精品解析：江苏南京市六合区部分学校2026-2027学年高三上学期11月期中阳光调研检测 化学试题

高三期中阳光调研检测 一、单选题：本大题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有1个选项最符合题意。 1. 我国自主研发的IRON机器人，一经亮相，惊艳世界。其仿生肌肉主要材料含蚕丝和纤维素，下列有关蚕丝和纤维素说法不正确的是 A. 都是有机物 B. 都能发生水解反应 C. 可用灼烧法鉴别 D. 所含元素相同 2. 反应可用于的储存。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 的空间构型为平面三角形 C. 固态氨属于共价晶体 D. 中含有键 3. 下列实验操作合理或能达到实验目的的是 A. 图1：测定中和反应的反应热 B. 图2：在铁制品上镀致密铜镀层 C. 图3：探究浓度对反应速率的影响 D. 图4：检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯 4. 离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、（表示烃基）等]构成。下列说法正确的是 A. 原子半径：  B. 离子半径越大，离子间作用力越强 C. 第一电离能：  D. 非极性分子易溶解于离子液体 阅读下列材料，完成下面小题： 我国在化学化工领域取得了一系列卓越成就。侯德榜将合成氨工业与制碱工艺相联合，实现了我国纯碱的自主生产；唐有祺院士主持测定了由甘氨酸(H2NCH2COOH)、丝氨酸()等18种氨基酸构成的猪胰岛素的晶体结构；卢佩章院士攻克了核燃料235U与238U同位素中气体杂质的分析难题；中科院大连化物所开发出合成气(H2和CO)制备清洁燃料乙醇(燃烧热为1366.8 kJ·mol-1)的技术，率先实现煤基乙醇的工业化生产。 5. 下列说法正确的是 A. 甘氨酸分子存在对映异构 B. NaCl晶胞(如图)中Cl-的配位数为12 C. 利用煤中各组分的沸点差异获得合成气 D. 235U和238U在元素周期表中占有相同的位置 6. 下列物质性质与用途或结构与性质不具有对应关系的是 A. 碳酸氢钠能与碱反应，用作食品膨松剂 B. 乙醇具有还原性，用作燃料电池的燃料 C. 氨是极性分子且能形成分子间氢键，易液化 D. 蛋白质中存在酰胺键()，能发生水解反应 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 合成气催化制备乙醇： B. 由饱和食盐水制纯碱： C. 乙醇的燃烧： D. 丝氨酸与氢氧化钠反应： 8. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中，向左室迁移 B. 电解过程中，左室中的浓度持续下降 C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D. 完全转化为的电解总反应： 9. 化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X的分子式为 B. 1 mol Y最多能与2 mol发生加成 C. Z分子存在3个手性碳原子 D. X、Y、Z均能使Br2的溶液褪色 10. 在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A. 制： B. 制胶体：胶体 C. 提纯硅：粗硅硅 D. 制： 11. 催化剂作用下，HCOOH释氢反应机理和相对能量变化情况分别如图1和图2所示。 下列说法不正确的是 A. 若用HCOOD催化释氢，则生成HD B. HCOOH催化释氢过程有配位键、极性键和非极性键形成 C. HCOOH释氢反应热化学方程式为 D. 其他条件不变时，向反应体系中加入HCOOK，释氢速率加快 12. 室温时，在CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅微粒占总铅的质量分数(δ)随溶液pH的变化如图所示。已知c0(Pb2+)＝2.0×10−5 mol·L−1，Ka1(H2CO3)＝10−6.4，Ka2(H2CO3)＝10−10.3，Ksp(PbCO3)＝10−12.1。 