江苏省南京市金陵中学2024-2025学年高三下学期4月调研检测 化学试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省南京市金陵中学2024-2025学年高三下学期4月调研检测 化学试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 563.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-25 19:55:16 | ||
图片预览
文档简介
2025届高三年级4月调研测试
化学试题
（考试时间：75分钟 分值 100分）
可能用到的相对原子质量：Al 27 Sc 45 Co 59 Ni 59 I 127
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息
投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B．甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性
C．空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于物理变化
D．聚四氟乙烯具有耐酸碱特性，用于制作全息投影仪的光敏胶片
2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．铝具有良好的导热性，可用铝罐贮运浓硝酸
B．Fe2O3能与盐酸反应，可作红色涂料
C．NaNO2具有碱性，可用于使铁零件表面生成Fe3O4
D．Mg在空气中燃烧时发出耀眼的白光，可用于制造信号弹
3．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．FeS2 SO3H2SO4 B．CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
C． D．HClO Cl2 SiCl4
4．下列实验能达到相应实验目的的是
A．在铁制品上镀致密铜镀层 B．探究浓度对反应速率的影响 C．检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成的乙烯 D．制取NaHCO3 晶体
阅读下面一段材料，完成5~7小题：
离子晶体的熔点，有的很高，如CaO的熔点为2613℃，有的较低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为170℃、109℃。早在1914年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃！大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子如四氯铝酸根(AlCl4—)、六氟磷酸根(PF6—)、四氟硼酸根 (BF4—)等，常见的阳离子如季铵离子(R4N+，即NH4+的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体，其结构为，阳离子中五元环上的原子共平面。
5．下列说法正确的是
A．元素的第一电离能：F＞O＞N B．分子的极性：BF3＞NF3
C．氢化物的沸点：HF＞NH3＞PH3 D．键角：NH3＜PH3
6．有关1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构，下列叙述错误的是
A．1-丁基-3-甲基咪唑阳离子中共面的原子最多有18个
B．咪唑环上C原子和N原子均采取sp2杂化
C．1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐在水中的溶解度比在苯中大
D．PF6—的空间结构为正八面体
7．下列有关离子液体的叙述，错误的是
A．离子液体之所以在常温下呈液体，是因为其阴、阳离子的体积大，离子键强度小
B．四氟合硼酸四甲基铵［(CH3)4N+BF4—］相对分子质量小于四氟合铝酸四甲基铵
［(CH3)4N+AlF4—］，因此前者的熔点比后者低
C．咪唑()有较强的碱性，一般通过2号氮原子体现
D．离子液体熔点低，但难挥发，且具有良好的导电性，可用于制造原电池的电解质
8．纳米级材料Cu2O有非常优良的催化性能。工业上在高温条件下用炭粉还原CuO制得：
2CuO(s)＋C(s)＝Cu2O(s)＋CO(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均可自发进行
B．其他条件相同，加入更多的炭粉，可以提高CuO的平衡转化率
C．恒温条件下达平衡后，增大CO的用量，达新平衡后c(CO)不变
D．反应中生成22.4 L CO，转移的电子数目为2×6.02×1023
9．我国科学家合成了检测CN—的荧光探针A，其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法正确的是
A．存在对映异构体，不存在顺反异构体
B．不能形成分子内氢键
C．能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
D．1 mol探针A最多能与3 mol NaOH反应
10．镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双
极膜中间层中的H2O解离为H+和OH—，并在直流电场作用下分别向两极迁移，Co2+
与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
A．电流方向：n→N→M→m
B．石墨M电极的电极反应式为Co2++2e—=Co
C．导线中通过1mol电子时，I室与Ⅲ室溶液质量变化之差为65g
D．水解离出的OH—可以抑制Ⅱ室中的转化反应
11．室温下，下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验设计 实验目的
