【題目】金屬鈦(Ti)被譽為21世紀(jì)金屬,具有良好的生物相容性,它兼具鐵的高強度和鋁的低密度.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(如圖1).
圖1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/kJmol﹣1 | 738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
請回答下列問題:
(1)Ti的基態(tài)原子外圍電子排布式為;
(2)M是(填元素符號),該金屬晶體的堆積模型為六方最密堆積,配位數(shù)為;
(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,納米TiO2催化的一個實例如圖2所示.化合物甲的分子中采取sp2方式雜化的碳原子有個,化合物乙中采取sp3方式雜化的原子對應(yīng)的元素的電負性由大到小的順序為;
(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖3所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a pm,則該氮化鈦的密度為gcm﹣3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計算式).該晶體中與N原子距離相等且最近的N原子有個;
(5)科學(xué)家通過X﹣射線探明KCl、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 | KCl | CaO |
晶格能/kJmol﹣1 | 786 | 715 | 3401 |
KCl、CaO、TiN三種離子晶體熔點由高到低的順序為 .
【答案】
(1)4d25s2
(2)Mg|12
(3)7|O>N>C
(4) |12
(5)TiN>CaO>KCl
【解析】解:(1)Ti為22號元素,原子核外電子排布為1s22s22p63S23p63d24s2,外圍電子排布式為4d25s2,
所以答案是:4d25s2;(2)M是短周期金屬元素,M的第三電離能劇增,處于ⅡA族,能與TiCl4反應(yīng)置換出Ti,則M為Mg.Mg晶體屬于六方最密堆積,配位數(shù)為12,所以答案是:Mg;12;(3)化合物甲的分子中采取sp2雜化的碳原子為苯環(huán)上的六個、羰基中的一個,共7個;
采取sp3雜化的原子價層電子對數(shù)是4,乙中采取sp3雜化的原子有C、N、O,同一周期元素中,元素電負性隨著原子序數(shù)依次增加電負性逐漸增大,所以它們的電負性關(guān)系為:O>N>C,
所以答案是:7; O>N>C;(4)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個數(shù)為:6× +8× =4,該晶胞中Ti原子個數(shù)為:1+12× =4,∴晶胞的質(zhì)量m=4× g,而晶胞的體積V=(2a×10﹣10)3cm3,所以晶體的密度ρ=4× g÷(2a×10﹣10)3cm3= gcm﹣3;
以晶胞頂點N原子研究,與之距離相等且最近的N原子處于面心位置,每個頂點為8個晶胞共用.每個面為2個晶胞共用,故與之距離相等且最近的N原子為 =12,
所以答案是: ;12;(5)離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔沸點越高,則有TiN>CaO,由表中數(shù)據(jù)可知CaO>KCl,則TiN>CaO>KCl,
所以答案是:TiN>CaO>KCl.
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【題目】下列敘述正確的是 ( )
A.任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就等于它的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量
B.摩爾是國際單位制中七個基本物理量之一
C.CO2的摩爾質(zhì)量是44g
D.1.5molCH3COOH含有的H數(shù)目為6NA
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【題目】苯環(huán)上原有取代基對新導(dǎo)入取代基所占的位置有一定影響,其規(guī)律是:(1)苯環(huán)上新導(dǎo)入的取代基所占的位置主要取決于原有取代基的性質(zhì)。(2)把原有取代基分成兩類:一類取代基主要使新導(dǎo)入的取代基進入苯環(huán)的鄰位和對位,如-CH3(或烴基)、—Br等;另類取代基主要使新導(dǎo)入的取代基進入苯環(huán)的間位,如—NO2、—CHO等。
已知:苯在FeBr3粉存在的條件下與液溴發(fā)生取代反應(yīng):
請回答下列問題:
(1)寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式:A_______,B_______,C_______。
(2)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并指明反應(yīng)類型。
① ________________,______;②________________,______;③________________,______;
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【題目】兩位同學(xué)根據(jù)電解原理,利用塑料瓶、9 V電池、大頭針進行電解污水的實驗。實驗裝置如下圖。
根據(jù)上圖回答下列問題:
(1)根據(jù)電浮選凝聚法處理污水的凈化原理寫出陽極區(qū)和陰極區(qū)上各自的電極反應(yīng)式: 陽極:;
陰極:。
(2)試分析不能參加反應(yīng)的污物是如何沉淀的:。
(3)最后懸浮物為什么會形成浮渣:。
(4)甲同學(xué)模擬該原理進行污水處理實驗,在電壓符合要求的情況下,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡速度緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。其原因是。 乙同學(xué)為甲同學(xué)提出一種切實可行的解決措施是向污水中加入適量的溶液。
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【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡,正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是
A. 反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)
B. 反應(yīng)物濃度:a點小于b點
C. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
D. Δt1=Δt2時,SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段
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【題目】安徽省具有豐富的銅礦資源,請回答下列有關(guān)銅及其化合物的問題,
(1)請寫出基態(tài)Cu原子的外圍電子排布式 . 焰火中的綠色是銅的焰色,基態(tài)銅原子在灼燒時外圍電子發(fā)生了而變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài).
(2)新型農(nóng)藥松脂酸銅具有低殘留的特點,圖1是松脂酸銅的結(jié)構(gòu)簡式
請分析1個松脂酸銅中π鍵的個數(shù);加“*”碳原子的雜化方式為 .
(3)圖2是某銅礦的晶胞圖,請推算出此晶胞的化學(xué)式(以X表示某元素符號);與X等距離且最近的X原子個數(shù)為 .
(4)黃銅礦在冶煉的時候會產(chǎn)生副產(chǎn)品SO2 , SO2分子的幾何構(gòu)型 , 比較第一電離能:SO(填“>”或“<”)
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【題目】電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)利用電池可將________能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)下列電池中,不易造成環(huán)境污染的是(____)
A.鋰離子電池 B.鋅錳電池 C.鎳鎘電池 D.氫氧燃料電池
(3)已知甲醇燃料電池每生成1 mol的液態(tài)水放出286 kJ的熱量,又知該電池每發(fā)1 kW·h電能生成360 g水,則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為__________(1 kW·h=3.6×106 J)。
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【題目】下列是同周期元素基態(tài)原子的最外層電子排布式,所表示的原子最容易得到電子的是( )
A.ns2
B.ns2np1
C.ns2np4
D.ns2np5
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【題目】下列各溶液中所含的Cl-與1molCaCl2溶液中Cl-數(shù)目相同的是
A.2molZnCl2B.1molKClC.1molMgCl2D.2molNaClO
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