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湖南省株洲市醴陵市第三中学2024-2025学年高三下学期期中考试 化学试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分)
1．下列物质互为同分异构体的是
A．和 B．乙烯和丙烯()
C．和 D．石墨和
2．下列化学用语表示正确的是
A．甲烷分子的空间填充模型：
B．HF的电子式：
C．二氧化碳的结构式：
D．硫原子结构示意图：
3．下列说法正确的是
A．与互为同系物
B．H2NCH2COOH分子中含有两种官能团
C．的名称为2-乙基-3-丁烯
D．能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色
4．山东的饮食和民俗文化中蕴含着丰富的化学知识，下列叙述正确的是
A．潍坊纸鸢：纸张的主要成分与淀粉互为同分异构体
B．微山湖荷香鲤鱼：鱼肉经煮、炸、蒸都会变性
C．单县羊汤：汤中的油脂属于天然有机高分子
D．德州夏津“打铁花”：“打铁花”的绚烂色彩与金属原子核外电子跃迁吸收能量有关
5．EDTA(乙二胺四乙酸)是良好的配合剂，Ca2+与EDTA形成的螯合物结构如图所示。下列关于该螯合物的说法错误的是
A．碳原子的杂化方式均为sp3
B．配体的配位原子为O、N
C．Ca2+的配位数为6
D．组成元素中第一电离能最大的是N
6．下列叙述正确的是
A．图1为结构示意图，该离子内存在极性键、配位键、离子键
B．图2为BN晶体的晶胞示意图，由和原子围成的最小六元环为平面结构
C．图3为原子的电子云图，一个黑点表示一个电子
D．图4为晶体的晶胞示意图，填充在由构成的正四面体空隙中
7．某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，厚度仅为0.5毫米。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液，电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是
A．该电池的正极材料为锌
B．该电池反应中二氧化锰发生氧化反应
C．电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
D．当有0.1mol锌溶解时，流经电解液的电子数为1.204×1023
8．芳香烃C8H10有四种结构，其中一种结构的苯环上的一氯代物只有一种，则这种结构是
A． B．
C． D．
9．结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释正确的是
　 事实 解释
A 酿米酒需晾凉米饭后加酒曲 乙醇受热易挥发
B 王水能溶解金和铂 浓盐酸的主要作用是增强硝酸的氧化性
C 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美的立方体 晶体具有自范性
D 的熔点低于 引入乙基改变了晶体的类型
A．A B．B C．C D．D
10．室温下，将20mL某气态烃与足量氧气混合，点燃使其充分反应后恢复至室温，将反应后的混合气体通过浓硫酸，测得气体总体积与反应前相比较减少了60mL，再将剩余气体通过碱石灰，测得气体，总体积又减少60mL，通过计算确定该烃的分子式是
A． B． C． D．
11．用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是
A．图①装置注射器活塞自动右移，说明Na与反应放热
B．图②装置用于中和热的测定
C．图③装置可制备少量干燥的HCl气体
D．图④装置是制备的简易装置
12．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是
A．正壬烷 B．2，6-二甲基庚烷
C．2，2，4，4-四甲基戊烷 D．2，3，4-三甲基己烷
13．首例有机小分子催化剂催化的不对称Aldol反应如下：
下列说法正确的是
A．分子中键和键数之比为
B．的名称为3-硝基苯甲醛
C．是乙醇的同系物
D． 分子中存在手性碳原子
14．工业上制备PVC(聚氯乙烯)的一种合成路线如图所示，下列说法错误的是
A．X的球棍模型为
B．反应①为加成反应
C．Y有2种不同的结构
D．PVC的结构简式为
二、非选择题(4大题，共58分)
15．四氧化三锰（）广泛应用于软磁材料、电池材料等高科技材料制备领域。一种以低品位锰矿（含、及少量、、）为原料生产的工艺流程如下：
该实验条件下，有关金属离子发生沉淀的酸碱度情况如下表：
金属离子
开始沉淀的 7.2 2.2 3.8 8.8
完全沉淀的 9.5 3.2 5.0 10.4
回答以下问题：
（1）元素在周期表的位置为　 　。
（2）为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是　 　（回答一种措施）。不采取“升温”措施的原因是　 　。
（3）“溶浸”过程转化为的离子方程式为　 　。
（4）“滤渣2”主要成分的化学式为　 　；“调”工艺中，以下的　 　（填序号）最适宜选作物质A来添加。
①②③
（5）写出“沉锰”工艺中反应的离子方程式：　 　。
16．已知下列各组有机物：
①CH3—CH2—CH2—CH3和；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3；④和；⑤和；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷)；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH；⑧和。
(1)其中互为同分异构体的是　 　(填序号，下同)；
(2)其中属于碳架异构的是　 　；
(3)其中属于位置异构的是　 　；
(4)其中属于官能团异构的是　 　；
(5)其中属于同一种物质的是　 　；
(6)其中属于对映异构的是　 　。
17．以萤石尾矿(含BeO、、及少量、、FeO、、)为原料经过两段除铝制备锂盐和的工艺流程如下：
已知：与生成的可被TBP萃取；；苯甲酸铝微溶于水，可溶于酸。
回答下列问题：
（1）“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为　 　。
（2）物质的溶解度曲线如图所示，“精制Ⅰ”时，滤渣Ⅱ的成分是　 　，由精制Ⅰ溶液得到滤渣Ⅱ的实验操作为　 　。“精制Ⅱ”时，pH不宜过低的原因是　 　。
（3）“萃取”时，还需要加入，其作用是　 　。“反萃取”中加入的反萃取剂为　 　(填化学式)。
（4）“操作X”的目的是　 　。“沉铍”时，将pH从7.0提高到8.0，则铍的损失降低至原来的　 　%。
18．第尔斯和阿尔德在研究1，3-丁二烯的性质时发现如下反应，该反应被称为第尔斯-阿尔德反应。
(也可表示为)，
回答下列问题：
（1）第尔斯-阿尔德反应属于　 　(填反应类型)。
（2）1，3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应，请写出其化学方程式　 　。
（3）写出与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是　 　。
（4）已知乙烯与异丁烯互为同系物，写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式：　 　。
（5）某烃的结构用键线式可表示为 ，则该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有　 　种。
（6）已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮，例如： (丙酮)。现有分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为　 　。
（7）某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。
步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收.4.24g有机物X的蒸气氧化产生14.08g二氧化碳和3.60g水；
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106；
步骤三：用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3 (如图I)
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ
则X的结构简式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解析】A．和虽然氢原子种类不同（分别是普通氢和氘），但分子式相同（均为H2O），属于同位素化合物而非同分异构体，A选项错误。B．乙烯（C2H4）与丙烯（）分子式不同（C2H4 vs C3H6），属于同系物（均为烯烃），不符合同分异构体的定义，B选项错误。