下列说法正确的是 A. Pb(ClO4)2溶液中：2c(Pb2+)＝c(ClO) B. pH＝6时，c(CO)＜c(Pb2+) C. pH＝7时，2c(Pb2+)＋c[Pb(OH)＋]＝2c(CO)＋c(HCO)＋2c[Pb(CO3)] D. pH＝8时，向溶液中慢慢加入Na2CO3固体，PbCO3(s)的量会不断增加 13. CO、CO2能除去空气中的H2S气体，反应如下： 反应Ⅰ　CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)  ΔH1 反应Ⅱ CO2(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2O(g) ΔH2 容器 甲 乙 物质 CO H2S CO2 H2S 投料量/mol 1 1 1 1 向两个容积相同的密闭容器中按右表投料，在催化条件下分别发生上述反应。图中实线、虚线分别代表反应相同时间时、达到平衡状态时COS物质的量随温度的变化。已知：在相同条件下，vⅠ正(H2S)＞vⅡ正(H2S)。 下列说法正确的是 A. 1000℃时，反应Ⅰ的平衡常数KⅠ＝ B. 升高温度，两容器中n(COS)甲：n(COS)乙一定增大 C. 恒温恒容下，向W点表示的反应体系中充入Ar，能提高H2S的转化率 D. 相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点对应的COS物质的量达到W点 二、非选择题：本大题共4小题，共61分。 14. 从磷精矿[主要含Ca5(PO4)3F和少量ScPO4、FeO、Fe2O3、SiO2]制备草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]的工业流程如下： （1）“酸浸”时ScPO4与足量稀HNO3反应的化学方程式为________。 （2）用40 mL有机萃取剂萃取100 mL含一定浓度Sc3+的酸浸液，有如下两种方案： 方案1：一次加入40 mL萃取剂萃取；方案2：每次加入20 mL萃取剂，分两次萃取。 请分别计算方案1和方案2中水相Sc的残留率__。(写出计算过程) 已知：Sc的残留率R＝×100%；该萃取平衡的分配系数D＝＝10。 （3）“萃取”所得有机相中存在Sc和Fe元素，可通过“反萃取”实现二者的分离。其中Fe2+、Fe3+和Sc3+的沉淀率随pH的变化如图所示。 ①通入SO2的作用为__________(用离子方程式表示)。 ②通入NH3应调节溶液的pH值约为__。 （4）“沉钪”时Sc3+转化为Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。 ①H2C2O4用量过多，会形成含三个五元环结构的配离子[Sc(C2O4)3]3−，则Sc3+的配位数为____。 ②相同时间内，钪的沉淀率随温度的变化如图所示。温度高于80℃时，钪的沉淀率降低的原因可能是____________。 15. 沙美特罗是一种良好的抗哮喘药物，其合成路线如下(部分反应条件和溶剂省略)： （1）A→B的反应中经过A→X→B的过程，A→X的反应类型为___________。A→B的反应可生成分子式为的副产物Y，Y的结构简式为___________。 （2）D分子中的官能团为酯基、酮羰基、___________。 （3）已知：KBr晶体中的离子键成分大于KI；G→H的反应中使用丙酮作溶剂，可促进反应正向进行，原因是___________。 （4）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：___________。 酸性条件下水解后，生成X和Y两种有机产物；X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应：Y分子含有一个手性碳原子；两种分子均含有3种化学环境不同的氢。 （5）已知：。写出以为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 16. 工业废水中过量的需经脱除后排放。 （1）离子交换法脱氯。(晶胞结构如图-1所示)具有层状结构可用于交换脱除。脱氯时，进入层间与进行离子交换从而被去除。 ①根据晶胞结构，__________。 ②结构中由2增大到4，单位体积的材料去除的量__________(选填“增大”或“减小”，假设晶胞的形状不变)。 （2）脱氯。利用循环脱除废水中的流程如下： 已知：碱性条件下稳定，酸性条件下有强氧化性，且酸性越强氧化性越强。 ①脱除装置中每投入理论上可脱除的物质的量为__________。 ②其他条件不变，体系中去除率及气体中体积分数随溶液中硫酸浓度变化如图-2所示。硫酸浓度在区间内，随硫酸浓度的升高，去除率上升、体积分数下降的原因可能是__________。 ③再生装置中，将再生为的化学方程式为__________。 （3）含量测定。取含氯废水，加入过量的溶液。滴加溶液作指示剂，用的溶液滴定剩余(反应)。平行滴定3次，平均消耗溶液。计算该废水样品中的浓度__________(以为单位，写出计算过程)。 17. 