精品解析：上海市闵行（文绮）中学2024-2025学年高三下学期4月学情调研化学试题

闵行（文绮）中学2024学年第二学期高三年级 化学学科4月学情调研 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间：60分钟。 2.本卷分为试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上相关栏目内填写个人相关信息（姓名、座位号等），作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答无效。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1-2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Cl-35.5 Ba-137 S-32 一、亚硝酰氯（20分） 1. 亚硝酰氯是有机药物制备的重要试剂，可按以下流程合成和利用。已知：亚硝酰氯有毒，沸点，分子中各原子均满足8电子稳定结构。 （1）原子的最高能级的电子云在空间有_______个伸展方向。 A. 4 B. 5 C. 7 D. 3 （2）中N原子的杂化方式为_______，的电子式为______。 （3）下列说法中正确的是______。（不定项） A 电负性： B. 第一电离能： C. 最高正化合价： D. 原子半径： （4）在实验室利用该反应原理制备时，先通入，一段时间后再通入，原因是______。 （5）浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时也会产生亚硝酰氯，写出该反应的化学方程式______。 （6）已知几种化学键的键能数据如下表： 化学键 键能/ 630 243 a 607 则的______（用含a的代数式表示）。 在恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列事实能说明达到平衡状态的是______。 A．和的体积分数相等 B．容器内气体的密度不再发生变化 C．单位时间内每消耗，生成 D．容器内气体的颜色不再发生变化 （7）化合物X的沸点______氯乙酰胺（）。 A．低于 B．高于 （8）设计实验验证化合物X中含有元素______。 二、烟气脱硫脱硝（19分） 2. 工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。 （1）富含有机物的弱酸性废水在细菌作用下产生等物质，可将废水中还原为，同时用或将从水中吹出，再用碱液吸收。将从水中吹出时，用比效果更好，其原因是______。 （2）烟气中的可以用“亚硫酸铵吸收法”处理，反应为，已知时，。 溶液呈_______性。 A．酸性 B．中性 C．碱性 当溶液的时，______。 （3）氧化结合溶液吸收法可同时脱除和，主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数 活化能 反应a： 24.6 反应b： 3.17 反应c： 58.17 则时的平衡常数_______。 其他条件不变，和初始的物质的量浓度相等时，经检测发现，在相同时间内，的转化率高于，结合数据分析原因：________。 与反应生成的的平衡（浓度—温度）如图所示，请画出其他条件不变，压强下的图像________。 （4）用吸收后，所得溶液经电解后可制取溶液，反应装置如图所示。 电极A为_____极。 A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极 电极B上每有生成，有_______透过质子交换膜。 （5）硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止有害物质排放，也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份加入足量硫酸，产生（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量，产生，同时得到沉淀，通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分的物质的量浓度之比______。 三、羟基磷灰石（24分） 3. 牙齿表面覆盖的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为难溶的羟基磷灰石，龋齿是有机酸使牙齿中的羟基磷酸钙溶解造成的。 （1）基态钙原子的价层电子的轨道排布式为______。 （2）羟基磷灰石中键角_______。 A. > B. = C. < D. 无法判断 （3）为模拟酸对牙釉质的影响，在一密闭容器中加入牙釉质和盐酸，经过后，发现溶液的由3变化为4，则用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。 （4）比更能抵抗酸的腐蚀，结合化学用语和相关数据说明使用含氟牙膏可以预防龋齿：________。（已知：。如果一个反应的平衡常数大于通常认为该反应可以进行得较完全。） （5）羟基磷灰石晶体属于六方晶系，某氟取代羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图所示，其中10个、6个均位于晶胞体内（略去未标注），晶胞参数见图注。 化合物中存在的化学键类型有_______。（不定项） A．离子键 B．非极性共价键 C．氢键 D．极性共价键 该晶体化学式是_______。晶胞中每个周围距离最近且相等的有________。 （6）磷酸盐在微生物作用下可以转化为金属配合物，已知某配合物的结构示意图为：，则该配合物中配体为_______，该配合物中有_______键。 （7）某课题组按照下述步骤进行羟基磷灰石制备：在下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中，边搅拌边滴加计算量的稀，滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离，烘干固体得纳米级微粉产品。装置如图所示（固定器具已省略）。 装置图中安装不当的是________。 A．温度计 B．球形冷凝管 C．恒压滴液漏斗 D．干燥管 恒压滴液漏斗上支管的作用是________。 球形冷凝管比直形冷凝管冷凝效果好的原因是________。 四、尼卡地平（21分） 4. 尼卡地平是一种适用于原发性高血压的降压药，一种合成路线如图： （1）A的名称是______。 （2）下列关于B说法错误的是_______。（不定项） A. 所有碳原子一定共面 B. 遇希夫试剂变紫红色 C. 完全加氢后有2个不对称碳原子 D. 碳原子有和两种杂化方式 （3）C中含氧官能团有_______（不定项）。 A．醚键 B．酯基 C．酮羰基 D．酰氯键 和足量反应的化学方程式为_______。 （4）若中分两步，第一步是发生加成反应，则第二步反应类型是_______。 A. 消去 B. 加成 C. 还原 D. 取代 （5）已知：酯基的水解速率与键极性有关。其他条件相同，下列有机物中酯基水解速率最快的是_______。 A． B． C． （6）写出G的结构简式______。 （7）由F合成尼卡地平过程中，若加入吡啶（），能提高产品产率，其主要原因是_______。 （8）在C的同分异构体中，同时具有下列条件的结构简式为______（任写一种）。 ①与反应能放出 ②能发生消去反应 ③有机物发生银镜反应能生成 ④核磁共振氢谱有四组峰且峰的面积之比为 （9）以苯甲醇、为原料合成，设计合成路线______（无机试剂任选）。 五、稀土元素（16分） 5. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧的一种流程如下。[注：镧、铕] （1）的空间构型是______。 A. 直线形 B. V形 C. 平面三角形 D. 三角锥形 （2）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：_______。 （3）萃取：为了除去有机相中的水溶性杂质，可采用的分离方法是_______；要从有机相中分离出，可采用的方法是_____。 A．蒸馏 B．分液 C．过滤 D．渗析 （4）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。制备总反应的离子方程式是________。 （5）上述制的流程中，可循环利用的物质有______、______。 （6）中国科研人员以流程中的“废水”为原料，制备出。已知与的晶体结构相似，熔点高于的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 闵行（文绮）中学2024学年第二学期高三年级 化学学科4月学情调研 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间：60分钟。 2.本卷分为试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上相关栏目内填写个人相关信息（姓名、座位号等），作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答无效。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1-2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Cl-35.5 Ba-137 S-32 一、亚硝酰氯（20分） 1. 亚硝酰氯是有机药物制备的重要试剂，可按以下流程合成和利用。已知：亚硝酰氯有毒，沸点，分子中各原子均满足8电子稳定结构。 （1）原子的最高能级的电子云在空间有_______个伸展方向。 A. 4 B. 5 C. 7 D. 3 （2）中N原子的杂化方式为_______，的电子式为______。 （3）下列说法中正确的是______。（不定项） A. 电负性： B. 第一电离能： C. 最高正化合价： D. 原子半径： （4）在实验室利用该反应原理制备时，先通入，一段时间后再通入，原因是______。 （5）浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时也会产生亚硝酰氯，写出该反应的化学方程式______。 （6）已知几种化学键的键能数据如下表： 化学键 键能/ 630 243 a 607 则的______（用含a的代数式表示）。 在恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列事实能说明达到平衡状态的是______。 A．和的体积分数相等 B．容器内气体的密度不再发生变化 C．单位时间内每消耗，生成 D．容器内气体的颜色不再发生变化 （7）化合物X的沸点______氯乙酰胺（）。 A．低于 B．高于 （8）设计实验验证化合物X中含有元素______ 【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）BC （4）排尽装置中的空气，避免氧化 （5）（浓） （6） ①. ②. D （7）A （8）将化合物X与氢氧化钠的水溶液共热，充分反应后滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则证明化合物X中含有元素 【解析】 【分析】NO和Cl2反应生成亚硝酰氯（NOCl），化学方程式为2NO + Cl2 = 2NOCl。NOCl与H2O反应生成HCl，根据原子守恒和已知信息，反应方程式为NOCl + H2O = HCl + HNO2（亚硝酸）。NOCl与等物质的量的CH2=CH2反应，与乙烯发生加成反应，生成ClCH2CH2NO。 【小问1详解】 Cl原子的核外电子排布式为，最高能级为3p。p轨道在空间有3个伸展方向，故选D。 【小问2详解】 NOCl中N原子形成2个σ键，还有1对孤电子对，价层电子对数为3，所以N原子的杂化方式为sp2杂化。NOCl的电子式为。 【小问3详解】 A．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，所以电负性O > N，A错误； B．N原子的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能N > O，B正确； C．O没有+5价，N的最高正化合价为+5价，所以最高正化合价N > O，C正确； D．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径N > O，D错误； 故选BC。 【小问4详解】 NO易与O2反应，先通入Cl2，可以排尽装置中的空气，防止NO被空气中的O2氧化。 【小问5详解】 浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时产生亚硝酰氯的化学方程式为（浓）。 【小问6详解】 ①可根据焓变等于反应物总键能与生成物总键能之差进行计算，该反应的焓变； ②A．NO和NOCl的体积分数相等，不能说明各物质的量不再变化，不能说明达到平衡，A错误； B．反应中各物质均为气体，根据质量守恒定律，气体总质量不变，容器恒容，由密度公式可知，密度始终不变，不能说明达到平衡，B错误； C．单位时间内每消耗a mol Cl2，生成2a mol NOCl，都表示正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡，C错误； D．容器内气体的颜色不再发生变化，说明Cl2的浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到平衡状态，D正确； 故选D。 【小问7详解】 结合前面反应，X为ClCH2CH2NO，氯乙酰胺分子中含有-NH2，能形成分子间氢键；而ClCH2CH2NO分子间不能形成氢键。分子间氢键会使物质的沸点升高，所以氯乙酰胺因分子间氢键，沸点更高，化合物X的沸点低于氯乙酰胺，故选A。 【小问8详解】 将化合物X与氢氧化钠的水溶液共热，充分反应后滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则证明化合物X中含有元素。 二、烟气脱硫脱硝（19分） 2. 工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。 （1）富含有机物的弱酸性废水在细菌作用下产生等物质，可将废水中还原为，同时用或将从水中吹出，再用碱液吸收。将从水中吹出时，用比效果更好，其原因是______。 （2）烟气中的可以用“亚硫酸铵吸收法”处理，反应为，已知时，。 溶液呈_______性。 A．酸性 B．中性 C．碱性 当溶液时，______。 （3）氧化结合溶液吸收法可同时脱除和，主要反应原理及相关数据如下表。 