【題目】鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為_____,與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素分別是____(填元素符號(hào))。

(2)在濃的TiCl 3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體,該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為15,則該配合物的化學(xué)式為______; 1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目_______。

(3)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

①組成M的元素中,電負(fù)性最大的是_________(填名稱)。

M中非金屬元素的第一電離能大小順序_________。

M中不含________(填代號(hào))。

aπ bσ c.離子鍵 d.配位鍵

(4)金紅石(TiO 2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞是典型的四方晶系,結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。

AB、C的原子坐標(biāo)分別為A(00,0)、B(0.69a0.69a,c)、C(a,a,c),則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a,____,___);鈦氧鍵的鍵長d=______(用代數(shù)式表示)。

【答案】3d24s2 NiGe、Se [TiCl(H2O)5] Cl2·H2O 18NA O>Cl>H>C C 0.81a 0.5c 0.31×a

【解析】

(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,其價(jià)電子排布式為3d24s2;

(2)濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體,晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為15,另一種配體為H2O,三個(gè)Cl-,一個(gè)在內(nèi)界,兩個(gè)在外界,滿足電中性;

(3)M中含有的元素有:Ti,Cl,O,C,H;②M中的非金屬元素有Cl,O,C,H,同一周期,從左到右,元素的第一電離能逐漸增大,但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素;同一主族,從上到下,第一電離能逐漸減。虎M中含有共價(jià)鍵,配位鍵,共價(jià)單鍵為σ鍵,共價(jià)雙鍵中一根為σ鍵,一根為π鍵,據(jù)此分析解答;

(4)根據(jù)A、B、C的原子坐標(biāo),坐標(biāo)系原點(diǎn)選取為A,根據(jù)立體幾何知識(shí)分析D的原子坐標(biāo)并計(jì)算鈦氧鍵鍵長d。

(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,其價(jià)電子排布式為3d24s2,與鈦同周期元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有NiGe,Se,共3種,故答案為:3d24s2Ni、Ge、Se

(2)濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體,晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為15,另一種配體為H2O,三個(gè)Cl-,一個(gè)在內(nèi)界,兩個(gè)在外界,滿足電中性,所以配離子為:[TiCl(H2O)5]2+,該配合物的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5] Cl2·H2O,1mol該配合物中含有6mol配位鍵,6mol水分子中含有12molH-O鍵,因此σ鍵的數(shù)目為18NA,故答案為:[TiCl(H2O)5] Cl2·H2O;18NA;

(3)M中含有的元素有:TiCl,O,C,H,非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,其中電負(fù)性最大的是O,故答案為:氧;

M中的非金屬元素有ClO,C,H,同一周期,從左到右,元素的第一電離能逐漸增大,但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素;同一主族,從上到下,第一電離能逐漸減小,因此第一電離能O>Cl>H>C,故答案為:O>Cl>H>C;

M中含有共價(jià)鍵,配位鍵,共價(jià)單鍵為σ鍵,共價(jià)雙鍵中一根為σ鍵,一根為π鍵,所以M中不含離子鍵,故答案為:c;

(4)A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(00,0)、B(0.69a0.69a,c)C(a,ac),坐標(biāo)系原點(diǎn)選取點(diǎn)A,O2-作變形六方最緊密堆積,Ti4+在晶胞頂點(diǎn)及體心位置,O2-在晶胞上下底面的面對(duì)角線方向各有2個(gè),在晶胞半高的另一個(gè)面對(duì)角線方向也有兩個(gè),中間半層的結(jié)構(gòu)為(俯視圖)l即為鈦氧鍵的鍵長d,根據(jù)幾何知識(shí),則D點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.19a,0.81a,0.5c);金紅石晶胞中,上底面結(jié)構(gòu)為:(俯視圖),根據(jù)上底面結(jié)構(gòu),d=(a-0.69a)×=0.31×a,故答案為:0.81a 0.5c; 0.31×a。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(  )

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 LCH3Cl含極性鍵數(shù)目為2NA

B. 甲基的碳原子雜化軌道類型是sp2,每摩爾甲基含9NA電子

C. 等質(zhì)量的葡萄糖和乙酸所含碳原子數(shù)均為NA/30

D. 有機(jī)物()中最多有6個(gè)原子在同一直線上

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【題目】肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)N≡N942、O=O500、N—N154,則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是:

A. 194 B. 391 C. 516 D. 658

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

A. 0.1 mol·L1NaOH溶液:Na+、K+、

B. 0.1 mol·L1FeCl2溶液:K+Mg2+、、

C. 0.1 mol·L1K2CO3溶液:Na+、Ba2+Cl、OH

D. 0.1 mol·L1H2SO4溶液:K+、

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅(SiHCl3)是制備甲硅烷的重要原料;卮鹣铝袉栴}:

(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:

Si(s)4HCl(g)=SiCl4(g)2H2(g) H-241kJ/mol

SiHCl3(g)HCl(g)=SiCl4(g)H2(g) H-31kJ/mol

以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是 ___。

(2)鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑,遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2,請(qǐng)寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式____LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作_______(氧化還原”)劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰(LiAlH4)制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _________

(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

353.15K時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率為____,該反應(yīng)是____反應(yīng)(填放熱”“吸熱)。

323.15K時(shí),要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的最佳措施是____。

(4)比較a、b處反應(yīng)速率的大小:Va ___Vb (填”“)。已知反應(yīng)速率V=K1x2SiHCl3,V=K2xSiH2Cl2xSiCl4,K1,K2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在353.15K時(shí)K1/K2 ____(保留3位小數(shù))。

(5)硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3,室溫下,0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液,堿性更強(qiáng)的是 ___,其原因是____。已知:H2SiO3 :Ka1=2.0×10-10、Ka2=2.0×10-12H2CO3 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】圖甲中①②③④表示不同化學(xué)元素所組成的化合物,圖乙表示由四個(gè)單體構(gòu)成的化合物。以下說法不正確的是(  )

A. 若圖甲中的②大量存在于皮下和內(nèi)臟器官周圍等部位,則②是脂肪

B. 若圖甲中④能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能,則④可用無水乙醇提取

C. 圖乙中若單體是氨基酸,則該化合物徹底水解后的產(chǎn)物中氧原子數(shù)增加3個(gè)

D. 圖乙中若單體是四種脫氧核苷酸,則該化合物徹底水解后的產(chǎn)物有5種

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【題目】實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。

資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。

(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)

①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是________________(錳被還原為Mn2+)。

②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。_______

③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有

3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有________________。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)

①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:

方案Ⅰ

取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。

方案Ⅱ

用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。

i.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,還可能由________________產(chǎn)生(用方程式表示)。

ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗滌的目的是________________

②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,Cl2的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是________________。

③資料表明,酸性溶液中的氧化性,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性。若能,請(qǐng)說明理由;若不能,進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

理由或方案:________________。

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【題目】異丙苯氧化法生產(chǎn)丙酮和苯酚的合成路線如下,各反應(yīng)的原子利用率均為100%。下列說法正確的是

A. X的分子式為C3H8B. Y與異丙苯可用酸性KMnO4溶液鑒別

C. CHPCH3COOH含有相同的官能團(tuán)D. 可以用分液的方法分離苯酚和丙酮

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示裝置中觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗、N棒變細(xì),以此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),其中可以成立的是

選項(xiàng)

M

N

P

A

稀硫酸溶液

B

稀鹽酸溶液

C

硝酸銀溶液

D

硝酸鐵溶液

A.AB.BC.CD.D

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