丰城市第九中学2023-2024学年高三上学期开学考
化学试卷
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Mg：24 S：32 Cl：35.5
一、单选题(每题2分，共42分)
1. 若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1 mol OH－含有的电子数为9NA
B. 含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.01NA
C. 常温常压下，0.2 mol Na2O2与足量H2O反应，转移电子的数目为0.2NA
D. 100 g质量分数为98%的浓硫酸中所含氧原子数为4NA
2. 化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素
B. “嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数
C. 科技考古人员在研究文物和古迹时，可利用测定分析古代人类的食物结构
D. 1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应
3. 歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应
B. 该反应中碳元素的化合价发生了变化
C. 该反应中铜失去电子，被氧化，发生还原反应
D. 该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得电子
4. 一种由四种短周期主族元素组成的化合物(如图所示)可用作化肥和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且X与Y、Z均相邻。下列有关说法错误的是
A. 该化合物中Z化合价为+5价
B. 简单氢化物的沸点：X＞Z
C. 原子半径：Z＞X＞Y＞W
D. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
5. 分别由下列四种物质制取气体：①双氧水和MnO2；②Zn和稀硫酸；③大理石和稀盐酸；④Cu和稀HNO3制NO。所产生的气体在同温同压下的密度，由小到大的排列顺序为
A. ②<④<③<① B. ②<④<①<③
C. ③<①<④<② D. ①<③<④<②
6. 下列排序不正确的是
A. 熔点：
B. 酸性：
C. 键角：
D. 分子的极性：
7. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是
A. X不能与溶液发生显色反应
B. Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C. 1molZ最多能与发生加成反应
D. X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别
8. 下列变化的离子方程式表示正确的是
A. 少量SO2通入NaClO溶液中：SO2+3ClO—+H2O=S+Cl—+2HClO
B. 碳酸钙溶于醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C. 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：N+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2：2C6H5O—+H2O+CO2→2C6H5OH+C
9. 酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)可用于检验化学生物中是否有酒精成分。下列有关说法不正确的是
A. Cr元素位于周期表d区
B. CrO5结构如图所示，其中Cr的化合价为+6价
C. 1 L 0.1mol/L的酸性K2Cr2O7溶液中 微粒数为0.1NA
D. K2Cr2O7属于强电解质
10. M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子3数的倍，它们形成的化合物结构如下。下列说法正确的是
A. 原子半径：
B. M单质在中燃烧得到
C. 为极性分子
D. 元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物
11. 下列关于“反应先后顺序”的评价中正确的是
A. 足量铜与一定量浓硫酸加热反应，先产生二氧化硫，后产生氢气
B. 向Ba(OH)2溶液中通入CO2至过量，先生成白色沉淀，后沉淀溶解
C. 向NH4Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液，NH先发生反应
D. 向等浓度的FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉，Cu2+先被还原
12. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化
C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电
13. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
14. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A. (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为：
15. W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期元素，其最外层电子数可用如图表示。已知W元素的某种同位素无中子。下列说法不正确的是
A. 氢化物的沸点：YH3>XH4
B. 原子半径：M>Z>W
C. Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D. Z的单质可与X的最高价氧化物发生置换反应
16. 下列实验操作不能达到实验的是
选项 A B C D
目的 检验1-氯丁烷中氯元素 检验是否沉淀完全 制备检验醛基用的 制备晶体
操作
A. A B. B C. C D. D
17. 我国科学家合成了富集11B非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A. 氮化硼晶体有较高的熔、沸点
B. 该晶体具有良好的导电性
C. 该晶胞中含有14个B原子，4个N原子
D. N原子周围等距且最近的N原子数为4
18. 我国科学家成功利用人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如下：