A 向盛有KMnO4溶液的试管中加入草酸酸化 提高KMnO4溶液的氧化性
B 向盛有5mL0.005 mol L—1FeCl3溶液的试管中加入 5 mL0.015 mol L—1KSCN溶液，再加入少量铁粉，振荡，观察溶液颜色变化 探究反应物浓度影响化学平衡
C 在酸性KMnO4溶液中滴加间甲基苯甲醛，振荡，溶液紫红色褪去 验证醛基具有还原性
D 在CaCO3中加入浓醋酸，并将反应后的气体直接通入苯酚钠溶液中，观察现象 验证酸性：碳酸＞苯酚
12．室温下，通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1：用pH试纸测量0.1mol L—1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5。
实验2：向10mL0.1mol L—1 NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol L—1氨水溶液，充分混合，溶液pH约为9。
实验3：向10mL0.1mol L—1 Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol L—1 NaHSO3溶液，无明显现象。
实验4：向10mL0.1mol L—1 NaHSO3溶液中加入10mL0.05mol L—1Ba(ClO)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A．由实验1可得出：Ka1(H2SO3) ·Ka2(H2SO3)＜Kw
B．实验2所得溶液中存在：c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO3—)=c(OH—)+c(NH3 H2O)
C．由实验3可得出：Ka2(H2SO3)＜Ka1(H2CO3)
D．实验4所发生反应的离子方程式为：2HSO3—+Ba2++2ClO—=BaSO4↓+2Cl—+SO42—+2H+
13．工业上制备Ti，采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1000℃时发生反应如下：
① TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H1= —51.0 kJ mol—1 K1=1.6×1014
② 2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H2= —172.5 kJ mol—1 K2=1.0×10—4
③ 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3= —223.0 kJ mol—1 K3=2.5×1018
在1.0×105Pa下，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行碳氯化，平衡时体系中CO2、CO、TiCl4和C的组成比(物质的量分数)随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线III表示平衡时CO2的物质的量分数随温度的变化
B．高于600℃，升高温度，主要对反应②的平衡产生影响
C．为保证TiCl4的平衡产率，选择反应温度应高于1000℃
D．1000℃时，反应TiO2(s)+2Cl2(g) =TiCl4(g)+ O2(g)的平衡
常数K=6.4×10—5
二、非选择题：共4题，共61分。
14．（16分）钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe3+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示。
已知：①25℃时，Ksp［Fe(OH)3］＝2.8×10—39，Ksp［Sc(OH)3］＝1.0×10—30。
②氢氧化钪Sc(OH)3是白色固体，不溶于水，其化学性质与Al(OH)3相似；Sc3+易形成八面体形的配离子。
③常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，如，Sc的萃取率。
(1)“洗涤”时，加入H2O2的目的是 。
(2)“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量，Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应的化学方程式： 。
(3)用“10%盐酸调pH”，调节至pH=3，过滤，滤液中Fe3+的浓度为 mol/L。
(4)某工厂取1000LSc3+总浓度为50mg/L的废酸，加入500L某萃取剂，若D=10，则单次萃取率为 (保留一位小数)。若要提高萃取率，可采取的措施有 (写两条)。
(5)写出“沉钛”过程中离子反应方程式 。
(6)上述工业中的热还原剂镁，可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂，其通式可表示为RMgX (R代表烃基，X代表卤素)，它在乙醚的稀溶液中以单体的形式存在，并与两分子的乙醚络合，结构为 ，在乙醚的浓溶液中以二聚体的形式存在，该二聚体［RMgXO(C2H5)2］2 的结构可表示为 。
15．（15分）有机化合物Ⅷ是一种合成药物中间体，其合成路线如下：
(1)反应①是加成反应，则有机物I中官能团的名称是 。
(2)Ⅱ→Ⅲ的过程经历两步反应，反应类型依次为加成反应、 反应。
(3)Ⅱ与新制Cu(OH)2悬浊液在加热时反应的化学方程式为 。
(4)写出满足下列条件的V的一种同分异构体的结构简式 。
a．苯环上有两个取代基 b.能发生水解反应，分子中不存在sp杂化的原子
c．核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:2
(5)写出用2-丙醇和甲苯为原料制备的合成路线图。(无机试剂和有机溶剂任选)。
16．（17分）AlI3是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。
