【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)
氮化钛( Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金代替品。以TiCl4为原料,经过一系列反应(如图所示),可以制得Ti3N4和纳米TiO2请回答下列问题:
(1)反应①为置换反应,写出该反应的化学方程式 ;TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上,则TiCl4的空间构型为 。
(2)元素周期表中Ti元素位于第 周期 族。与Ti相邻的元素Zr的基态原子外围电子排布式为 ,
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米Ti02催化的一个实验如图所示。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子个数为 ,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该氮化钛晶胞中
含有 个N原子,晶胞中N、Ti之间的最近距离为
a pm,则该氮化钛的密度为 g.cm-3(NA为阿
伏加德常数的数值,只列算式)。
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关于原电池的叙述正确的是( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属
B.原电池是把化学能转变为电能的装置
C.在铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.18 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出
D.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应
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如图把气体缓慢通过盛有足量试剂的试剂瓶A,在试管B中可以观察到明显现象的是( )
选项 | 气体 | A中试剂 | B中试剂 |
A | SO2、CO2 | 酸性KMnO4溶液 | 品红溶液 |
B | Cl2、HCl | 浓硫酸 | KI淀粉溶液 |
C | NH3、CO2 | 浓硫酸 | 酚酞试液 |
D | O2、NO2 | 酸性KMnO4溶液 | 溴的CCl4溶液 |
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现取25.6 g Cu与200mL某浓度的浓HNO3反应,当铜完全溶解后,收集到产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积共11.2 L,则:
(1)NO2的体积为 L
(2)反应中消耗HNO3的物质的量为 mol
(3)向溶液中加入500mL、4mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol·L-1
(4)写出铜与浓硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移
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短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
B.原子半径的大小顺序为:rx> rY> rz> rQ
C,离子Y2-和Z3+山的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强
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下列实验操作与预期实验目的或实验结论不一致的是
选项 | 实验操作及现象 | 实验目的或结论 |
A | 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色 | 可证明氧化性:H2O2比Fe3+强 |
B | 在0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,加2滴酚酞显浅红色,微热,溶液颜色加深 | 验证盐类水解反应是吸热反应 |
C | 将一定量的NaNO3和KCl的混合液加热并 浓缩至有晶体析出时,趁热过滤 | 得到NaCl晶体 |
D | 苯酚钠溶液中通入足量二氧化碳产生浑浊 | 苯酚的酸性弱于碳酸 |
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水杨酸酯E为紫外线吸收剂,可用于配制防晒霜。E的一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)A是分子式为C4H10O的一元醇,分子中只有一个甲基。F与A互为同分异构体,F的核磁共振氢谱图有2组峰,且峰面积比为9:1。则F与浓HBr溶液共热生成有机物的结构简式为 。
(2)B能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应,该反应的化学方程式为 。
(3)C中所含官能团的名称为 ,若要检验C中所含官能团,一次取样检验,按使用试剂的先后顺序,下列选项中组 (填字母编号)更为合理。
a.银氨溶液、溴水 b.溴水、银氨溶液
c.银氨溶液、稀盐酸、溴水 d.溴水、氢氧化钠溶液、银氨溶液
(4) 第③步的反应类型为 。
(5)同时符合下列条件的水杨酸的同分异构体有 种。
a.分子中含有6个碳原子在同一条直线上
b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的含氧官能团
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常温条件下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.使石蕊试液变红的溶液中:Fe2+、NO、SO42—、Na+
B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO、K+
C.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:NH、Cl-、SO42—、Al3+
D.c(Al3+)=0.1 mol/L的溶液中:K+、Cl-、SO42—、CO32-
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已知铅蓄电池Pb + PbO2 + 2H2SO4 ==2PbSO4 + 2H2O 在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。下列说法中正确的是
A.标有“+”的接线柱,充电时作阳极,放电时作负极
B.放电时PbO2作正极,电池工作一段时间后电解质溶液密度会减少
C.充电时电路中通过0.1mol电子时,电解质溶液有0.2molH2SO4 产生
D.充电时阳极中PbSO4 被还原为PbO2
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