已知：ZnO是两性氧化物；水解可制得。下列有关物质的说法正确的是
A. 和HCHO均属于非极性分子
B. 的空间结构为V形
C. 和中均含极性键和非极性键
D. 的熔点高于HCHO
19. 日光灯中用到某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A. 电负性：X>Y>Z>W
B. 原子半径：X
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
20. 化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性： B. 氢化物沸点：
C. 第一电离能： D. 和的空间结构均为三角锥形
21. 酚试纸MBTH可用来检测甲醛，涉及的反应如图所示，下列说法正确的是
A. MBTH中元素的电负性：C>N>H B. “嗪”中的C原子均为杂化
C. 甲醛的VSEPR模型为四面体形 D. “嗪”中存在键和π键
二、填空题(除标注外每空2分，共58分)
22. 工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁(Fe3+)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。
（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为___________。
（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：KMnO4+MnSO4+H2O=___________。
（3）调节pH的作用是___________。
（4）操作1的名称为___________，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有___________。
（5）下列有关工艺的说法正确的是___________(填字母)。
A. 可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH
B. 溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率
C. 活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本
D. 可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)3
（6）氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材，其晶胞结构如图所示。该晶体中每个周围与它最近且距离相等的数为___________；若该立方晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)。
23. 按要求回答下列问题
（1）写出下列物质的电子式：N2___________、氮化镁___________。
（2）比较F、Cl简单氢化物水溶液的酸性强弱___________>___________(用化学式表示)，NH3和PH3在水中溶解度较大的是___________，原因是___________。
（3）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是___________，分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因___________。
24. 碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。
（1）碳与铁可以形成合金。基态碳原子的价电子排布图为___________；基态铁原子核外共有___________种不同空间运动状态的电子。
（2）碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。
①的空间结构是___________。
②类卤素分子中σ键与π键的数目比___________，对应的酸有两种，理论上硫氰酸()的沸点低于异硫氰酸()的沸点，其原因是___________。
（3）碳也可以形成多种有机化合物。吡咯()结构中N原子的杂化轨道类型为___________；分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则吡咯中的大π键应表示为___________。
25. 局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下：
回答问题：
（1）A的结构简式：_______，其化学名称_______。
（2）B中所有官能团名称：_______。
（3）B存在顺反异构现象，较稳定异构体的构型为_______式(填“顺”或“反”)。
（4）B→C的反应类型为_______。
（5）X与E互为同分异构体，满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，则X的简式为：_______(任写一种)
（6）E→F反应方程式为_______。
（7）结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料，设计路线合成 _______。
丰城市第九中学2023-2024学年高三上学期开学考
化学试卷 答案解析
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Mg：24 S：32 Cl：35.5
一、单选题(每题2分，共42分)
1. 若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1 mol OH－含有的电子数为9NA
B. 含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.01NA
C. 常温常压下，0.2 mol Na2O2与足量H2O反应，转移电子的数目为0.2NA
D. 100 g质量分数为98%的浓硫酸中所含氧原子数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．1个OH－含有10个电子，因此1 mol OH－含有的电子数为10NA，故A错误；
B．由于胶体粒子是大量分子的集合体，因此含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，制得的氢氧化铁胶体粒子数小于0.01NA，故B错误；
C．，2 mol过氧化钠转移2 mol电子，因此常温常压下0.2 mol Na2O2与足量H2O反应，转移电子的数目为0.2NA，故C正确；
