【題目】鈦(Ti)被稱為“未來金屬”，廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、生物材料等領(lǐng)域。鈦的氯化物有如下轉(zhuǎn)變關(guān)系：2TiCl3TiCl4↑+TiCl2回答下列問題。

(1)某同學(xué)所畫基態(tài) Cl-的外圍電子排布圖為，這違反了____________

(2)從結(jié)構(gòu)角度解釋 TiCl3中Ti(III)還原性較強(qiáng)的原因____________。

(3)鈦的氯化物的部分物理性質(zhì)如下表：

氯化物

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

溶解性

TiCl4

-24

136

可溶于非極性的甲苯和氯代烴

TiCl2

1035

1500

不溶于氯仿、乙醚

①TiCl4與TiCl2的晶體類型分別是____________。

②TiCl4與SO42-互為等電子體，因?yàn)樗鼈?/span>____________相同；SO42-中心原子以3s軌道和3p軌道雜化。

(4)Ti的配合物有多種。Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-的配體所含原子中電負(fù)性最小的是__________；Ti(NO3)4的球棍結(jié)構(gòu)如圖，Ti的配位數(shù)是_____________

(5)鈣鈦礦(CaTiO3)是自然界中的一種常見礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖：

①設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的值，計(jì)算一個(gè)晶胞的質(zhì)量為______________g.

②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積，Ti4+與O2-相切，則=_________。

【答案】泡利原理 +3價(jià)Ti外圍電子為3d1，失去一個(gè)電子后，3d能級(jí)處于全空穩(wěn)定狀態(tài) 分子晶體；離子晶體 原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù) H 8 -1或0.414

【解析】

(1)根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律分析；

(2)根據(jù)原子核外各個(gè)電子層排布處于全滿、半滿或全空時(shí)穩(wěn)定分析；

(3)①根據(jù)分子晶體熔沸點(diǎn)低，易溶于某些溶劑中，而離子晶體熔沸點(diǎn)較高，在有機(jī)溶劑中不能溶解分析判斷；

②根據(jù)等電子體的概念及性質(zhì)分析判斷；

(4)元素的非金屬性越弱，元素的電負(fù)性就越��；結(jié)合圖示中與Ti形成共價(jià)鍵的原子數(shù)目確定其配位體數(shù)目；

(5)①用均攤方法計(jì)算一個(gè)晶胞中含有的各種元素的原子個(gè)數(shù)，然后結(jié)合摩爾質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量關(guān)系計(jì)算晶胞質(zhì)量；

②O2-采用面心立方堆積，則各種離子相對(duì)位置可表示為：，面對(duì)角線為2個(gè)O2-半徑與2個(gè)Ti4+的半徑，晶胞邊長(zhǎng)為2個(gè)O2-半徑，據(jù)此分析解答。

(1)Cl是17號(hào)元素，核外電子排布為2、8、7，Cl原子獲得1個(gè)電子變?yōu)?/span>Cl-，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)Cl-核外電子排布式是1s22s22p63s23p6，3p亞層有3個(gè)能量相同的軌道，每個(gè)軌道最多容納2個(gè)自旋方向相反的電子，這樣排布使離子能量最低，穩(wěn)定，故基態(tài) Cl-的外圍電子排布圖為，而則違背了泡利不相容原理；

(2)Ti是22號(hào)元素，外圍電子排布是3d24s2，TiCl3中Ti的化合價(jià)為+3價(jià)，+3價(jià)Ti外圍電子為3d1，當(dāng)其再失去一個(gè)電子后，3d能級(jí)處于全空的穩(wěn)定狀態(tài)，因此TiCl3中Ti(III)還原性較強(qiáng)；

(3)根據(jù)表格性質(zhì)可知TiCl4熔沸點(diǎn)低，易溶于有機(jī)溶劑，則TiCl4是由分子構(gòu)成的分子晶體；而TiCl2熔沸點(diǎn)較高，在乙醇、乙醚中不能溶解，說明TiCl2的晶體類型屬于離子晶體；

②TiCl4與SO42-的原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相等，因此二者互為等電子體；

(4)在Ti的多種配合物Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-中，配體分別是CO、H2O、F-，其中含有的非金屬性元素有C、O、H、F，元素的非金屬性：F>O>C>H，元素的非金屬性越弱，其電負(fù)性就越小，故上述所含非金屬元素原子中電負(fù)性最小的是H；根據(jù)Ti(NO3)4的球棍結(jié)構(gòu)圖示可知Ti的配位數(shù)是8；

(5)①在一個(gè)晶胞中含有Ca2+離子數(shù)目是1；含有Ti4+離子數(shù)目為8=1，含有的O2-數(shù)目為12=3，則一個(gè)晶胞中含有1個(gè)CaTiO3，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量為=g；

②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積，Ti4+與O2-相切，則晶胞邊長(zhǎng)為L=2r(O2-)，晶胞的面對(duì)角線 L=2r(O2-)+2r(Ti4+)，故r(O2-)=L，r(Ti4+)=L- L ，所以=0.404。

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】制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”。“爛板液”中除含硝酸鋅外，還含有自來水帶入的Cl－和Fe3+，在實(shí)驗(yàn)室里，用“爛板液制取ZnSO47HO的過程如圖所示

（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時(shí)還原產(chǎn)物為N2O，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是_________

（2）若步驟①的pH＞12，則Zn(OH) 2溶解生成偏鋅酸鈉，Zn(OH) 2溶解的離子方程式為___________________________

（3）濾液D中除了含有OH－離子外，還含有的陰離子有___________（填離子符號(hào)）

（4）若濾液E的pH＝4，c（Zn2＋）＝2mol·L-1,（Fe3＋）＝2.6×10-9mo·L-l試求出Fe（OH）3的溶度積常數(shù)________________（只寫結(jié)果）

（5）已知:①Fe（OH）3（s） Fe3＋（aq）＋3OH－（aq）H＝a kJ mol·L-1

②H2O(l) H＋（aq）＋OH－（aq）H＝b kJ·mol·L-1

若①的溶度積常數(shù)為Ksp，②的離子積常數(shù)為Kw，Fe3＋發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù):K＝______________（用含Kw、Ksp的代數(shù)式表示）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鋅錳干電池的負(fù)極材料是電池殼體的金屬鋅，正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極，電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物，該電池放電過程中產(chǎn)生Mn2O3。利用廢舊電池回收Zn、Mn化合物，對(duì)環(huán)境保護(hù)意義重大。

步驟一：向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水，攪拌，充分溶解，經(jīng)過濾分離得到固體和濾液。

步驟二：處理固體，提取MnO2通過對(duì)獲得的濾渣進(jìn)行灼燒，灼燒的目的是__。灼燒時(shí)用到的實(shí)驗(yàn)儀器有酒精燈、玻璃棒、__。

步驟三：處理濾液，得到ZnCl2·xH2O晶體，再通過將SOCl2與ZnCl2·xH2O晶體混合可制取無水ZnCl2。有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（夾持及加熱裝置略）：

已知：SOCl2是一種常用的脫水劑，熔點(diǎn)-105℃，沸點(diǎn)79℃。140℃以上易分解，與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體。

①儀器A的名稱為__。

②蒸餾燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__。

③為回收剩余的SOCl2并驗(yàn)證生成物中含有SO2。上述儀器接目的連接響序?yàn)?/span>a→__。裝置E中濃硫酸的作用___。

④為提高SOCl2的利用率，該實(shí)驗(yàn)宜采用的加熱方式為__。

⑤討論：將ZnCl2·xH2O晶體置于坩堝中加熱均燒，__（能，不能）得到無水ZnCl2，原因是__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的鹽酸，產(chǎn)生CO2氣體的體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是

A.所得溶液溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為：n(NaHCO3):n(Na2CO3)=2: 1

B.所得溶液溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為：(NaOH):n(Na2CO3)=1: 3

C.原NaOH溶液的濃度為0.1mol/L

D.通入CO2體積為448mL

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖為室溫下某二元酸H2M溶液中H2M、HM-、M2-的濃度對(duì)數(shù)lgc隨pH的變化圖象。下列分析錯(cuò)誤的是

A.該二元酸溶液濃度為0.010 mol/L

B.pH=1.89時(shí)，c(H2M)=c(HM-)>c(M2-)

C.pH=7.0時(shí)，lgc(M2-)-lgc(HM-)=0.77

D.在NaHM溶液中，水的電離受到抑制

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】目前含有元素硒的保健品已開始涌入市場(chǎng)，已知它與氧同主族，而與鈣同周期，下列關(guān)于硒的有關(guān)描述中不正確的是

A.原子序數(shù)為24B.最高價(jià)氧化物為SeO3，為酸性氧化物

C.原子半徑比鈣小D.氣態(tài)氫化物分子式為H2Se，受熱較容易分解

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】FeCl3溶液常用于蝕刻電路板，蝕刻后的酸性溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－等。下列各組離子能在該酸性溶液中大量共存的是（　�。�

A.Na＋、Al3＋、Cl－、SO42-B.Ca2＋、Mg2＋、NO3-、ClO－

C.K＋、NH、SO32-、AlO2-D.Ba2＋、K＋、I－、NO3-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氫氣是一種清潔能源，它的制取與應(yīng)用一直是人類研究的熱點(diǎn)。

(1)用甲醇和水蒸氣在催化劑、加熱條件下制氫的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/mol

①反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自發(fā)進(jìn)行的原因是________。

②將一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合氣體，以相同速率通過裝有不同催化劑的反應(yīng)器。CH3OH轉(zhuǎn)化率隨催化劑的使用時(shí)長(zhǎng)變化如圖1所示，催化劑CuAl2O4與催化劑Cu/Zn/Al相比，優(yōu)點(diǎn)有____________________。

③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可獲得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。為確保Cu2+、Al3+完全沉淀（濃度≤10-5 mol/L），應(yīng)控制混合液pH的最小整數(shù)值為________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。

(2)用Au/ZrO2作催化劑，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氫的原理如圖2所示。反應(yīng)2中生成物M的化學(xué)式為__________________，圖示反應(yīng)中只有氫元素化合價(jià)發(fā)生變化的是反應(yīng)________（填“1”“2”或“3”）。

(3)如圖是電解氨水和KOH混合溶液制氫的裝置示意圖。生成N2的電極反應(yīng)式為______________。

(4)富氧條件下，H2還原NOx包括兩個(gè)階段：第一階段為H2、NOx在催化劑作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>H2O、N2、NH3；第二階段NH3在載體酸的作用下生成NH4+，NH4+將NOx還原為N2。寫出NO與O2的物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí)，NH4+與NO、O2反應(yīng)生成N2的離子反應(yīng)方程式：__________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖裝置閉合電鍵K時(shí)，電流計(jì)A的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答：

（1）丙池是___(填“原電池”或“電解池”)。

（2）乙中Cu極的電極反應(yīng)是___，若電路中有0.02mol電子通過，則甲中a電極溶解的質(zhì)量為___g。

（3）閉合電鍵K一段時(shí)間后，丙池中生成二種氣體和一種堿，則丙池中發(fā)生的總的離子反應(yīng)方程式是___。

（4）如果要給丙中鐵片上鍍上一層Ag，則丙池應(yīng)作何改進(jìn)___。

（5）丙池中反應(yīng)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣2.24L。此時(shí)測(cè)得丙池溶液質(zhì)量實(shí)際減少4.23g，含有堿0.100mol(不考慮氣體在水中的溶解)，則實(shí)際放出氣體的物質(zhì)的量是___mol。

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