反应 平衡常数 活化能 反应a： 24.6 反应b： 3.17 反应c： 58.17 则时的平衡常数_______。 其他条件不变，和初始的物质的量浓度相等时，经检测发现，在相同时间内，的转化率高于，结合数据分析原因：________。 与反应生成的的平衡（浓度—温度）如图所示，请画出其他条件不变，压强下的图像________。 （4）用吸收后，所得溶液经电解后可制取溶液，反应装置如图所示。 电极A为_____极。 A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极 电极B上每有生成，有_______透过质子交换膜 （5）硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止有害物质排放，也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份加入足量硫酸，产生（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量，产生，同时得到沉淀，通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分的物质的量浓度之比______。 【答案】（1）CO2可以增强溶液的酸性，抑制的溶解，便于的吹出； （2） ①. C ②. 3:1 （3） ①. ②. 反应b的活化能小于反应c的活化能，相同时间内反应b的反应速率大于反应c的反应速率，的转化率高于； ③. （4） ①. D ②. 2 （5） 【解析】 【小问1详解】 将从水中吹出时，用二氧化碳比氮气效果更好，原因是二氧化碳溶于水生成碳酸，可增强溶液的酸性，抑制硫化氢溶解； 【小问2详解】 ，一水合氨的电离程度大于亚硫酸的第二步电离，则铵根的水解程度小于亚硫酸根离子的水解程度，故溶液呈碱性； 亚硫酸氢铵溶液中存在电荷守恒式：，当溶液的时，，且根据Ka2知，，则，3:1； 【小问3详解】 可由反应c乘以2后减去反应a得到，所以反应平衡常数； 由表格可知反应b的活化能小于反应c的活化能，相同时间内反应b的反应速率大于反应c的反应速率，的转化率高于； 与反应生成的是气体的体积减少的反应，压强增大平衡正向移动，且容器体积减小，平衡时三氧化硫的浓度变大，所以符合题意的图像为。 【小问4详解】 由电解装置图可知：电极A处二氧化硫失去电子被氧化得到硫酸，所以电极A作阳极，电极反应为：，电极B电极反应式为：，电极B上每有生成，有2 透过质子交换膜； 【小问5详解】 加硫酸产生，说明含亚硫酸铵或亚硫酸氢铵，加氢氧化钡后能产生(质量为19.53g)，所以21.86g沉淀中有硫酸钡沉淀且其质量为21.86g-19.53g=2.33g，，所以的物质的量为0.01 mol，与氢氧化钡反应能产生0.02 mol的氨气，溶液中共产生0.16 mol氨气，则溶液其他成分产生了0.14 mol氨气，亚硫酸根与铵根比值为9：14，所以该铵盐溶液中还有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，设亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量分别为：X、Y，则X+Y=0.09mol，2X+Y=0.14mol，解得X=0.05mol，Y=0.04mol，所以。 三、羟基磷灰石（24分） 3. 牙齿表面覆盖的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为难溶的羟基磷灰石，龋齿是有机酸使牙齿中的羟基磷酸钙溶解造成的。 （1）基态钙原子的价层电子的轨道排布式为______。 （2）羟基磷灰石中的键角_______。 A. > B. = C. < D. 无法判断 （3）为模拟酸对牙釉质的影响，在一密闭容器中加入牙釉质和盐酸，经过后，发现溶液的由3变化为4，则用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。 （4）比更能抵抗酸的腐蚀，结合化学用语和相关数据说明使用含氟牙膏可以预防龋齿：________。（已知：。如果一个反应的平衡常数大于通常认为该反应可以进行得较完全。） （5）羟基磷灰石晶体属于六方晶系，某氟取代的羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图所示，其中10个、6个均位于晶胞体内（略去未标注），晶胞参数见图注。 化合物中存在的化学键类型有_______。（不定项） A．离子键 B．非极性共价键 C．氢键 D．极性共价键 该晶体的化学式是_______。晶胞中每个周围距离最近且相等的有________。 （6）磷酸盐在微生物作用下可以转化为金属配合物，已知某配合物的结构示意图为：，则该配合物中配体为_______，该配合物中有_______键。 （7）某课题组按照下述步骤进行羟基磷灰石制备：在下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中，边搅拌边滴加计算量的稀，滴加完成后继续搅拌一段时间。