氯化碳是因为碘、四氯化碳都是非极性分子，D正确；
故选C。
2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是
A. 为极性分子B. 的电子式为
C. 单晶硅为分子晶体D. 基态Si原子的价层电子轨道表示式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiCl4和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，A错误；
B．HCl为分子晶体，电子式为，B正确；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间网状结构，为共价晶体，C错误；
D．Si为14号元素，基态Si原子的价层电子轨道表示式为，D错误；
故选B。
3. 下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且峰面积之比为的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．有两种等效氢，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为1∶1，A正确；
B．只有一种等效氢，核磁共振氢谱中能出现一组峰，B错误；
C．两种等效氢，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为3∶1，C错误；
D．只有一种等效氢，核磁共振氢谱中能出现一组峰，D错误；
故选A。
4. 下列化学用语或模型正确的是
A. 甲烷分子的球棍模型：
B. 原子核内有20个中子的氯原子：
C. 3-甲基戊烷的键线式
D. 分子的VSEPR模型：(三角锥形)
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲烷分子的球棍模型： ，A错误；
B．原子核内有20个中子的氯原子：，B错误；
C．3-甲基戊烷的键线式，C正确；
D．分子中心原子价层电子对数为4，含有1个孤电子对，VSEPR模型： ，D错误；
故选C。
5. 下列实验中，所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽油和食用油互溶，不能分液分离，应选蒸馏法，A错误；
B．乙醇与水互溶，则乙醇不能作萃取剂，B错误；
C．乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，引入新杂质，不能除杂，C错误；
D．碘受热易升华，NaCl受热难升华，则可以通过加热的方法分离，D正确；
故答案为：D。
6. 祖母绿(主要成分)被称为宝石之王，与其相似的天然绿色宝石有萤石[主要成分]、磷灰石[主要成分]。下列说法正确的是
A. 半径大小：B. 电负性大小：
C. 电离能大小：D. 碱性强弱：
【答案】B
【解析】
【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于氧离子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则磷元素的电负性大于硅元素，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氟原子的第一电离能大于氧原子，故C错误；
D．同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，同主族元素，从上到下元素的元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化钙的碱性强于氢氧化铝，故D错误；
故选B。
7. 下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是
A. 在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面下
B. 在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水，然后趁热过滤
C. 提取碘水中的碘单质，可以用乙醇作为萃取剂
D. 在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，故A错误；
B．苯甲酸能溶于水，水在加热过程中会挥发，为减少过滤时苯甲酸的损失，加热溶解后还要加少量的蒸馏水，防止过饱和提前析出晶体；由于苯甲酸在低温时容易析出，所以被溶解的粗苯甲酸应该趁热过滤，故B正确；
C．乙醇与水互溶，不能用乙醇提取碘水中的碘单质，故C错误；
D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，故D错误；
选B。
8. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得了重大成就。下列说法正确的是
A. 的发现开启了碳纳米材料应用的新时代，属于混合型晶体
B. “神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于分子晶体
C. 飞船火箭使用偏二甲肼[]作燃料，属于烃类
D. 量子计算机“悟空”即将面世，其传输信号的光纤主要成分为二氧化硅
【答案】D
【解析】
【详解】A．是碳元素的单质分子，属于分子晶体，A不正确；
B．可用于生产耐高温结构材料，则其熔点高，属于共价晶体，B不正确；
C．烃是仅含碳、氢两种元素的有机物，而含碳、氢、氧三种元素，则其不属于烃类，C不正确；
D．光纤具有导光性，且信号在传输过程中，能量损失很小，其主要成分为二氧化硅，D正确；
故选D。
9. 进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同产物
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3B. (CH3)2CHCH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2D. (CH3)3CCH2CH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．有5种不同类型的氢原子，，即有5种沸点不同的一氯取代物，A错误；
B．有2种类型的氢原子，即：，B错误；
C．有2种不同类型的氢原子，即，C错误；