D．100 g质量分数为98%的浓硫酸中，硫酸的物质的量为，水的物质的量为，氧原子的物质的量为，所含氧原子数为NA，故D错误；
答案选C。
2. 化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素
B. “嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数
C. 科技考古人员在研究文物和古迹时，可利用的测定分析古代人类的食物结构
D. 1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．Ge是长周期元素，A错误；
B．3g中含有的中子数为1mol，2g的中含有的中子数为1mol，B正确；
C．是一种稳定的同位素，它不会发生衰变，故是利用来测定分析古代人类的食物结构，C错误；
D．钡元素是第六周期第ⅡA族元素，D错误；
故选B。
3. 歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3]，铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应属于化合反应，但不属于氧化还原反应
B. 该反应中碳元素的化合价发生了变化
C. 该反应中铜失去电子，被氧化，发生还原反应
D. 该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得电子
【答案】D
【解析】
【分析】在该反应中，铜元素的化合价由0价变成＋2价，失去电子，被氧化，氧元素的化合价由0价变成-2价，得到电子，被还原，其余元素的化合价都没有发生变化；
【详解】A．该反应中铜元素、氧元素化合价改变，属于氧化还原反应，故A错误；
B．该反应中，碳元素的化合价反应前后都是+4，没有发生变化，故B错误；
C．该反应中，铜失去电子化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故C错误；
D．该反应中氧元素化合价降低，说明反应中氧气得到电子，故D正确；
选D。
4. 一种由四种短周期主族元素组成的化合物(如图所示)可用作化肥和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且X与Y、Z均相邻。下列有关说法错误的是
A. 该化合物中Z化合价为+5价
B. 简单氢化物的沸点：X＞Z
C. 原子半径：Z＞X＞Y＞W
D. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素W只形成1个共价键，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且X与Y、Z均相邻，则W是H元素；X是N元素，Y能够形成2个共价键，且可以与H形成共价键，则Y是O；根据元素在周期表中与N元素相邻,原子序数大于O，则Z是P元素，然后根据问题分析解答。
【详解】由上述分析可知W、X、Y、Z分别为H、N、O、P元素。
A．根据物质结构可知该化合物化学式是NH4H2PO4，其中P元素化合价为+5价，A正确；
B．X是N，Z是P元素，二者位于同一主族，它们形成的氢化物NH3、PH3都是由分子构成的物质，但由于NH3分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点升高，故氢化物的沸点：NH3＞PH3，B正确；
C．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，元素的周期序数越大，原子半径就越大，则四种元素的原子半径大小关系为：Z(P)＞X(N)＞Y(O)＞W(H)，C正确；
D．Z是P元素，P的最高价氧化物对应的水化物是H3PO4，H3PO4属于中强酸，不属于强酸，D错误；
故合理选项是D。
5. 分别由下列四种物质制取气体：①双氧水和MnO2；②Zn和稀硫酸；③大理石和稀盐酸；④Cu和稀HNO3制NO。所产生的气体在同温同压下的密度，由小到大的排列顺序为
A. ②<④<③<① B. ②<④<①<③
C. ③<①<④<② D. ①<③<④<②
【答案】B
【解析】
【详解】制取的四种气体分别是：O2、H2、CO2和NO，其摩尔质量依次是32g/mol、2g/mol、44g/mol、30g/mol。因为同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以ρ(H2)<ρ(NO)<ρ(O2)<ρ(CO2)。
答案为：B。
6. 下列排序不正确的是
A. 熔点：
B. 酸性：
C. 键角：
D. 分子的极性：
【答案】D
【解析】
【详解】A．SiO2是共价晶体，NaCl为离子晶体，C60形成晶体为分子晶体，则熔点：，A正确；
B．极性C-F>C-Cl>C-H，导致羧酸电离氢离子能力增强，酸性：，B正确；
C．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，H2O、NH3、 CH4中O、 N、C原子价电子对数都是4，CH4分子中无孤对电子, NH3分子中含有1对孤对电子，H2O分子中含有2对孤对电子，对成键电子对的排斥作用依次增大，C正确；
D．BF3为平面三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，NCl3，NH3为三角锥形，其中氯的电负性大，其键角较大，则其极性较小，故分子的极性：，D错误；
故选D。
7. 化合物Z是合成药物非奈利酮重要中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是
A. X不能与溶液发生显色反应
B. Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C. 1molZ最多能与发生加成反应
D. X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A．X中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，A错误；
B．Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B错误；
C．Z中1mol苯环可以和发生加成反应,1mol醛基可以和发生加成反应，故1molZ最多能与发生加成反应，C错误；
D．X可与饱和溶液反应产生气泡，Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜，Y无明显现象，故X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别，D正确。
故选D。
8. 下列变化的离子方程式表示正确的是
A. 少量SO2通入NaClO溶液中：SO2+3ClO—+H2O=S+Cl—+2HClO