C．乙醇（）与二甲醚（）分子式均为C2H6O，但结构不同（羟基连接方式不同），属于典型的官能团异构，符合同分异构体的条件，C选项正确。
D．石墨和均为碳元素组成的单质，属于同素异形体，与同分异构体无关，D选项错误。
故答案为：C
【分析】同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物。据此结合选项所给物质进行分析。
2．【答案】C
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子结构示意图
【解析】【解答】A． 是甲烷分子的球棍模型，故A错误；
B． HF的电子式为： ，故B错误；
C．二氧化碳的结构式为：，故C正确；
D． 硫原子结构示意图： ，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A. 空间填充模型用不同大小的球体直接填充来构建分子。
B.HF是共价化合物。
C.二氧化碳是碳与每个氧形成碳氧双键。
D.硫原子的核外电子数=质子数。
3．【答案】B
【知识点】有机化合物的命名；同系物；烷烃
【解析】【解答】A．属于醇类有机物，属于酚类有机物，二者结构不相似且官能团类型不同，不互为同系物，A选项错误；
B．H2NCH2COOH（甘氨酸）分子中同时含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH）两种官能团，B选项正确；
C．的正确命名为2-乙基-1-丁烯，原命名有误，C选项错误；
D．为环己烷结构，属于饱和环烷烃，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能与溴水发生反应使其褪色，D选项错误；
故答案为：B
【分析】A、同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
B、分子结构中含有-NH2和-COOH。
C、对最长碳链进行编号时，应从靠近官能团的一端开始编号。
D、该有机物属于烷烃，不能发生氧化反应和加成反应。
4．【答案】B
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用；同分异构现象和同分异构体；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．纸张的主要成分是纤维素，纤维素和淀粉都属于天然高分子化合物。虽然它们都是由葡萄糖单元组成的多糖，但由于分子链长度(n值)不同，它们的分子式并不相同，因此不互为同分异构体，A选项错误。B．鱼肉中的主要成分是蛋白质，经过煮、炸、蒸等高温烹饪处理后，蛋白质的空间结构会发生改变（即变性），这是一个不可逆的化学变化过程，B选项正确。
C．油脂虽然是由甘油和脂肪酸组成的酯类化合物，但其相对分子质量通常在1000以下，不符合高分子化合物（通常相对分子质量在10000以上）的定义，因此不属于天然有机高分子化合物，C选项错误。
D．"打铁花"表演中产生的绚丽色彩是由于高温下金属原子的电子获得能量跃迁到较高能级，当这些电子回落至较低能级时会释放出特定波长的光（能量），而非吸收能量，D选项错误。
故答案为：B
【分析】A、淀粉与纤维素的聚合度n不同，分子式不同。
B、鱼肉中的蛋白质经炸、煮、蒸后发生变性。
C、油脂不属于高分子化合物。
D、焰色反应的过程中是释放能量。
5．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．在EDTA分子中，饱和碳原子采用sp3杂化，而含有碳氧双键的不饱和碳原子采用sp2杂化，A选项错误。
B．从EDTA与Ca2+形成的螯合物结构可以看出，配体的配位原子是氧（O）和氮（N），B选项正确。
C．根据螯合物的结构分析，Ca2+与4个氧原子和2个氮原子形成配位键，因此Ca2+的配位数为6，C选项正确。
D．元素的非金属性越强，其第一电离能通常越大。在螯合物中涉及的非金属元素有C、N、O、H，非金属性顺序为O > N > C > H。由于N处于第ⅤA族，其第一电离能大于同周期相邻元素，因此这些元素中第一电离能最大的是N，D选项正确。
故答案为：A
【分析】A、碳氧双键的碳原子采用sp2杂化。
B、N、O原子含有孤电子对，可形成配位键。
C、根据螯合物的结构分析。
D、同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，但第ⅡA比第ⅢA大，第ⅤA族比第ⅥA大。
6．【答案】D
【知识点】配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、图1展示的是配合物的结构。在该配合物中，铜离子作为中心原子与氮原子（来自氨分子）和氧原子（来自水分子）形成配位键。氨分子内部的氮氢键和水分子内部的氧氢键都是极性共价键。需要注意的是，该配合物离子中不存在离子键，A错误。
B、图2显示的是氮化硼(BN)晶体的晶胞结构。由氮原子和硼原子组成的最小六元环中，氮原子采用sp3杂化，含有两对孤电子对，这使得键角小于标准的109°28'。由于存在孤电子对的排斥作用，这六个原子并不处于同一平面上，B错误。
C、图3展示的是氢原子的电子云示意图。图中的小黑点密度表示电子在原子核外空间出现的概率大小，黑点越密集表示电子出现概率越大，而不是表示单个电子，C错误。
D、图4呈现的是氟化钙(CaF2)晶体的晶胞结构。在这个结构中，氟离子(F-)填充在由钙离子(Ca2+)构成的正四面体空隙中，这些钙离子位于晶胞的一个顶点和三个面心位置，D正确。
故答案为：D
【分析】A、该结构为阳离子，缺少阴离子，无法形成离子键。
B、N原子采用sp3杂化，形成的是四面体结构，所有原子不会共平面。
C、小黑点的疏密程度表示的是电子在原子核外空间出现的概率。
D、根据晶胞结构分析。
7．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，锌作负极，故A错误；
B．由分析可知，二氧化锰作正极，得电子发生还原反应，故B错误；
C．由分析可知，正极的电极反应式为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-，故C正确；
D．电子从负极沿导线流向正极，不经过电解质溶液，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据题干所给方程式可知，反应后，锌元素化合价由0变为+2，失电子发生氧化反应，锰元素化合价由+4变为+3，得电子发生还原反应，则锌作负极，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，二氧化锰作正极，其电极反应式为2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-。
8．【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、对二甲苯分子结构中苯环上的氢原子位置等效，因此其一氯取代产物只有一种，A选项正确。
B、该分子苯环上存在两种不同位置的氢原子，会产生两种一氯代物，B选项错误。
C、该分子苯环上有三种氢原子位置，可形成三种一氯取代产物，C选项错误。
D、该分子苯环同样存在三种不同氢原子位置，会产生三种一氯代物，D选项错误。
故答案为：A
【分析】苯环上的一氯代物只有一种，说明苯环上的H原子都是等效氢原子，据此结合选项所给有机物的结构的对称性进行分析。
9．【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象；配合物的成键情况；离子晶体；晶体的定义
【解析】【解答】A．酿制米酒时需将米饭晾凉后再加入酒曲，这是因为酒曲中的微生物在高温环境下会失去活性，而非由于乙醇受热易挥发，A选项错误。B．王水由浓硝酸和浓盐酸按体积比1：3混合而成，其能溶解金和铂的原因在于浓盐酸提供了大量离子，这些离子能与金属离子形成稳定的络合物，从而降低了金属的电极电势，增强了金属的还原性，而非增强了硝酸的氧化性，B选项错误。
C．晶体的自范性是指晶体在适宜条件下能自发形成规则多面体外形的性质。当缺角的NaCl晶体置于饱和NaCl溶液中时，会逐渐恢复为完美的立方体外形，这一现象正是晶体自范性的体现，C选项正确。
D．和均属于离子晶体，前者熔点较低的原因是乙基的引入减弱了离子间作用力，而非改变了晶体类型，D选项错误。
故答案为：C
【分析】A、晾凉后再加酒曲，是为了防止温度过高酒曲失去活性。
B、王水能溶解金铂，是由于王水中Cl-能与金属离子形成稳定的络合物。
C、晶体的自范性是指晶体在适宜条件下能自发形成规则多面体外形的性质。
D、熔点较低的原因是乙基的引入减弱了离子间作用力。
