?廣東省東華高級中學2023屆高三上學期模擬考試化學試題
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________

一、單選題
1．我國傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的化學知識，下列說法正確的是
A．“風干日曝咸味加，始灌潮波塯成鹵”，該過程涉及的操作方法是蒸發(fā)結晶
B．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，青蒿素的提取過程涉及化學變化
C．“凡酸壞之酒，皆可蒸燒”，該過程利用了物質的溶解性不同
D．“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，該過程不涉及氧化還原反應
【答案】A
【詳解】A．“風干日曝咸味加，始灌潮波塯成鹵”指將水蒸發(fā)得到鹽，該過程涉及的操作方法是蒸發(fā)結晶，正確；
B．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，句中體現的對青蒿素的提取，沒有生成新物質，屬于物理變化，錯誤；
C．“凡酸壞之酒，皆可蒸燒”，蒸燒的實驗方法是利用物質的沸點不同，控制溫度使乙酸與乙醇分離，錯誤；
D．“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，詩句中涉及石蠟的燃燒反應，屬于氧化還原反應，錯誤；
故選A。
2．北京2022年冬奧會體現了綠色奧運、科技奧運。下列說法錯誤的是
A．飛揚火炬使用純氫作燃料，實現碳排放為零
B．部分場館使用“碲化鎘”光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用了太陽能轉化為電能
C．運動員“戰(zhàn)袍”內層添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和碳納米管互為同分異構體
D．速滑館使用CO2制冰，比用氟利昂制冰更環(huán)保
【答案】C
【詳解】A．飛揚火炬使用純氫作燃料，反應產物為水，無污染，且實現碳排放為零，有利于實現碳中和，故A正確；
B．“碲化鎘”發(fā)電玻璃是通過吸收可見光，將光能轉化為電能，故可將太陽能轉化為電能，故B正確；
C．石墨烯和碳納米管是由碳元素形成的不同單質，互為同素異形體，故C錯誤；
D．CO2跨臨界制冰技術，與傳統(tǒng)制冷劑氟利昂相比更加環(huán)保，減少了氟利昂對臭氧層的破壞作用，故D正確；
答案選C。
3．五育并舉，勞動先行。下列勞動項目與所述的化學知識具有因果關系的是
選項
勞動項目
化學知識
A
社區(qū)服務：宣傳推廣使用免洗手酒精消毒液
乙醇具有特殊香味
B
農業(yè)勞動：用廚余垃圾制肥料
廚余垃圾含N、P、K等元素
C
家務勞動：用潔廁靈(主要含濃鹽酸)清洗馬桶
含氯化合物具有殺菌消毒功能
D
職業(yè)勞動：食品包裝袋內充氮氣
氮氣無色無味

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【詳解】A．乙醇能使細菌蛋白質變性，可用于殺菌消毒，與其特殊香味無關，故A錯誤；
B．廚余垃圾含N、P、K等元素，因此可用廚余垃圾制肥料，故B正確；
C．用潔廁靈(主要含濃鹽酸)清洗馬桶，主要是含氯化合物HCl具有酸性，與馬桶中污垢反應生成可溶的氯化物，與殺菌消毒無關，故C錯誤；
D．氮氣化學性質穩(wěn)定，可作保護氣，與其顏色氣味無關，故D錯誤；
答案選B。
4．下列有關化學用語表示正確的是
A．CCl4的球棍模型為 B．甲基的電子式為
C．和互為同位素 D．口罩“熔噴層”原料中聚丙烯的結構簡式：
【答案】B
【詳解】A．球棍模型是用球表示原子和用棍表示化學鍵的模型；氯原子半徑大于碳原子，CCl4的球棍模型為，A錯誤；
B．甲基含有1個未成對電子，甲基的電子式為，B正確；
C．質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素；和均為氫氣單質，C錯誤；
D．聚丙烯的結構簡式：，D錯誤；
故選B。
5．化學從微觀層次認識物質，以符號形式描述物質。下列指定反應的離子方程式正確的是
A．電解MgCl2水溶液：2Cl- +2H2O2OH- +Cl2↑+H2↑
B．久置的H2S溶液變渾濁：2S2- +O2+4H+ =2S↓+2H2O
C．Na2O2溶于水：Na2O2+H2O=2Na+ +2OH- +O2↑
D．NaOH溶液與過量H2C2O4溶液反應：H2C2O4+OH- =HC2O+H2O
【答案】D
【詳解】
A．生成氫氧化鎂難溶，不能拆成離子，A錯誤；
B．硫化氫是弱電解質，不能拆成離子，B錯誤；
C．方程式沒有配平，應為：2Na2O2+2H2O=4Na+?+4OH-?+O2↑C錯誤；
D．H2C2O4是二元弱酸，過量H2C2O4，生成酸式鹽，D正確；
故選D。
6．下列實驗中的儀器、藥品選擇正確且能達到實驗目的的是