B. 碳酸钙溶于醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C. 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：N+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2：2C6H5O—+H2O+CO2→2C6H5OH+C
【答案】A
【解析】
【详解】A．少量二氧化硫与次氯酸钠溶液反应生成硫酸钠、氯化钠和次氯酸，反应的离子方程式为SO2+3ClO—+H2O=S+Cl—+2HClO，故A正确；
B．碳酸钙溶于醋酸发生的反应为碳酸钙与醋酸溶液反应生成醋酸钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O，故B错误；
C．碘离子的还原性强于亚铁离子，则向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸发生的反应为碘化亚铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、碘、一氧化氮和水，反应的离子方程式为2N+6I—+8H+=3I2+2NO↑+4H2O，故C错误；
D．苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的离子方程式为C6H5O—+H2O+CO2→C6H5OH+HCO，故D错误；
故选A。
9. 酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)可用于检验化学生物中是否有酒精成分。下列有关说法不正确的是
A. Cr元素位于周期表d区
B. CrO5结构如图所示，其中Cr的化合价为+6价
C. 1 L 0.1mol/L的酸性K2Cr2O7溶液中 微粒数为0.1NA
D. K2Cr2O7属于强电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cr为24号元素，价电子排布式为3d54s1，位于周期表d区，A正确；
B．结合CrO5结构，4个O原子为-1价，一个O原子为-2价，由化合物的化合价为0，则Cr的化合价为+6价，B正确；
C．K2Cr2O7溶液中存在+H2O2+2H+，则1 L 0.1mol/L的酸性K2Cr2O7溶液中 微粒数小于0.1NA，C错误；
D．K2Cr2O7属于盐，为强电解质，D正确；
故选C。
10. M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子3数的倍，它们形成的化合物结构如下。下列说法正确的是
A. 原子半径：
B. M单质在中燃烧得到
C. 为极性分子
D. 元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，则X为O，根据图中信息Y有一个价键，Y为F，Z有4个价键，W得到一个电子有4个价键，则W为B，Z为C，M带一个正电荷，M为Li。
【详解】A．根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：，故A错误；
B．M(Li)单质在中燃烧得到，故B错误；
C．(BF3)价层电子对数为3+0=3，则该分子构型为正三角形，分子为非极性分子，故C错误；
D．元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物，比如C2F6，故D正确。
综上所述，答案为D。
11. 下列关于“反应先后顺序”评价中正确的是
A. 足量铜与一定量浓硫酸加热反应，先产生二氧化硫，后产生氢气
B. 向Ba(OH)2溶液中通入CO2至过量，先生成白色沉淀，后沉淀溶解
C. 向NH4Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液，NH先发生反应
D. 向等浓度的FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉，Cu2+先被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A．铜与浓硫酸加热反应只产生SO2，随着反应进行硫酸浓度变稀，铜与稀硫酸不反应， A错误；
B．向 Ba(OH)2溶液中通入CO2至过量，先生成白色沉淀：CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O，后沉淀溶解：BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2，故B正确；
C．因为Fe3+可以与NH3·H2O发生反应生成Fe(OH)3，所以向NH4Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液，Fe3+先发生反应，故C错误；
D．Fe3+的氧化性强于Cu2+，所以向等浓度的FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉，Fe3+先被还原，故D错误。
故选B。
12. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 三种物质中的碳原子都是杂化
C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均能导电
【答案】A
【解析】
【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；
故选A。
13. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
【答案】D
【解析】
【分析】在溴化铁作催化剂作用下，苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢，装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，装置c中碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，倒置漏斗的作用是防止倒吸。
【详解】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体，会使烧瓶中气体压强增大，苯和溴混合液不能顺利流下。打开K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，故A正确；
B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，故B正确；
C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，故C正确；