10．【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】气态烃完全燃烧，生成CO2和H2O，浓硫酸用于吸收H2O。将剩余气体通过碱石灰，碱石灰用于吸收CO2，因此减少的60mL气体为CO2。设该烃的分子式为CxHy，与氧气反应的化学方程式为：
，
=，解得y=8，=，解得x=3，该烃的分子式是C3H8。
故答案为：B
【分析】烃燃烧的通式为，浓硫酸用于吸收H2O，碱石灰用于吸收CO2，据此结合差量法进行计算。
11．【答案】C
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介；吸热反应和放热反应；中和热的测定；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、钠与水反应生成氢气会导致注射器活塞右移，但这一现象不能证明反应放热，A选项错误。
B、该中和热测定实验存在两个问题：缺少玻璃搅拌器，且温度计水银球不应接触烧杯底部，B选项错误。
C、浓盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性且吸水过程会放热，因此可以使用图③装置制备少量干燥的氯化氢气体，C选项正确。
D、电解饱和食盐水时若使用铜作阳极，将无法得到氯气，D选项错误。
故答案为：C
【分析】A、Na与H2O反应生成H2，也会使得注射器活塞右移。
B、缺少玻璃搅拌器。
C、利用浓硫酸的吸水性，结合浓盐酸的挥发性，即可制得干燥的HCl气体。
D、Cu做阳极，则Cu发生失电子的氧化反应。
12．【答案】C
【知识点】有机化合物的命名；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．正壬烷分子中等效氢原子的种类有五种，因此其一氯代物有5种，A不符合题意；
B.2，6-二甲基庚烷分子中等效氢原子的种类有四种，因此其其一氯代物有4种，B不符合题意；
C.2，2，4，4-四甲基戊烷分子中等效氢原子的种类有两种，因此其其一氯代物只有2种，C符合题意；
D.2，3，4-三甲基己烷分子中等效氢原子的种类有八种，因此其其一氯代物有8种，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据选项所给物质的名称，结合结构的对称性，确定等效氢原子的种类。等效氢原子的种类数等于其一氯代物的个数。
13．【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；同系物；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A．一个单键为一个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键。X分子中σ键与π键的数量比为9：1，A错误。
B．Y中含有官能团醛基和硝基，以醛基作为母体，因此Y的化学名称为4-硝基苯甲醛，B正确。
C．Z分子中除了羟基外，还含有酮羰基和硝基，因此它不是乙醇的同系物，C错误。
D．-COOH所在的碳原子上连接有四个不同的原子或原子，因此分子中存在手性碳原子，结构如右图所示：，D正确。
故答案为：D
【分析】A、单键为σ键，双键包含一个σ键和一个π键，据此计算。
B、根据结构中所含的官能团确定母体，从靠近官能团的一端开始编号，从而确定其化学名称。
C、同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
D、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子，称为手性碳原子。
14．【答案】C
【知识点】乙炔炔烃；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．X的化学式为，分子呈直线形结构，其球棍模型为，A选项正确；B．与HCl加成生成，B选项正确；
C．Y为，不存在同分异构体，C选项错误；
D．PVC是氯乙烯的加聚产物，其结构简式为，D选项正确。
故答案为：C
【分析】A、X为CH≡CH，为直线形结构。
B、反应①为加成反应。
C、Y的结构简式为CH2=CHCl。
D、PVC为聚氯乙烯。
15．【答案】（1）第三周期第IVA族
（2）搅拌[或适当提高硫酸（或）浓度]；受热易分解
（3）
（4）和；②
（5）
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）Si是14号元素，在周期表的位置为第三周期ⅣA族；
（2）根据影响反应速率的因素，为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是搅拌、适当提高硫酸浓度、适当提高双氧水浓度等；受热易分解，所以不采取“升温”措施。
（3）“溶浸”过程转化为，Mn元素化合价降低发生还原反应，做氧化剂，则双氧水做还原剂被氧化为氧气，根据得失电子守恒，反应离子方程式为；
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀除铁铝，过滤， “滤渣2”主要成分的化学式为和；“调”工艺中，由于不能引入新杂质，所以不能选择碳酸钠，二氧化锰中锰是+4价，不能选用，所以用“调”，选②。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为。
【分析】（1）Si是14号元素。
（2）根据反应速率的影响因素进行分析，注意受热易分解。
（3）注意配平时，原子数目和得失电子守恒。
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀；“调”工艺中，由于不能引入新杂质。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵。
（1）Si是14号元素，在周期表的位置为第三周期ⅣA族；
（2）根据影响反应速率的因素，为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是搅拌、适当提高硫酸浓度、适当提高双氧水浓度等；受热易分解，所以不采取“升温”措施。
（3）“溶浸”过程转化为，Mn元素化合价降低发生还原反应，做氧化剂，则双氧水做还原剂被氧化为氧气，根据得失电子守恒，反应离子方程式为；
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀除铁铝，过滤， “滤渣2”主要成分的化学式为和；“调”工艺中，由于不能引入新杂质，所以不能选择碳酸钠，二氧化锰中锰是+4价，不能选用，所以用“调”，选②。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为。
16．【答案】①②③④⑥⑦⑧；①；②；③④⑦；⑤；⑧
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】①CH3—CH2—CH2—CH3和分子式都是C4H10，碳架不同，属于同分异构体；
②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3分子式都是C4H8，碳碳双键位置不同，属于同分异构体；
③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3分子式都是C2H6O，官能团类型不同，属于同分异构体；
④和 分子式都是C7H8O，官能团类型不同，属于同分异构体；
⑤和 分子式、结构都相同，属于同种物质；
⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和 (环戊烷) 分子式都是C5H10，碳架和官能团类型不同，属于同分异构体；
⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH分子式都是C4H6，官能团类型不同，属于同分异构体；
⑧ 和 碳原子与4个不同的原子相连，属于对映异构。
根据以上分析，(1)其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦⑧；
(2)其中属于碳架异构的是①；
(3)其中属于位置异构的是②；
(4)其中属于官能团异构的是③④⑦；
(5)其中属于同一种物质的是⑤；
(6)其中属于对映异构的是⑧。
【分析】（1）同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物。
（2）碳架异构是指碳链结构不同的有机物。
（3）位置异构是指官能团或取代基的位置不同。
（4）官能团异构又称结构异构，属于官能团结构不同。
（5）同一种物质，则其结构相同。
（6）碳原子上连接有4个不同的原子或原子团，则存在对映异构。
17．【答案】（1）
（2）；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)；pH过低，苯甲酸铝溶于酸，铝的去除率降低(或答pH过低，与生成苯甲酸，导致能与结合的减少，使铝的去除率降低)
（3）增大的浓度，使转化成；HCl
（4）除去；1
