【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,其單質(zhì)及化合物在航天、軍事、航海、醫(yī)疔等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子軌道表示式為___________。

(2)化學(xué)式為[Ti(H2O)6]Cl3的綠色晶體是TiCl3的六水合物的一種晶型,該晶體中,與Ti3+形成配位鍵的原子是___________ (填元素符號(hào)),該原子的雜化類型為___________雜化,該晶體所含元素中,電負(fù)性最大的元素是___________ (填元素符號(hào))。

(3)化學(xué)式為[Ti(H2O)5 Cl]Cl2·H2O的綠色晶體是TiCl3的六水合物的另一種晶型,取1mol該晶體溶于水配成500mL溶液,加入足量AgNO3溶液使Cl-完全沉淀,消耗AgNO3的物質(zhì)的量為___________mol。

(4)鈦與鹵素形成的化合物的熔沸點(diǎn)如下表所示,

TiCl4、TiBr4、TiI4的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)呈現(xiàn)一定變化規(guī)律的原因是______________________。

(5)TiO2能溶濃硫酸并析出一種離子晶體,已知其中陽(yáng)離子是以鏈狀聚合物形式存在的鈦酰陽(yáng)離子,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,陽(yáng)離子化學(xué)式為___________,寫出一種與SO42-互為等電子體的分子___________。

(6)下圖是鈦晶體在空間的一種堆積方式,此堆積方式名稱為___________,鈦原子的配位數(shù)為__________。已知:a=0.295nm,c=0.469nm,則該鈦晶體的密度為___________g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出計(jì)算式即可)。

【答案】 O sp3 O 2 TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體,而且組成和結(jié)構(gòu)相似,其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增大,因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高 (TiO)n2n+ 或(TiO2+) CCl4 SiCl4 六方最密堆積 12 48×6/[×(2.95×10-8)2×4.69×10-8NA]

【解析】

(1)根據(jù)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子為3d24s2,畫出其價(jià)電子軌道表示式;

(2) [Ti(H2O)6]Cl3晶體中,與Ti3+形成配位鍵的原子是O,O原子的雜化類型為sp3;晶體所含元素中,電負(fù)性最大的元素是O。

(3)取1mol綠色晶體[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O溶于水配成500mL溶液,溶液中含有2mol氯離子,據(jù)此進(jìn)行計(jì)算;

(4)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增大,熔沸點(diǎn)越高;

(5) Ti與O的個(gè)數(shù)比為1:1,化學(xué)式為(TiO)n2n+ (TiO2+);SO42-中的S屬于sp3雜化,SO42-原子總數(shù)為5,價(jià)層電子總數(shù)為32,據(jù)此規(guī)律寫出與其互為等電子體的分子;

(6)由鈦為六方最密堆積,鈦原子的配位數(shù)為12;該結(jié)構(gòu)中含有的鈦原子個(gè)數(shù)為6個(gè),質(zhì)量為48×6/NAg;求出該結(jié)構(gòu)的體積Vcm3;根據(jù)公式ρ=m/V計(jì)算出該晶體的密度。

(1)鈦原子的核電荷數(shù)為22,其基態(tài)原子核外電子排布為:1s22S22p63s23p63d24s2,其價(jià)電子為3d24s2,價(jià)電子軌道表示式為;

綜上所述本題答案是。

(2)化學(xué)式為[Ti(H2O)6]Cl3的綠色晶體是TiCl3的六水合物的一種晶型,該晶體中,與Ti3+形成配位鍵的原子是O,O原子形成2個(gè)σ鍵和2對(duì)孤電子對(duì),該原子的雜化類型為sp3;同一周期,從左到右,電負(fù)性增大,同一主族,從上到下,電負(fù)性減小,因此該晶體所含元素中,電負(fù)性最大的元素是O。

綜上所述,本題答案是:O,sp3 ,O。

(3)化學(xué)式為[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O的綠色晶體是TiCl3的六水合物的另一種晶型,取1mol綠色晶體溶于水配成500mL溶液,溶液中含有2mol氯離子,加入足量AgNO3使Cl-完全沉淀,消耗AgNO3的物質(zhì)的量為2mol。

綜上所述,本題答案是:2。

(4) 從表中數(shù)據(jù)可知,TiCl4、TiBr4、TiI4三種鹵代物的熔點(diǎn)沸點(diǎn)隨著相對(duì)分質(zhì)量的增大而增大,原因是TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體,而且組成和結(jié)構(gòu)相似,其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增大,因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高;

綜上所述,本題答案是:TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體,而且組成和結(jié)構(gòu)相似,其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增大,因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高。

(5) Ti與O的個(gè)數(shù)比為1:1,化學(xué)式為(TiO)n2n+ (或TiO2+),SO42-中的S的σ電子對(duì)數(shù)為4,無(wú)孤對(duì)電子,故價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,屬于sp3雜化;SO42-原子總數(shù)為5,價(jià)層電子總數(shù)為32,與其互為等電子體的分子為CCl4、SiCl4等。