D项、反应后得到粗溴苯，向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤，除去其中溶解的溴，振荡、静置，分层后分液，向有机层中加入适当的干燥剂，然后蒸馏分离出沸点较低的苯，可以得到溴苯，不能用结晶法提纯溴苯，故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，注意把握实验操作要点，结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。
14. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A. (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为：
【答案】C
【解析】
【分析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。
【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；
C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；
D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；
答案选C。
15. W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期元素，其最外层电子数可用如图表示。已知W元素的某种同位素无中子。下列说法不正确的是
A. 氢化物的沸点：YH3>XH4
B. 原子半径：M>Z>W
C. Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D. Z的单质可与X的最高价氧化物发生置换反应
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M为短周期原子序数依次递增的元素，已知W元素的某种同位素无中子，则W为H。由最外层电子数可知W的最外层电子数为1，X的最外层电子数为4，Y的最外层电子数为5，Z的最外层电子数为2，M的最外层电子数为7，则X为C、Y为N、Z为Mg、M为Cl，以此来解答。
【详解】由上述分析可知，W为H、X为C、Y为N、Z为Mg、M为Cl。
A．氨气分子间含氢键，则简单氢化物的沸点：YH3＞XH4，故A正确；
B．同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：Z＞M＞W，故B错误；
C．Y和M的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故C正确；
D．Z的单质为Mg，X的最高价氧化物为二氧化碳，二者发生置换反应生成MgO、C，故D正确；
故选B。
16. 下列实验操作不能达到实验的是
选项 A B C D
目的 检验1-氯丁烷中氯元素 检验是否沉淀完全 制备检验醛基用的 制备晶体
操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．检验1-氯丁烷中氯元素，向1-氯丁烷中加入氢氧化钠溶液，加热条件下水解，再加入硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则含有氯元素，故A错误；
B．向上层清液中加入氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明已经沉淀完全，故B正确；
C．向2mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液，制得新制氢氧化铜，且氢氧化钠过量，检验醛基时产生砖红色沉淀，故C正确；
D．硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小，加入乙醇，析出硫酸四氨合铜晶体，故D正确。
答案为：A。
17. 我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A. 氮化硼晶体有较高的熔、沸点
B. 该晶体具有良好的导电性
C. 该晶胞中含有14个B原子，4个N原子
D. N原子周围等距且最近的N原子数为4
【答案】A
【解析】
【详解】A．氮化硼晶体为熔、沸点较高的共价晶体，故A正确；
B．氮化硼晶体为不具有导电性的共价晶体，故B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为4，故C错误；
D．由晶胞结构可知，晶胞中1个氮原子与4个硼原子成键，1个硼原子可以和3个氮原子成键，则氮原子距中心氮原子等距离且最近的氮原子总数为12，故D错误；
故选A。
18. 我国科学家成功利用人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如下：
已知：ZnO是两性氧化物；水解可制得。下列有关物质的说法正确的是
A. 和HCHO均属于非极性分子
B. 的空间结构为V形
C. 和中均含极性键和非极性键
D. 的熔点高于HCHO
【答案】D
【解析】
【详解】A．HCHO中C原子价层电子对个数= 3+=3且不含孤电子对，为平面三角形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，H2为直线形分子，为非极性分子，故A错误；
B．CO2分子中C原子的价层电子对数为2+=2，无孤电子对，VSEPR模型和空间构型均为直线形，选项B错误；
C．H2O不含非极性键，选项C错误；
D．分子晶体中相对分子质量越大，熔点越高,分子间含有氢键时熔点较高，CH3OH分子间存在氢键，则熔点为HCHO < CH3OH，选项D正确；
答案选D。
19. 日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A. 电负性：X>Y>Z>W
B. 原子半径：X
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。
【详解】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故答案选C。
20. 化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性： B. 氢化物沸点：
C. 第一电离能： D. 和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为，所以， ，X为镁或者 ，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