的资源化利用能有效减少的排放，充分利用碳资源。 Ⅰ．二氧化碳的捕集和利用是节能减排一个重要研究方向。 （1）科研组利用NaOH溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1。 图1 ①“碳捕获”技术是减少二氧化碳排放的一种途径，基本思路是将工业排放的二氧化碳分离出来。若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为，则反应的离子方程式为_______。 ②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是_______(填选项字母)。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 Ⅱ．的资源化利用具有重要的意义。 （2）还原为甲酸或甲酸盐 方法1：某研究小组采用电化学方法将转化为，装置如图2。 ①电极B上的电极反应式是_______。 方法2：锰催化还原产生甲酸的部分机理如图3所示。 ②若用替代，甲酸根的结构式为_______。 ③实验中将锰粉、碳酸氢钠和蒸馏水添加到反应器中，反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能为_______。 （3）催化与转化为的机理如图4所示。反应体系中呈现_______种价态，催化剂中掺入少量，用替代结构中部分形成，可提高催化效率的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三期中阳光调研检测 一、单选题：本大题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有1个选项最符合题意。 1. 我国自主研发的IRON机器人，一经亮相，惊艳世界。其仿生肌肉主要材料含蚕丝和纤维素，下列有关蚕丝和纤维素说法不正确的是 A. 都是有机物 B. 都能发生水解反应 C. 可用灼烧法鉴别 D. 所含元素相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．蚕丝和纤维素都属于有机化合物，因为它们都含有碳元素且结构复杂，A正确； B．蚕丝（蛋白质）可水解为氨基酸，纤维素（多糖）可水解为葡萄糖，两者均能发生水解反应，B正确； C．灼烧时，蚕丝有烧焦羽毛气味（含氮），纤维素有烧纸气味（不含氮），可通过气味鉴别，C正确； D．蚕丝含C、H、O、N等元素，纤维素仅含C、H、O元素，两者所含元素不同，D错误； 故答案为D。 2. 反应可用于的储存。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 的空间构型为平面三角形 C. 固态氨属于共价晶体 D. 中含有键 【答案】D 【解析】 【详解】A．是离子化合物，由和构成，每个最外层均有8个电子。两个应分别用方括号括起并标注负电荷，正确的电子式为，A错误； B．分子中，N原子形成3个键，孤电子对数为，价层电子对数为。由于其中有1对孤电子对，的空间构型为三角锥形，B错误； C．固态氨的构成微粒为分子，分子间存在范德华力和氢键，因此固态氨属于分子晶体，C错误； D．每个中含有6个配体，每个中的3个N—H键均为键；此外，6个N原子分别向提供孤电子对，形成6个配位键，这些配位键也均为键。因此，1 mol 中键的物质的量为，D正确； 故选D。 3. 下列实验操作合理或能达到实验目的的是 A. 图1：测定中和反应的反应热 B. 图2：在铁制品上镀致密铜镀层 C. 图3：探究浓度对反应速率的影响 D. 图4：检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1中环形铜丝导热性强，会造成热量大量散失，且缺少密封盖减少热量损失，无法准确测定中和反应的反应热，A错误； B．电镀铜时铜片作阳极接电源正极，铁制品作阴极接电源负极，与过量氨水形成的四氨合铜配离子可维持溶液中浓度稳定，能得到致密铜镀层，B正确； C．浓硫酸具有强氧化性，与的反应原理和稀硫酸不同，变量不唯一，无法探究浓度对反应速率的影响，C错误； D．溴乙烷与醇溶液共热时挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色，未除去乙醇的干扰，无法检验生成的乙烯，D错误； 故选B。 4. 离子液体是室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，常由离子半径较大的阴、阳离子[如、、、（表示烃基）等]构成。下列说法正确的是 A. 原子半径：  B. 离子半径越大，离子间作用力越强 C. 第一电离能：  D. 