冷至室温固液分离，烘干固体得纳米级微粉产品。装置如图所示（固定器具已省略）。 装置图中安装不当的是________。 A．温度计 B．球形冷凝管 C．恒压滴液漏斗 D．干燥管 恒压滴液漏斗上支管的作用是________。 球形冷凝管比直形冷凝管冷凝效果好的原因是________。 【答案】（1） （2）A （3） （4）因为反应的平衡常数K=远远大于，因此羟基磷灰石可以转化为氟磷酸钙，从而预防龋齿 （5） ①. AD ②. ③. 4 （6） ①. PH3、CO2 ②. 12 （7） ①. A ②. 平衡压强，便于稀磷酸顺利滴下 ③. 球形冷凝管中蒸汽和冷凝水的接触面积大 【解析】 【小问1详解】 基态钙原子的价层电子排布式为4s2，价层电子的轨道表示式为； 【小问2详解】 中磷原子的价层电子对数是4+，磷原子孤电子对数是0，则空间构型是正四面体形，P是sp3杂化，键角约是109.5°，中每个磷原子周围有三个σ键，一个孤电子对，则价层电子对数是，即磷原子与周围原子构成三角锥形，键角约是107.3°，因此键角：>，故选A； 【小问3详解】 由题意知，5 h内=10-3-10-4=9×10-4 mol/L，由，得=1.125×10-3 mol/L，则υ(Ca2+)=； 【小问4详解】 比更能抵抗酸的腐蚀，使用含氟牙膏可以预防龋齿因为反应的平衡常数K=远远大于，因此羟基磷灰石可以转化为氟磷酸钙，从而预防龋齿。 【小问5详解】 存在阴阳离子，则存在离子键，化合物中存在氧原子与氢原子之间的极性共价键，磷原子与氧原子之间的极性共价键，故选AD； ②一个晶胞中含有10个、6个，根据电荷守恒，一个晶胞中氢氧根和氟离子总共有2个，根据晶胞图可知，氢氧根个数和氟离子个数相等，则一个晶胞中氢氧根和氟离子个数都是1个，即一个晶胞中含有一个、一个、10个、6个，则该晶体的化学式是；晶胞中每个周围距离最近且相等的有4个。 【小问6详解】 根据某配合物的结构示意图，该配合物中配体为PH3、CO2，配位键为键，双键存在一个键、一个键，该配合物中有12mol键。 【小问7详解】 装置图中，温度计应插入液面以下，故安装不当的是A； 恒压滴液漏斗上支管的作用是平衡压强，便于稀磷酸顺利滴下。 球形冷凝管比直形冷凝管冷凝效果好的原因是球形冷凝管中蒸汽和冷凝水的接触面积大。 四、尼卡地平（21分） 4. 尼卡地平是一种适用于原发性高血压的降压药，一种合成路线如图： （1）A的名称是______。 （2）下列关于B的说法错误的是_______。（不定项） A. 所有碳原子一定共面 B. 遇希夫试剂变紫红色 C. 完全加氢后有2个不对称碳原子 D. 碳原子有和两种杂化方式 （3）C中含氧官能团有_______（不定项）。 A．醚键 B．酯基 C．酮羰基 D．酰氯键 和足量反应的化学方程式为_______。 （4）若中分两步，第一步是发生加成反应，则第二步反应类型是_______。 A. 消去 B. 加成 C. 还原 D. 取代 （5）已知：酯基的水解速率与键极性有关。其他条件相同，下列有机物中酯基水解速率最快的是_______。 A． B． C． （6）写出G的结构简式______。 （7）由F合成尼卡地平过程中，若加入吡啶（），能提高产品产率，其主要原因是_______。 （8）在C的同分异构体中，同时具有下列条件的结构简式为______（任写一种）。 ①与反应能放出 ②能发生消去反应 ③有机物发生银镜反应能生成 ④核磁共振氢谱有四组峰且峰的面积之比为 （9）以苯甲醇、为原料合成，设计合成路线______（无机试剂任选）。 【答案】（1）苯甲醛 （2）D （3） ①. BC ②. + 2NaOHCH3COCH2COONa + HOCH2CH2OH + NaCl （4）A （5）B （6） （7）吡啶显碱性，吸收产物HCl，促进反应正向进行 （8）（任写一种） （9） 【解析】 【分析】根据A、C、D的结构简式及B的分子式知，A发生取代反应生成B，B为，B和C发生先加成、后消去的反应生成D，D和E发生反应生成F，F和G发生取代反应生成尼卡地平，结合G的分子式知，G为。以此分析该题。 【小问1详解】 A的名称是苯甲醛。 【小问2详解】 A．B()中不存在饱和碳原子，所有碳原子一定共面，A正确； B．B中含有醛基，遇希夫试剂变紫红色，B正确； C．与四个不同原子或基团相连碳原子为不对称碳原子，B完全加氢后有2个不对称碳原子(即2个手性碳原子)，C正确； D．B中碳原子均为sp2杂化，无sp3杂化的碳原子，D错误； 故选D。 【小问3详解】 由C的结构简式可知，C中含氧官能团有酯基、酮羰基，故选BC；1molC和足量NaOH反应，酯基、碳氯键都会与NaOH反应，化学方程式为： + 2NaOHCH3COCH2COONa + HOCH2CH2OH + NaCl 。 【小问4详解】 若B+C→D中分两步，第一步是B中醛基中的碳氧双键和C发生加成反应，则第二步反应类型是消去反应。 【小问5详解】 F、Cl原子都是吸电子基团，且F原子吸电子能力大于Cl原子，烷基为推电子基团，吸电子基团导致C-O键易断裂，水解速率越大，其他条件相同，下列有机物中酯基水解速率由小到大的顺序是C<A<B，故选B。 