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；铁盐和亚铁盐的相互转变；分液和萃取；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）结合分析可知，“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为：。
故答案为：
（2）沉铁后的滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+，加入K2SO4，结合物质的溶解度曲线，可知“精制Ⅰ”时，得到滤渣Ⅱ的实验方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，滤渣Ⅱ的成分是KAl(SO4)2·12H2O；苯甲酸是弱酸，与生成，导致能与结合的减少，生成的苯甲酸铝减少，使铝的去除率降低，所以“精制Ⅱ”时，pH不宜过低。
故答案为：； 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) ； pH过低，苯甲酸铝溶于酸，铝的去除率降低(或答pH过低，与生成苯甲酸，导致能与结合的减少，使铝的去除率降低)
（3）已知：Li+与生成的LiFeCl4可被TBP萃取，故“萃取”时，需要先将FeCl3转化为，Li+再与结合成LiFeCl4的形式被TBP萃取，则加入NH4Cl的作用是：增大氯离子的浓度，使FeCl3转化为，提高锂离子的萃取率；向LiFeCl4/TBP溶液中加入反萃取剂，其目的是将锂元素从LiFeCl4的形式转化为Li+，从有机相中释放出来，因，加入盐酸或HCl可使该平衡正向移动，将LiFeCl4转化为HFeCl4，同时释放Li+，使HFeCl4存在于有机相中，锂元素以Li+形式存在于水相中，则“反萃取”步骤中，加入的反萃取剂最好是盐酸或HCl。
故答案为： 增大的浓度，使转化成；HCl
（4）由分析可知，“操作X”的目的是：除去；“沉铍”时，pH=7.0时，c1(Be2+)= ；pH=8.0时，c2(Be2+)=，。故答案为： 除去；1
【分析】萤石尾矿的主要成分包括BeO、、以及少量、、FeO、、。通过"加热酸溶"处理，加入硫酸后生成BeSO4、Li2SO4、CaSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等可溶性盐，而不溶，CaSO4微溶，通过过滤可分离出和CaSO4。
后续处理中，加入H2O2和Na2SO4将Fe2+氧化为Fe3+，并转化为NaFe3(SO4)2(OH)6沉淀实现除铁。此时滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+。在"精制Ⅰ"阶段，加入K2SO4后，根据溶解度曲线，通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到KAl(SO4)2·12H2O晶体（滤渣Ⅱ）。"精制Ⅱ"中，Al3+通过与苯甲酸钠反应生成苯甲酸铝沉淀被除去。最终滤液主要含Be2+和Li+，其中Li+通过有机萃取分离。水相中的Be2+和残留的Fe3+经过操作X除铁后，加入氨水可得到Be(OH)2沉淀。
（1）结合分析可知，“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为：；
（2）沉铁后的滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+，加入K2SO4，结合物质的溶解度曲线，可知“精制Ⅰ”时，得到滤渣Ⅱ的实验方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，滤渣Ⅱ的成分是KAl(SO4)2·12H2O；苯甲酸是弱酸，与生成，导致能与结合的减少，生成的苯甲酸铝减少，使铝的去除率降低，所以“精制Ⅱ”时，pH不宜过低。
（3）已知：Li+与生成的LiFeCl4可被TBP萃取，故“萃取”时，需要先将FeCl3转化为，Li+再与结合成LiFeCl4的形式被TBP萃取，则加入NH4Cl的作用是：增大氯离子的浓度，使FeCl3转化为，提高锂离子的萃取率；
向LiFeCl4/TBP溶液中加入反萃取剂，其目的是将锂元素从LiFeCl4的形式转化为Li+，从有机相中释放出来，因为，加入盐酸或HCl可使该平衡正向移动，将LiFeCl4转化为HFeCl4，同时释放Li+，使HFeCl4存在于有机相中，锂元素以Li+形式存在于水相中，则“反萃取”步骤中，加入的反萃取剂最好是盐酸或HCl；
（4）由分析可知，“操作X”的目的是：除去；“沉铍”时，pH=7.0时，c1(Be2+)= ；pH=8.0时，c2(Be2+)=，。
18．【答案】（1）加成反应
（2）+→
（3）
（4）nCH2=C(CH3)2
（5）5
（6）
（7）
【知识点】同分异构现象和同分异构体；烯烃；加成反应；有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】（1）1，3-丁二烯和乙烯反应时断裂碳碳双键，生成环己烯且没有副产物生成，属于加成反应。
故答案为：加成反应
（2）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知1，3-丁二烯和乙炔反应的化学方程式为+
故答案为：+→
（3）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是
故答案为：
（4）异丁烯在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯，化学方程式为：nCH2=C(CH3)2。
故答案为： nCH2=C(CH3)2
（5）该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 、 、 、 、 共5种。
故答案为：5
（6）某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，原双键碳原子上连一个氢原子的被氧化为羧基，原双键碳原子上没有氢原子的被氧化成酮羰基，的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为。
故答案为：
（7）先计算14.08g二氧化碳的物质的量，则，再计算3.60g水的物质的量，则 ，碳、氢原子物质的量之比，设X的分子式为，已知X相对分子质量为106，则，即53n=106，解得n=2，所以X的分子式为，由用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3，结合红外光谱图可知分子含苯环等结构，分子式符合苯的同系物通式：8×2-6=10，则符合条件的结构简式为。
故答案为：
【分析】（1）该反应过程中不饱和度减少，属于加成反应。
（2）该成环反应过程中碳碳双键断裂，在中间形成新的碳碳双键；同时乙炔中的碳碳三键断裂，与1，3-丁二烯形成环状结构。据此写出反应的化学方程式。
（3）与CH2=CH2反应生成。
（4）CH2=C(CH3)2发生加聚反应，生成聚异丁烯，其结构简式为，据此写出反应的化学方程式。
（5）结合1，3-丁二烯的1，2-加成和1，4加成分析。
（6）由信息反应可知，当双键碳原子上含有H原子时，则反应生成-COOH；不含H原子时，则反应生成酮羰基，其余碳链结构不变。据此结合产物的结构简式确定反应物烯烃的结构简式。
（7）根据C、H元素质量比，结合相对分子质量，即可确定该烃的分子式。由核磁共振氢谱和红外光谱，即可确定该烃的结构简式。
（1）1，3-丁二烯和乙烯反应时断裂碳碳双键，生成环己烯且没有副产物生成，属于加成反应；
（2）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知1，3-丁二烯和乙炔反应的化学方程式为+；
（3）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是
（4）异丁烯在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯，化学方程式为：nCH2=C(CH3)2；
（5）该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 、 、 、 、 共5种；
（6）某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，原双键碳原子上连一个氢原子的被氧化为羧基，原双键碳原子上没有氢原子的被氧化成酮羰基，的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为；
（7）先计算14.08g二氧化碳的物质的量，则，再计算3.60g水的物质的量，则 ，碳、氢原子物质的量之比，设X的分子式为，已知X相对分子质量为106，则，即53n=106，解得n=2，所以X的分子式为，由用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3，结合红外光谱图可知分子含苯环等结构，分子式符合苯的同系物通式：8×2-6=10，则符合条件的结构简式为。