非极性分子易溶解于离子液体 【答案】C 【解析】 【详解】A．C、N、F为同周期主族元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径，A错误； B．离子间作用力与离子半径成反比，离子半径越大，离子间作用力越弱，B错误； C．同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，N原子2p轨道为半满稳定结构，第一电离能大于同周期的B；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能，C正确； D．离子液体由离子构成，属于极性溶剂，根据相似相溶原理，非极性分子难溶于离子液体，D错误； 故选C。 阅读下列材料，完成下面小题： 我国在化学化工领域取得了一系列卓越成就。侯德榜将合成氨工业与制碱工艺相联合，实现了我国纯碱的自主生产；唐有祺院士主持测定了由甘氨酸(H2NCH2COOH)、丝氨酸()等18种氨基酸构成的猪胰岛素的晶体结构；卢佩章院士攻克了核燃料235U与238U同位素中气体杂质的分析难题；中科院大连化物所开发出合成气(H2和CO)制备清洁燃料乙醇(燃烧热为1366.8 kJ·mol-1)的技术，率先实现煤基乙醇的工业化生产。 5. 下列说法正确的是 A. 甘氨酸分子存在对映异构 B. NaCl晶胞(如图)中Cl-的配位数为12 C. 利用煤中各组分的沸点差异获得合成气 D. 235U和238U在元素周期表中占有相同的位置 6. 下列物质性质与用途或结构与性质不具有对应关系的是 A. 碳酸氢钠能与碱反应，用作食品膨松剂 B. 乙醇具有还原性，用作燃料电池的燃料 C. 氨是极性分子且能形成分子间氢键，易液化 D. 蛋白质中存在酰胺键()，能发生水解反应 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 合成气催化制备乙醇： B. 由饱和食盐水制纯碱： C. 乙醇的燃烧： D. 丝氨酸与氢氧化钠反应： 【答案】5. D 6. A 7. C 【解析】 【5题详解】 A．甘氨酸（）的碳原子连接2个氢原子，无手性碳原子，不存在对映异构，A错误； B．晶胞中的配位数为6，B错误； C．煤通过气化反应（与水蒸气高温反应）制合成气，不是利用组分沸点差异分离得到，C错误； D．和为同种元素的同位素，质子数相同，在元素周期表中位置相同，D正确； 故本题选D； 【6题详解】 A．碳酸氢钠用作食品膨松剂是因为其受热易分解产生气体，与“能和碱反应”的性质无对应关系，A符合题意； B．乙醇具有还原性，在燃料电池负极发生氧化反应失电子，可作燃料，性质与用途有对应关系，B不符合题意； C．氨为极性分子且分子间可形成氢键，分子间作用力强，沸点较高易液化，结构与性质有对应关系，C不符合题意； D．蛋白质中的酰胺键（肽键）可发生水解反应生成氨基酸，结构与性质有对应关系，D不符合题意； 故本题选A； 【7题详解】 A．该反应原子不守恒，正确反应为，A错误； B．饱和食盐水中通和首先析出溶解度更小的，不是，正确的反应为，B错误； C．燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物（、）放出的热量，该热化学方程式状态标注正确，数值、符号、单位均符合要求，C正确； D．丝氨酸中醇羟基不与反应，只有羧基可与反应，1 mol丝氨酸仅消耗1 mol ，正确的方程式为，D错误； 故本题选C。 8. 一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 电解过程中，向左室迁移 B. 电解过程中，左室中的浓度持续下降 C. 用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D. 完全转化为的电解总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答； 【详解】A．电解池中，阳离子向阴极移动，则，向左室迁移，A正确； B．电解过程中，先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误； C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确； D．左侧阴极总反应是，右侧阳极总反应是，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确； 故选B。 9. 化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X的分子式为 B. 1 mol Y最多能与2 mol发生加成 C. Z分子存在3个手性碳原子 D. X、Y、Z均能使Br2的溶液褪色 【答案】D 【解析】 【详解】A．