【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)層電子排布圖為__________,其原子核外共有______種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,金屬鈦的堆積方式如圖所示,為________(填堆積方式)堆積
(2)①已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點(diǎn)為-37℃,沸點(diǎn)為136℃,均高于結(jié)構(gòu)與其相似的CCl4,主要原因是_______。
②TiCl4可溶于濃鹽酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl濃溶液可析出黃色的(NH4)2[TiCl6]晶體。該晶體中微觀粒子之間的作用力有______。
A.離子鍵 B.共價(jià)鍵 C.分子間作用力 D.氫鍵 E.金屬鍵
(3)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式,結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Ti-O-Ti在一條直線上。該陽離子化學(xué)式為__________,其中O原子的雜化方式為_______。
(4)2016年7月,研究人員發(fā)現(xiàn)了某種鈦金合金的化學(xué)式是Ti3Au,它具有生物相容性,是理想的人工髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié);其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為a pm,最近的Ti原子距離為,A原子的坐標(biāo)參數(shù)為(,,),則B原子坐標(biāo)參數(shù)為_______,距離Ti原子次近的Ti原子有_______個(gè),Ti-Au間最近距離為_______pm
【答案】 12 六方最密 TiCl4和CCl4均為分子晶體,TiCl4的分子量大于CCl4,分子間作用力大一些,所以熔沸點(diǎn)更高。 AB TiO2+ sp (,,0) 8
【解析】
(1) Ti原子價(jià)電子為3d、4s電子,3d能級上有2個(gè)電子、4s能級上有2個(gè)電子;原子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即為原子軌道,Ti有1s、2s、3s、4s四個(gè)原子軌道, 2p、3p六個(gè)軌道、3d兩個(gè)軌道;該晶體為六方最密堆積;
(2)①分子晶體熔沸點(diǎn)較低,結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的熔沸點(diǎn)與相對原子質(zhì)量有關(guān);
②酸屬于共價(jià)化合物,銨鹽屬于離子化合物,據(jù)此分析;
(3)每個(gè)O原子被兩個(gè)Ti原子共用、每個(gè)Ti原子被兩個(gè)O原子共用,利用均攤法計(jì)算二者原子個(gè)數(shù)之比;Ti元素為+4價(jià)、O元素為-2價(jià),據(jù)此書寫其化學(xué)式;陽離子的立體結(jié)構(gòu)中Ti-O-Ti為直線型,據(jù)此分析雜化類型;
(4)根據(jù)均攤法確定Ti和Au在晶胞中的位置,結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行分析原子的坐標(biāo)和距離,Ti和Au最近的距離為晶胞頂點(diǎn)的Au到面上的Ti之間的距離,如圖所示,,結(jié)合圖示計(jì)算。
(1)Ti原子價(jià)電子為3d、4s電子,3d能級上有2個(gè)電子、4s能級上有2個(gè)電子,其價(jià)電子排布圖為:;原子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即為原子軌道,Ti有1s、2s、3s、4s四個(gè)原子軌道,2p、3p六個(gè)軌道、3d兩個(gè)軌道,共12個(gè)軌道;根據(jù)圖示,該晶體為六方最密堆積;
(2)①TiCl4和CCl4均為分子晶體,TiCl4的分子量大于CCl4,分子間作用力大一些,所以熔沸點(diǎn)更高;
②TiCl4可溶于濃鹽酸得H2[TiCl6],可將其看做形成一種酸,所有的酸都是共價(jià)化合物,向溶液中加入NH4Cl濃溶液可析出黃色的(NH4)2[TiCl6]晶體,可看做是銨鹽,屬于離子化合物,該晶體中微觀粒子之間的作用力有共價(jià)鍵和離子鍵,答案選AB;
(3)根據(jù)均攤法:每個(gè)O原子被兩個(gè)Ti原子共用、每個(gè)Ti原子被兩個(gè)O原子共用,利用均攤法計(jì)算二者原子個(gè)數(shù)之比為1:1,所以陽離子的化學(xué)式為TiO2+,陽離子的立體結(jié)構(gòu)中Ti-O-Ti為直線型,故O原子的雜化方式為sp雜化;
(4)根據(jù)鈦金合金的化學(xué)式是Ti3Au,大白球位于晶胞的頂點(diǎn)和體心,個(gè)數(shù)為1+8×=2,小黑球位于晶胞的面上,則個(gè)數(shù)為2×6×=6,則大白球?yàn)?/span>Au,位于晶胞的頂點(diǎn)和體心,小黑球?yàn)?/span>Ti,位于晶胞的六個(gè)面上,由于最近的Ti原子距離為,故B原子坐標(biāo)參數(shù)為(,,0);以右圖中C原子為中心,在該晶胞中與C原子次近的原子有4個(gè),根據(jù)晶胞的無隙并置,對稱結(jié)構(gòu)還有4個(gè),故有8個(gè);Ti和Au最近的距離為晶胞頂點(diǎn)的Au到面上的Ti之間的距離,如圖所示,,則晶胞中Ti-Au間最近距離為=pm。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到目的的是
A.吸收易溶于水的氣體B.測定NaOH溶液濃度
C.制備并收集少量NO2D.制取無水AlCl3
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】阿昔洛韋[化學(xué)名稱:9-(2-羥乙氧甲基)鳥嘌呤]是抗非典型肺炎(SARS)的指定藥物之一,其結(jié)構(gòu)如圖所示,有關(guān)阿昔洛韋的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的敘述中正確的是
①1 mol阿昔洛韋在催化劑作用下,最多可與5molH2發(fā)生加成反應(yīng);②屬于芳香烴;③是一種易溶于水的醇;④可以被催化氧化;⑤不能使溴水褪色;⑥可以燃燒;
A. ①②③④⑥B. ②④⑤⑥C. ③④⑤⑥D. ④⑥
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)X、Y、L、M為核電荷數(shù)依次增大的前20號主族元素。X2是最輕的氣體,Y、L與M三種元素的質(zhì)子數(shù)均為5的倍數(shù);卮鹣铝袉栴}:
①X與L組成的最簡單化合物的電子式為_________。
②X與M組成的物質(zhì)為________________(填“共價(jià)”或“離子”)化合物。
③L在周期表中的位置是________________。
(2)1869年俄國化學(xué)家門捷列夫制出第一張?jiān)刂芷诒,到現(xiàn)在形成的周期表經(jīng)過了眾多化學(xué)家的艱辛努力,歷經(jīng)142年。元素周期表體現(xiàn)了元素位構(gòu)性的關(guān)系,揭示了元素間的內(nèi)在聯(lián)系。如圖是元素周期表的一部分,回答下列問題:
①根據(jù)元素周期律,推斷:
a.H3AsO4、H2SeO4的酸性強(qiáng)弱:H3AsO4________(填“>”“<”或“=”)H2SeO4;
b.氫化物的穩(wěn)定性:HCl________(填“>”“<”或“=”)H2S;
c.原子半徑比較:N________(填“>”“<”或“=”)Si
② NaClO的電子式為____________,工業(yè)上制漂白液的原理為________________________(用離子方程式表示)
③從下列試劑中選擇最佳試劑組合,比較C、Si的非金屬性強(qiáng)弱___________________ (可供選擇的藥品有:CaCO3固體、稀硫酸、鹽酸、飽和NaHCO3溶液、硅酸鈉溶液)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氫具有重要意義:
反應(yīng)I(熱裂解):CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1
反應(yīng)II(脫羧基):CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2
已知:反應(yīng)I的活化能為(E5-E2)kJ,反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能為(E5-E3)kJ,反應(yīng)II的活化能為(E4-E2)kJ,反應(yīng)II逆反應(yīng)的活化能為(E4-E1)kJ,E1到E5能量依次增大
(1)△H1+△H2=___________kJ/mol (用有關(guān)E的代數(shù)式表示);
(2)在不同溫度下,向密閉容器中充入等量醋酸蒸汽,反應(yīng)相同時(shí)間后,測得各氣體的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示:
①約650℃之前,氫氣產(chǎn)率低于甲烷的原因是;________________________________;
②約650℃之后,隨著溫度升高后,氫氣產(chǎn)率高于甲烷的原因是:___________;(填編號)
a. 反應(yīng)II速率減慢
b. 反應(yīng)I速率加快的程度比反應(yīng)II大
c. 反應(yīng)I正向移動(dòng),而反應(yīng)II逆向移動(dòng)
d. 反應(yīng)I正向移動(dòng)的程度大于反應(yīng)II正向移動(dòng)的程度
③根據(jù)圖像分析,該容器中一定發(fā)生了另外的副反應(yīng),理由是:______________。
(3)投入一定量的乙酸,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
溫度(℃) | 催化劑 | CH3COOH轉(zhuǎn)化率 | H2的選擇性 |
550 | 甲 | 14.5 | 40.2 |
550 | 乙 | 11.1 | 62.1 |
600 | 甲 | 11.2 | 41.2 |
600 | 乙 | 10.3 | 63.3 |
(H2的選擇性:轉(zhuǎn)化的CH3COOH中生成H2的百分比)
①表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對CH3COOH轉(zhuǎn)化成H2的選擇性有顯著的影響,其原因是________。
②有利于提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為H2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________。
A.使用催化劑甲 B.使用催化劑乙
C.升高反應(yīng)溫度 D.增加反應(yīng)物的濃度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一氯甲烷與苯的反應(yīng)如圖所示(無機(jī)小分子產(chǎn)物略去)。下列說法正確的是
A.該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)
B.a與溴水在鐵作催化劑條件下反應(yīng)生成溴苯
C.b中最多有14個(gè)原子共平面
D.b的二氯代物有10種結(jié)構(gòu)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,可將工業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變成重要的化工原料;卮鹣铝袉栴}:
(1)可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3,FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備。
①寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式:__________________________。
②若酸性FeCl2廢液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol∕L,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol∕L,c(Cl-)=5.3×10-2 mol∕L,則該溶液的pH約為_________。
③FeCl3凈水的原理是:___________________________(用離子方程式及適當(dāng)文字回答);
(2)可用廢鐵屑為原料,按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵(PFS),PFS是一種新型的
絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。
①酸浸時(shí)最合適的酸是______________。
②反應(yīng)釜中加入的氧化劑,下列試劑中最合適的是____________(填標(biāo)號)。
a.HNO3 b.KMnO4 c.Cl2 d.H2O2
檢驗(yàn)其中Fe2+是否完全被氧化,應(yīng)選擇__________(填標(biāo)號)。
a.K3[Fe(CN)6]溶液 b.Na2SO3溶液 c.KSCN溶液
③生成PFS的離子方程式為:xFe3++yH2O Fex(OH)y(3x-y)++yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是____________(填標(biāo)號)。
a.加入NaHCO3 b.降溫 c.加水稀釋 d.加入NH4Cl
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知HCN有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。
a.碳與鎂形成的1mol化合物Q與水反應(yīng),生成2molMg(OH)2和1mol烴,該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9:1, Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
b.NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理:
①.NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl
②.NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
完成下列填空:
①寫出第二次氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 __________________________
②(CN)2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似。(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成_________和H2O。
③處理200 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實(shí)際至少需NaClO___ g(實(shí)際用量應(yīng)為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫和鋅及其化合物用途廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硫原子的價(jià)電子排布圖為__________________。
(2)已知基態(tài)鋅、銅的電離能如表所示:
電離能/kJ·mol1 | I1 | I2 |
Cu | 746 | 1958 |
Zn | 906 | 1733 |
由表格數(shù)據(jù)知,I2(Cu)>I2(Zn)的原因是____________________________________。
(3)H2O分子中的鍵長比H2S中的鍵長__________(填“長”或“短”)。H2O分子的鍵角比H2S的鍵角大,其原因是____________________________________。
(4)S8與熱的濃NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2S3,S32-的空間構(gòu)型為__________________。
(5)噻吩()廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)。
①噻吩分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為,則噻吩分子中的大π鍵應(yīng)表示為______________。
②噻吩的沸點(diǎn)為84 ℃,吡咯()的沸點(diǎn)在129~131 ℃之間,后者沸點(diǎn)較高,其原因是____________________________。1 mol吡咯含__________mol σ鍵。
(6)硫化鋅是一種半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
已知:硫化鋅晶體密度為d g·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則Zn2+和S2-之間的最短核間距(x)為__________nm(用代數(shù)式表示)。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com