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    3．TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地将有机污染物（如甲醛、甲苯等）和含氮化合物（如NH3、CN-等）转化为CO2和N2等小分子物质．
    （1）Ti基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）．
    （2）甲苯中碳原子轨道杂化类型为sp3、sp2．
    （3）氨气极易溶于水，除氨、水分子均为极性分子外，还因为氨分子与水分子可形成分子间氢键．
    （4）含CN-的污水毒性极大，用NaClO先把CN-氧化为CNO-，然后在酸性条件下再将CNO-氧化为无污染的气体．请写出一种与CNO-互为等电子体的分子：N2O或CO2等．
    （5）某含钛配合物的化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2，1mol该配合物中σ键的数目为16 mol或16×6.02×1023．
    （6）某氮化钛晶体的晶胞如下图所示，该晶胞中氮原子配位数为6．

    分析 （1）核电荷数=原子序数，由原子序数可知电子排布，Ti的原子序数为22，原子核外电子数为22，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则书写；
    （2）根据C原子所成σ键数目确定甲苯分子中碳原子轨道的杂化类型，杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数；
    （3）氨气与水分子之间能形成氢键，氨气属于极性分子，氨气能与水反应生成一水合氨，据此分析；
    （4）根据等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子来回答；
    （5）根据配合物结构判断σ键的数目；
    （6）根据晶胞为面心立方堆积计算晶胞中氮原子配位数．

    解答 解：（1）Ti的原子序数为22，原子核外电子数为22，位于第四周期第ⅣB族，最后填充d电子，电子排布为：1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2），
    故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）；
    （2）甲苯分子中甲基中C原子成4个σ键数，采取sp3杂化，苯环中碳原子杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化，
    故答案为：sp3、sp2；
    （3）氨分子是极性分子，水是极性溶剂，由相似相溶原理可知，氨气易溶于水，氨气能与水反应生成一水合氨，使氨气溶解度增大，氨气与水分子之间能形成氢键，使氨气溶解度增大，
    故答案为：氨分子与水分子可形成分子间氢键；
    （4）CNO-中电子数为：6+7+8+1=22，与CNO-具有相同电子数目和原子数目是等电子体，常见粒子还有CO2（或N2O、CS2）等；
    故答案为：N2O或CO2等；
    （5）1molTi与1molCl和5molH2O，形成6molσ键，5molH2O内含有5×2=10molσ键，共含有6+10=16mol或16×6.02×1023，
    故答案为：16 mol或16×6.02×1023；
    （6）由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的N原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子为12个面共用，其中Ti占$\frac{1}{2}$，故配位数为6；
    故答案为：6．

    点评 本题考查电子排布式、杂化类型的判断以及有关晶体的计算，如何判断分子空间构型以及有关晶体计算等方法是高频考点，也是该题的难点，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态N2O4．已知：①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）△H1   ②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）△H2   ③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H3
    ④2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H4=-1048kJ/mol
    （1）上述反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3-2△H2-△H1，
    （2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与液态N2O4反应生成液态水时放出的热量是612kJ．
    （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染．
    （4）合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：
    CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）　已知，破坏1mol化学键需要吸收的热量如表所示：
    化学键C-HO-HC=OH-H
    吸收热量（kJ/mol）414464803436
    试通过计算得出该反应的△H=+162 kJ/mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列变化中，属于加成反应的是（　　）
    A．乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色
    B．甲苯在一定条件下与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
    C．乙醇在一定条件下与氢溴酸反应生成溴乙烷
    D．在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其最高价氧化物对应水化物（常温下，浓度均为0.1mol•L-1）的pH和原子序数的关系如图所示．下列有关说法正确的是
    （　　）
    A．简单离子半径：W＞Z＞Y＞XB．简单氢化物稳定性：X＞Z＞W
    C．制造镁合金时可以用X2作保护气D．化合物Y2Z2中存在离子键和共价键

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）
    A．H2SO4（浓）$\stackrel{Fe}{→}$SO2$\stackrel{BaCl_{2}（aq）}{→}$BaSO3（s）
    B．NH3$→_{催化剂，△}^{O_{2}}$NO$\stackrel{H_{2}O}{→}$HNO3
    C．SiO2$→_{△}^{NaOH（AQ）}$Na2SiO3（aq）$\stackrel{足量CO_{2}}{→}$H2SiO3
    D．NaAlO2$\stackrel{盐酸}{→}$AlCl3（aq）$\stackrel{△}{→}$AlCl3（s）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表：已知X是短周期中最活泼的金属，且与R同周期．（请用化学用语答题）
    元素代号XYZMR
    原子半径/nm0.1860.1020.0750.0740.143
    主要化合价+1+6-2+5-3-2+3
    （1）R的元素符号为Al； M在元素周期表中的位置为第二周期第VIA族．
    （2）X与Y按原子个数比1：1构成的物质的电子式为；所含化学键类型离子键、共价键．
    （3）X+，Y2?，M2?离子半径大小顺序为S2?＞O2?＞Na+；．
    （4）将YM2通入FeCl3溶液中的离子方程式2H2O+SO2+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+．
    （5）用Cu单质作阳极，石墨作阴极，X的最高价氧化物对应的水化物溶液作电解液进行电解，写出阳极的反应式Cu+2OH--2e-=Cu（OH）2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图，其中a表示不使用催化剂时的能量变化曲线，b表示使用催化剂时的能量变化曲线．下列叙述正确的是（　　）
    A．状态M和N均表示2molN（g）+6mol H（g）
    B．该反应的热化学方程式为：N2+3H2?2NH3△H=-92kJ•mol-l
    C．使用催化剂，降低了反应进行所需的最低能量，增大了反应放出的能量
    D．使用催化剂，并不能改变反应的△H

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有（　　）
    A．乙烷B．甲苯C．ClO3-D．SO3

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    5．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一．研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个反应，分别生成CH3OH和CO．反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1    I　CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2Ⅱ
    某实验室控制CO2和H2初始投料比为1：2.2，经过相同反应时间测得如实验数据：
    T（K）催化剂CO2转化率（%）甲醇选择性（%）
    543Cat.112.342.3
    543Cat.210.972.7
    553Cat.115.339.1
    553Cat.212.071.6
    【备注】Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比；
    已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
    ②H2O（l）═H2O（g）△H3=44.0kJ•mol-1
    请回答（不考虑温度对△H的影响）：反应II的△H2=+41.2kJ•mol-1．
    在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图（在图中标注出相应的曲线）

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