X的不饱和度为4，经计算其分子式应为，不是，A错误； B．1mol Y含有2mol碳碳双键、1mol酮羰基（均可与加成），酯基不能与加成，最多能与3mol 发生加成，B错误； C．手性碳原子是连接4种不同基团的饱和碳原子，Z分子中仅存在2个手性碳原子，C错误； D．X、Y、Z分子中均含有碳碳双键，可与发生加成反应，均能使的溶液褪色，D正确； 故答案选D。 10. 在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A. 制： B. 制胶体：胶体 C. 提纯硅：粗硅硅 D. 制： 【答案】D 【解析】 【详解】A．不能和水直接反应生成，实际该步需要通入才能实现转化：，A错误； B．和溶液反应生成的是沉淀，无法得到胶体，制备胶体的正确操作是将饱和FeCl₃溶液滴入沸水中继续煮沸至液体呈红褐色，B错误； C．和焦炭在高温下反应，生成和粗硅，，不会生成，转化无法实现，C错误； D．煅烧生成，经催化氧化生成，用98.3%浓硫酸吸收可制得，转化均可实现，D正确； 故选D。 11. 催化剂作用下，HCOOH释氢反应机理和相对能量变化情况分别如图1和图2所示。 下列说法不正确的是 A. 若用HCOOD催化释氢，则生成HD B. HCOOH催化释氢过程有配位键、极性键和非极性键形成 C. HCOOH释氢反应热化学方程式为 D. 其他条件不变时，向反应体系中加入HCOOK，释氢速率加快 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反应机理，产物中两个H分别来自甲酸的醛基H和羟基H，若为，会得到，A正确； B．反应中反应物吸附在催化剂上，会形成配位键；生成会形成极性共价键，生成​会形成非极性共价键，因此过程中确实有这三种化学键形成，B正确； C．图2给出的是一个甲酸分子反应的相对能量变化，而热化学方程式中焓变对应1mol反应，单位为，1mol甲酸反应的焓变不等于，C错误； D．由图2知，III→IV是反应的决速步，加入会增大浓度，加快反应速率，释氢速率加快，D正确； 故选C。 12. 室温时，在CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅微粒占总铅的质量分数(δ)随溶液pH的变化如图所示。已知c0(Pb2+)＝2.0×10−5 mol·L−1，Ka1(H2CO3)＝10−6.4，Ka2(H2CO3)＝10−10.3，Ksp(PbCO3)＝10−12.1。 下列说法正确的是 A. Pb(ClO4)2溶液中：2c(Pb2+)＝c(ClO) B. pH＝6时，c(CO)＜c(Pb2+) C. pH＝7时，2c(Pb2+)＋c[Pb(OH)＋]＝2c(CO)＋c(HCO)＋2c[Pb(CO3)] D. pH＝8时，向溶液中慢慢加入Na2CO3固体，PbCO3(s)的量会不断增加 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，随着pH增大，Pb2+的含量减小，Pb(OH)＋的含量先增大后减小，PbCO3(s)的含量先增大后减小，Pb(CO3)的含量增大。 【详解】A．会发生水解：，因此溶液中实际存在的游离浓度小于初始总铅浓度，所以Pb(ClO4)2溶液中：，A错误； B．pH=6时，＞75%，，此时体系中还没有生成，则，因此，B正确； C．根据电荷守恒，，pH＝7时，，则，选项缺少，C错误； D．pH=8时，体系中已经存在部分，但继续加入过量，高浓度的会和结合生成可溶性配离子​，最终固体的量会先增加后减少，不会持续增加，D错误 故答案选B。 13. CO、CO2能除去空气中的H2S气体，反应如下： 反应Ⅰ　CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)  ΔH1 反应Ⅱ CO2(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2O(g) ΔH2 容器 甲 乙 物质 CO H2S CO2 H2S 投料量/mol 1 1 1 1 向两个容积相同的密闭容器中按右表投料，在催化条件下分别发生上述反应。图中实线、虚线分别代表反应相同时间时、达到平衡状态时COS物质的量随温度的变化。已知：在相同条件下，vⅠ正(H2S)＞vⅡ正(H2S)。 下列说法正确的是 A. 1000℃时，反应Ⅰ的平衡常数KⅠ＝ B. 升高温度，两容器中n(COS)甲：n(COS)乙一定增大 C. 恒温恒容下，向W点表示的反应体系中充入Ar，能提高H2S的转化率 D. 