1 / 1湖南省株洲市醴陵市第三中学2024-2025学年高三下学期期中考试 化学试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分)
1．下列物质互为同分异构体的是
A．和 B．乙烯和丙烯()
C．和 D．石墨和
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解析】A．和虽然氢原子种类不同（分别是普通氢和氘），但分子式相同（均为H2O），属于同位素化合物而非同分异构体，A选项错误。B．乙烯（C2H4）与丙烯（）分子式不同（C2H4 vs C3H6），属于同系物（均为烯烃），不符合同分异构体的定义，B选项错误。
C．乙醇（）与二甲醚（）分子式均为C2H6O，但结构不同（羟基连接方式不同），属于典型的官能团异构，符合同分异构体的条件，C选项正确。
D．石墨和均为碳元素组成的单质，属于同素异形体，与同分异构体无关，D选项错误。
故答案为：C
【分析】同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物。据此结合选项所给物质进行分析。
2．下列化学用语表示正确的是
A．甲烷分子的空间填充模型：
B．HF的电子式：
C．二氧化碳的结构式：
D．硫原子结构示意图：
【答案】C
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子结构示意图
【解析】【解答】A． 是甲烷分子的球棍模型，故A错误；
B． HF的电子式为： ，故B错误；
C．二氧化碳的结构式为：，故C正确；
D． 硫原子结构示意图： ，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A. 空间填充模型用不同大小的球体直接填充来构建分子。
B.HF是共价化合物。
C.二氧化碳是碳与每个氧形成碳氧双键。
D.硫原子的核外电子数=质子数。
3．下列说法正确的是
A．与互为同系物
B．H2NCH2COOH分子中含有两种官能团
C．的名称为2-乙基-3-丁烯
D．能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色
【答案】B
【知识点】有机化合物的命名；同系物；烷烃
【解析】【解答】A．属于醇类有机物，属于酚类有机物，二者结构不相似且官能团类型不同，不互为同系物，A选项错误；
B．H2NCH2COOH（甘氨酸）分子中同时含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH）两种官能团，B选项正确；
C．的正确命名为2-乙基-1-丁烯，原命名有误，C选项错误；
D．为环己烷结构，属于饱和环烷烃，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能与溴水发生反应使其褪色，D选项错误；
故答案为：B
【分析】A、同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
B、分子结构中含有-NH2和-COOH。
C、对最长碳链进行编号时，应从靠近官能团的一端开始编号。
D、该有机物属于烷烃，不能发生氧化反应和加成反应。
4．山东的饮食和民俗文化中蕴含着丰富的化学知识，下列叙述正确的是
A．潍坊纸鸢：纸张的主要成分与淀粉互为同分异构体
B．微山湖荷香鲤鱼：鱼肉经煮、炸、蒸都会变性
C．单县羊汤：汤中的油脂属于天然有机高分子
D．德州夏津“打铁花”：“打铁花”的绚烂色彩与金属原子核外电子跃迁吸收能量有关
【答案】B
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用；同分异构现象和同分异构体；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．纸张的主要成分是纤维素，纤维素和淀粉都属于天然高分子化合物。虽然它们都是由葡萄糖单元组成的多糖，但由于分子链长度(n值)不同，它们的分子式并不相同，因此不互为同分异构体，A选项错误。B．鱼肉中的主要成分是蛋白质，经过煮、炸、蒸等高温烹饪处理后，蛋白质的空间结构会发生改变（即变性），这是一个不可逆的化学变化过程，B选项正确。
C．油脂虽然是由甘油和脂肪酸组成的酯类化合物，但其相对分子质量通常在1000以下，不符合高分子化合物（通常相对分子质量在10000以上）的定义，因此不属于天然有机高分子化合物，C选项错误。
D．"打铁花"表演中产生的绚丽色彩是由于高温下金属原子的电子获得能量跃迁到较高能级，当这些电子回落至较低能级时会释放出特定波长的光（能量），而非吸收能量，D选项错误。
故答案为：B
【分析】A、淀粉与纤维素的聚合度n不同，分子式不同。
B、鱼肉中的蛋白质经炸、煮、蒸后发生变性。
C、油脂不属于高分子化合物。
D、焰色反应的过程中是释放能量。
5．EDTA(乙二胺四乙酸)是良好的配合剂，Ca2+与EDTA形成的螯合物结构如图所示。下列关于该螯合物的说法错误的是
A．碳原子的杂化方式均为sp3
B．配体的配位原子为O、N
C．Ca2+的配位数为6
D．组成元素中第一电离能最大的是N
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．在EDTA分子中，饱和碳原子采用sp3杂化，而含有碳氧双键的不饱和碳原子采用sp2杂化，A选项错误。
B．从EDTA与Ca2+形成的螯合物结构可以看出，配体的配位原子是氧（O）和氮（N），B选项正确。
C．根据螯合物的结构分析，Ca2+与4个氧原子和2个氮原子形成配位键，因此Ca2+的配位数为6，C选项正确。
D．元素的非金属性越强，其第一电离能通常越大。在螯合物中涉及的非金属元素有C、N、O、H，非金属性顺序为O > N > C > H。由于N处于第ⅤA族，其第一电离能大于同周期相邻元素，因此这些元素中第一电离能最大的是N，D选项正确。
故答案为：A
【分析】A、碳氧双键的碳原子采用sp2杂化。
B、N、O原子含有孤电子对，可形成配位键。
C、根据螯合物的结构分析。
D、同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，但第ⅡA比第ⅢA大，第ⅤA族比第ⅥA大。
6．下列叙述正确的是
A．图1为结构示意图，该离子内存在极性键、配位键、离子键
B．图2为BN晶体的晶胞示意图，由和原子围成的最小六元环为平面结构
C．图3为原子的电子云图，一个黑点表示一个电子
D．图4为晶体的晶胞示意图，填充在由构成的正四面体空隙中
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、图1展示的是配合物的结构。在该配合物中，铜离子作为中心原子与氮原子（来自氨分子）和氧原子（来自水分子）形成配位键。氨分子内部的氮氢键和水分子内部的氧氢键都是极性共价键。需要注意的是，该配合物离子中不存在离子键，A错误。
B、图2显示的是氮化硼(BN)晶体的晶胞结构。由氮原子和硼原子组成的最小六元环中，氮原子采用sp3杂化，含有两对孤电子对，这使得键角小于标准的109°28'。由于存在孤电子对的排斥作用，这六个原子并不处于同一平面上，B错误。
C、图3展示的是氢原子的电子云示意图。图中的小黑点密度表示电子在原子核外空间出现的概率大小，黑点越密集表示电子出现概率越大，而不是表示单个电子，C错误。
D、图4呈现的是氟化钙(CaF2)晶体的晶胞结构。在这个结构中，氟离子(F-)填充在由钙离子(Ca2+)构成的正四面体空隙中，这些钙离子位于晶胞的一个顶点和三个面心位置，D正确。
故答案为：D
【分析】A、该结构为阳离子，缺少阴离子，无法形成离子键。
B、N原子采用sp3杂化，形成的是四面体结构，所有原子不会共平面。
C、小黑点的疏密程度表示的是电子在原子核外空间出现的概率。
D、根据晶胞结构分析。
7．某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，厚度仅为0.5毫米。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液，电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是
A．该电池的正极材料为锌
B．该电池反应中二氧化锰发生氧化反应
C．电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
D．当有0.1mol锌溶解时，流经电解液的电子数为1.204×1023
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，锌作负极，故A错误；
B．由分析可知，二氧化锰作正极，得电子发生还原反应，故B错误；
