【題目】地球表面十公里厚的地層中,含鈦元素達(dá)千分之六,比銅多61倍,金屬鈦(Ti)被譽(yù)為21世紀(jì)金屬,其單質(zhì)和化合物具有廣泛的應(yīng)用價值。氮化鈦(Ti3N4)為金黃色晶體,由于具有令人滿意的仿金效果,越來越多地成為黃金的代替品。以TiCl4為原料,經(jīng)過一系,列反應(yīng)可以制得Ti3N4和納米TiO2(如下圖)。
圖中的M是短周期金屬元素,M的部分電離能如下表:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
電離能/(kJ·mol-1) | 738 | 1451 | 7733 | 10 540 | 13 630 |
請回答下列問題:
⑴TiO2為離子晶體,己知晶體中陽離子的配位數(shù)為6,陰離子的配位數(shù)為3,則陽離子的電子排布式為___________
⑵金屬Ti與金屬M的晶體原子堆積模式相同,其堆積模型為_________(填寫堆積模型名稱),晶體中原子在二維平面里的配位數(shù)為_____________
⑶室溫下TiCl4為無色液體,沸點(diǎn)為136.4℃,由此可知其晶體類型為__________,構(gòu)成該晶體的粒子的空間構(gòu)型為_____________
(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如下圖所示,已知該氮化鈦的密度為pg·cm-3,則該晶胞中N、Ti之間的最近距離為_____ pm,(NA為阿伏加德常數(shù)的數(shù)值,只列算式)。該晶體中與Ti原子距離相等且最近的Ti原子有___________個。
(5)科學(xué)家通過X射線探明KC1、MgO、CaO、TiN的晶體與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。且知三種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下:
離子晶體 | NaCl | KC1 | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
KC1、CaO、TiN三種離子晶體硬度由低到該的順序?yàn)?/span>_____________
【答案】 1s22s22p63s23p6 六方最密堆積 6 分子晶體 正四面體 12 KCl<CaO<TiN
【解析】本題考查選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》,從基礎(chǔ)知識入手,(1)Ti是陽離子,Ti是22號元素,因此Ti4+的電子排布式為:1s22s22p63s23p6;(2)根據(jù)金屬M(fèi)的電離能,在第二電離能到第三電離能發(fā)生突變,說明最外層有2個電子,M是短周期金屬元素,根據(jù)部分電離能,推出是Mg,金屬Ti與Mg的晶體原子堆積模式相同,因此堆積模式為六方最密堆積,二維平面里的配位數(shù)為6;(3)TiCl4為無色液體,且沸點(diǎn)較低,符合分子晶體的特點(diǎn),因此TiCl4屬于分子晶體,空間構(gòu)型為正四面體;(4)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),最近N和Ti的位置是棱長的一半,設(shè)棱長為apm,晶胞中Ti位于棱上和體心,個數(shù)為12×1/4+1=4,N位于面心和頂點(diǎn),個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,化學(xué)式為TiN,晶胞的質(zhì)量為4×62/NAg,晶胞的體積為(a×10-10)3cm3,根據(jù)密度的定義求的Ti和N的最近距離是,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),距離Ti最近的Ti上面有四個,同一平面的有4個,下面有4個,共有12個;(5)晶格能越大,硬度越大,晶格能與陰陽離子所帶電荷數(shù)以及陰陽離子的半徑有關(guān),所帶電荷數(shù)越多,半徑越小,晶格能越大,硬度越大,即KCl<CaO<TiN。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)所采取的方法正確的是
A. 除去苯中的苯酚,加入溴水后過濾 B. 除去硝基苯中的NO2,加入NaOH溶液后分液
C. 分離苯和溴苯,加水后分液 D. 可用分液漏斗將甘油和水的混合液體分離
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是( )
A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確是( )
①生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增加
②生成物的產(chǎn)量一定增大
③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大
④反應(yīng)物的濃度一定降低
⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率
⑥平衡常數(shù)一定增大
A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.④⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常數(shù)為K1
反應(yīng)Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常數(shù)為K2在不同溫度時K1、K2的值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常數(shù)K,則ΔH=___________(用ΔH1和ΔH2表示),K=___________(用K1和K2表示),且由上述計算可知,反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的濃度與時間的關(guān)系如圖所示:
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________;若鐵粉足量,CO2的起始濃度為2.0 mol·L-1,則平衡時CO2的濃度為____________mol·L-1。
②下列措施中能使平衡時增大的是__________(填序號) 。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng) C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉
③一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
a.容器中的壓強(qiáng)不變
b.氣體的密度不再改變
c.v正(CO2)=v逆(CO)
d.c(CO2)=c(CO)
e.容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物F是一種最新合成的溶瘤藥物,可通過以下方法合成:
⑴F中所含官能團(tuán)名稱為_____________。
⑵A→B的反應(yīng)類型是_____________。
⑶C的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
⑷寫出同時滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體G的結(jié)構(gòu)簡式:
_____________。
①G分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫;
②G的水解產(chǎn)物均能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其中一種產(chǎn)物還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
⑸請寫出以、(C6H5)3P為原料制備化合物的合成路線流程圖________(無機(jī)試劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:I.反應(yīng)A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ熱量。
II.
判斷下列說法正確的是( )
A. 反應(yīng)A的△H>-115.6kJ·mol-1
B. H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵弱
C. 由II中的數(shù)據(jù)判斷氯元素的非金屬性比氧元素強(qiáng)
D. 斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差31.9kJ
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組用下面所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和氯水并進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)I.制取氮酸鉀、次氯酸鈉和氯水
(1)寫出裝置A實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________。
(2)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出裝置B中的試管,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌,該實(shí)驗(yàn)操作過程需要的玻璃儀器有膠頭滴管、燒杯、_________、_________。為提高氯酸鉀和次氯酸鈉的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)裝置中還需要改進(jìn)的是_________。
(3)裝置 C 中反應(yīng)需要在冰水浴中進(jìn)行,其原因是________________________________。
(4)裝置D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色,最后又變?yōu)?/span>_________色。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ 尾氣處理
實(shí)驗(yàn)小組利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理。
(5)吸收尾氣一段時間后,吸收液(強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。請設(shè)計實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮空氣中的CO2的影響)
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1:只存在SO32- ;假設(shè)2:既不存在SO32-也不存在ClO-;假設(shè) 3:_________。
②設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑:3mol/L H2SO4、1mol/LNaOH 溶液、0.01mol/L 酸性 KMnO4 溶液、淀粉 KI 溶液。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取少量吸收液分置于A、B試管中 | |
步驟2:向A試管中滴加0.01mol/L酸性 | (1)若溶液褪色,則假設(shè)1成立 |
KMnO4溶液 | (2)若溶液不褪色,則假設(shè)2或3成立 |
步驟3:_____ | _____ |
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