相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点对应的COS物质的量达到W点 【答案】A 【解析】 【分析】甲容器中CO与H2S只发生反应Ⅰ，乙容器中CO2与H2S只发生反应Ⅱ。图中实线表示反应相同时间时COS的物质的量，受反应速率控制；虚线表示达到平衡时COS的物质的量，受平衡控制。相同条件下vⅠ正(H2S)＞vⅡ正(H2S)，反应Ⅰ更快，故相同时间时甲容器生成的COS更多：实线b对应甲、实线a对应乙，相应虚线d对应甲的平衡、虚线c对应乙的平衡。两条虚线均随温度升高而下降，说明两个反应都是放热反应。 【详解】A．1000℃时甲容器的实线与虚线相交于W点，说明甲已到达平衡，此时n(COS)=0.3 mol，则n(CO)=n(H2S)=1 mol−0.3 mol=0.7 mol，n(H2)=0.3 mol；由平衡常数表达式得KⅠ=≈0.18，A正确； B．由图可知，升高温度时甲容器平衡时的n(COS)由0.3 mol（1000℃）降至约0.14 mol（1200℃），乙容器平衡时的n(COS)由0.15 mol降至约0.135 mol，二者比值由约2减小到约1，并非一定增大，B错误； C．恒温恒容下充入Ar，各反应物和生成物的浓度均不变，平衡不移动，H2S的转化率不变，C错误； D．Y点对应乙容器1000℃、反应相同时间时的n(COS)约为0.07 mol，而乙容器在该温度下平衡时n(COS)约为0.15 mol，延长反应时间只能使n(COS)接近0.15 mol，不能达到W点的0.3 mol，D错误。 故答案为A。 二、非选择题：本大题共4小题，共61分。 14. 从磷精矿[主要含Ca5(PO4)3F和少量ScPO4、FeO、Fe2O3、SiO2]制备草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]的工业流程如下： （1）“酸浸”时ScPO4与足量稀HNO3反应的化学方程式为________。 （2）用40 mL有机萃取剂萃取100 mL含一定浓度Sc3+的酸浸液，有如下两种方案： 方案1：一次加入40 mL萃取剂萃取；方案2：每次加入20 mL萃取剂，分两次萃取。 请分别计算方案1和方案2中水相Sc的残留率__。(写出计算过程) 已知：Sc的残留率R＝×100%；该萃取平衡的分配系数D＝＝10。 （3）“萃取”所得有机相中存在Sc和Fe元素，可通过“反萃取”实现二者的分离。其中Fe2+、Fe3+和Sc3+的沉淀率随pH的变化如图所示。 ①通入SO2的作用为__________(用离子方程式表示)。 ②通入NH3应调节溶液的pH值约为__。 （4）“沉钪”时Sc3+转化为Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。 ①H2C2O4用量过多，会形成含三个五元环结构的配离子[Sc(C2O4)3]3−，则Sc3+的配位数为____。 ②相同时间内，钪的沉淀率随温度的变化如图所示。温度高于80℃时，钪的沉淀率降低的原因可能是____________。 【答案】（1）ScPO4＋3HNO3= Sc(NO3)3＋H3PO4 （2）方案1：20% 方案2：11.11% （3） ①. 2Fe3+＋SO2＋2H2O = 2Fe2+＋SO＋4H＋ ②. 2(或1.8～2.2) （4） ①. 6 ②. 温度升高，部分H2C2O4分解，H2C2O4浓度下降；Sc2(C2O4)3的溶解度增大 【解析】 【分析】磷精矿主要含Ca5(PO4)3F和少量ScPO4、FeO、Fe2O3、SiO2。磷精矿加稀硝酸“酸浸”， SiO2不溶于硝酸，过滤，所得滤液中含有Ca2+、Sc3+、Fe3+，滤渣是SiO2，滤液加有机萃取剂“萃取”，所得有机相中存在Sc和Fe元素，有机相中通入二氧化硫把Fe3+还原为Fe2+，再通入氨气调节pH生成Sc(OH)3沉淀“反萃取”，“沉钪”时Sc3+转化为Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀。 【小问1详解】 “酸浸”时ScPO4与足量稀HNO3发生复分解反应生成硝酸钪和磷酸，反应的化学方程式为ScPO4＋3HNO3= Sc(NO3)3＋H3PO4 【小问2详解】 用40 mL有机萃取剂萃取100 mL含Sc3+的浓度为amol/L的酸浸液 ，有如下两种方案： 一次加入40 mL萃取剂萃取；设残留水相中Sc3+的浓度为b，则有机相中Sc3+的浓度为10b；根据Sc3+守恒，100a=40×10b+100b，b=0.2a，Sc的残留率R＝； 每次加入20 mL萃取剂，分两次萃取。