【详解】A．元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；
B．磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；
C．同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁 ，C错误；
D．价层电子对为 ，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，价层电子对为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误；
故选A。
21. 酚试纸MBTH可用来检测甲醛，涉及的反应如图所示，下列说法正确的是
A. MBTH中元素的电负性：C>N>H B. “嗪”中的C原子均为杂化
C. 甲醛的VSEPR模型为四面体形 D. “嗪”中存在键和π键
【答案】D
【解析】
【详解】A．电负性：N>C>H，A项错误；
B．苯环中碳原子均为杂化，中碳原子为杂化，B项错误；
C．甲醛的中心原子价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，C项错误；
D．“嗪”分子中有碳氮双键，存在键和键，C—H、C—N、C—S为键，D项正确。
答案为D。
二、填空题(除标注外每空2分，共58分)
22. 工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁(Fe3+)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。
（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为___________。
（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：KMnO4+MnSO4+H2O=___________。
（3）调节pH的作用是___________。
（4）操作1的名称为___________，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有___________。
（5）下列有关工艺的说法正确的是___________(填字母)。
A. 可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH
B. 溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率
C. 活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本
D. 可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)3
（6）氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材，其晶胞结构如图所示。该晶体中每个周围与它最近且距离相等的数为___________；若该立方晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)。
【答案】（1）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
（2）5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
（3）使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去
（4） ①. 过滤 ②. 蒸发皿 （5）AC
（6） ①. 6 ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知，加压条件下铝土矿中氧化铁和氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和硫酸铁，二氧化硅不与硫酸反应，将反应后的溶液加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和氢氧化铁发生吸附共沉作用除去溶液中的铁离子，过滤得到含有硫酸铝的滤液；向滤液中加入氧化铝或氢氧化铝，中和过量的硫酸得到硫酸铝溶液，硫酸铝溶液经蒸发结晶最终得到无铁硫酸铝产品。
【小问1详解】
硫酸浸取铝土矿时发生的主要反应为氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
【小问2详解】
由题意可知高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰、硫酸钾和硫酸，反应的化学方程式为2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4，故答案为：5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4；
【小问3详解】
由分析可知，调节溶液pH的作用是二氧化锰和氢氧化铁发生吸附共沉作用除去溶液中的铁离子，故答案为：使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去；
【小问4详解】
由分析可知，操作一为过滤，操作二为蒸发结晶，蒸发结晶用到的陶瓷质仪器为蒸发皿，故答案为：过滤；蒸发皿；
【小问5详解】
A．氧化铝能与酸反应，则向溶液中再加入铝土矿粉可起到调节溶液的pH，且不引入新的杂质，故正确；
B．如果溶液的碱性太强，会与硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀而导致产率较低，故错误；
C．活性二氧化锰不足时，不能和氢氧化铁发生吸附共沉作用达到完全除去铁离子的目的，铁的去除率较低，活性二氧化锰过量时，会导致消耗高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液过多，增加成本，故正确；
D．直接向溶液中加入二氧化锰粉末，无法得到活性二氧化锰，导致吸附作用太低，不能达到完全除去铁离子的目的，故错误；
故选AC；
【小问6详解】
由晶胞结构可知，位于体心的镁离子与位于面心的氧离子的距离最近，则晶体中每个镁离子周围与它最近且距离相等的氧离子个数为6；晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的镁离子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10a)3d，解得d=，故答案为：。
23. 按要求回答下列问题
（1）写出下列物质的电子式：N2___________、氮化镁___________。