A．利用裝置甲制備氧氣，可以隨時控制反應的發(fā)生和停止
B．利用裝置乙制取氯氣
C．利用裝置丙制取并收集干燥、純凈的NO
D．利用裝置丁驗證濃硫酸的吸水性
【答案】D
【詳解】A． 過氧化鈉粉末無法擱置在有孔塑料板上，不能隨時控制反應的發(fā)生和停止，A錯誤；
B． 反應需加熱，缺少加熱裝置、不能利用裝置乙制取氯氣，B錯誤；
C．NO不能用排空氣法收集、不能利用裝置丙制取并收集干燥、純凈的NO，C錯誤；
D． 在密閉裝置內，左邊試管內藍色能變白色、可利用裝置丁驗證濃硫酸的吸水性，D正確；
答案選D。
7．下圖是某元素常見物質的“價類”二維圖，其中d為紅棕色氣體，f和g均為正鹽且焰色反應火焰為黃色。下列說法錯誤的是

A．e的濃溶液可以用鋁槽車運輸
B．工業(yè)上通過a→c→d→e來制備HNO3
C．d是一種酸性氧化物
D．c、d混合物可與NaOH溶液反應生成g
【答案】C
【分析】由題千信息d為紅棕色氣體，則d為NO2，說明該圖為N元素的“價類”二維圖，則可知：a為NH3、b為N2、c為NO、d為NO2，e為HNO3，f和g均為正鹽且焰色反應火焰為黃色，說明g、f含有Na，則f為NaNO3、g為NaNO2，據此分析解題。
【詳解】A．由分析可知，e的濃溶液即濃HNO3，由于常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故可以用鋁槽車運輸濃HNO3，A正確；
B．NH3和氧氣催化氧化生成一氧化氮氣體，一氧化氮和氧氣生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，B正確；
C．由分析可知，d為NO2，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，故NO2不是酸性氧化物，C錯誤；
D．NO和NO2與氫氧化鈉溶液反應的方程式為NO2+NO+2NaOH= NaNO2+H2O，D正確；
故答案為C。
8．下列陳述I、II正確并且有因果關系的是
選項
陳述I
陳述II
A
用淀粉-KI溶液鑒別FeCl2和FeCl3
Fe2+有氧化性
B
Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3
氨堿法所得的鹽以固體形式析出
C
熱的濃硫酸可以用鐵制容器盛放
濃H2SO4具有強氧化性
D
油脂和汽油都是油
一定條件下都能發(fā)生皂化反應

