【題目】2019 年諾貝爾化學(xué)獎授予三位開發(fā)鋰離子電池的科學(xué)家。TiS2LiCoO2 LiMnO2 等都是他們研究鋰離子電池的載體;卮鹣铝袉栴}:

1)基態(tài) Ti 原子的價(jià)層電子排布圖為____

2)在第四周期 d 區(qū)元素中,與 Ti 原子未成對電子數(shù)相同的元素名稱________。

3)金屬鈦的原子堆積方式如圖所示,則金屬鈦晶胞俯視圖為______

4)已知第三電離能數(shù)據(jù):I3Mn)=3246 kJ·mol-1,I3Fe)=2957 kJ·mol-1。錳的第三電離能大于鐵的第三電離能,其主要原因是______。

5)據(jù)報(bào)道,在 MnO2 的催化下,甲醛可被氧化成 CO2,在處理含 HCHO 的廢水或空氣方面有廣泛應(yīng)用。HCHO中鍵角________CO2 中鍵角(填大于”“小于等于)。

6Co3+、Co2+能與 NH3H2O、SCN-等配體組成配合物。

1 mol[ CoNH36]3+______mol σ鍵。

②配位原子提供孤電子對與電負(fù)性有關(guān),電負(fù)性越大,對孤電子對吸引力越大。SCN-的結(jié)構(gòu)式為[SCN] -SCN-與金屬離子形成的配離子中配位原子是_______(填元素符號)。

7)工業(yè)上,采用電解熔融氯化鋰制備鋰,鈉還原 TiCl4g)制備鈦。已知:LiClTiCl4的熔點(diǎn)分別為 605℃、-24℃,它們的熔點(diǎn)相差很大,其主要原因是________。

8)鈦的化合物晶胞如圖所示。

二氧化鈦晶胞如圖 1 所示,鈦原子配位數(shù)為______。氮化鈦的晶胞如圖 2 所示, 3 是氮化鈦的晶胞截面圖(相鄰原子兩兩相切)。已知:NA 是阿伏加德羅常數(shù)的值,氮化鈦晶體密度為 d g·cm-3。氮化鈦晶胞中 N 原子半徑為________pm。

【答案】 D Mn2+價(jià)層電子排布式為3d54s2達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易失電子形成Mn3+,Fe2+價(jià)電子排布式為3d6,要失去1個電子才達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較易形成Fe3+,所以錳的第三電離能大于鐵 小于 24 S 氯化鋰是離子化合物,屬于離子晶體,氯化鈦是共價(jià)化合物,屬于分子晶體,離子晶體里的離子鍵要比分子晶體里的分子間作用力強(qiáng) 6

【解析】

(1)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為3d24s2,結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則畫出價(jià)電子排布圖;

(2)在第四周期d區(qū)元素中,與Ti原子未成對電子數(shù)相同,該元素核外電子排布式為[Ar]3d84s2;

(3)Ti原子密置層排列為ABABAB排列方式,屬于六方最密堆積,平行六面體的晶胞上下底面為菱形,平行六面體均分為2個正三棱柱,其中1個正三棱柱的中心有1Ti原子,金屬鈦晶胞俯視圖與D相符合;

(4)原子軌道處于半滿、全滿時(shí)能量更低更穩(wěn)定;

(5)HCHOCO2C原子雜化方式不同;

(6)1[Co(NH3)6]3+中含有18個共價(jià)鍵,6個配位鍵,配位鍵也是σ鍵;②SCN-的結(jié)構(gòu)式為[SCN]-C原子沒有孤對電子,NS都有孤對電子,電負(fù)性越大,對孤電子對吸引力越大;

(7)離子晶體比分子晶體熔點(diǎn)高;

(8)由圖1里面1個晶胞里Ti、O兩種原子的個數(shù)可知Ti原子的配位數(shù),由圖2可知1個晶胞里各原子的個數(shù),計(jì)算出晶胞的質(zhì)量,結(jié)合密度計(jì)算晶胞的體積,晶胞的體積開三次方得到晶胞的棱長,再由圖3中兩種原子半徑與棱長的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算;