第一次萃取残留水相中Sc3+的浓度为b，则有机相中Sc3+的浓度为10b；根据Sc3+守恒，100a=20×10b+100b，b=；第二次萃取残留水相中Sc3+的浓度为m，则有机相中Sc3+的浓度为10m；根据Sc3+守恒，，m=； Sc的残留率R＝。 【小问3详解】 ①为降低铁元素的沉淀率，需将Fe3+还原为Fe2+，所以通入SO2的作用为把Fe3+还原为Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3+＋SO2＋2H2O = 2Fe2+＋SO＋4H＋； ②由图可知，pH为2时，二价铁没有沉淀，Sc的沉淀率已经很大，故应调节pH最佳为2； 【小问4详解】 ①H2C2O4用量过多，会形成含三个五元环结构的配离子[Sc(C2O4)3]3−，可知Sc3+与每个草酸根离子形成2个配位键，则Sc3+的配位数为6。 ②温度升高，部分H2C2O4分解，H2C2O4浓度下降，Sc2(C2O4)3的溶解度增大。所以温度高于80℃时，钪的沉淀率降低。 15. 沙美特罗是一种良好的抗哮喘药物，其合成路线如下(部分反应条件和溶剂省略)： （1）A→B的反应中经过A→X→B的过程，A→X的反应类型为___________。A→B的反应可生成分子式为的副产物Y，Y的结构简式为___________。 （2）D分子中的官能团为酯基、酮羰基、___________。 （3）已知：KBr晶体中的离子键成分大于KI；G→H的反应中使用丙酮作溶剂，可促进反应正向进行，原因是___________。 （4）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：___________。 酸性条件下水解后，生成X和Y两种有机产物；X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应：Y分子含有一个手性碳原子；两种分子均含有3种化学环境不同的氢。 （5）已知：。写出以为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 【答案】（1） ①. 加成反应 ②. （2）碳溴键 （3）丙酮是非极性分子，KBr难溶于丙酮，会从丙酮中沉淀出来，从而促进反应正向进行 （4）或 （5） 【解析】 【分析】由流程，A中苯环上引入新的支链得到B，B中酚羟基、氯原子转化为酯基得到C：，C与Br2发生取代反应得到D，D与(C6H5CH2)2NH发生取代反应生成E，E中酯基转化为羟基且和HCl反应转化为F，F转化为G，G中氨基发生取代反应生成H； 【小问1详解】 A→B的反应中经过A→X→B的过程，A首先和甲醛反应生成X：，X中羟基被氯取代生成B，A→X的反应类型为加成反应；A→B的反应可生成分子式为的副产物Y，结合Y的分子式，则应该在酚羟基的另一个邻位碳上也引入支链-CH2Cl得到Y，Y的结构简式为； 【小问2详解】 由D的结构知，D分子中的官能团为酯基、酮羰基、碳溴键； 【小问3详解】 已知：KBr晶体中的离子键成分大于KI，G→H的反应中使用丙酮作溶剂，由于丙酮是非极性分子，KBr难溶于丙酮，会从丙酮中沉淀出来，从而促进反应正向进行； 【小问4详解】 D除苯环外含7个碳、5个氧、1个溴、3个不饱和度，同时满足下列条件的D的同分异构体：酸性条件下水解后，生成X和Y两种有机产物；X分子属于芳香族化合物且能发生银镜反应，则X分子中含苯环和醛基，Y分子含有一个手性碳原子，则其中1个碳上含4个不同基团，两种分子均含有3种化学环境不同的氢，则Y可以为CH3CHBrCOOH，X可以为或，故D的同分异构体的结构简式：或； 【小问5详解】 苯乙烯和水加成引入羟基得到，将羟基氧化得到，仿流程中C→D，中甲基上引入溴原子得到，发生已知反应原理生成，、发生取代反应生成目标产物，合成路线流程图为：。 16. 工业废水中过量的需经脱除后排放。 （1）离子交换法脱氯。(晶胞结构如图-1所示)具有层状结构可用于交换脱除。脱氯时，进入层间与进行离子交换从而被去除。 ①根据晶胞结构，__________。 ②结构中由2增大到4，单位体积的材料去除的量__________(选填“增大”或“减小”，假设晶胞的形状不变)。 （2）脱氯。利用循环脱除废水中的流程如下： 已知：碱性条件下稳定，酸性条件下有强氧化性，且酸性越强氧化性越强。 ①脱除装置中每投入理论上可脱除的物质的量为__________。 ②其他条件不变，体系中去除率及气体中体积分数随溶液中硫酸浓度变化如图-2所示。硫酸浓度在区间内，随硫酸浓度的升高，去除率上升、体积分数下降的原因可能是__________。 ③再生装置中，将再生为的化学方程式为__________。 （3）含量测定。取含氯废水，加入过量的溶液。滴加溶液作指示剂，用的溶液滴定剩余(反应)。平行滴定3次，平均消耗溶液。