精品解析：重庆市七校2024-2025学年高二下学期4月第二次月考（期中）化学试题

化学半期考试试题 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.考试结束后，将答题卷交回。 可能用到的相对原子质量： N-14 O-16 S-32 P-31 Na-23 C-12 Ni-59 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 金属锗属于共价晶体 B. 石墨烯与金刚石互为同素异形体 C. 锗位于元素周期表d区 D. 硅原子核外电子空间运动状态数为8种 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 基态 Cr原子的价层电子轨道表示式： B. 甲基的电子式： C. SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型： D. CO2的空间结构模型： 3. 下列物质性质不能由元素周期律推测的是 A. 沸点： B. 酸性： C. 离子半径： D. 热稳定性： 4. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 56.8g P4O10()含σ键的数目为1.2NA B. 标准状况下，22.4LHF 含有分子数为NA C. 12gC(金刚石)所含非极性键数目为2NA D. 23gNa与O2反应，生成的混合物中，阴阳离子数目之和为2NA 5. 下列离子的VSEPR 模型与其空间结构一致的是 A. SO B. BH C. NO D. ClO 6. 测定分子结构的现代仪器和谱图是化学研究的重要手段之一、下列有关说法正确的是 A. 测定物质中存在何种类型的键，可以采用X射线衍射仪测定 B. 质谱法能快速、精确地测定有机物中氢原子的种类和数目 C. 红外光谱仪可测定有机化合物的化学键或官能团的信息 D. 核磁共振氢谱可以测定有机化合物的相对分子质量 7. 下列有机化合物的分类正确的是 A. 属于醇类化合物 B. 属于芳香族化合物 C. 属于脂环化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状烃 8. 离子液体具有较好的化学稳定性、较低的熔点等优点，在有机合成领域用途广泛。一种离子液体(M)的结构简式如图。下列说法正确的是 A. 阴离子中存在配位键 B. 阳离子中δ键与π键的比为7：2 C. 阳离子中N原子杂化类型为sp2、sp3杂化 D. M熔点低，是因为其属于分子晶体 9. 下列关于物质的结构或性质的描述中，解释不正确的是 A. [Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，析出晶体，是因为加入乙醇降低了溶剂极性 B. 酸性：三氯乙酸>乙酸，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性 C. C原子比 Si原子半径小，因此金刚石熔点比晶体硅更高 D. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 10. 关于下列实验装置，说法正确的是 A. 装置甲可以实现海水淡化 B. 装置乙可以用于乙醇萃取碘水中的碘单质 C. 装置丙可用于趁热过滤提纯苯甲酸 D. 装置丁可用于收集馏分 11. 下列对一些实验事实的理论解释正确的选项是 实验事实 理论解释 A 元素的第一电离能(I₁)：N>O N的2p能级半充满，较稳定；而O的2p能级为2p4，较易失去一个电子变为半充满 B BeCl2为直线形分子 BeCl2分子中 Be为sp2杂化 C ClO2可用作自来水的消毒剂 ClO2具有还原性 D 硬度：金刚石>石墨 金刚石中碳碳键键能>石墨中碳碳键能 A. A B. B C. C D. D 12. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43，下列有关叙述正确的是 A. 简单离子半径：Y<Z B. 同周期第一电离能比X大的元素有2种 C. 该化合物中所有元素均满足8电子稳定结构 D. ZW与W2X 反应， 每生成22.4L(标况)气体， 转移电子数为1NA 13. GaAs的晶胞结构类似金刚石，如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中正确的是 A. 基态 Ga原子核外有31种不同空间运动状态的电子 B. 图乙中，a 的分数坐标为(0，0，0)，c 点 Mn的分数坐标为 C. 掺杂 Mn之后， 晶体中 Ga、As、Mn的原子个数比为27：32：5 D. 图甲中，GaAs的相对分子质量为M，晶体密度为 pg/cm³，NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞中距离最近的两个 Ga 原子间距离为 14. 下列关于有机物同分异构体数目的分析正确的是 A. C6H14含四个甲基的同分异构体有3种 B. 分子式为 C4H10的有机物的二氯取代物有9种 C. 