C．由分析可知，正极的电极反应式为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-，故C正确；
D．电子从负极沿导线流向正极，不经过电解质溶液，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据题干所给方程式可知，反应后，锌元素化合价由0变为+2，失电子发生氧化反应，锰元素化合价由+4变为+3，得电子发生还原反应，则锌作负极，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，二氧化锰作正极，其电极反应式为2MnO2+2e-+2H2O═2MnO(OH)+2OH-。
8．芳香烃C8H10有四种结构，其中一种结构的苯环上的一氯代物只有一种，则这种结构是
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、对二甲苯分子结构中苯环上的氢原子位置等效，因此其一氯取代产物只有一种，A选项正确。
B、该分子苯环上存在两种不同位置的氢原子，会产生两种一氯代物，B选项错误。
C、该分子苯环上有三种氢原子位置，可形成三种一氯取代产物，C选项错误。
D、该分子苯环同样存在三种不同氢原子位置，会产生三种一氯代物，D选项错误。
故答案为：A
【分析】苯环上的一氯代物只有一种，说明苯环上的H原子都是等效氢原子，据此结合选项所给有机物的结构的对称性进行分析。
9．结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释正确的是
　 事实 解释
A 酿米酒需晾凉米饭后加酒曲 乙醇受热易挥发
B 王水能溶解金和铂 浓盐酸的主要作用是增强硝酸的氧化性
C 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美的立方体 晶体具有自范性
D 的熔点低于 引入乙基改变了晶体的类型
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象；配合物的成键情况；离子晶体；晶体的定义
【解析】【解答】A．酿制米酒时需将米饭晾凉后再加入酒曲，这是因为酒曲中的微生物在高温环境下会失去活性，而非由于乙醇受热易挥发，A选项错误。B．王水由浓硝酸和浓盐酸按体积比1：3混合而成，其能溶解金和铂的原因在于浓盐酸提供了大量离子，这些离子能与金属离子形成稳定的络合物，从而降低了金属的电极电势，增强了金属的还原性，而非增强了硝酸的氧化性，B选项错误。
C．晶体的自范性是指晶体在适宜条件下能自发形成规则多面体外形的性质。当缺角的NaCl晶体置于饱和NaCl溶液中时，会逐渐恢复为完美的立方体外形，这一现象正是晶体自范性的体现，C选项正确。
D．和均属于离子晶体，前者熔点较低的原因是乙基的引入减弱了离子间作用力，而非改变了晶体类型，D选项错误。
故答案为：C
【分析】A、晾凉后再加酒曲，是为了防止温度过高酒曲失去活性。
B、王水能溶解金铂，是由于王水中Cl-能与金属离子形成稳定的络合物。
C、晶体的自范性是指晶体在适宜条件下能自发形成规则多面体外形的性质。
D、熔点较低的原因是乙基的引入减弱了离子间作用力。
10．室温下，将20mL某气态烃与足量氧气混合，点燃使其充分反应后恢复至室温，将反应后的混合气体通过浓硫酸，测得气体总体积与反应前相比较减少了60mL，再将剩余气体通过碱石灰，测得气体，总体积又减少60mL，通过计算确定该烃的分子式是
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】气态烃完全燃烧，生成CO2和H2O，浓硫酸用于吸收H2O。将剩余气体通过碱石灰，碱石灰用于吸收CO2，因此减少的60mL气体为CO2。设该烃的分子式为CxHy，与氧气反应的化学方程式为：
，
=，解得y=8，=，解得x=3，该烃的分子式是C3H8。
故答案为：B
【分析】烃燃烧的通式为，浓硫酸用于吸收H2O，碱石灰用于吸收CO2，据此结合差量法进行计算。
11．用下列实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是
A．图①装置注射器活塞自动右移，说明Na与反应放热
B．图②装置用于中和热的测定
C．图③装置可制备少量干燥的HCl气体
D．图④装置是制备的简易装置
【答案】C
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介；吸热反应和放热反应；中和热的测定；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、钠与水反应生成氢气会导致注射器活塞右移，但这一现象不能证明反应放热，A选项错误。
B、该中和热测定实验存在两个问题：缺少玻璃搅拌器，且温度计水银球不应接触烧杯底部，B选项错误。
C、浓盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性且吸水过程会放热，因此可以使用图③装置制备少量干燥的氯化氢气体，C选项正确。
D、电解饱和食盐水时若使用铜作阳极，将无法得到氯气，D选项错误。
故答案为：C
【分析】A、Na与H2O反应生成H2，也会使得注射器活塞右移。
B、缺少玻璃搅拌器。
C、利用浓硫酸的吸水性，结合浓盐酸的挥发性，即可制得干燥的HCl气体。
D、Cu做阳极，则Cu发生失电子的氧化反应。
12．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是
A．正壬烷 B．2，6-二甲基庚烷
C．2，2，4，4-四甲基戊烷 D．2，3，4-三甲基己烷
【答案】C
【知识点】有机化合物的命名；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．正壬烷分子中等效氢原子的种类有五种，因此其一氯代物有5种，A不符合题意；
B.2，6-二甲基庚烷分子中等效氢原子的种类有四种，因此其其一氯代物有4种，B不符合题意；
C.2，2，4，4-四甲基戊烷分子中等效氢原子的种类有两种，因此其其一氯代物只有2种，C符合题意；
D.2，3，4-三甲基己烷分子中等效氢原子的种类有八种，因此其其一氯代物有8种，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据选项所给物质的名称，结合结构的对称性，确定等效氢原子的种类。等效氢原子的种类数等于其一氯代物的个数。
13．首例有机小分子催化剂催化的不对称Aldol反应如下：
下列说法正确的是
A．分子中键和键数之比为
B．的名称为3-硝基苯甲醛
C．是乙醇的同系物
D． 分子中存在手性碳原子
【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；有机物中的官能团；同系物；物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A．一个单键为一个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键。X分子中σ键与π键的数量比为9：1，A错误。
B．Y中含有官能团醛基和硝基，以醛基作为母体，因此Y的化学名称为4-硝基苯甲醛，B正确。
C．Z分子中除了羟基外，还含有酮羰基和硝基，因此它不是乙醇的同系物，C错误。
D．-COOH所在的碳原子上连接有四个不同的原子或原子，因此分子中存在手性碳原子，结构如右图所示：，D正确。
故答案为：D
【分析】A、单键为σ键，双键包含一个σ键和一个π键，据此计算。
B、根据结构中所含的官能团确定母体，从靠近官能团的一端开始编号，从而确定其化学名称。
C、同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
D、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子，称为手性碳原子。
14．工业上制备PVC(聚氯乙烯)的一种合成路线如图所示，下列说法错误的是
A．X的球棍模型为
B．反应①为加成反应
C．Y有2种不同的结构
D．PVC的结构简式为
【答案】C
【知识点】乙炔炔烃；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．X的化学式为，分子呈直线形结构，其球棍模型为，A选项正确；B．与HCl加成生成，B选项正确；
C．Y为，不存在同分异构体，C选项错误；
D．PVC是氯乙烯的加聚产物，其结构简式为，D选项正确。
故答案为：C
【分析】A、X为CH≡CH，为直线形结构。
B、反应①为加成反应。
C、Y的结构简式为CH2=CHCl。
D、PVC为聚氯乙烯。
二、非选择题(4大题，共58分)
15．四氧化三锰（）广泛应用于软磁材料、电池材料等高科技材料制备领域。一种以低品位锰矿（含、及少量、、）为原料生产的工艺流程如下：
该实验条件下，有关金属离子发生沉淀的酸碱度情况如下表：
金属离子
开始沉淀的 7.2 2.2 3.8 8.8
完全沉淀的 9.5 3.2 5.0 10.4
回答以下问题：