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【詳解】A．鐵離子能氧化碘離子生成碘單質，淀粉遇碘變藍，能證明鐵離子有氧化性，不能證明亞鐵離子有氧化性，A錯誤；
B．碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉，所以氨堿法過程中可以生成碳酸氫鈉固體，B正確；
C．常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，體現濃硫酸的強氧化，但是在熱的濃硫酸中鐵能溶解，不能體現其強氧化性，C錯誤；
D．汽油的主要成分是烴，不能發(fā)生皂化反應，D錯誤；
故選B。
9．一種活性物質的結構簡式為，下列有關該物質的敘述正確的是
A．能發(fā)生取代反應，不能發(fā)生加成反應
B．既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C．該物質中既有σ鍵，又有π鍵
D．1mol該物質與碳酸鈉反應得44g CO2
【答案】C
【詳解】A．由于該物質含有碳碳雙鍵，所以可以發(fā)生加成反應，故A錯誤；
B．同系物是結構相似，分子組成相差1個或若干個CH2原子團的有機物，乙醇分子中只含有羥基，乙酸分子中只含有羧基，二者與該物質結構不相似，均不為同系物，故B錯誤；
C．單鍵都是σ鍵，雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵，該物質中既有單鍵，又有雙鍵，所以該物質中既有σ鍵，又有π鍵，故C正確；
D．該物質分子中只含1個羧基，1mol該物質與碳酸鈉反應，最多生成0.5molCO2，最大質量為22g，故D錯誤；
答案選C。
10．常溫下，下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是
A．澄清透明的溶液中：Fe3+、Al3+、Cl-、SO
B．由水電離的c(H+)=mol/L的溶液：I-、Al3+、NO、Na+
C．0.1mol/L NaAlO2溶液中：Na+、K+、NO、HCO
D．使甲基橙變紅色的溶液：Al3+、Na+、I-、S2O
【答案】A
【詳解】A．各個離子之間互不反應，能大量共存，A正確；
B．由水電離的c(H+)=mol/L的溶液可能顯酸性或堿性，酸性條件下H+、I-、發(fā)生氧化還原反應不能共存，堿性條件下Al3+、OH-結合生成沉淀不能共存，B錯誤；
C．、發(fā)生反應+H2O+=Al(OH)3+而不能大量共存，C錯誤；
D．甲基橙變紅色的溶液呈酸性，H+、反應生成二氧化硫和S而不能大量共存，D錯誤；
故選：A。
11．沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。

下列敘述錯誤的是
A．陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應
B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的
C．陰極生成的應及時通風稀釋安全地排入大氣
D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理
【答案】D
【分析】海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結合海水成分及電解產物分析解答。
【詳解】A．根據分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應，A正確；
B．設置的裝置為電解池原理，根據分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；
C．因為H2是易燃性氣體，所以陰極區(qū)生成的H2需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；
D．陰極的電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯誤。
故選D。