【小问6详解】 H+G生成F，反应方程式为：++HCl，G的结构简式为。 【小问7详解】 由F合成尼卡地平过程中，若加入吡啶，能提高产品产率，其主要原因是吡啶呈碱性，能消耗生成的HCl，促进反应正向进行。 【小问8详解】 C的同分异构体同时具有下列条件：①含羧基(-COOH)；②能发生消去反应，说明氯原子所连碳原子的相邻碳原子上有H，③1mol有机物发生银镜反应能生成2molAg，说明含有一个醛基；④核磁共振氢谱有四组峰且峰的面积之比为1：1：1：6，说明含有四种氢原子，氢原子个数之比为1：1：1：6(含有2个等效的甲基)，符合条件的结构简式可为。 【小问9详解】 以苯甲醇、为原料合成，根据B → D的反应知，苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛和发生加成反应、消去反应生成，在酸性条件下发生水解反应生成，故合成路线为：。 五、稀土元素（16分） 5. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧的一种流程如下。[注：镧、铕] （1）的空间构型是______。 A. 直线形 B. V形 C. 平面三角形 D. 三角锥形 （2）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：_______。 （3）萃取：为了除去有机相中水溶性杂质，可采用的分离方法是_______；要从有机相中分离出，可采用的方法是_____。 A．蒸馏 B．分液 C．过滤 D．渗析 （4）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。制备总反应的离子方程式是________。 （5）上述制的流程中，可循环利用的物质有______、______。 （6）中国科研人员以流程中的“废水”为原料，制备出。已知与的晶体结构相似，熔点高于的原因是_______。 【答案】（1）C （2）得到一个电子后形成半满结构，比较稳定 （3） ①. B ②. A （4） （5） ①. ②. 的有机溶液 （6）二者都属于离子晶体，氧离子所带的电荷数大于氯离子，离子半径小于氯离子，因此MgO中离子键强度大于氯化镁，所以MgO熔点高 【解析】 【分析】该流程涉及的主要反应和原理分析： 萃取过程：脱Eu后的稀土矿浸取液中含有等，加入RCOOH的有机溶液和NH3进行萃取，利用萃取剂对La3+等的选择性结合，将La3+等从水相转移到有机相（萃取液）中。 反萃取过程：向萃取液中加入盐酸进行反萃取，使La3+从有机相转移到水相，得到LaCl3溶液。这是因为盐酸提供的H+会与萃取剂结合，破坏萃取剂与La3+的结合，使La3+进入水相。 碳化过程：向LaCl3溶液中加入MgO和通入CO2进行碳化，发生反应生成La2(CO3)3。MgO调节溶液的碱性环境，有利于CO2与La3+结合生成碳酸镧沉淀。 煅烧过程：碳酸镧La2(CO3)3在煅烧炉中发生分解反应，生成氧化镧La2O3和CO2。 【小问1详解】 根据价层电子对互斥理论（VSEPR 理论）计算，中心原子C的价层电子对数为，故的空间构型是平面三角形，故选C。 【小问2详解】 Eu3+的价层电子排布式为4f6，Eu2+的价层电子排布式为4f7，4f7为半充满的稳定结构，所以Eu3+易被还原为Eu2+。 【小问3详解】 ①对于“为了除去有机相中的水溶性杂质”：有机相和水（含水溶性杂质）互不相溶，分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法，所以采用分液的方法，选B。 ②对于“要从有机相中分离出RCOOH”：RCOOH与有机相中的其他成分沸点不同，蒸馏是利用混合液体或液 - 固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的操作过程，所以可采用蒸馏的方法，选A。 【小问4详解】 根据图示，向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程的离子方程式是。 【小问5详解】 除CO2外，RCOOH经反萃取后可在流程中直接循环利用。 【小问6详解】 MgO和MgCl2都属于离子晶体。离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子键的强弱取决于离子所带电荷数和离子半径。MgO中，O2-所带电荷数为2；MgCl2中，Cl-所带电荷数为1。O2-所带电荷数比Cl-多。同时，O2-的离子半径比Cl-小。根据离子键强弱的规律，离子所带电荷数越多、离子半径越小，离子键越强。所以MgO中的离子键比MgCl2中的离子键强。而离子晶体熔化时需要破坏离子键，离子键越强，熔化所需的能量越高，熔点也就越高。因此，MgO的熔点高于MgCl2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $