【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,制備金屬鈦的一種流程如下:
(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布圖為 ______________,其原子核外共有_______種運動狀態(tài)不相同的電子, 金屬鈦晶胞如圖1所示,為________ 堆積(填堆積方式)。
(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點為-37℃,沸點為136℃,據(jù)此可知TiCl4形成的晶體類型為________。
(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,其催化的一個實例如圖2,化合物乙的沸點明顯高于化合物甲,主要原因是______________,化合物乙中采取sp3雜化的原子的電負(fù)性由大到小的順序為______________。
(4)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形狀的離子,結(jié)構(gòu)如圖3所示,該陽離子Ti與O的原子數(shù)之比為___________________,其化學(xué)式為_________________。
(5)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖4所示,鈦離子位于立方晶胞的角頂,被_______個氧離子包圍成配位八面體;鈣離子位于立方晶胞的體心,被_________個氧離子包圍, 鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為______________。
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【答案】 22 六方最密 分子晶體 乙分子間形成氫鍵 O>N>C 1:1 TiO2+(或 ) 6 12 CaTiO3
【解析】試題分析:由流程可知,鈣鈦礦經(jīng)硫酸浸取后過濾得到硫酸氧鈦溶液,該溶液加水后加熱,硫酸氧鈦水解得到鈦酸沉淀,過濾得到鈦酸,鈦酸經(jīng)焙燒后得到二氧化鈦,二氧化鈦與C和Cl2一起在高溫下反應(yīng)生成四氯化鈦,最后四氯化鈦在高溫下用鎂還原得到鈦,氬氣作保護(hù)氣。
(1)鈦是22號元素,基態(tài)鈦原子的價電子排布式為3d24s2,其價電子排布圖為,其原子核外共有22種運動狀態(tài)不相同的電子。 由金屬鈦晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,其為六方最密堆積。
(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點為-37℃,沸點為136℃,其熔、沸點較低,故TiCl4形成的晶體類型為分子晶體。
(3)化合物乙的沸點明顯高于化合物甲,主要原因是乙分子間形成氫鍵,而甲分子間不能形成氫鍵,化合物乙中采取sp3雜化的原子有C、O、N,C、O、N的電負(fù)性由大到小的順序為O>N>C。
(4)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形狀的離子,由其結(jié)構(gòu)示意圖可知,每個O與2個Ti成鍵、每個Ti與2個O成鍵,故該陽離子中Ti與O的原子數(shù)之比為1:1,因為Ti顯+4價、O顯-2價,故其化學(xué)式為TiO2+(或 )。
(5)由鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知,鈦離子位于立方晶胞的角頂,被6個氧離子包圍成配位八面體;鈣離子位于立方晶胞的體心,晶胞的12條棱邊的中心都有1個O離子,故鈣離子被12個氧離子包圍。 由均攤法可知,氧原子數(shù)為12×=3,鈦原子數(shù)為8×=1,鈣離子數(shù)為1,故該晶胞中鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為CaTiO3。
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【題目】下列反應(yīng)既是離子反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是( )
A.氯化鈉溶液中滴入硝酸銀溶液B.氫氣還原氧化銅
C.鐵片置于硫酸銅溶液中D.鐵粉與水蒸汽高溫加熱
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【題目】化學(xué)是一門非常重要的自然學(xué)科,在社會各領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要的作用。
(1)黑火藥是我國古代四大發(fā)明之一,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
①上述反應(yīng)所涉及到的物質(zhì)中屬于非電解質(zhì)的是________;
②上述反應(yīng)中被還原的元素是________(填元素符號);
③收集上述反應(yīng)生成的氣體0.4mol,通入100mL的氫氧化鈉溶液中,最終所得溶液中的溶質(zhì)是________(填化學(xué)式);
(2)我國古代常用綠礬來制備硫酸,若將綠礬投入到稀硝酸中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________;
(3)在第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍在比利時的伊普雷戰(zhàn)役中使用了氯氣制造的毒氣彈,F(xiàn)代工業(yè)常用氯氣制備漂白粉、消毒液等物質(zhì),寫出制備84消毒液的離子反應(yīng)方程式________。
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【題目】某校學(xué)生用如圖裝炭進(jìn)行實驗,來探究苯與液溴發(fā)生反應(yīng)的原理并分離反應(yīng)的產(chǎn)物。
回答下列問題:
(l)冷凝管所起的作用為________,冷凝水從口進(jìn)入(填:“a”或“b”)。
(2)實驗開始時,關(guān)閉K2,打開K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,反應(yīng)開始。Ⅲ中小試管內(nèi)苯的主要作用為______________。
(3)能說明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象是____________。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,要讓裝置Ⅰ中的水倒吸入裝置Ⅱ中。相對于直接取下導(dǎo)管向Ⅱ中加水,這樣操作的好處是__________,簡述這一操作的方法:______________。
(5)將三頸燒瓶內(nèi)反應(yīng)后的液體依次進(jìn)行以下實驗操作,就可以得到較純凈的溴苯。
① 用水洗滌、振蕩、分液;
② 用25%的NaOH溶液洗滌、振蕩、分液;
③ 再用水洗滌、振蕩、分液;
④ 加入無水CaCl2粉末干操,過濾;
⑤ 將濾液____________(填操作名稱),得到溴苯。
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【題目】日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中常用到漂白劑。下列溶液具有漂白作用的有()
A. NaClO溶液 B. 新制氯水 C. KOH溶液 D. 稀H2SO4
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【題目】下圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說法正確的是
A. 該硫酸試劑的物質(zhì)的量濃度為18.4
B. 該硫酸與等體積的水混合所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于49%
C. 配制50.0mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取該硫酸12.5mL
D. 2.4gMg與足量的該硫酸反應(yīng)得到H2 的體積為2.24L
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【題目】離子方程式BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+的H+不能代表的物質(zhì)是( )
①HCl ②HNO3 ③CH3COOH ④NaHSO4 ⑤H2SO4
A.③B.③④⑤C.③⑤D.⑤
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【題目】某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Cu2+、 CO32-、SO42-、Cl-中的若干種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實驗,實驗過程如下:(所加試劑均過量,氣體全部逸出)
下列說法不正確的是
A. 原溶液一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Cu2+
B. 原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+
C. 原溶液中c(Cl-) ≥0.1mol·L-1
D. 若原溶液中不存在Na+,則c(Cl-)<0.1mol·L-1
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【題目】以下是25℃時幾種難溶電解質(zhì)的溶度極數(shù)值:
難溶電解質(zhì) | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 1.0×10-12 | 1.0×10-20 | 1.0×10-16 | 1.0×10-38 |
在無機化合物的提純中,常利用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理除去某些離子。例如:①為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,再加入一定量的試劑反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;②為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,加入足量的氫氧化鎂,充分反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;③為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe2+,先將混合物溶于水,加入一定量的H2O2,將Fe2+氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)溶液的pH=4,過濾結(jié)晶即可。
請回答下列問題:
(1)上述三個除雜方案都能夠達(dá)到很好效果,Fe2+、Fe3+都被轉(zhuǎn)化為___________(填名稱)而除去。
(2)①中加入的試劑應(yīng)選擇________為宜,其原因是_______________________________。
(3)②中除去Fe3+所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式__________________________________。
(4) 向濃度均為0.1mol/L-1的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2混合溶液中,逐滴加入NaOH.下列示意圖表示生成沉淀的總物質(zhì)的量與加入NaOH的體積的關(guān)系,合理的是(____)
(5)若將某MgCl2、FeCl3均為0.1 mol·L-1混合溶液中的pH用MgO調(diào)整至pH=4,則溶液中比值約為______________________。
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