綜上所述,本題答案是(TiO)n2n+ (或TiO2+) ,CCl4、SiCl4等。

(6)由鈦的空間堆積方式可知其為六方最密堆積,鈦原子的配位數(shù)為12;該結(jié)構(gòu)中含有的鈦原子個(gè)數(shù)為6個(gè),質(zhì)量為48×6/NAg;該結(jié)構(gòu)的體積為:[×(2.95×10-8)2×4.69×10-8]cm3;則該晶體的密度為:48×6/[×(2.95×10-8)2×4.69×10-8NA] g·cm-3;

綜上所述,本題答案是:六方最密堆積,12,48×6/[×(2.95×10-8)2×4.69×10-8NA]。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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該小組先查閱資料知:NO、NO2能被酸性高錳酸鉀氧化為NO3。

(1)裝置A中用于盛放濃硝酸的儀器名稱為__________,裝置D中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________。

(2)①裝置C中所裝的液體需滿足的條件是____________________。

②其作用為____________________

(3)裝置E的作用是____________________。

(4)為測(cè)定制得樣品中NaNO2的含量,該實(shí)驗(yàn)中需配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液并酸化,應(yīng)選擇__________(填化學(xué)式)來(lái)酸化KMnO4溶液。

(5)已知:在酸性溶液中,NO2可將MnO4還原為Mn2+。為測(cè)定樣品中亞硝酸鈉的含量,該小組稱取4.0g樣品溶于水配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.100mol·L-1的酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,消耗20.00mL酸性KMnO4溶液(雜質(zhì)不反應(yīng))。滴定過(guò)程中酸性KMnO4溶液的作用是____________________,所得樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

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【題目】下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論不正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

A

A1C13溶液中逐滴滴入NaOH 液至過(guò)量,然后通入CO2氣體

先出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀消失,最后又出現(xiàn)白色沉淀

Al(OH)3是兩性氫氧化物,但不能溶解在某些弱酸中

B

向濃度均為0.1mol/LMgCl2、 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水

先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]

C

Na2CO 3溶液中加入濃鹽酸將產(chǎn)生的氣體通入硅酸鈉溶液中

產(chǎn)生白色渾濁

酸性:鹽酸>碳酸>硅酸

D

向盛有KI3溶液的兩試管中分別加入淀粉溶液和AgNO3溶液

前者溶液變藍(lán)色,后者有黃色沉淀

KI3溶液中存在I3-I2+I-平衡

A. A B. B C. C D. D

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【題目】下列關(guān)于苯酚的敘述中,正確的是 (   )

A.純凈的苯酚是粉紅色晶體B.苯酚不溶于水

C.苯比苯酚容易發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)D.可用濃溴水鑒別苯和苯酚

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【題目】(1)烷烴分子可看成由—CH3—CH2、等結(jié)合而成的。試寫出同時(shí)滿足下列條件的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________ ,此烷烴可由烯烴加成得到,則該烯烴可能有___________種。

分子中同時(shí)存在上述4種基團(tuán);② 分子中所含碳原子數(shù)最少;

該烷烴的一氯代物同分異構(gòu)體的數(shù)目最少。

(2)碳原子數(shù)為8的單烯烴中,與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu),符合條件的單烯烴有_______種。

(3)已知烯烴通過(guò)臭氧氧化并經(jīng)鋅和水處理得到醛或酮。例如:

CH3CH2CHO+

上述反應(yīng)可用來(lái)推斷烴分子中碳碳雙鍵的位置。

某烴A的分子式為C6H10,經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)化生成,則烴A的結(jié)構(gòu)可表示為_______________

(4) 請(qǐng)寫出物質(zhì)與足量的金屬鈉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。

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【題目】將過(guò)量的0.2g銅粉與5mL1 molL1FeCl3溶液混合,充分振蕩,溶液棕黃色變淺,溶液變綠,有灰白色固體出現(xiàn)。通過(guò)查閱資料,初步認(rèn)為灰白色固體可能含CuCl(CuCl白色晶體,不溶于水、硫酸、稀硝酸,溶于氨水、濃鹽酸溶液中,生成絡(luò)合物)。為進(jìn)一步探究灰白色固體是否含CuCl,進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)。已知:① CuCl+2NH3H2O[Cu(NH3)2]++Cl+2H2O(無(wú)色溶液) 提供的試劑:稀HNO3、AgNO3溶液、氨水、KSCN溶液

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)生成CuCl的化學(xué)方程式____________________________________。

(2)下列為常見的分離裝置(裝置中的其他儀器忽略),從上述溶液中分離出固體混合物,應(yīng)選用的相應(yīng)裝置中的儀器名稱是_______________

A. B. C. D. E. F.

(3)提純灰白色固體:將固體混合物用蒸餾水洗滌以除去固體表面的Fe3+、Cl。為檢驗(yàn)固體混合物是否洗滌干凈,最佳方案是檢驗(yàn)洗滌液中是否含有_______(填離子符號(hào)),理由是_____________________________________________。

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)得到的灰白色固體中含有CuCl,該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的試劑為____________________。

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得灰白色固體混合物質(zhì)量為a g,其中CuCl b g。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還有CuCl2生成,則生成CuCl2的物質(zhì)的量是____________(列出計(jì)算式即可)。

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