D．有3种不同类型的氢原子，，即有3种沸点不同的一氯取代物，D正确；
故选D。
10. 下列说法不正确的是
A. 与互为同系物
B. 乳酸分子是手性分子
C. 异氰酸铵[]和尿素[]互为同分异构体
D. 邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点
【答案】A
【解析】
【详解】A．两者均符合通式CnH2n，可能是烯烃也可能是环烷烃，不一定是同系物，故A错误；
B．由结构简式可知，羟基所连碳原子与四个不同的原子或原子团相连，为手性碳原子，乳酸是手性分子，故B正确；
C．两者组成相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键提高沸点，分子内氢键降低沸点，故D正确；
故选：A。
11. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该分子中C-N键的键长大于C-F键的键长B. 该有机物属于芳香族化合物
C. 该分子中C原子的杂化方式有、D. 该分子中存在手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A．r(N)>r(F)，故C-N键的键长大于C-F键的键长，故A正确；
B．该有机物中没有苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．该分子中C原子的杂化方式只有，故C错误；
D．该分子中不存在手性碳原子，故D错误。
答案为：A。
12. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．CF4为正四面体不是正方形，C、F元素之间形成极性键，结构对称，正负电中心重合，属于非极性分子，解释错误，A不符合题意；
B．的原子半径较大，未杂化的p轨道很难有效肩并肩重叠形成键，事实与解释相符，B符合题意；
C．干冰二氧化碳为分子晶体、二氧化硅为共价晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体，解释错误，C不符合题意；
D．杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，解释错误，D不符合题意；
故选B。
13. 下列各种物质的晶体中，化学键类型和晶体类型均完全相同的是
A. 和B. 和
C. 和D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化镁含有离子键，过氧化钠中含有离子键和共价键，故A不符合题意；
B．二硫化碳为分子晶体、碳化硅为共价晶体，故B不符合题意；
C．氯化铵含有离子键、共价键、配位键；含有共价键、离子键、配位键，且两者均为离子晶体，故C符合题意；
D．为分子晶体，为离子晶体，故D不符合题意；
故选C。
14. 钠和硒组成的一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞立体结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该晶体的化学式为B. 硒离子的配位数为4
C. 位于构成的四面体空隙中D. 基态的电子排布式为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞上顶点、面上、棱上原子个数计算为重点和突破口
【详解】A．该晶胞中Se2-位于顶点和面心，共，Na+位于体 ，共8个，其化学式为Na2Se,故A正确；
B．Se2-的配位数是指Se2-周围等距离且与Se2-最近的Na+的数目，共有8个，故B错误；
C．由图可知，Na+周围有四个Se2-，Na+位于Se2-构成的四面体空隙中，故C正确；
D．基态Na+的电子排布式为1s22s22p6，故D正确；
故答案选B。
【点睛】需要运用几何知识和空间想象力，对学生的要求较高
15. 平流层中的氟氯烃对臭氧层的破坏作用机理如图所示，下列说法正确的是
A. 催化反应中的催化剂为B. 催化反应的决速步骤是反应②
C. 反应过程中会积聚较高浓度的D. 反应达到平衡时，升高温度，浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由催化反应方程式知，反应前后不变，故催化剂为，A错误；
B．催化反应中，反应①的活化能大于反应②的活化能，故催化反应的决速步骤是反应①，B错误；
C．由催化反应知，反应①为慢反应，反应②为快反应，故反应过程中不会积聚较高浓度的，C错误；
D．由总反应知，该反应为放热反应，反应达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，浓度增大，D正确；
故选D。
16. 已知：，下列说法错误的是
A. 加热溶液，溶液变为黄绿色，说明该反应是吸热反应
B. 和浓度不变时，反应达到平衡状态
C. 加入少量固体，平衡向正反应方向移动
D. 加水稀释，溶液颜色变浅，由此判断平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热，溶液变为黄绿色，说明正向移动，说明反应为吸热反应，A正确；
B．为可逆反应，浓度不变，可以说明反应达到平衡状态，B正确；
C．Cl-离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
D．加水稀释，溶液颜色变浅，不能说明是因为平衡移动导致的，也可能单纯由于水稀释导致的，D错误；
答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
17. 茶叶中含有咖啡因等多种有机物成分。咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。纯咖啡因是无色针状晶体，在时失去结晶水并升华。茶叶中含咖啡因约、单宁酸(Ka约为，易溶于水及乙醇)约，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示：
（1）第①步泡浸茶叶所用的溶剂A最好为___________(填字母)，使用该溶剂的提取咖啡因的原因是___________。
A．水 B．乙醇 C．石油醚
（2）图1虚线框中仪器的名称是___________，其中进水口是___________(填“a”或“b”)
（3）浓缩液加入生石灰的作用是___________和中和___________。