（1）元素在周期表的位置为　 　。
（2）为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是　 　（回答一种措施）。不采取“升温”措施的原因是　 　。
（3）“溶浸”过程转化为的离子方程式为　 　。
（4）“滤渣2”主要成分的化学式为　 　；“调”工艺中，以下的　 　（填序号）最适宜选作物质A来添加。
①②③
（5）写出“沉锰”工艺中反应的离子方程式：　 　。
【答案】（1）第三周期第IVA族
（2）搅拌[或适当提高硫酸（或）浓度]；受热易分解
（3）
（4）和；②
（5）
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）Si是14号元素，在周期表的位置为第三周期ⅣA族；
（2）根据影响反应速率的因素，为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是搅拌、适当提高硫酸浓度、适当提高双氧水浓度等；受热易分解，所以不采取“升温”措施。
（3）“溶浸”过程转化为，Mn元素化合价降低发生还原反应，做氧化剂，则双氧水做还原剂被氧化为氧气，根据得失电子守恒，反应离子方程式为；
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀除铁铝，过滤， “滤渣2”主要成分的化学式为和；“调”工艺中，由于不能引入新杂质，所以不能选择碳酸钠，二氧化锰中锰是+4价，不能选用，所以用“调”，选②。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为。
【分析】（1）Si是14号元素。
（2）根据反应速率的影响因素进行分析，注意受热易分解。
（3）注意配平时，原子数目和得失电子守恒。
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀；“调”工艺中，由于不能引入新杂质。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵。
（1）Si是14号元素，在周期表的位置为第三周期ⅣA族；
（2）根据影响反应速率的因素，为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是搅拌、适当提高硫酸浓度、适当提高双氧水浓度等；受热易分解，所以不采取“升温”措施。
（3）“溶浸”过程转化为，Mn元素化合价降低发生还原反应，做氧化剂，则双氧水做还原剂被氧化为氧气，根据得失电子守恒，反应离子方程式为；
（4）滤液调节pH=5生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀除铁铝，过滤， “滤渣2”主要成分的化学式为和；“调”工艺中，由于不能引入新杂质，所以不能选择碳酸钠，二氧化锰中锰是+4价，不能选用，所以用“调”，选②。
（5）“沉锰”工艺中硫酸锰和氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为。
16．已知下列各组有机物：
①CH3—CH2—CH2—CH3和；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3；④和；⑤和；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷)；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH；⑧和。
(1)其中互为同分异构体的是　 　(填序号，下同)；
(2)其中属于碳架异构的是　 　；
(3)其中属于位置异构的是　 　；
(4)其中属于官能团异构的是　 　；
(5)其中属于同一种物质的是　 　；
(6)其中属于对映异构的是　 　。
【答案】①②③④⑥⑦⑧；①；②；③④⑦；⑤；⑧
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】①CH3—CH2—CH2—CH3和分子式都是C4H10，碳架不同，属于同分异构体；
②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3分子式都是C4H8，碳碳双键位置不同，属于同分异构体；
③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3分子式都是C2H6O，官能团类型不同，属于同分异构体；
④和 分子式都是C7H8O，官能团类型不同，属于同分异构体；
⑤和 分子式、结构都相同，属于同种物质；
⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和 (环戊烷) 分子式都是C5H10，碳架和官能团类型不同，属于同分异构体；
⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH分子式都是C4H6，官能团类型不同，属于同分异构体；
⑧ 和 碳原子与4个不同的原子相连，属于对映异构。
根据以上分析，(1)其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦⑧；
(2)其中属于碳架异构的是①；
(3)其中属于位置异构的是②；
(4)其中属于官能团异构的是③④⑦；
(5)其中属于同一种物质的是⑤；
(6)其中属于对映异构的是⑧。
【分析】（1）同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物。
（2）碳架异构是指碳链结构不同的有机物。
（3）位置异构是指官能团或取代基的位置不同。
（4）官能团异构又称结构异构，属于官能团结构不同。
（5）同一种物质，则其结构相同。
（6）碳原子上连接有4个不同的原子或原子团，则存在对映异构。
17．以萤石尾矿(含BeO、、及少量、、FeO、、)为原料经过两段除铝制备锂盐和的工艺流程如下：
已知：与生成的可被TBP萃取；；苯甲酸铝微溶于水，可溶于酸。
回答下列问题：
（1）“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为　 　。
（2）物质的溶解度曲线如图所示，“精制Ⅰ”时，滤渣Ⅱ的成分是　 　，由精制Ⅰ溶液得到滤渣Ⅱ的实验操作为　 　。“精制Ⅱ”时，pH不宜过低的原因是　 　。
（3）“萃取”时，还需要加入，其作用是　 　。“反萃取”中加入的反萃取剂为　 　(填化学式)。
（4）“操作X”的目的是　 　。“沉铍”时，将pH从7.0提高到8.0，则铍的损失降低至原来的　 　%。
【答案】（1）
（2）；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)；pH过低，苯甲酸铝溶于酸，铝的去除率降低(或答pH过低，与生成苯甲酸，导致能与结合的减少，使铝的去除率降低)
（3）增大的浓度，使转化成；HCl
（4）除去；1
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；铁盐和亚铁盐的相互转变；分液和萃取；物质的分离与提纯
【解析】【解答】（1）结合分析可知，“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为：。
故答案为：
（2）沉铁后的滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+，加入K2SO4，结合物质的溶解度曲线，可知“精制Ⅰ”时，得到滤渣Ⅱ的实验方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，滤渣Ⅱ的成分是KAl(SO4)2·12H2O；苯甲酸是弱酸，与生成，导致能与结合的减少，生成的苯甲酸铝减少，使铝的去除率降低，所以“精制Ⅱ”时，pH不宜过低。
故答案为：； 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) ； pH过低，苯甲酸铝溶于酸，铝的去除率降低(或答pH过低，与生成苯甲酸，导致能与结合的减少，使铝的去除率降低)
（3）已知：Li+与生成的LiFeCl4可被TBP萃取，故“萃取”时，需要先将FeCl3转化为，Li+再与结合成LiFeCl4的形式被TBP萃取，则加入NH4Cl的作用是：增大氯离子的浓度，使FeCl3转化为，提高锂离子的萃取率；向LiFeCl4/TBP溶液中加入反萃取剂，其目的是将锂元素从LiFeCl4的形式转化为Li+，从有机相中释放出来，因，加入盐酸或HCl可使该平衡正向移动，将LiFeCl4转化为HFeCl4，同时释放Li+，使HFeCl4存在于有机相中，锂元素以Li+形式存在于水相中，则“反萃取”步骤中，加入的反萃取剂最好是盐酸或HCl。
故答案为： 增大的浓度，使转化成；HCl
（4）由分析可知，“操作X”的目的是：除去；“沉铍”时，pH=7.0时，c1(Be2+)= ；pH=8.0时，c2(Be2+)=，。故答案为： 除去；1