的一氯代物有6种 D. “立方烷” C8H8(，呈正六面体结构)，其六氯代物有4种 15. 认识有机物组成和结构对有机物的学习非常重要。请回答下列问题： I．下列有机物中： ①②③④⑤⑥⑦⑧(环己烷) （1）属于烃的衍生物的是_______(填序号)。 （2）分子中所有原子一定在同一平面内的是_______(填序号)。 （3）③中官能团的名称为_______，⑥的实验式为_______。 Ⅱ．以下是小明同学拼接出来几种烃分子的球棍模型。 （4）其中A 的结构简式为_______，C的核磁共振氢谱有_______组峰。 （5）其中互为同分异构体的是(填序号，下同)_______，与C互为同系物的是_______。 16. 镍及其化合物在生产、生活中有重要用途。 （1）镍位于元素周期表的位置为_______，基态镍原子最外层电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为_______形。 （2）在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀(其结构如图所示)，利用这一原理，常用丁二酮联立检验液滴中的Ni2+。 ①Ni2+的配位数为_______。 ②配体中 C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。 （3）已知NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2的熔点分别为1380℃、1001℃、963℃、797℃，卤化镍晶体熔点逐渐减小的原因为_______。 （4）金属镍的晶胞结构示意图如图，晶胞边长为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值。 ①该晶胞密度为_______ g/cm3。 ②每个 Ni距离最近的 Ni的个数为_______个。 17. 某化学小组为测定某有机物样品G的组成和结构，设计如图实验装置； 回答下列问题： （1）装置B 中浓硫酸的作用是_______。装置D 中浓硫酸的作用是_______。 （2）装置C 中CuO 的作用是_______。装置F中碱石灰的作用是_______。 （3）若准确称取4.4g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后，装置D质量增加3.6g，U形管E质量增加8.8g。又知样品G的质谱图如图所示： 该有机物的分子式为_______。 （4）若该有机物的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为_______。 （5）若实验测得该有机物中不含结构，利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图所示。则该有机物的结构简式可能是_______、_______、_______。 18. 金属铑(Rh)是一种高效催化剂，在有机合成中发挥重要作用。从废铑催化剂(主要含Rh，还含有少量有机物及 Cu、Fe等杂质)中提炼铑的工艺如图所示： 已知：①铑很难溶解，铑的氧化物性质稳定且极难溶解； ②25℃时相关物质的 Ksp如表所示(开始沉淀的金属离子浓度为0.1mol/L；金属离子浓度≤时，认为该离子沉淀完全)。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Rh(OH)3 开始沉淀pH 1.2 4.7 3.4 沉淀完全pH 2.8 6.7 80 回答下列问题： 途径一： （1）“粉碎”的目的是_______。“氯化溶解”后， Rh 元素以[ 的形式存在，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （2）“阳离子交换”过程中，溶液中被阳离子交换树脂吸附金属阳离子主要有_______。 途径二： （3）“焚烧”时，当温度高于320℃，铑的回收率会降低，可能的原因是_______。 （4）“KHSO4熔融”的目的是_______；熔融时有刺激性气味的气体产生，该过程中铑参加反应的化学方程式为_______。 （5）途径二中分两次用氨水调pH，第一次调pH的范围为_______；第二次调节pH后所得溶液的溶质有几种，其中配合物的是_______(填化学式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学半期考试试题 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.考试结束后，将答题卷交回。 可能用到的相对原子质量： N-14 O-16 S-32 P-31 Na-23 C-12 Ni-59 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 金属锗属于共价晶体 B. 石墨烯与金刚石互为同素异形体 C. 锗位于元素周期表d区 D. 硅原子核外电子空间运动状态数为8种 【答案】C 【解析】 【详解】A．锗与碳、硅属于同一主族，都属于共价晶体，A正确； B．