（12分）目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨...

[化学选考-----物质结构与性质]（13分）

目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力

（1）配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)₄属于________晶体；基态Ni原子的电子排布式为________。

（2）配合物                              分子内的作用力有________（填编号）。

A．氢键      B．离子键      C．共价键     D．金属键     E．配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应。如

其中分子属于平面结构的有________（填物质序号），

预测HCHO分子的立体结构为________形。

（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上。该晶体的化学式为________。

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（12分）目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。

（1）配合物Ni（CO）₄常温为液态，易溶于CC1₄、苯等有机溶剂。固态Ni（CO）₄

属于____晶体，基态Ni原子的电子排布式为________；

A．氢键                          B．离子键                C．共价键                D．配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应。如①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③等，其中碳原子采取sp²杂化的分子有________（填物质序号），预测HCHO

分子的立体结构为________形；

（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料。  该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶

胞面上，镧原子都在晶胞顶点。则该晶体的化学式为________。

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（13分）目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。

（1）配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)₄属于________晶体；基态Ni原子的电子排布式为________。

（2）配合物分子内的作用力有________（填编号）。

A．氢键      B．离子键      C．共价键     D．金属键     E．配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应。如

①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③苯、④HCHO等，

其中分子属于平面结构的有________（填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为________形。

（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上。该晶体的化学式为________。

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（15分）目前，全世界的镍消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。镍化合物中的三氧化二镍是一种重要的电子元件材料和二次电池材料。工业上可利用含镍合金废料（除镍外，还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质）制取草酸镍，然后高温煅烧草酸镍来制取三氧化二镍。

已知：①草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水，且溶解度：NiC2O4> NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O

②常温下，Ksp[(Fe(OH))3]=4.0×10-38,lg5=0.7

根据下列工艺流程图回答问题：

（1）加6%的H2O2时，温度不能太高，其目的是　　　　　　　　　　 。若H2O2在一开始酸溶时便与盐酸一起加入，会造成酸溶过滤后的滤液中增加一种金属离子，用离子方程式表示这一情况　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）流程中有一步是调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，常温下当溶液中c (Fe3+)=0.5×10-5mol/L时，溶液的pH=　　　　　　　 。

（3）流程中加入NH4F的目的是　　　　　　　　 。

（4）将最后所得的草酸镍晶体在空气中强热到400℃，可生成三氧化二镍和无毒气体，写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）工业上还可用电解法制取三氧化二镍，用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，再加入适量Na2SO4进行电解，电解产生的Cl2其80%的可将二价镍氧化为三价镍。写出Cl2氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式　　　　　　　　　　　　 ；将amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是　　　　　　　　　　　　　　 。

（6）近年来镍氢电池发展很快，它可由NiO(OH)跟LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可看作是零)组成：6NiO(OH)+LaNi5H6 LaNi5+6Ni(OH)2。该电池放电时，负极反应是　　　　　　　　　　　　　 。

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有色金属行业发展蕴藏着巨大潜力。目前，全世界消费量排在前五位的为铜、铝、铅、锌、镍。回答下列问题。

（1）铜原子的电子占有________种能量不同的原子轨道；在元素周期表中铝和铅元素处于周期表的_____区。

（2）配合物分子内（如图）的化学键有____________（填序号）。

A.氢键　　　　 B.离子键　　　　 C.共价键　　　　 D.金属键　　　　 E.配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。如①CH2=CH2、②CHCH、③苯、④HCHO等,其中分子中C原子为sp杂化的有___________（填物质序号）；预测σ键与π键比值为3∶1的分子的立体结构为_______________形。

（4）硫酸锌是最重要的锌盐，为无色斜方晶体或白色粉末，其七水合物(ZnSO4·7H2O) 俗称皓矾，是一种天然矿物。请在SO42-的立体结构图（如图）中，描画出氧原子（用实心圆点“”表示）和硫原子（用空心圆点“O”表示）的位置。_____________

（5）氢气是新型清洁能源，镧(La)和镍(Ni)的合金可做储氢材料。

①下列关于该贮氢材料及氢气的说法，正确的是__________（填序号）。

A.该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体

B.已知镧和镍的第一电离能分别为5.58eV、7.64eV，可见气态镧原子比气态镍原子更容易变成+1价的气态阳离子

C.氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量

D.该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好

E.氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱

②该合金的晶胞如图所示，属六方晶系，底面夹角为60°(120°)，经测定晶胞参数a=511pm，c=397pm，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上，该晶体的化学式为_______________。若每个晶胞可吸收3个H2，则储氢后（氢进入晶胞空隙，体积不变）该晶胞的密度计算式为___________________________。(NA表示阿伏加德罗常数)

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目前全世界的镍（Ni）消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产，也常用作催化剂。

碱式碳酸镍的制备：

工业用电解镍新液（主要含NiSO4，NiCl2等）制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]，制备流程如图：

（1）反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X，X的化学式为__。

（2）物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图，反应器中最适合的pH值为__。

（3）检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。

测定碱式碳酸镍晶体的组成：

为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成，某小组设计了如图实验方案及装置：

资料卡片：碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O

实验步骤：

①检查装置气密性；

②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中，连接仪器；

③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，分别称量装置C、D、E的质量并记录；

④__；

⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气；

⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录；

⑦根据数据进行计算（相关数据如下表）

实验分析及数据处理：

（4）E装置的作用__。

（5）补充④的实验操作___。

（6）通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__（填化学式）。

镍的制备：

（7）写出制备Ni的化学方程式__。

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铝是国民经济发展的重要材料，铝在地壳中的含量约占8% ,目前我国铝消费量超过430万吨，在众多的金属中仅次于铁。请回答下问题：

(I )实验室中用金属铝制备少量氢氧化铝,有以下3种方案：

方案1:

方案3 ：o

制备相同物质的量的氢氧化铝消耗酸和碱最少的是方案_____________________。

(II)工业上冶炼铝的流程图如图16所示：

在制取氧化铝的过程中，分析铝土矿和赤泥中所含Al₂O₃、Fe₂0₃质量分数的数据如下：

(1) 书写化学方程式，反应①_________，反应②________________

(2) 电解氧化铝生产铝时，阳极的电极反应式为________________。

(3) 假设其它杂质不参加反应，则每生产3.4t纯净的氧化铝，需铝土矿________t

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（15分）镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂（成分为等）制备草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）的部分实验流程如下：

（1）“粉碎”的目的是______________________________________________.

（2）实验过程中多次进行过滤。过滤操作中，除需用到玻璃棒、烧杯外，还需用到的玻璃仪器有_______.

（3）保持其他条件相同。在不同温度下对废镍催化剂进行”酸浸”。镍浸出率随时间变化如图。以下四个选项中最适宜的条件是____________(填字母)。

a.30℃、30min　　　　　　　　　 b.90℃、150min

c.70℃、120min　　　　　　　　 d.90℃、120min

（4）证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________.

（5）草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O）在热空气中干燥；脱水后，再隔绝空气高温煅烧3小时，制得三氧化二镍，同时获得一种混合气体。写出草酸镍(NiC2O4。)高温分解的化学方程式________________.

（6）工业上还可用电解法制取三氧化二镍。电解过程中产生的CIO-把二价镍氧化为三价镍。

写出C10-氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式__________________________________.

（7）用1000g废镍催化剂(镍含量为a％)，理论上可制备草酸镍晶体的质量为________g(只列式不计算。已知：NiC2O4·2H2O的相对分子质量为183)。

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