12．汽車尾氣中的氮氧化物、碳氫化物與臭氧反應是造成城市光化學污染的主要原因，其中常見的反應為CH3CH=CHCH3(2-丁烯)+2O3→2CH3CHO+2O2，已知NA為阿伏加德羅常數的值，下列有關說法正確的是
A．標準狀況下，2.24L CH3CHO中所含原子數目為0.7NA
B．O2和O3均只含非極性鍵，均為非極性分子
C．CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中采取雜化和雜化的碳原子數目之比均為1：1
D．若有2mol O3參與反應，則反應中轉移的電子數目為12NA
【答案】C
【詳解】A．標準狀況下，CH3CHO是液體，2.24L CH3CHO不是0.1mol，故A錯誤；
B．含有非極性鍵不一定是非極性分子，要看其正負電荷重心是否重合，O3分子結構重心不對稱，正負電荷重心不重合，故O3不是非極性分子，故B錯誤；
C．飽和碳原子采取雜化，碳氧雙鍵和碳碳雙鍵的碳原子采取雜化，所以CH3CHO和CH3CH=CHCH3分子中采取雜化和雜化的碳原子數目之比均為1:1，故C正確；
D．在該常見反應中，2-丁烯轉變?yōu)橐胰?，碳元素化合價平均從-2升高到-1，氧元素化合價從0降低到-2，若2molO3反應，電子轉移4mol，故D錯誤；
答案選C。
13．W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素，其最外層電子數之和為19。W與X、Y、Z位于不同周期，X、Y相鄰，Y原子最外層電子數是W原子內層電子數的2倍。下列說法正確的是
A．原子半徑：Y>X>W B．單質的熔點：Y>X>W
C．簡單氫化物的沸點：Z>W D．Z的最高價含氧酸一定是強酸
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，W與X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外層電子數為W原子內層電子數的2倍，則W應為第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外層電子數為4，則Y為Si元素；X、Y相鄰，且X的原子序數小于Y，則X為Al元素；W、X、Y、Z的最外層電子數之和為19，則W、Z的最外層電子數之和為19-3-4=12，主族元素的最外層電子數最多為7，若W的最外層電子數為7，為F元素，Z的最外層電子數為5，為P元素，若W的最外層電子數為6，為O元素，則Z的最外層電子數為6，為S元素，若W的最外層電子數為5，為N元素，Z的最外層電子數為7，為Cl元素，則W為N元素或O元素或F元素，X為Al元素，Y為Si元素，Z為Cl元素或S元素或P元素，以此分析解答。
【詳解】
A．同周期從左至右，原子半徑減小，原子半徑Al＞Si，A錯誤；
B．單質熔點Si＞Al＞W，W單質為氮氣或氧氣或氟氣，B正確；
C．W的簡單氫化物分子間存在氫鍵，簡單氫化物的沸點W＞Z，C錯誤；
D．若Z為P元素，最高價含氧酸磷酸是弱酸，D錯誤；
故選B。
14．為減少對環(huán)境造成的影響，發(fā)電廠試圖采用以下方法將廢氣排放中的CO進行合理利用，以獲得重要工業(yè)產品。Burns和Dainton研究發(fā)現Cl2與CO合成COCl2的反應機理如下：
①Cl2(g)2Cl·(g)??????快；
②CO(g)+Cl·(g) COCl·(g)??????快；
③COCl·(g)+Cl2(g) COCl2(g)+Cl·(g)?????慢。
反應②的速率方程c(CO)×c(Cl·)，c(COCl·)，是速率常數。
下列說法錯誤的是
A．反應②的平衡常數
B．反應①的活化能小于反應③的活化能
C．要提高合成COCl2的速率，關鍵是提高反應③的速率
D．使用合適的催化劑可以增大該反應體系中COCl2(g)的體積分數
【答案】D
【詳解】A．反應②平衡常數K= ，反應達到平衡狀態(tài)c(CO)×c(Cl·)c(COCl·)，所以，則，故A正確；
B．活化能越大，反應速率越慢，反應①是快反應、反應③是慢反應，所以反應①的活化能小于反應③的活化能，故B正確；
C．反應③是慢反應，慢反應決定總反應速率，要提高合成COCl2的速率，關鍵是提高反應③的速率，故C正確；
D．催化劑不能使平衡移動，使用合適的催化劑不能改變該反應體系中COCl2(g)的體積分數，故D錯誤；
選D。
15．次磷酸(H3PO2)是一元中強酸，次磷酸鈉(NaH2PO2)廣泛應用于化學鍍鎳，次磷酸鈉的生產與鍍鎳過程如圖所示。下列有關說法正確的是

A．Ni2+價電子的軌道表示式為
B．“堿溶”時氧化劑與還原劑的物質的量之比為3：1
C．PH3、PO中P的雜化方式相同，鍵角PO>PH3
D．次磷酸銨與足量氫氧化鈉共熱，發(fā)生反應NH+H2PO+3OH-NH3↑+3H2O+PO
【答案】C
【詳解】A．基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2，Ni原子失去2個4s電子變?yōu)镹i2+，則Ni2+的價層電子排布式為3d8，故其價電子的軌道表示式為 ，故A錯誤；
B．“堿溶”時，發(fā)生的反應為P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，氧化劑與還原劑均為P4，根據化合價變化，二者物質的量之比為1:3，故B錯誤；
C．PH3中P原子價層電子對數為：3+=4，采取sp3雜化，有1對孤電子對，空間構型為三角錐形；PO中P原子價層電子對數為：4+=4，采取sp3雜化，無孤電子對，空間構型為正四面體形，所以PO中P的雜化方式相同，鍵角PO>PH3，故C正確；
D．H3PO2是一元酸，則NH4H2PO2為正鹽，H2PO不電離，次磷酸銨與足量氫氧化鈉共熱，發(fā)生反應NH+OH-NH3↑+H2O，故D錯誤；
答案選C。
16．某小組同學為了探究碘水與硝酸銀的反應，進行如圖所示實驗。下列說法錯誤的是

A．黃色沉淀為碘化銀，濾液1中加入NaCl溶液是為了除去銀離子
B．過程①中加入AgNO3溶液后，溶液的pH變小
C．藍色褪去可能是因為生成AgI沉淀，使I2和H2O的反應進行完全
D．向濾液2中先加入足量氫氧化鈉溶液，再加入KI溶液，溶液會立即變藍
【答案】D
【分析】由實驗流程可知，碘水遇淀粉會變?yōu)樗{色，碘水中存在如下平衡：I2+H2OH++I-+HIO，加入硝酸銀溶液，碘離子與銀離子反應生成碘化銀沉淀，使平衡向正反應方向移動，使碘和水完全反應，溶液藍色褪去，過濾得到碘化銀黃色沉淀和含有次碘酸、硝酸、硝酸銀的濾液1；向濾液1中加入氯化鈉溶液，除去溶液中的銀離子，過濾得到濾液2；向濾液2中加入碘化鉀溶液，硝酸溶液、次碘酸溶液與碘化鉀溶液反應生成的碘使淀粉變藍色。
【詳解】A．由分析可知，向濾液1中加入氯化鈉溶液的目的是除去溶液中的銀離子，故A正確；
B．由分析可知，程①中加入硝酸銀溶液，碘離子與銀離子反應生成碘化銀沉淀，過濾得到碘化銀黃色沉淀和含有次碘酸、硝酸、硝酸銀的濾液1，則溶液的pH變小，故B正確；
C．加入硝酸銀溶液，碘離子與銀離子反應生成碘化銀沉淀，使平衡向正反應方向移動，使碘和水完全反應，溶液藍色褪去，故C正確；
D．由分析可知，濾液2中含有次碘酸和硝酸，加入足量氫氧化鈉溶液中和酸后，次碘酸鈉和硝酸鈉的氧化性減弱，再加入碘化鉀溶液，不可能發(fā)生氧化還原反應生成碘，溶液不會立即變藍色，故D錯誤；
故選D。

二、實驗題
17．實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃，遇水極易反應生成兩種酸性氣體?；卮鹣铝袉栴}：

(1)實驗開始先通N2。一段時間后，先加熱裝置_______(填“a”或“b”)。裝置b內發(fā)生反應的化學方程式為_______。裝置c的名稱_______，裝置c、d共同起到的作用是_______。
(2)現有含少量雜質的FeCl2·nH2O，為測定n值進行如下實驗：
實驗Ⅰ：稱取m1g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1 K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+達終點時消耗VmL(滴定過程中Cl- 不反應)。
實驗Ⅱ：另取m1g樣品，利用上述裝置與足量SOCl2反應后，固體質量為m2g。
則n=_______；下列情況會導致n測量值偏小的是_______(填標號)。
A．樣品中含少量FeO雜質
B．樣品與SOCl2反應時失水不充分
C．實驗Ⅰ中，稱重后樣品發(fā)生了潮解
D．滴定達終點時發(fā)現滴定管尖嘴內有氣泡生成
(3)用上述裝置，根據反應TiO2+CCl4TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結構相似，與CCl4互溶，但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略)，安裝順序為①⑨⑧_______(填序號)，先餾出的物質為_______，原理是_______。