同种元素形成的不同单质属于同素异形体，石墨烯与金刚石互为同素异形体，B正确； C．锗位于元素周期表第四周期IVA族，属于p区，C错误； D．硅原子核外电子占据8个轨道，空间运动状态数为8种，D正确； 答案选C。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 基态 Cr原子的价层电子轨道表示式： B. 甲基的电子式： C. SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型： D. CO2的空间结构模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cr为24号元素，3d轨道半充满稳定，基态的价层电子的轨道表示式为：，A正确； B．甲基为存在一个未成键的单电子，电子式：，B正确； C．中心S原子价层电子对数为2+3，有1对孤对电子，杂化方式为sp2，VSEPR为平面三角形，即为，C正确； D．CO2中心原子C的价层电子对为2+，孤电子对为0，空间结构模型为直线形，即为，D错误； 答案选D。 3. 下列物质性质不能由元素周期律推测的是 A. 沸点： B. 酸性： C. 离子半径： D. 热稳定性： 【答案】AB 【解析】 【详解】A．沸点属于物理性质，主要由分子间作用力(范德华力)决定。同主族氢化物的沸点通常随相对分子质量增大而升高(能形成氢键的会出现反常情况)，SiH4的相对分子质量大于CH4，实际沸点也更高，不能用元素周期律解释，A符合题意； B．HCl不是氯元素的最高价氧化物水化物，不能用元素周期律解释酸性：HCl>H2CO3，B符合题意； C．电子层结构相同时，核电数越大，半径越小，则离子半径：，能用元素周期律解释，C不符合题意； D．同一主族元素从上到下，非金属性依次减弱，非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性就越强，非金属性：O＞S，则热稳定性：＞，能用元素周期律解释，D不符合题意； 故选AB。 4. NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 56.8g P4O10()含σ键的数目为1.2NA B. 标准状况下，22.4LHF 含有的分子数为NA C. 12gC(金刚石)所含非极性键数目为2NA D. 23gNa与O2反应，生成的混合物中，阴阳离子数目之和为2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．56.8g P4O10()的物质的量为，1分子含σ键的数目为16个，0.2mol P4O10含σ键为3.2NA，A错误； B．标准状况下，HF不是气体，22.4LHF不是1mol，分子数不是NA，B错误； C．金刚石中每个C周围形成4个碳碳非极性键，平均每个碳原子含有2个碳碳键，12g金刚石即1mol，所含非极性键数目为2NA，C正确； D．Na2O和Na2O2中都是有2个阳离子和1个阴离子，23gNa即1mol，与O2反应，生成Na2O和Na2O2混合物中，阴阳离子数目之和为1.5NA，D错误； 答案选C。 5. 下列离子的VSEPR 模型与其空间结构一致的是 A. SO B. BH C. NO D. ClO 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子S的孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，模型为四面体、空间构型为三角锥形，A不选； B．中心原子B的孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4，模型为正四面体、空间构型为正四面体形，B选； C．中心原子N的价层电子对数为2+=3，有一对孤电子对，模型为平面三角形，空间构型为V形， C不选； D．中心原子Cl价层电子对数为，有一对孤电子对，模型为四面体形，空间结构为三角锥形， D不选； 故选B。 6. 测定分子结构的现代仪器和谱图是化学研究的重要手段之一、下列有关说法正确的是 A. 测定物质中存在何种类型的键，可以采用X射线衍射仪测定 B. 质谱法能快速、精确地测定有机物中氢原子的种类和数目 C. 红外光谱仪可测定有机化合物的化学键或官能团的信息 D. 核磁共振氢谱可以测定有机化合物的相对分子质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．X射线衍射仪主要用于测定晶体结构，确定原子排列、键长和键角等信息，但无法直接测定化学键类型。化学键类型的分析通常依靠红外光谱，A错误； B．质谱法通过分子离子峰确定有机物的相对分子质量，并通过碎片峰辅助推断结构，但无法直接测定氢原子的种类和数目。氢原子的信息需通过核磁共振氢谱（H-NMR）获取，B错误； C．红外光谱通过检测化学键振动吸收的特定波长，确定分子中的化学键类型和官能团（如C=O、O-H等），C正确； D．核磁共振氢谱（H-NMR）用于分析有机物中氢原子的种类（化学环境）及数目比例，而非相对分子质量。