【題目】金屬鈦(Ti)被譽(yù)為21世紀(jì)金屬，具有良好的生物相容性，它兼具鐵的高強(qiáng)度和鋁的低密度。其單質(zhì)和化合物具有廣泛的應(yīng)用價(jià)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(lái)越多地成為黃金的代替品。以TiCl4為原料，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可以制得Ti3N4和納米TiO2 (如圖1)。

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

10540

13630

請(qǐng)回答下列問(wèn)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(hào))，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(gè)實(shí)例如圖2所示�；衔锛椎姆肿又幸粋�(gè)苯環(huán)的σ鍵有____個(gè)，化合物乙中碳，氧，氮三個(gè)原子對(duì)應(yīng)的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____________。

（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×10-10 cm，則該氮化鈦的密度為______ g·cm－3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，只列計(jì)算式)。

（5）圖3中Ti3+可形成配位數(shù)為6的空間構(gòu)型，問(wèn)它構(gòu)成的立體構(gòu)型為______面體。

【答案】3d24s2 Mg 12 12 N > O >C 八

【解析】

（1）Ti 是22號(hào)元素，其原子核外有22個(gè)電子，3d、4s電子為其外圍電子，根據(jù)構(gòu)造元素書寫其外圍電子排布式；
(2)M是短周期金屬元素，根據(jù)其電離能知，該金屬位于第IIA族，能還原四氯化鈦，說(shuō)明其金屬性較強(qiáng)，為Mg；該金屬晶體的堆積模型為六方最密堆積，配位數(shù)=38；
(3) 化合物甲的分子中一個(gè)苯環(huán)含有7個(gè)碳碳鍵的σ鍵和5個(gè)碳?xì)鋯捂I的σ鍵；

同一周期元素，隨著核電荷數(shù)遞增，原子半徑減小，失電子能力降低，第一電離能增大，但由于N元素原子軌道的半滿的結(jié)構(gòu)的能量比較低，導(dǎo)致第一電離能比相鄰元素的大；
(4)根據(jù)均攤法，可以知道該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為：6+8=4，該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為：1+12，所以晶胞的質(zhì)量m=4g，而晶胞的體積V=(2a10-10)3cm3，所以晶體的密度=； (5)由圖3可知，Ti3+可形成配位數(shù)為6的空間構(gòu)型，6個(gè)N3-構(gòu)成的立體構(gòu)型為八面體。

(1)Ti為22號(hào)元素，原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，其3d、4s能級(jí)上的電子為其價(jià)電子，這兩個(gè)能級(jí)上分別含有2個(gè)電子，則該原子價(jià)電子排布式為3d24s2，

因此，本題正確答案是：3d24s2；
(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)=38=12；
因此，本題正確答案是：Mg；12；
(3) 化合物甲的分子中一個(gè)苯環(huán)含有7個(gè)碳碳鍵的σ鍵和5個(gè)碳?xì)鋯捂I的σ鍵，共12個(gè)σ鍵；
同一周期元素，隨著核電荷數(shù)遞增，第一電離能增大，但由于N元素原子軌道的半滿的結(jié)構(gòu)的能量比較低，導(dǎo)致第一電離能比相鄰元素的大，碳，氧，氮三個(gè)原子對(duì)應(yīng)的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N > O >C；
因此，本題正確答案是：12； N > O >C；
(4) 根據(jù)均攤法，可以知道該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為：6+8=4，該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為：1+12=4，所以晶胞的質(zhì)量m=4g，而晶胞的體積V=(2a10-10)3cm3，所以晶體的密度==4g (2a10-10)3cm3= g·cm－3，

因此，本題正確答案是：；
(5) 由圖3可知，Ti3+可形成配位數(shù)為6的空間構(gòu)型，6個(gè)N3-構(gòu)成的立體構(gòu)型為八面體，

因此，本題正確答案是：八。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. W、 X、 Q 的原子半徑依次減小 B. Y 的最高價(jià)氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸

C. W 和 Z 可能形成化合物W3Z8 D. Q、 X、 Z 可能形成離子化合物

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A. (4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1 B. (6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1

C. (4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1 D. (4c+5d-4a-12b) kJ·mol-1

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【題目】已知?dú)鈶B(tài)烴A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25 g·L－1，C能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)， E與B、D均能發(fā)生酯化反應(yīng)。有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

請(qǐng)回答：

(1) F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。

(2) A→B的反應(yīng)類型______。

(3) C→D的化學(xué)方程式______。

(4) 下列說(shuō)法不正確的是______。

A．將金屬鈉投入B中，金屬鈉沉入底部，并緩慢的放出氣泡

B．2 mol F可以反應(yīng)產(chǎn)生1 mol環(huán)狀化合物，其分子式為C4H6O5

C．G加入NaHCO3溶液中會(huì)產(chǎn)生氣體

D．1 mol H可以與含2 mol NaOH的水溶液完全反應(yīng)

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【題目】球形納米銀粉是一種重要的無(wú)機(jī)功能材料，被廣泛應(yīng)用于裝飾材料、電接觸材料、感光材料、催化劑、醫(yī)藥和抗菌材料等眾多領(lǐng)域。從含Ag+的廢定影液中回收并制備球形納米銀粉工藝流程圖如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)硝酸中所含元素的原子半徑由小到大的順序：____________；Na在周期表中的位置： _____________；N2H4的電子式：______________。

(2)為使Na2S溶液中的值減小，可加入的物質(zhì)是__________。

A.鹽酸 B.適量KOH C.適量NaOH D.適量CH3COONa

(3)寫出置換過(guò)程的離子反應(yīng)方程式 _____________________________________。

(4)若氧化精制過(guò)程產(chǎn)生等體積的NO2和NO混合氣體，寫出HNO3與Ag反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________。

(5)下圖分別是HNO3濃度、浸取時(shí)間對(duì)銀回收的影響，則最佳的濃度和時(shí)間分別是_____%；___min。

(6)加入N2H4·H2O還原前要將AgNO3溶液的pH調(diào)節(jié)至5～6，得到Ag的產(chǎn)率最高，pH>6時(shí)，銀的產(chǎn)率降低的原因?yàn)?/span>__________________________。

(7)常溫下，取上述AgNO3溶液滴加到物質(zhì)的量濃度均為0.2mol/L NaNO2和CaCl2的混合溶液中(忽略溶液體積變化)，當(dāng)AgNO2開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中c(Cl-)=__________mol/L［已知：常溫下，Ksp(AgNO2)=2×10-8 ，Ksp(AgCl)=1.8×10-10］

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【題目】為了探究和驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)，某研究性學(xué)習(xí)小組以MnO2和濃鹽酸為主要原料，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(其中a是連有注射器針頭的橡皮管，針頭已插入并穿過(guò)橡皮塞)進(jìn)行了研究。

（資料：氯氣與鐵反應(yīng)制取氯化鐵要在無(wú)水條件下進(jìn)行）

試回答下列問(wèn)題：

（l）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________

（2）裝置B中的試劑為_________，裝置D里的藥品是________

（3）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________

（4）反應(yīng)開(kāi)始后，裝置E中玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為_______________________________；可以檢驗(yàn)生成物中有Fe3+的試劑是__________．

（5）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________

（6）利用氯氣可以制得漂白粉，漂白粉的有效成份是_______________（寫化學(xué)式）。

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【題目】將一小塊鈉用小刀切開(kāi)，可以看到表面光亮，但很快變暗，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________，若將鈉塊放到石棉網(wǎng)上加熱會(huì)生成______色固體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，該固體遇水會(huì)有無(wú)色無(wú)味的氣體生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，將氯氣通入反應(yīng)后的溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

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【題目】NH3及其鹽都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為________。

(2)如圖，裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，A、B為體積相等的兩個(gè)燒瓶。

①先打開(kāi)旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是___________________________，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1；

②再打開(kāi)旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是___________________________。

(3)為了探究某一種因素對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響，限制使用的試劑與儀器為固體NH4Cl，蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、PH計(jì)、溫度計(jì)、恒溫水浴槽(可控制溫度)，某同學(xué)擬定了如下實(shí)驗(yàn)表格:

①該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄?/span>_____________對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。

②按實(shí)驗(yàn)序號(hào)1所擬數(shù)據(jù)計(jì)算NH4Cl水解反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為___________(只列出算式，忽略水自身電離的影響)。

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