（4）第④步可采用如图2所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是___________。
（5）茶叶中富含茶多酚，其主体成分是儿茶素，结构简式如图3，其分子式为___________，儿茶素中含氧官能团的名称为___________。
【答案】（1） ①. B ②. 咖啡因易溶于乙醇
（2） ①. 直型冷凝管 ②. b
（3） ①. 吸收浓缩液中的水分 ②. 单宁酸
（4）升华 （5） ① ②. 羟基、醚键
【解析】
【分析】由于咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，故茶叶末用溶剂A乙醇进行提取，得到茶叶残渣和提取液，将提取液进行蒸馏浓缩，得到浓缩液，向浓缩液中加入生石灰，将单宁酸反应，得到粉状物，经过分离历程，得到咖啡因，据此回答。
【小问1详解】
由分析知，第①步泡浸茶叶所用的溶剂A最好为乙醇，使用该溶剂的提取咖啡因的原因是咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氨仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚；
【小问2详解】
如图可知，图1虚线框中仪器的名称直型冷凝管，其中进水口是b口；
【小问3详解】
浓缩液加入生石灰的作用是吸收浓缩液中的水分和中和单宁酸；
【小问4详解】
由于纯咖啡因是无色针状晶体，在时失去结晶水并升华，故该分离提纯方法为升华；
【小问5详解】
由结构简式如图3可知，分子式为，儿茶素中含氧官能团的名称为羟基和醚键。
18. W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，其元素性质或原子结构信息如下：
请回答下列问题：
（1）写出各元素的元素符号：W___________、X___________、R___________。
（2）元素X、Y第一电离能较大的是：___________(填元素名称)；电负性：X___________Y(填“”或“”)。
（3）Z的最简单氢化物沸点比同主族其他元素的最简单氢化物的沸点更高，原因是___________。
（4）分子中，中心原子的杂化轨道类型为___________，分子的空间结构名称为___________。
（5）基态R原子的价层电子轨道表示式为___________，X的最简单氢化物与Y的相比较，键角较大的为___________(填化学式)。
【答案】（1） ①. B ②. N ③. Cr
（2） ①. N ②. <
（3）H2O可形成分子间氢键
（4） ①. sp2 ②. 三角锥形
（5） ①. ②. NH3
【解析】
【分析】基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3，则其电子排布式为1s22s22p1，W为B；基态X原子核外有7种运动状态不同的电子，则X为7号元素，X为N；基态Y原子的价电子排布为，则价电子排布为，则Y为O，Z元素周期表中电负性最大，则Z为F；R元素第四周期元素中未成对电子数最多，其价层电子排布式为3d54s1，则Z为Cr；则W为B，X为N，Y为O，Z为F，R为Cr，以此解题
【小问1详解】
由分析知，W为B、X为N、R为Cr；
【小问2详解】
由于N 的p轨道为全满结构，能量较低，元素N、O第一电离能较大的是N；由同周期主族元素从左至右，电负性逐渐增大可得，电负性：N
由分析可知，Y为O，其最简单氢化物H2O可形成分子间氢键，故沸点更高；
【小问4详解】
由分析可知，W为B，X为N，Z为F，则WY3为BF3，其中心原子B的价层电子对数为3，没有孤电子对，其中心原子的杂化轨道类型为sp2；为NF3，其中心原子N的价层电子对数为3，有1对孤电子对，则其空间结构名称为三角锥形；
【小问5详解】
由分析可知，X为N，Z为F，R为Cr，则基态Cr原子的价层电子轨道表示式为；X为N，Y为O，X、Y的氢化物分别为NH3、H2O，中心原子N和O均为sp3杂化，但NH3中只含有1个孤电子对，H2O中含有2个孤电子对，孤电子对越多对成键电子排斥力越强，故键角较大的为NH3。
19. 某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为、、、及不溶于酸的杂质)制备胆矾的流程如图。
已知：有机萃取剂HR可以萃取，其萃取原理(rg为有机相)；
（1）焙烧前粉碎的目的是___________。
（2）滤渣2的成分是___________。
（3）向“萃取”后的水相中加入一定量的和，能制得黑色不溶物，该反应的离子方程式为___________。
（4）试剂X的最佳选择是___________(填字母)，“操作Ⅱ”包括___________、___________、过滤、洗涤和干燥。
a．盐酸 b．溶液 c．溶液 d．
（5）胆矾可写成，其结构示意图如下：
①基态的核外电子排布式为___________。
②胆矾中含有的粒子间作用力有___________(填序号)。
a．离子键 b．极性键 c．金属键
d．配位键 e．氢键 f．非极性键
③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，其晶胞结构如上图所示，则该铜氧化合物的化学式为___________，氧的配位数是___________。
【答案】（1）增大原料与空气的接触面积，提高焙烧反应速率，使反应更充分
（2）Fe(OH)3 （3）2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O
（4） ①. c ②. 蒸发浓缩 ③. 冷却结晶
（5） ① ②. abde ③. Cu2O ④. 4
【解析】
【分析】铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、 FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)粉碎焙烧，充分氧化，烟气的主要成分为二氧化硫，加稀硫酸酸浸，滤液中加入H2O2，氧化Fe2+生成Fe3+，再加入CuO或Cu(OH)2调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，继续过滤，加入HR进行萃取，除去镍离子，有机相中加入硫酸进行反萃取，水相的主要成分为硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可获得产品，据此分析回答问题。