相对分子质量由质谱测定，D错误； 故选C。 7. 下列有机化合物的分类正确的是 A. 属于醇类化合物 B. 属于芳香族化合物 C. 属于脂环化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状烃 【答案】D 【解析】 【详解】A．羟基与苯环直接相连接的为酚类，属于酚类化合物，A错误； B．含有苯环的化合物为芳香族化合物，不含苯环，不属于芳香族化合物，B错误； C．该有机物含有苯环，且仅含有C、H两种元素，属于芳香烃，C错误； D．CH3CH(CH3)2属于烷烃，属于链状烃，D正确； 答案选D。 8. 离子液体具有较好的化学稳定性、较低的熔点等优点，在有机合成领域用途广泛。一种离子液体(M)的结构简式如图。下列说法正确的是 A. 阴离子中存在配位键 B. 阳离子中δ键与π键的比为7：2 C. 阳离子中N原子杂化类型为sp2、sp3杂化 D. M熔点低，是因为其属于分子晶体 【答案】A 【解析】 【详解】A．阴离子[BF4]-中存在F-提供孤电子对，B提供空轨道，存在配位键，A正确； B．阳离子为，单键都是δ键，δ键有19个，环内存在1个大π键，个数比为19:1，B错误； C．阳离子中环为平面结构，两个N原子杂化类型均为sp2杂化，C错误； D．该有机物属于离子液体，是离子晶体，D错误； 答案选A。 9. 下列关于物质的结构或性质的描述中，解释不正确的是 A. [Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，析出晶体，是因为加入乙醇降低了溶剂极性 B. 酸性：三氯乙酸>乙酸，是因为氯原子电负性大，增强了氧氢键的极性 C. C原子比 Si原子半径小，因此金刚石熔点比晶体硅更高 D. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中加入乙醇，降低了溶剂的极性，[Cu(NH3)4]SO4的溶解度减小，使[Cu(NH3)4]SO4晶体析出，故A正确； B．由于三氯乙酸中氯原子多，氯原子的电负性大，加大了羟基的极性，酸性更强，故B正确 C．C原子比 Si原子半径小，C-C键键长小于Si-Si键键长，键能C-C键大于Si-Si键，因此金刚石熔点比晶体硅更高，故C正确； D．对羟基苯甲醛存在分子间氢键，使其熔沸点偏大，邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，分子内氢键对熔沸点的影响很小，故D错误； 答案选D。 10. 关于下列实验装置，说法正确的是 A. 装置甲可以实现海水淡化 B. 装置乙可以用于乙醇萃取碘水中的碘单质 C. 装置丙可用于趁热过滤提纯苯甲酸 D. 装置丁可用于收集馏分 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲中温度计水银球位置错误，冷却水流方向应该从下端进入，上端流出，A错误； B．乙醇和水互溶，不能用乙醇萃取碘水中的碘单质，B错误； C．提纯苯甲酸需要用重结晶，苯甲酸溶解度随温度变化大，先趁热过滤，除去难溶性杂质，再冷却后过滤得到苯甲酸固体，C正确； D．装置丁锥形瓶口是密封的，不能收集馏分，D错误； 答案选C。 11. 下列对一些实验事实的理论解释正确的选项是 实验事实 理论解释 A 元素的第一电离能(I₁)：N>O N的2p能级半充满，较稳定；而O的2p能级为2p4，较易失去一个电子变为半充满 B BeCl2为直线形分子 BeCl2分子中 Be为sp2杂化 C ClO2可用作自来水的消毒剂 ClO2具有还原性 D 硬度：金刚石>石墨 金刚石中碳碳键键能>石墨中碳碳键能 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．氮的第一电离能大于氧，原因是氮的2p轨道半充满，结构稳定；氧的2p轨道为，失去一个电子后可达到半充满的稳定状态，故更易失去电子，理论解释符合事实，A正确； B．BeCl2为直线形分子，但理论解释错误；Be的价层电子对数为，应为sp杂化，而非sp2杂化，B错误； C．ClO2用作消毒剂的真实原因是其强氧化性，而非还原性，理论解释错误，C错误； D．金刚石硬度高于石墨，主因是三维网状结构(共价键形成刚性网络)，而非单纯键能差异。石墨层间为范德华力，易滑动。理论解释不准确，D错误； 故选A。 12. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43，下列有关叙述正确的是 A. 简单离子半径：Y<Z B. 同周期第一电离能比X大的元素有2种 C. 该化合物中所有元素均满足8电子稳定结构 D. ZW与W2X 反应， 每生成22.4L(标况)气体， 转移电子数为1NA 【答案】D 【解析】 【分析】由结构图可知，W形成1个共价键，W为H；X能形成2个共价键，X为O；Y能形成5共价键，Y为P；W、X、Y、Z的原子序数总和为43、Z能形成+1价阳离子，Z为K。 【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则P3-半径大于K+，故A错误； B．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，N的2p能级半满，第一电离能大于O，第二周期元素中，第一电离能比O大的元素有N、F、Ne三种，故B错误； C．由阴离子结构可知，化合物中磷原子的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故C错误； D．KH与H2O反应为KH+H2O=KOH+H2↑，反应生成22.4L(标况)气体，即1 mol H2，转移1 mol电子，故D正确； 选D。 13. GaAs的晶胞结构类似金刚石，如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中正确的是 A. 基态 Ga原子核外有31种不同空间运动状态的电子 B. 图乙中，a 的分数坐标为(0，0，0)，c 点 Mn的分数坐标为 C. 掺杂 Mn之后， 晶体中 Ga、As、Mn的原子个数比为27：32：5 D. 图甲中，GaAs的相对分子质量为M，晶体密度为 pg/cm³，NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞中距离最近的两个 Ga 原子间距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子核外电子占据16个原子轨道，因此有16种不同空间运动状态的电子，A错误； B．图乙中，a点的原子分数坐标分别为(0，0，0)，c点原子位于Y0Z面心上，其原子分数坐标为(0, ,)，B错误； C．掺杂Mn之后，一个晶胞中含有的Mn原子个数：，Ga的原子个数为：，As原子的个数为4，故晶体中 Ga、As、Mn的原子个数比为27：32：5，C正确； D．图甲中，Ga原子周围有4个As原子，配位数为4，面对角线上相邻的2个Ga原子距离最近，二者距离等于晶胞棱长的倍，晶胞中Ga原子数目=8×8+6×=4、As原子数目为4，晶胞质量= g，设晶胞棱长为a pm，则：g=ρg•cm-3×(a×10-10 cm)3，解得a= ×1010，故晶胞中距离最近的两个镓原子之间的距离为×1010pm×=××107nm，D错误； 故选C。 14. 下列关于有机物同分异构体数目的分析正确的是 A. C6H14含四个甲基的同分异构体有3种 B. 分子式为 C4H10的有机物的二氯取代物有9种 C. 的一氯代物有6种 D. “立方烷” C8H8(，呈正六面体结构)，其六氯代物有4种 【答案】B 【解析】 【详解】A．含四个甲基的同分异构体有(CH3)3CCH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2，共2种，故A错误； B．正丁烷的二氯代物有6种、异丁烷的二氯代物有3种，分子式为的有机物的二氯取代物有9种，故B正确； C．的一氯代物有、、、，共4种，故C错误； D．“立方烷”，其二氯代物有3种(顶点上邻、间、对三种)，分子中有8个H原子，根据“换元法”，其六氯代物也有3种，故D错误； 故选B。 15. 认识有机物组成和结构对有机物的学习非常重要。请回答下列问题： I．下列有机物中： ①②③④⑤⑥⑦⑧(环己烷) （1）属于烃的衍生物的是_______(填序号)。 （2）分子中所有原子一定在同一平面内的是_______(填序号)。 （3）③中官能团的名称为_______，⑥的实验式为_______。 Ⅱ．以下是小明同学拼接出来的几种烃分子的球棍模型。 （4）其中A 的结构简式为_______，C的核磁共振氢谱有_______组峰。 （5）其中互为同分异构体的是(填序号，下同)_______，与C互为同系物的是_______。 【答案】（1）③④⑤⑥ （2）①②⑦ （3） ①. 碳氯键 ②. C2H4O （4） ①. CH(CH3)3 ②. 4 （5） ①. CD(或BD) ②. A 【解析】 【小问1详解】 仅由C、H两种元素组成的有机物属于烃，烃中的氢原子被其他非氢原子或原子团取代得到烃的衍生物，属于烃的衍生物的是③④⑤⑥； 【小问2详解】 甲基碳原子采取sp3杂化，有甲基的分子不可能所有原子在同一平面内，、是平面结构，是直线结构，分子中所有原子一定在同一平面内的是①②⑦； 【小问3详解】 ③为，其官能团为碳氯键；⑥为，分子式为，其实验式为； 【小问4详解】 根据A球棍模型，A结构简式为CH(CH3)3；两个甲基连在同一个碳原子上等效，故C中有四种等效氢，核磁共振氢谱有4组峰； 【小问5详解】 分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体，C(B)、D分子式都是C5H12，结构不同，互为同分异构体的是C(B)、D；同系物是结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2的有机物，A与C结构相似、分子组成相差1个CH2，与C互为同系物的是A。 16. 镍及其化合物在生产、生活中有重要用途。 （1）镍位于元素周期表的位置为_______，基态镍原子最外层电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为_______形。 （2）在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀(其结构如图所示)，利用这一原理，常用丁二酮联立检验液滴中的Ni2+。 ①Ni2+配位数为_______。 ②配体中 C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。 （3）已知NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2的熔点分别为1380℃、1001℃、963℃、797℃，卤化镍晶体熔点逐渐减小的原因为_______。 （4）金属镍的晶胞结构示意图如图，晶胞边长为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值。 ①该晶胞密度为_______ g/cm3。 ②每个 Ni距离最近的 Ni的个数为_______个。 【答案】（1） ①. 第四周期VIII族 ②. 球形 （2） ①. 4 ②. N>O>C （3）卤化镍均为离子晶体，卤素离子半径越小，卤化镍中离子键越强，熔点越高 （4） ①. ②. 12 【解析】 【小问1详解】 镍为28号元素，位于元素周期表的第四周期VIII族；基态Ni的简化电子排布式为[Ar]3d84s2，最高能层电子排布在4s能级，s电子云轮廓图的形状为球形； 【小问2详解】 ①由图可知，的配位数为4； ②同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势，N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，故C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C； 【小问3详解】 由题中数据可知，卤化镍晶体熔点逐渐减小，原因为：卤化镍均为离子晶体，卤素离子半径逐渐增大，卤素离子半径越小，卤化镍中离子键越强，熔点越高； 【小问4详解】 ①据“均摊法”，晶胞中含个Ni，则晶体密度为； ②以顶点的Ni原子为研究对象，其距离最近的Ni原子位于与之相邻的三个面的面心上，顶点被8个晶胞共用，面心被2个晶胞共用，则每个 Ni距离最近的 Ni的个数为个。 17. 某化学小组为测定某有机物样品G的组成和结构，设计如图实验装置； 回答下列问题： （1）装置B 中浓硫酸的作用是_______。装置D 中浓硫酸的作用是_______。 （2）装置C 中CuO 的作用是_______。装置F中碱石灰的作用是_______。 （3）若准确称取4.4g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后，装置D质量增加3.6g，U形管E质量增加8.8g。又知样品G的质谱图如图所示： 该有机物的分子式为_______。 （4）若该有机物的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为_______。 （5）若实验测得该有机物中不含结构，利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图所示。则该有机物的结构简式可能是_______、_______、_______。 【答案】（1） ①. 干燥氧气，防止水蒸气影响氢元素的检验 ②. 吸收生成的水 （2） ①. 作氧化剂，确保有机物充分氧化，最终生成二氧化碳和水 ②. 防止空气中的二氧化碳和水进入装置E，影响实验。 （3）C4H8O2 （4）3：2：2：1 （5） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】A装置制备氧气，实验开始之前，先用A中产生的氧气将装置中的空气排干净；B的目的是干燥氧气，氧气进入C装置中，有机物与氧气反应，CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O；D的作用是吸收有机物与氧气反应生成的水蒸气，E的作用是吸收有机物燃烧生成的CO2，F的作用是防外界空气中的H2O和CO2进入E，由此作答； 【小问1详解】 根据分析，装置B的作用是干燥氧气，防止水蒸气影响氢元素的检验；装置D中浓硫酸的作用是吸收有机物燃烧生成的水蒸气； 【小问2详解】 根据分析，装置C中CuO的作用是作氧化剂，确保有机物充分氧化，最终生成二氧化碳和水；装置F中碱石灰的作用是吸收空气中的H2O和CO2，防外界空气中的H2O和CO2进入E，影响实验； 【小问3详解】 由质谱图可知G的相对分子质量为88；装置D质量增加3.6g，说明生成水的质量为3.6g，H的物质的量为，质量为0.4g；U形管E质量增加8.8g，即增加的CO2的质量为8.8g，则C元素的物质的量为，C元素的质量为0.2mol×12g/mol=2.4g；样品G只含C、H、O三种元素，根据质量守恒，氧元素质量为4.4g-2.4g-0.4g=1.6g，O的物质的量为，C、H、O原子个数之比为0.2mol∶0.4mol∶0.1mol=2∶4∶1，有机物G的实验式为C2H4O，由于G的相对分子质量为88，故有机物G的分子式为C4H8O2； 【小问4详解】 若该有机物的水溶液呈酸性，说明含有羧基，结构中不含支链，则该有机物的结构简式为CH3CH2CH2COOH，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为3：2：2：1； 【小问5详解】 由图结合有机物G的分子式C4H8O2可知，该有机物分子中有2个-CH3、1个 、1个-C-O-C-结构或2个-CH3、1个-COO-结构，据此可写出该有机物可能的结构简式有：、、。 18. 金属铑(Rh)是一种高效催化剂，在有机合成中发挥重要作用。从废铑催化剂(主要含Rh，还含有少量的有机物及 Cu、Fe等杂质)中提炼铑的工艺如图所示： 已知：①铑很难溶解，铑的氧化物性质稳定且极难溶解； ②25℃时相关物质的 Ksp如表所示(开始沉淀的金属离子浓度为0.1mol/L；金属离子浓度≤时，认为该离子沉淀完全)。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Rh(OH)3 开始沉淀pH 1.2 4.7 3.4 沉淀完全pH 2.8 6.7 8.0 回答下列问题： 途径一： （1）“粉碎”的目的是_______。“氯化溶解”后， Rh 元素以[ 的形式存在，该过程中发生反应的离子方程式为_______。 （2）“阳离子交换”过程中，溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子主要有_______。 途径二： （3）“焚烧”时，当温度高于320℃，铑的回收率会降低，可能的原因是_______。 （4）“KHSO4熔融”的目的是_______；熔融时有刺激性气味的气体产生，该过程中铑参加反应的化学方程式为_______。 （5）途径二中分两次用氨水调pH，第一次调pH范围为_______；第二次调节pH后所得溶液的溶质有几种，其中配合物的是_______(填化学式)。 【答案】（1） ①. 增大接触面积，加快氯化溶解速率 ②. （2）Fe3+、Na+ （3）温度过高，铑转化为性质稳定且极难溶解的氧化物 （4） ①. 将铑转化为可溶性的铑盐 ②. （5） ①. 2.8≤pH<3.4 ②. [Cu(NH3)4]SO4 【解析】 【分析】由题给流程可知，途径一为向粉碎的废铑材料中加入浓盐酸、通入氯气 “氯化溶解”，将金属元素转化为六氯合铑酸、氯化铜、氯化铁，向溶液中加入草酸溶液，酸溶液中的铜离子转化为草酸铜沉淀，向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液中和六氯合铑酸，用阳离子交换树脂吸附除去溶液中的铁离子、钠离子，一定条件下使溶液中的六氯合铑酸发生水解生成氢氧化铑，过滤得到滤液和氢氧化铑；氢氧化铑经多步处理得到铑；途径二为废铑材料控温焚烧，将铜、铁转化为氧化铜、氧化铁，向焚烧渣中加入熔融硫酸氢钾，将金属元素转化为硫酸盐，加水浸取得到硫酸盐溶液，向溶液中加入氨水调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH，将溶液中的铜离子转化为四氨合铜离子，铑离子转化为氢氧化铑沉淀，过滤得到滤液和氢氧化铑；氢氧化铑溶于盐酸得到氯化铑溶液，电解氯化铑溶液，在阴极得到粗铑粉，粗铑粉经酸洗、水洗、焙烧得到铑。 【小问1详解】 原料经过粉碎，粉碎的目的是增大接触面积，加快氯化溶解速率； 由分析可知，加入浓盐酸、通入氯气 “氯化溶解”的目的是将金属元素转化为六氯合铑酸、氯化铜、氯化铁，生成六氯合铑酸的离子方程式为； 【小问2详解】 由分析可知，溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子主要有Fe3+和Na+； 【小问3详解】 “焚烧”时，当温度高于320℃，铑会转化为性质稳定且极难溶解的氧化物，导致铑的回收率会降低； 【小问4详解】 由分析可知，加入熔融硫酸氢钾的目的是将金属元素转化为可溶硫酸盐，该过程中铑的化合价升高，硫的化合价降低生成SO2，铑参加反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 由分析可知，第一次加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，铜离子不转化为沉淀，由溶度积可知，铁离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度大于=10-11.2mol/L，则溶液pH大于2.8；溶液中铜离子浓度为0.1 mol/L时，溶液中氢氧根离子浓度小于=10-9.3mol/L，则溶液pH小于4.7，所以调节溶液pH的范围为2.8≤pH<3.4； 第二次加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中的铜离子转化为四氨合铜离子，则所得溶液的溶质主要为[Cu(NH3)4]SO4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$