Question

【題目】我國采用的Cu2O/TiO2–NaBiO3光催化氧化技術(shù)能深度凈化工業(yè)含有機(jī)物的廢水�；卮鹣铝袉栴}：

(1)鈦(Ti)的基態(tài)原子M能層中能量不同的電子有_____________種。

(2)該技術(shù)能有效將含有機(jī)物廢水中的農(nóng)藥、醇、油等降解為水、二氧化碳、硝酸根離子等小分子。

①H2O、CH3OH、分子中O-H鍵的極性最強(qiáng)的是_____________。

②C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____________。

(3)將少量無水硫酸銅溶解在水中，形成藍(lán)色溶液，再加入過量氨水，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。深藍(lán)色離子的結(jié)構(gòu)如圖所示，lmol該離子中所含σ鍵為_____________mol(包括配位鍵)；向深藍(lán)色溶液中緩慢加入乙醇，得到深藍(lán)色晶體，加熱該晶體先失去組分b的原因是_____________。

(4)鉍合金具有凝固時不收縮的特性，用于鑄造高精度鑄型。金屬鉍的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。若鉍原子的半徑為rpm，則該晶體的密度為_____________gcm-3 (用含r和NA數(shù)學(xué)表達(dá)式表示)。

Answer 1

【答案】3 O＞N＞C 22 NH3與Cu2+的配位能力比H2O強(qiáng) ×1030

【解析】

(1)鈦(Ti)的基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，據(jù)此分析解答；

(2)①電離難易程度與極性關(guān)系，一般極性越大，越容易電離；

②同周期元素，隨核電荷數(shù)增大，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)；

(3)單鍵和配位鍵都為σ鍵，根據(jù)圖示分析判斷；乙醇為極性溶劑，NH3與Cu2+的配位能力比H2O強(qiáng)，將H2O奪走，晶體的極性降低；

(4)根據(jù)晶胞密度計算公式ρ==計算。

(1)鈦(Ti)的基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，M能層即為Ti核外第三層，M層中有3個能級，每個能級上的電子能量不同，則能量不同的電子有3種；

(2)①H2O、CH3OH、都是極性分子，根據(jù)鈉與水和醇的反應(yīng)劇烈程度可知，水中的氫活性較大更易電離，電離難易程度與極性關(guān)系，一般極性越大，越容易電離，則H2O中O-H鍵的極性大于CH3OH中O-H鍵的極性，水是中性的，苯酚具有酸性，說明苯酚中羥基上的H比水更易電離，則上述分子中O-H鍵的極性最強(qiáng)的是；

②C、N、O位于同周期，同周期元素，隨核電荷數(shù)增大，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C；

(3)配位鍵和單鍵都是σ鍵，根據(jù)圖示，a為銅離子，b為NH3，c為H2O，銅離子與NH3、H2O形成6個配位鍵，每個NH3中含有3個σ鍵，每個H2O中含有兩個σ鍵，則lmol該離子中所含σ鍵為1mol×(6+3×4+2×2)=22mol；根據(jù)相似相溶，乙醇為極性溶劑，H2O為極性分子，NH3與Cu2+的配位能力比H2O強(qiáng)，乙醇將H2O奪走，降低藍(lán)色晶體的極性，則藍(lán)色晶體的溶解度降低而析出；

(4)根據(jù)圖2所示，金屬鉍原子位于六棱柱的頂點(diǎn)，面心和體心，該晶胞中鉍原子的個數(shù)為2×+3+×12=6個，根據(jù)圖1所示，若鉍原子的半徑為rpm，則晶胞面的邊長為2rpm，上下面的距離h=rpm，將六棱柱看做6個三棱柱構(gòu)成，每個三棱柱的體積為×2rpm×rpm×rpm=4r3pm3=4×10-30r3cm3，則晶胞的體積為6×4×10-30r3cm3=24×10-30r3cm3，則該晶胞的密度為ρ==== ×1030gcm-3。