(1)AlI3应用：
下图为一种利用原电池原理设计的测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与碘化铝反应生成Al2O3和I2，通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。
①测定O2含量过程中发生的总反应方程式为 。
②给传感器充电时，Ag+向 （填“银”或“多孔石墨”）电极移动。
(2)AlI3的制备：
①实验室可用如右图装置制备AlI3。请补充完整AlI3制备的实验流程：
将0.02mol铝和0.01molI2及正己烷加入烧瓶中，排尽装置中空气后，
加热回流至 ，得粗产品。
[实验中必须使用的试剂和设备：正己烷，蒸发皿，通风设备]
②用上述操作所得粗产品呈浅棕黄色，可能原因是引入了碘单质，请设计实验方案验证 。
(3)AlI3的含量分析：
对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中I—含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量AgNO3标准溶液沉淀I—，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知：
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色)
溶度积常数Ksp 8.5×10—17 1.0×10—12
称取产品1.0200g，用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶，加水定容得待测溶液。准备好滴定管→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移取25.00mL 4.000×10—2 mol·L－1 AgNO3标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液→加入稀酸B→用1.000×10—2 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定→滴定至溶液呈浅红色→读数。
①补充完整准备滴定管的操作：滴定管检漏、 → →装液、赶气泡、调液面、读数。
②三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.20mL，则产品纯度为 。（写出计算过程）
17．（13分）纳米零价铁(ZVI)因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。
(1)ZVI可通过FeCl2·4H2O和NaBH4溶液反应制得，同时生成H2、B(OH)4—，制备过程中需要不断通入高纯氮气，其目的是 。
(2)ZVI电化学腐蚀处理三氯乙烯进行水体修复，H+、O2、NO3—等物种的存在会影响效果，水体修复的过程如图所示。有效腐蚀过程中，生成1mol乙烯所转移的电子物质的量为 mol，过程④对应的电极反应式为 。
(3)ZVI可去除废水中Pb2+，pH＜6时，pH对Pb2+的去除率的影响如图所示。
已知：ⅰ)在水中，ZVI表面的FeOH会因为质子化/去质子化作用而使其表面带正/负电荷，可表示为：FeOH+H+=FeOH2+，FeOH=FeO—+H+。pH约为8.1达到等电点，ZVI表面不带电。
ⅱ)pH＜6时，ZVI去除Pb2+主要发生表面配位反应和还原反应：
2FeOH2++ Pb2+= (FeO)2Pb + 4H+
2Fe+ 3Pb2++ 4H2O=3Pb+2FeOOH + 6H+
pH＜6时，铁氧化物颗粒不易吸附Pb2+的原因是 。
② pH＜6时，随着pH增大，Pb2+的去除率会增大至接近100%的原因是 。
(4)催化剂协同ZVI能将水体中的硝酸盐(NO3—)转化为N2，其催化还原反应的过程如图所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当pH＜4.2时，随pH减小，N2生成率逐渐降低的原因是 。
化学参考答案
选择题参考答案
01-05 BDCAC 06-10 ABCCC 11-13 BDC
14（16分）
(1)提供配体，生成稳定的配离子［TiO(H2O2)］2+进入水层，便于分离出钛 （2分）
(2) Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］ （3分）
(3) 2.8×10—6 （2分）
(4) 83.3% （3分）
增加有机相体积、反复多次萃取（增加萃取次数）、提高分配比D(如更换萃取剂或调节pH) （2分）
(5)TiO2++(n+1)H2O=TiO2·n H2O↓+2H+ （2分）
(6)(不区分立体结构) （2分）
15.（15分）
(1) 碳碳双键、醛基 （2分）
(2) 消去 （2分）
(3) （3分）
(4) （3分）
(5)
（5分）
16.（17分）
（1）①3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3 +12AgI （3分）
②银
（2）①溶液由紫红色恰好变为无色，将烧瓶内混合物过滤，打开通风设备，在蒸发皿内蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤，用冷的正己烷洗涤，真空干燥 （5分）
②取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质；否则，没有。 （2分）
（3）①水洗 待装溶液润洗 （2分）
②99.73% （3分）
17.（13分）
(1)排除装置中存在的空气，防止制得的纳米零价铁被氧化；及时排出H2，防止爆炸（2分）
(2)6 （2分）
NO3+10H++8e—=NH4++3H2O （2分）
(3) ①①ZVI表面的FeOH会因为质子化作用形成FeOH2+，使ZVI表面带正电荷，不利
于吸附Pb2+ 2分