计算该废水样品中的浓度__________(以为单位，写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 6 ②. 减小 （2） ①. ②. 随硫酸浓度升高，溶液酸性增强，氧化性增强，反应速率加快，去除率上升；同时氧化性增强将氧化为更高价态的化合物，使体积分数下降 ③. （3）1.775g/L 【解析】 【小问1详解】 ①类水滑石属于层状双金属氢氧化物，层板是金属氢氧化物，带正电；层间是,层板的正电荷来自金属离子，层板骨架通式特点：金属总数固定为3个，水滑石层板中，每个金属对应2个，3个金属，所以； ②，同样金属总物质的量不变时，比例越高，整体层板正电荷越少。层间是用来平衡层板正电荷的：正电荷越少，层间数目越少，因此单位体积的材料去除的量减小； 【小问2详解】 已知：中Bi为+5价，产物中Bi为+3价，每个Bi原子得到； ①总反应为，理论上结合3mol，则理论上可脱除； ②随硫酸浓度升高，溶液酸性增强，氧化性增强，反应速率加快，去除率上升；同时氧化性增强将氧化为更高价态的化合物，使体积分数下降； ③再生装置中，将再生为，中Bi从+3价升高至+5价，中Cl从+1价降低至-1价，环境是过量的NaOH碱性体系，反应式为； 【小问3详解】 先加过量，与水样里完全沉淀，反应为，剩下多余的，用滴定，，,，Cl的摩尔质量M为35.5g/mol，因此，质量浓度。 17. 的资源化利用能有效减少的排放，充分利用碳资源。 Ⅰ．二氧化碳的捕集和利用是节能减排一个重要研究方向。 （1）科研组利用NaOH溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图1。 图1 ①“碳捕获”技术是减少二氧化碳排放的一种途径，基本思路是将工业排放的二氧化碳分离出来。若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为，则反应的离子方程式为_______。 ②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是_______(填选项字母)。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 Ⅱ．的资源化利用具有重要的意义。 （2）还原为甲酸或甲酸盐 方法1：某研究小组采用电化学方法将转化为，装置如图2。 ①电极B上的电极反应式是_______。 方法2：锰催化还原产生甲酸的部分机理如图3所示。 ②若用替代，甲酸根的结构式为_______。 ③实验中将锰粉、碳酸氢钠和蒸馏水添加到反应器中，反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能为_______。 （3）催化与转化为的机理如图4所示。反应体系中呈现_______种价态，催化剂中掺入少量，用替代结构中部分形成，可提高催化效率的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. CD （2） ①. ②. ③. 生成的对反应有催化作用 （3） ①. 2 ②. 导致催化剂结构中出现较多的氧空位，利于二氧化碳的催化转化 【解析】 【分析】某研究小组采用电化学方法将转化为，装置如图2。可根据装置图判断电极A中水生成氧气，发生氧化反应，电极A为阳极；电极B由生成，发生还原反应，电极B为阴极。 【小问1详解】 ①用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，反应后碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为，则反应的离子方程式为。 ②二氧化碳属于酸性氧化物，显碱性的溶液均可吸收，溶液中-NH2显碱性可吸收二氧化碳；溶液显碱性，可吸收二氧化碳。故选CD。 【小问2详解】 ①根据装置图，电极B上转化为，电极反应式是。 ②根据锰催化还原产生甲酸的部分机理图3，断裂O－H键与Mn结合形成H-Mn-OH，H-Mn-OH与反应生成HO-Mn-OH和，HO-Mn-OH转化为MnO和H2O。若用替代，甲酸根的结构式为。 ③实验中将锰粉、碳酸氢钠和蒸馏水添加到反应器中，反应一段时间后产生甲酸的速率迅速上升的原因可能为生成的对反应有催化作用。 【小问3详解】 由图可知，Ce可与两个氧结合，形成+4价的Ce；也可与1个氧结合形成+2价的Ce，故反应体系中呈现2种价态。 催化剂中掺入少量，用替代结构中部分形成，导致催化剂结构中出现较多的氧空位，利于二氧化碳的催化转化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $