【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/kJmol1

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(fù)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gcm3(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/kJmol1

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(fù)性隨著原子序數(shù)依次增加電負(fù)性逐漸增大,所以它們的電負(fù)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×10103cm3,所以晶體的密度ρ=4× g÷(2a×10103cm3= gcm3;

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.

練習(xí)冊系列答案
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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(jìn)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(jìn)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、BC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。

________________,______;________________,______;______________________;

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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(jìn)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(jìn)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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A. 反應(yīng)在c點達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 反應(yīng)物濃度:a點小于b

C. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

D. Δt1Δt2時,SO2的轉(zhuǎn)化率:ab段小于bc

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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,
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(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____

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(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(
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【題目】下列各溶液中所含的Cl-1molCaCl2溶液中Cl-數(shù)目相同的是

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