【答案】(1)???? a???? FeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl???? 球形冷凝管???? 導氣、冷凝回流SOCl2
(2)???? ???? AB
(3)???? ⑥⑩③⑤???? CCl4???? TiCl4、CCl4分子結構相似，TiCl4的相對分子質量大于CCl4，TiCl4分子間的范德華力較大，TiCl4的沸點高于CCl4，故先蒸出的物質為CCl4

【分析】實驗開始先通N2。一段時間后，先加熱裝置a使SOCl2揮發(fā)，b中SOCl2和FeCl2·4H2O反應生成FeCl2、SO2、HCl，未反應的SOCl2在冷凝管c中冷凝、回流到a中，SO2、HCl通過濃硫酸，最后用氫氧化鈉溶液吸收。
【詳解】（1）實驗開始先通N2，排出裝置內的空氣。一段時間后，先加熱裝置a，SOCl2變?yōu)闅怏w和FeCl2·4H2O反應生成FeCl2。裝置b內SOCl2和FeCl2·4H2O反應生成FeCl2、SO2、HCl，發(fā)生反應的化學方程式為FeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2+8HCl。根據圖示可知，裝置c的名稱球形冷凝管；SOCl2沸點為76℃，裝置c、d共同起到的作用是導氣、冷凝回流SOCl2。
（2）m1g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1 K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+達終點時消耗VmL，發(fā)生反應，可知n(Fe2+)= n(FeCl2)= 6c mol·L-1×V×10-3L=6 c V×10-3 mol;
m1g樣品，利用上述裝置與足量SOCl2反應后，固體質量為m2g，則水的物質的量為。n= 。
A．樣品中含少量FeO雜質，溶于稀硫酸后生成Fe2+，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測量值偏小，故選A；
B．樣品與SOCl2反應時失水不充分，FeCl2的質量偏大，n值偏小，故選B；
C．實驗I稱重后，樣品發(fā)生了潮解，樣品的質量不變，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測量值不變，故不選C；
D．滴定達終點時發(fā)現滴定管尖嘴內有氣泡生成，消耗K2Cr2O7標準溶液偏少，則FeCl2的質量偏小，n值偏大，故不選D；
選AB。
（3）蒸餾裝置用直形冷凝管，TiCl4極易水解，所以裝置最后連接干燥管，對TiCl4、CCl4混合物進行蒸榴提純，安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤；TiCl4、CCl4分子結構相似，TiCl4的相對分子質量大于CCl4，TiCl4分子間的范德華力較大，TiCl4的沸點高于CCl4，故先蒸出的物質為CCl4。

三、工業(yè)流程題
18．稀土(RE)包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：

已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點為44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持+3價不變；(C11H23COO)2Mg的，Al(OH)3開始溶解時的pH為8.8；有關金屬離子沉淀的相關pH見下表。
離子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
開始沉淀時的pH
8.8
1.5
3.6
6.2～7.4
沉淀完全時的pH
/
3.2
4.7
/

(1)“氧化調pH”中，化合價有變化的金屬離子是_______，畫出該元素基態(tài)原子價電子的軌道表示式_______。
(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調pH至_______的范圍內，該過程中Al3+發(fā)生反應的離子方程式為_______。
(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2+濃度為2.7g·L-1。為盡可能多地提取RE3+，可提高月桂酸鈉的加入量，但應確?！斑^濾2”前的溶液中c(C11H23COO- )低于_______mol·L-1(保留兩位有效數字)。
(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+ 溶出、提高產率，其原因是_______。
②“操作X”的過程為：先_______，再固液分離。
(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質有_______(寫化學式)。
(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。
①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1mol Pt3Y轉移_______mol電子。
②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應為_______。
【答案】(1)???? Fe2+????
(2)???? 4.7

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