【小问1详解】
由题中流程可知，铜镍矿石粉碎焙烧，部分原料被氧化，则焙烧前粉碎的目的是增大原料与空气的接触面积，提高焙烧反应速率，使矿石充分反应；
【小问2详解】
由分析知，滤渣2的成分是Fe(OH)3；
【小问3详解】
向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，同时反应产生NaCl、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2Ni2＋＋ClO-＋4OH-=2NiOOH↓＋Cl-＋H2O；
【小问4详解】
有机相中加入硫酸进行反萃取，可以分离铜离子，还不会产生杂质，故合理选项是c；由分析知将硫酸铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可获得产品；
【小问5详解】
①铜为29号元素，基态的核外电子排布式为；②由图知，胆矾中含有的粒子间作用力有：离子键、极性键、配位键、氢键；③胆矾受热分解得到铜的某种氧化物，由晶胞图知，该晶胞中，铜位于晶胞内，共有4个，氧位于体心和顶点，共有2个，则该铜氧化合物的化学式为Cu2O，由图知，离氧最近得铜共有4个，故氧的配位数是4。
20. 甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇，反应流程中涉及如下反应(下列焓变数据均在测得)：
①
②
③
（1）时，用和直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___________；
（2）某温度下，向容积为的恒容密闭容器中通入，和，发生反应①，后反应在该温度下达到平衡，这时测得反应体系中各组分的物质的量相等，则该反应在内的平均反应速率___________；在相同温度下，将上述反应改在某恒压容器内进行，该反应的平衡常数___________(填“增大”“不变”或“减小”)；
（3）工业上可通过甲醇基化法制取甲酸甲酯，时，其反应的热化学方程式为：
科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下图所示：
①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素，在下列各压强数据中，工业上制取甲酸甲酯应选择的是___________(填下列序号字母)
a． b． c．
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中，采用的温度是，其理由是___________；
（4）直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：
①通入气体a的电极是电池的___________(填“正”或“负”)极；
②时，用此电池以石墨作电极电解饱和食盐水，检验阳极产物的方法是___________。(必须有所用试剂或药品、现象和对应的结论)。
【答案】（1）2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ∆H=-251.6kJ∙ml-1
（2） ①. 0.2 ②. 不变
（3） ①. b ②. 高于80℃时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低
（4） ①. 负 ②. 用湿润淀粉碘化钾试纸检测，若试纸变蓝，则说明阳极产生的气体为氯气
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律，将①×2+②×2+③可得CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式：2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g) ∆H=-251.6kJ∙ml-1 。
【小问2详解】
设达到平衡时CH4反应了x ml，则有如下三段式：，由于达到平衡时各物质的体积分数相同，则6-2x=2x，得x=2ml，达到平衡时CO的物质的量为4ml，浓度为1ml/L，故0～5 min内的v(CO)=0.2ml·L-1·min-1；平衡常数只与温度有关，温度没有改变，平衡常数不变。
【小问3详解】
①压强应该选择4.0×l06Pa ，因为在此压强下转化率较高，再增大压强转化率变化不大，生成成本会增高。②采用的温度是80℃，因为高于80℃时，温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低。
【小问4详解】
①根据工作原理图，电子由负极经导线流向正极，故通入气体a的电极是电池的负极；
②电解饱和食盐水中阳极的电极方程式为，检验氯气的方法为：用湿润的淀粉碘化钾试纸检测，若试纸变蓝，则说明阳极产生的气体为氯气。选项
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
B
分离溶于水中的溴
乙醇萃取
溴在乙醇中的溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
通过酸性KMnO4溶液洗气
乙烯与酸性KMnO4溶液反应
D
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl的熔点高，碘易升华
选项
事实
解释
A
是非极性分子
C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B
原子间难以形成键
的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
C
干冰的熔点低于
2个键键能之和小于4个键的键能之和
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
元素
元素性质或原子结构信息
W
基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3
X
基态X原子核外有7种运动状态不同的电子
Y
基态Y原子的价电子排布为
Z
元素周期表中电负性最大
R
第四周期元素中未成对电子数最多
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