（2）比较F、Cl简单氢化物水溶液的酸性强弱___________>___________(用化学式表示)，NH3和PH3在水中溶解度较大的是___________，原因是___________。
（3）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是___________，分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因___________。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. HCl ②. HF ③. NH3 ④. NH3和H2O能形成分子间氢键
（3） ①. NaCl为离子晶体，SiCl4为分子晶体 ②. SiCl4、GeCl4、SnCl4为结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，所以熔点依次增大
【解析】
【小问1详解】
氮气分子是含有氮氮三键的双原子分子，电子式为；氮化镁是只含有离子键的离子化合物，电子式为，故答案为：；；
【小问2详解】
氟化氢分子中氟元素的电负性大，氟原子的原子半径小，能形成分子间氢键，所以氟化氢在水溶液中难以电离出氢离子，属于弱酸，而氯化氢不能形成分子间氢键，在水溶液中能完全电离，属于强酸，则盐酸的酸性强于氢氟酸；氨分子能与水分子形成分子间氢键，磷化氢不能与水分子形成分子间氢键，所以氨分子在水中的溶解度大于磷化氢，故答案为：HCl；HF；NH3；NH3和H2O能形成分子间氢键；
【小问3详解】
氯化钠为离子晶体，四氯化硅是分子晶体，一般情况下，离子晶体的熔点高于分子晶体，所以氯化钠的熔点高于四氯化硅；四氯化硅、四氯化锗、四氯化锡为结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，所以熔点依次增大，故答案为：NaCl为离子晶体，SiCl4为分子晶体；SiCl4、GeCl4、SnCl4为结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，所以熔点依次增大。
24. 碳是一种很常见的元素，它能形成多种物质。
（1）碳与铁可以形成合金。基态碳原子的价电子排布图为___________；基态铁原子核外共有___________种不同空间运动状态的电子。
（2）碳与其他元素一起能形成多种酸或酸根。
①的空间结构是___________。
②类卤素分子中σ键与π键的数目比___________，对应的酸有两种，理论上硫氰酸()的沸点低于异硫氰酸()的沸点，其原因是___________。
（3）碳也可以形成多种有机化合物。吡咯()结构中N原子的杂化轨道类型为___________；分子中的大π键可以用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则吡咯中的大π键应表示为___________。
【答案】（1） ①. ②. 15
（2） ①. 平面三角形 ②. 5：4 ③. 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键
（3） ①. ②.
【解析】
小问1详解】
碳元素的原子序数为6，基态原子的价电子排布式为2s22p2，价电子排布图为；铁元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，核外轨道数为15，则核外共有15种不同空间运动状态的电子，故答案为：；15；
【小问2详解】
①碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角形；
②(SCN)2分子为类卤素，说明分子中各原子最外层电子层都达到稳定结构，则(SCN)2分子的结构式为N≡C—S—S—C≡N，分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，所以σ键与π键数之比为5：4；由结构简式可知，异硫氰酸能形成分子间氢键，硫氰酸不能形成分子间氢键，则异硫氰酸分子的分子间作用力强于硫氰酸，沸点高于硫氰酸，故答案为：5：4；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键；
【小问3详解】
由结构简式可知，吡咯分子中氮原子与碳原子和氢原子形成3个σ键，则分子中氮原子杂化类型为sp2杂化；五元环分子中氮原子和碳原子都为sp2杂化，则分子中1个氮原子和4个碳原子形成了大π键，故答案为：。
25. 局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下：
回答问题：
（1）A的结构简式：_______，其化学名称_______。
（2）B中所有官能团名称：_______。
（3）B存在顺反异构现象，较稳定异构体的构型为_______式(填“顺”或“反”)。
（4）B→C的反应类型为_______。
（5）X与E互为同分异构体，满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，则X的简式为：_______(任写一种)
（6）E→F的反应方程式为_______。
（7）结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料，设计路线合成 _______。
【答案】（1） ①. ②. 苯甲醛
（2）碳碳双键、酯基。
（3）反 （4）还原反应
（5） （6）
（7）
【解析】
【分析】结合B的结构式，可逆向推得A的结构为 ,B与氢气一定条件下反应还原生成C，C在SOCl2条件下发生取代反应生成D，D在HCHO、HCl、ZnCl2，发生取代反应生成E( )，E与 发生取代生成F，F与 发生取代反应生成福莫卡因。
【小问1详解】
结合上述分析可知，A的结构简式： ，其化学名称苯甲醛；
【小问2详解】
结合题干信息中B的结构式，B中所有官能团名称碳碳双键、酯基；
【小问3详解】
顺式中的两个取代基处于同一侧，空间比较拥挤，范德华力较大，分子内能较高，不稳定，反式较顺式稳定；
【小问4详解】
结合上述分析，B→C的反应类型为还原反应；
【小问5详解】
E的结构为 ，同分异构体满足①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，说明结构高度对称，则X的一种结构简式为 ；
【小问6详解】
E→F的反应方程式为： ；
【小问7详解】
乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸，乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙醛 乙酸乙酯反应生成CH3CH=CHCOOC2H5；苯甲醛与CH3CH=CHCOOC2H5反应生成 ，再水解生成 ，合成路线为： 。