根據(jù)以上分析進(jìn)行解答。

(1)Ti的原子序數(shù)為22,根據(jù)能級圖及能量構(gòu)造原理可得核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d24s2,價(jià)電子排布式為3d24s2,價(jià)電子排布圖為:。

答案為:。

(2)Ti原子未成對電子數(shù)為2,在第四周期d區(qū)元素中,與Ti原子未成對電子數(shù)相同的元素的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d84s2,為鎳元素。

答案為:鎳。

(3)根據(jù)金屬鈦的原子堆積方式可知,該堆積方式為ABABABA…晶胞結(jié)構(gòu)為,故金屬鈦晶胞俯視圖為D

答案為:D。

(4)Mn2+價(jià)層電子排布式為3d54s2達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易失電子形成Mn3+,Fe2+價(jià)電子排布式為3d6,要失去1個電子才達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較易形成Fe3+,所以錳的第三電離能大于鐵。

答案為:Mn2+價(jià)層電子排布式為3d54s2達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易失電子形成Mn3+,Fe2+價(jià)電子排布式為3d6,要失去1個電子才達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較易形成Fe3+,所以錳的第三電離能大于鐵。

(5)HCHO分子是平面結(jié)構(gòu),鍵角接近120,而CO2的鍵角是180,C原子的雜化類型不同,鍵角不同。

答案:小于。

(6)①1NH3含有3個共價(jià)鍵,還能形成1個配位鍵,共價(jià)鍵和配位鍵都是σ鍵,所以1mol[Co(NH3)6]3+24molσ鍵。

答案:24。

②SCN-的結(jié)構(gòu)式為[SCN]-C原子沒有孤對電子,NS原子都有孤對電子,電負(fù)性越大對孤電子對吸引力越強(qiáng),越不易給出電子形成配位鍵,N的電負(fù)性大于S,所以SCN-與金屬離子形成的配離子中配位原子是S。

答案為:S。

(7)依題意,氯化鋰是離子化合物,屬于離子晶體,氯化鈦是共價(jià)化合物,屬于分子晶體,離子晶體里的離子鍵要比分子晶體里的分子間作用力強(qiáng),所以離子晶體的熔點(diǎn)比較高。

答案為:氯化鋰是離子化合物,屬于離子晶體,氯化鈦是共價(jià)化合物,屬于分子晶體,離子晶體里的離子鍵要比分子晶體里的分子間作用力強(qiáng)。

(8)1中,由均攤法可知1個晶胞含2個黑球4個白球(2個白球在體內(nèi),4個白球在面心),所以黑球?yàn)殁,白球(yàn)檠酰?/span>1個鈦與6個氧相連,鈦的配位數(shù)為6;由圖2可知1個晶胞含4TiN,TiN的相對式量為62,圖3棱上三個粒子相切,設(shè)晶胞棱長為a,d=a=,[4r(Ti)]2=2a2,r(Ti)=a,2r(Ti)+2r(N)=a,r(N)=

答案為:6;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、YZ三種短周期元素,原子半徑的大小關(guān)系為:rY)>rX)>rZ),原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在適當(dāng)條件下可發(fā)生如圖所示變化,其中BC均為10電子分子。下列說法不正確的是(

A.X元素位于ⅥA

B.AC不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)

C.B的沸點(diǎn)高于C的沸點(diǎn)

D.A不能溶解于B

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】具有抗菌、消炎作用的黃酮醋酸類化合物L的合成路線如下圖所示;

已知部分有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式如下:

i、R-CNR-COOHR為烴基)

ii R、代表烴基或氫)

iiiR、代表烴基或氫)

1A的分子式是C7H8,其結(jié)構(gòu)簡式是_________;A→B所屬的反應(yīng)類型為_________。

2C→D的化學(xué)方程式是________________。

3)寫出滿足下列條件的D的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________

a 能發(fā)生銀鏡反應(yīng) b 與濃溴水反應(yīng)生成沉淀

c 苯環(huán)上有兩個取代基,且苯環(huán)上的一氯代物有兩種

4F的結(jié)構(gòu)簡式是_________;試劑b__________________

5HI2反應(yīng)生成JHI的化學(xué)方程式是______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符合的是(

A. 圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化

B. 圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化

C. 圖丙表示除去氧化膜的鎂條投入到稀鹽酸中,反應(yīng)速率v隨時(shí)間t的變化曲線

D. 圖丁表示某溫度下V1mLl.0 mol/L HC1溶液和V2 mL1.5mol/LNaOH溶液混合均勻后溶液溫度隨V1的變化趨勢(V1+V2=50mL)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知三角錐形分子E和直線形分子G反應(yīng),生成兩種直線形分子LM(組成EG、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10),如右圖:

下列判斷錯誤的是

A.G是最活潑的非金屬單質(zhì)B.L能使紫色石蕊試液變紅色

C.E能使紫色石蕊試液變藍(lán)色D.M是化學(xué)性質(zhì)很活潑的單質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Na3OCl是一種良好的離子導(dǎo)體,具有反鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)。回答下列問題:

(1)Ca小于Ti的是_______(填標(biāo)號)。

A.最外層電子數(shù) B.未成對電子數(shù) C.原子半徑 D.第三電離能

(2)由O、Cl元素可組成不同的單質(zhì)和化合物,其中Cl2O2能破壞臭氧層。

① Cl2O2的沸點(diǎn)比H2O2低,原因是___________________________________。

② O3分子中心原子雜化類型為_______;O3是極性分子,理由是___________________。

(3)Na3OCl可由以下兩種方法制得:

方法Ⅰ Na2O + NaClNa3OCl

方法II 2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na3OCl + H2

① Na2O的電子式為____________。

② 在方法Ⅱ的反應(yīng)中,形成的化學(xué)鍵有_______(填標(biāo)號)。

A.金屬鍵 B.離子鍵  C.配位鍵  D.極性鍵 E.非極性鍵

(4)Na3OCl晶體屬于立方晶系,其晶胞結(jié)構(gòu)如右所示。已知:晶胞參數(shù)為a nm,密度為d g·cm-3

①Na3OCl晶胞中,Cl位于各頂點(diǎn)位置,Na位于_________位置,兩個Na之間的最短距離為________nm。

②用a、d表示阿伏加德羅常數(shù)的值NA=__________________(列計(jì)算式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知A、B、C、D、E為周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。其中A的基態(tài)原子的電子占據(jù)2個電子層且原子中成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍,它的一種單質(zhì)是天然存在硬度最大的物質(zhì);C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子的相同;D和C位于同一主族,E3+ 離子3d軌道半充滿。

(1)E在元素周期表的位置:______________________

(2)在A、B、C三種元素中,第一電離能由大到小的順序是___________(用元素符號回答)。

(3)元素B的簡單氣態(tài)氫化物極易溶于水,原因是_____________________。

(4)元素C與D所形成的高價(jià)化合物分子的立體構(gòu)型為___________________。

(5)化合物X是元素A和C形成的三原子分子,與其互為等電子體的微粒有__________。(只寫一個)

(6)從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋E3+比E2+穩(wěn)定的原因________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為幾種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式:

CH3CH=CHCH2CH3CH3CH2CH2CH2OHCH3—CC—CH3 CH3—CH2—CCHCH3CH2CH2OCH3CH2=CH—CH=CH2 CH2=CHCH2CH2CH3

1)屬于同分異構(gòu)體的是______、________________、__________。

2)屬于官能團(tuán)位置不同的同分異構(gòu)體是:__________________、________。

3)屬于官能團(tuán)類型不同的同分異構(gòu)體是:____、________、________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與結(jié)論相對應(yīng)的是

A

B

C

D

實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

電流計(jì)指針向右偏(電子由Fe轉(zhuǎn)移到Cu),片刻后向左偏

加熱一段時(shí)間后溶液藍(lán)色褪去

加熱,肥皂液中產(chǎn)生無色氣泡

燒瓶中有大量氣泡冒出,Na2SiO3溶液變渾濁

結(jié)論

鐵片作負(fù)極,片刻后銅片作負(fù)極

淀粉在酸性條件下水解,產(chǎn)物是葡萄糖

鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成H2

非金屬性:

NCSi

A.AB.BC.CD.D

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