②随pH增大，c(H+)减小，ZVI颗粒表面去质子化程度越来越强、与Pb2+的静电引力越来越大，质子化程度减弱，但配位反应正向进行程度仍然增大，同时也有还原反应的正向进行程度增大（3分）
(4)pH减小，H+浓度增大，会生成更多的H，使NO3—被还原的中间产物NH更多的与H 反应生成NH4+，减少N2的生成 （2分）
化学试题
（考试时间：75分钟 分值 100分）
可能用到的相对原子质量：Al 27 Sc 45 Co 59 Ni 59 I 127
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息
投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B．甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性
C．空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于物理变化
D．聚四氟乙烯具有耐酸碱特性，用于制作全息投影仪的光敏胶片
2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．铝具有良好的导热性，可用铝罐贮运浓硝酸
B．Fe2O3能与盐酸反应，可作红色涂料
C．NaNO2具有碱性，可用于使铁零件表面生成Fe3O4
D．Mg在空气中燃烧时发出耀眼的白光，可用于制造信号弹
3．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．FeS2 SO3H2SO4 B．CuO(s)Cu(OH)2(s)Cu2O(s)
C． D．HClO Cl2 SiCl4
4．下列实验能达到相应实验目的的是
A．在铁制品上镀致密铜镀层 B．探究浓度对反应速率的影响 C．检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成的乙烯 D．制取NaHCO3 晶体
阅读下面一段材料，完成5~7小题：
离子晶体的熔点，有的很高，如CaO的熔点为2613℃，有的较低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为170℃、109℃。早在1914年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃！大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子如四氯铝酸根(AlCl4—)、六氟磷酸根(PF6—)、四氟硼酸根 (BF4—)等，常见的阳离子如季铵离子(R4N+，即NH4+的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体，其结构为，阳离子中五元环上的原子共平面。
5．下列说法正确的是
A．元素的第一电离能：F＞O＞N B．分子的极性：BF3＞NF3
C．氢化物的沸点：HF＞NH3＞PH3 D．键角：NH3＜PH3
6．有关1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构，下列叙述错误的是
A．1-丁基-3-甲基咪唑阳离子中共面的原子最多有18个
B．咪唑环上C原子和N原子均采取sp2杂化
C．1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐在水中的溶解度比在苯中大
D．PF6—的空间结构为正八面体
7．下列有关离子液体的叙述，错误的是
A．离子液体之所以在常温下呈液体，是因为其阴、阳离子的体积大，离子键强度小
B．四氟合硼酸四甲基铵［(CH3)4N+BF4—］相对分子质量小于四氟合铝酸四甲基铵
［(CH3)4N+AlF4—］，因此前者的熔点比后者低
C．咪唑()有较强的碱性，一般通过2号氮原子体现
D．离子液体熔点低，但难挥发，且具有良好的导电性，可用于制造原电池的电解质
8．纳米级材料Cu2O有非常优良的催化性能。工业上在高温条件下用炭粉还原CuO制得：
2CuO(s)＋C(s)＝Cu2O(s)＋CO(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A．该反应在任何温度下均可自发进行
B．其他条件相同，加入更多的炭粉，可以提高CuO的平衡转化率
C．恒温条件下达平衡后，增大CO的用量，达新平衡后c(CO)不变
D．反应中生成22.4 L CO，转移的电子数目为2×6.02×1023
9．我国科学家合成了检测CN—的荧光探针A，其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法正确的是
A．存在对映异构体，不存在顺反异构体
B．不能形成分子内氢键
C．能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
D．1 mol探针A最多能与3 mol NaOH反应
10．镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双
极膜中间层中的H2O解离为H+和OH—，并在直流电场作用下分别向两极迁移，Co2+
与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
A．电流方向：n→N→M→m
B．石墨M电极的电极反应式为Co2++2e—=Co
C．导线中通过1mol电子时，I室与Ⅲ室溶液质量变化之差为65g
D．水解离出的OH—可以抑制Ⅱ室中的转化反应
11．室温下，下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验设计 实验目的
A 向盛有KMnO4溶液的试管中加入草酸酸化 提高KMnO4溶液的氧化性
B 向盛有5mL0.005 mol L—1FeCl3溶液的试管中加入 5 mL0.015 mol L—1KSCN溶液，再加入少量铁粉，振荡，观察溶液颜色变化 探究反应物浓度影响化学平衡
C 在酸性KMnO4溶液中滴加间甲基苯甲醛，振荡，溶液紫红色褪去 验证醛基具有还原性