【分析】萤石尾矿的主要成分包括BeO、、以及少量、、FeO、、。通过"加热酸溶"处理，加入硫酸后生成BeSO4、Li2SO4、CaSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等可溶性盐，而不溶，CaSO4微溶，通过过滤可分离出和CaSO4。
后续处理中，加入H2O2和Na2SO4将Fe2+氧化为Fe3+，并转化为NaFe3(SO4)2(OH)6沉淀实现除铁。此时滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+。在"精制Ⅰ"阶段，加入K2SO4后，根据溶解度曲线，通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到KAl(SO4)2·12H2O晶体（滤渣Ⅱ）。"精制Ⅱ"中，Al3+通过与苯甲酸钠反应生成苯甲酸铝沉淀被除去。最终滤液主要含Be2+和Li+，其中Li+通过有机萃取分离。水相中的Be2+和残留的Fe3+经过操作X除铁后，加入氨水可得到Be(OH)2沉淀。
（1）结合分析可知，“沉铁”时，生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为：；
（2）沉铁后的滤液主要含有Be2+、Li+和Al3+，加入K2SO4，结合物质的溶解度曲线，可知“精制Ⅰ”时，得到滤渣Ⅱ的实验方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，滤渣Ⅱ的成分是KAl(SO4)2·12H2O；苯甲酸是弱酸，与生成，导致能与结合的减少，生成的苯甲酸铝减少，使铝的去除率降低，所以“精制Ⅱ”时，pH不宜过低。
（3）已知：Li+与生成的LiFeCl4可被TBP萃取，故“萃取”时，需要先将FeCl3转化为，Li+再与结合成LiFeCl4的形式被TBP萃取，则加入NH4Cl的作用是：增大氯离子的浓度，使FeCl3转化为，提高锂离子的萃取率；
向LiFeCl4/TBP溶液中加入反萃取剂，其目的是将锂元素从LiFeCl4的形式转化为Li+，从有机相中释放出来，因为，加入盐酸或HCl可使该平衡正向移动，将LiFeCl4转化为HFeCl4，同时释放Li+，使HFeCl4存在于有机相中，锂元素以Li+形式存在于水相中，则“反萃取”步骤中，加入的反萃取剂最好是盐酸或HCl；
（4）由分析可知，“操作X”的目的是：除去；“沉铍”时，pH=7.0时，c1(Be2+)= ；pH=8.0时，c2(Be2+)=，。
18．第尔斯和阿尔德在研究1，3-丁二烯的性质时发现如下反应，该反应被称为第尔斯-阿尔德反应。
(也可表示为)，
回答下列问题：
（1）第尔斯-阿尔德反应属于　 　(填反应类型)。
（2）1，3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应，请写出其化学方程式　 　。
（3）写出与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是　 　。
（4）已知乙烯与异丁烯互为同系物，写出异丁烯在一定条件下生成聚异丁烯的化学方程式：　 　。
（5）某烃的结构用键线式可表示为 ，则该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有　 　种。
（6）已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮，例如： (丙酮)。现有分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为　 　。
（7）某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。
步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收.4.24g有机物X的蒸气氧化产生14.08g二氧化碳和3.60g水；
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106；
步骤三：用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3 (如图I)
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ
则X的结构简式为　 　。
【答案】（1）加成反应
（2）+→
（3）
（4）nCH2=C(CH3)2
（5）5
（6）
（7）
【知识点】同分异构现象和同分异构体；烯烃；加成反应；有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】（1）1，3-丁二烯和乙烯反应时断裂碳碳双键，生成环己烯且没有副产物生成，属于加成反应。
故答案为：加成反应
（2）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知1，3-丁二烯和乙炔反应的化学方程式为+
故答案为：+→
（3）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是
故答案为：
（4）异丁烯在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯，化学方程式为：nCH2=C(CH3)2。
故答案为： nCH2=C(CH3)2
（5）该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 、 、 、 、 共5种。
故答案为：5
（6）某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，原双键碳原子上连一个氢原子的被氧化为羧基，原双键碳原子上没有氢原子的被氧化成酮羰基，的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为。
故答案为：
（7）先计算14.08g二氧化碳的物质的量，则，再计算3.60g水的物质的量，则 ，碳、氢原子物质的量之比，设X的分子式为，已知X相对分子质量为106，则，即53n=106，解得n=2，所以X的分子式为，由用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3，结合红外光谱图可知分子含苯环等结构，分子式符合苯的同系物通式：8×2-6=10，则符合条件的结构简式为。
故答案为：
【分析】（1）该反应过程中不饱和度减少，属于加成反应。
（2）该成环反应过程中碳碳双键断裂，在中间形成新的碳碳双键；同时乙炔中的碳碳三键断裂，与1，3-丁二烯形成环状结构。据此写出反应的化学方程式。
（3）与CH2=CH2反应生成。
（4）CH2=C(CH3)2发生加聚反应，生成聚异丁烯，其结构简式为，据此写出反应的化学方程式。
（5）结合1，3-丁二烯的1，2-加成和1，4加成分析。
（6）由信息反应可知，当双键碳原子上含有H原子时，则反应生成-COOH；不含H原子时，则反应生成酮羰基，其余碳链结构不变。据此结合产物的结构简式确定反应物烯烃的结构简式。
（7）根据C、H元素质量比，结合相对分子质量，即可确定该烃的分子式。由核磁共振氢谱和红外光谱，即可确定该烃的结构简式。
（1）1，3-丁二烯和乙烯反应时断裂碳碳双键，生成环己烯且没有副产物生成，属于加成反应；
（2）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知1，3-丁二烯和乙炔反应的化学方程式为+；
（3）根据第尔斯-阿尔德反应的反应特征，可知与乙烯发生第尔斯-阿尔德反应的产物是
（4）异丁烯在一定条件下发生加聚反应生成聚异丁烯，化学方程式为：nCH2=C(CH3)2；
（5）该烃与加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 、 、 、 、 共5种；
（6）某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，原双键碳原子上连一个氢原子的被氧化为羧基，原双键碳原子上没有氢原子的被氧化成酮羰基，的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸()和2-丁酮()，则该烯烃的结构简式为；
（7）先计算14.08g二氧化碳的物质的量，则，再计算3.60g水的物质的量，则 ，碳、氢原子物质的量之比，设X的分子式为，已知X相对分子质量为106，则，即53n=106，解得n=2，所以X的分子式为，由用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2∶3，结合红外光谱图可知分子含苯环等结构，分子式符合苯的同系物通式：8×2-6=10，则符合条件的结构简式为。
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