D 在CaCO3中加入浓醋酸，并将反应后的气体直接通入苯酚钠溶液中，观察现象 验证酸性：碳酸＞苯酚
12．室温下，通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1：用pH试纸测量0.1mol L—1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5。
实验2：向10mL0.1mol L—1 NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol L—1氨水溶液，充分混合，溶液pH约为9。
实验3：向10mL0.1mol L—1 Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol L—1 NaHSO3溶液，无明显现象。
实验4：向10mL0.1mol L—1 NaHSO3溶液中加入10mL0.05mol L—1Ba(ClO)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A．由实验1可得出：Ka1(H2SO3) ·Ka2(H2SO3)＜Kw
B．实验2所得溶液中存在：c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO3—)=c(OH—)+c(NH3 H2O)
C．由实验3可得出：Ka2(H2SO3)＜Ka1(H2CO3)
D．实验4所发生反应的离子方程式为：2HSO3—+Ba2++2ClO—=BaSO4↓+2Cl—+SO42—+2H+
13．工业上制备Ti，采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1000℃时发生反应如下：
① TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H1= —51.0 kJ mol—1 K1=1.6×1014
② 2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H2= —172.5 kJ mol—1 K2=1.0×10—4
③ 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3= —223.0 kJ mol—1 K3=2.5×1018
在1.0×105Pa下，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行碳氯化，平衡时体系中CO2、CO、TiCl4和C的组成比(物质的量分数)随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线III表示平衡时CO2的物质的量分数随温度的变化
B．高于600℃，升高温度，主要对反应②的平衡产生影响
C．为保证TiCl4的平衡产率，选择反应温度应高于1000℃
D．1000℃时，反应TiO2(s)+2Cl2(g) =TiCl4(g)+ O2(g)的平衡
常数K=6.4×10—5
二、非选择题：共4题，共61分。
14．（16分）钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe3+、Sc3+)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示。
已知：①25℃时，Ksp［Fe(OH)3］＝2.8×10—39，Ksp［Sc(OH)3］＝1.0×10—30。
②氢氧化钪Sc(OH)3是白色固体，不溶于水，其化学性质与Al(OH)3相似；Sc3+易形成八面体形的配离子。
③常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，如，Sc的萃取率。
(1)“洗涤”时，加入H2O2的目的是 。
(2)“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量，Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应的化学方程式： 。
(3)用“10%盐酸调pH”，调节至pH=3，过滤，滤液中Fe3+的浓度为 mol/L。
(4)某工厂取1000LSc3+总浓度为50mg/L的废酸，加入500L某萃取剂，若D=10，则单次萃取率为 (保留一位小数)。若要提高萃取率，可采取的措施有 (写两条)。
(5)写出“沉钛”过程中离子反应方程式 。
(6)上述工业中的热还原剂镁，可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂，其通式可表示为RMgX (R代表烃基，X代表卤素)，它在乙醚的稀溶液中以单体的形式存在，并与两分子的乙醚络合，结构为 ，在乙醚的浓溶液中以二聚体的形式存在，该二聚体［RMgXO(C2H5)2］2 的结构可表示为 。
15．（15分）有机化合物Ⅷ是一种合成药物中间体，其合成路线如下：
(1)反应①是加成反应，则有机物I中官能团的名称是 。
(2)Ⅱ→Ⅲ的过程经历两步反应，反应类型依次为加成反应、 反应。
(3)Ⅱ与新制Cu(OH)2悬浊液在加热时反应的化学方程式为 。
(4)写出满足下列条件的V的一种同分异构体的结构简式 。
a．苯环上有两个取代基 b.能发生水解反应，分子中不存在sp杂化的原子
c．核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:2
(5)写出用2-丙醇和甲苯为原料制备的合成路线图。(无机试剂和有机溶剂任选)。
16．（17分）AlI3是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。
(1)AlI3应用：
下图为一种利用原电池原理设计的测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与碘化铝反应生成Al2O3和I2，通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。
①测定O2含量过程中发生的总反应方程式为 。
②给传感器充电时，Ag+向 （填“银”或“多孔石墨”）电极移动。
(2)AlI3的制备：
①实验室可用如右图装置制备AlI3。请补充完整AlI3制备的实验流程：
将0.02mol铝和0.01molI2及正己烷加入烧瓶中，排尽装置中空气后，
加热回流至 ，得粗产品。
[实验中必须使用的试剂和设备：正己烷，蒸发皿，通风设备]
②用上述操作所得粗产品呈浅棕黄色，可能原因是引入了碘单质，请设计实验方案验证 。
(3)AlI3的含量分析：
对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中I—含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量AgNO3标准溶液沉淀I—，再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知：
难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色)
溶度积常数Ksp 8.5×10—17 1.0×10—12
称取产品1.0200g，用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶，加水定容得待测溶液。准备好滴定管→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移取25.00mL 4.000×10—2 mol·L－1 AgNO3标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液→加入稀酸B→用1.000×10—2 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定→滴定至溶液呈浅红色→读数。
①补充完整准备滴定管的操作：滴定管检漏、 → →装液、赶气泡、调液面、读数。
②三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.20mL，则产品纯度为 。（写出计算过程）
17．（13分）纳米零价铁(ZVI)因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。
(1)ZVI可通过FeCl2·4H2O和NaBH4溶液反应制得，同时生成H2、B(OH)4—，制备过程中需要不断通入高纯氮气，其目的是 。
(2)ZVI电化学腐蚀处理三氯乙烯进行水体修复，H+、O2、NO3—等物种的存在会影响效果，水体修复的过程如图所示。有效腐蚀过程中，生成1mol乙烯所转移的电子物质的量为 mol，过程④对应的电极反应式为 。
(3)ZVI可去除废水中Pb2+，pH＜6时，pH对Pb2+的去除率的影响如图所示。
已知：ⅰ)在水中，ZVI表面的FeOH会因为质子化/去质子化作用而使其表面带正/负电荷，可表示为：FeOH+H+=FeOH2+，FeOH=FeO—+H+。pH约为8.1达到等电点，ZVI表面不带电。
ⅱ)pH＜6时，ZVI去除Pb2+主要发生表面配位反应和还原反应：
2FeOH2++ Pb2+= (FeO)2Pb + 4H+
2Fe+ 3Pb2++ 4H2O=3Pb+2FeOOH + 6H+
pH＜6时，铁氧化物颗粒不易吸附Pb2+的原因是 。
② pH＜6时，随着pH增大，Pb2+的去除率会增大至接近100%的原因是 。
(4)催化剂协同ZVI能将水体中的硝酸盐(NO3—)转化为N2，其催化还原反应的过程如图所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当pH＜4.2时，随pH减小，N2生成率逐渐降低的原因是 。
化学参考答案
选择题参考答案
01-05 BDCAC 06-10 ABCCC 11-13 BDC
14（16分）
(1)提供配体，生成稳定的配离子［TiO(H2O2)］2+进入水层，便于分离出钛 （2分）
(2) Sc(OH)3+3NaOH=Na3［Sc(OH)6］ （3分）
(3) 2.8×10—6 （2分）
(4) 83.3% （3分）
增加有机相体积、反复多次萃取（增加萃取次数）、提高分配比D(如更换萃取剂或调节pH) （2分）
(5)TiO2++(n+1)H2O=TiO2·n H2O↓+2H+ （2分）
(6)(不区分立体结构) （2分）
15.（15分）
(1) 碳碳双键、醛基 （2分）
(2) 消去 （2分）
(3) （3分）
(4) （3分）
(5)
（5分）
16.（17分）
（1）①3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3 +12AgI （3分）
②银
（2）①溶液由紫红色恰好变为无色，将烧瓶内混合物过滤，打开通风设备，在蒸发皿内蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤，用冷的正己烷洗涤，真空干燥 （5分）
②取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质；否则，没有。 （2分）
（3）①水洗 待装溶液润洗 （2分）
②99.73% （3分）
17.（13分）
(1)排除装置中存在的空气，防止制得的纳米零价铁被氧化；及时排出H2，防止爆炸（2分）
(2)6 （2分）
NO3+10H++8e—=NH4++3H2O （2分）
(3) ①①ZVI表面的FeOH会因为质子化作用形成FeOH2+，使ZVI表面带正电荷，不利
于吸附Pb2+ 2分
②随pH增大，c(H+)减小，ZVI颗粒表面去质子化程度越来越强、与Pb2+的静电引力越来越大，质子化程度减弱，但配位反应正向进行程度仍然增大，同时也有还原反应的正向进行程度增大（3分）
(4)pH减小，H+浓度增大，会生成更多的H，使NO3—被还原的中间产物NH更多的与H 反应生成NH4+，减少N2的生成 （2分）
同课章节目录