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【题目】金属钛因为其优越的性能被称为未来金属,其工业冶炼涉及到的反应如下:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。回答下列相关问题:

(1)基态钛原子的价层电子排布式为____ ,上述反应中非金属元素电负性由大到小是______

(2)已知部分物质熔沸点如下:

名称

金红石

金刚石

四氯化钛

四溴化钛

四碘化钛

化学式

TiO2

C

TiCl4

TiBr4

TiI4

熔点/

1830

3550

-24.1

38

150

沸点/

2927

4827

136.4

233.1

377.2

自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是__________

(3)配位数为6,组成为TiCl36H2O 的晶体有两种:化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2H2OX呈绿色,定量实验表明,XAgNO31:2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色,且YAgNO3 1:3物质的量之比反应生成沉淀,则Y的化学式为 ______

(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一。其主要成分Z 的晶胞如图所示。推测Z的化学式为__________Ca填充在O围成的_________空隙中。

(5)若晶胞参数 a=384.1pmZ晶体的密度为 _________列出计算表达式并计算出两位有效数字结果,3.8413≈56.67,阿伏加德罗常数用 6.0×1023 mol-1)

【答案】3d24s2 OClC 三种物质都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高 [Ti(H2O)6]Cl3 CaTiO3 ()八面体 4.0 g/cm3

【解析】

(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族;元素的非金属性越强其电负性越强;

(2)三种钛的卤化物均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高;

(3)配合物外界能够完全电离,根据与AgNO3发生反应的物质的量之比确定配合物的化学式;

(4)根据晶胞结构,顶点粒子占,面心粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,据此推测化学式;根据晶胞结构示意图推断Ca原子的位置;

(5)根据密度ρ做相关计算。

(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,所以钛的价层电子排布式为3d24s2;元素的非金属性越强其电负性越强,故上述反应中非金属元素电负性由大到小是OClC;

(2)三种钛的卤化物均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;

(3)配合物外界能够完全电离,YAgNO313物质的量比反应生成沉淀,所以Y的外界能够解离出3Cl,则Y的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3

(4)根据晶胞结构,顶点粒子占,面心粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中有Ti8×1个,有Ca1个,有O6×3个,所以Z的化学式为CaTiO3,根据晶胞结构示意图可知Ca填充在O围成的正八面体空隙中;

(5)不妨设有1mol这样的晶胞,即有NA个这样的晶胞,1个晶胞的体积为Va3pm3a3×1030cm31mol晶胞的质量为m1mol×136g/mol136g,所以晶体密度为ρg/cm3 g/cm3=4.0g/cm3

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】化学能是人类生产、生活所需的主要来源之一,根据化学能与热能的转化回答下列问题。

(1)下列变化过程需要吸收能量的是___________

A.氢气球发生爆炸 B.向污染的河水中投放生石灰 C D

(2)反应C(石墨)C(金刚石)正向反应是吸热反应,由此可知下列说法正确的是________

①石墨比金刚石更稳定 ②金刚石比石墨稳定 ③金刚石和石墨可以相互转化 ④金刚石和石墨不能相互转化

(3)已知断开1 molH2中的化学键需要吸收436kJ的能量,断开1 molCl2中的化学键需要吸收243kJ的能量,而形成1mol HCl分子中的化学要释放431kJ的能量,则1mol氢气与1mol氯气反应时能量变化为_______

(4)下列过程能实现热能转化成化学能的是___________

A.燃料电池 B.火力发电 C.铝热焊接 D.煅烧石灰石

(5)下列属于新能源的是___________

A.氢气 B.煤炭 C.天然气 D.石油

(6)下列对化学反应的认识中错误的是___________

A.会引起化学键的变化 B.会产生新物质 C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某同学欲探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液的反应,设计、完成实验并记录如下:

装置

反应时间

实验现象

0~1 min

产生红褐色沉淀Fe(OH)3,有刺激性气味气体SO2逸出

1~30 min

沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色

30 min

与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色

已知: Fe(OH)3+SO32-Fe2++SO42-

下列有关反应速率和化学平衡说法不正确的是

A. 生成红色配合物的反应速率较快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢

B. 增大溶液中SO32-浓度可以加速红褐色沉淀Fe(OH)3迅速溶解

C. O2的作用下,橙色HOFeOSO2浓度下降,平衡不断正向移动

D. 30min时,若向该无色溶液中滴加少量FeCl3溶液,无明显现象

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下图是第3周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图下列有关说法中正确的是( )

A. y轴表示的可能是第一电离能

B. y轴表示的可能是电负性

C. y轴表示的可能是原子半径

D. y轴表示的可能是原子形成简单离子转移的电子数

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】目前,处理烟气中 SO2 常采用两种方法:碱液吸收法和水煤气还原法。

.碱液吸收法

25℃时,Kb(NH3·H2O)1.8×105H2SO3Ka11.5×102Ka21.0×107Ksp(CaSO4)7.1×105

1步:用过量的浓氨水吸收 SO2,并在空气中氧化;

2步:加入石灰水,发生反应 Ca22OH2NH4SO42CaSO42NH3·H2O K

(1)25℃时,0.1 mol·L1(NH4)2SO3 溶液的 pH_____(“>”“<””)7

(2)计算第2步中反应的 K_____

.水煤气还原法

已知:①2CO(g)SO2(g)=S(l)2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol1

2H2(g)SO2(g)=S(l)2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol1

CO 的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol1

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为_________

(4)反应②中,正反应活化能 E1_____(“>”“<””)ΔH2

(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[y]、温度 T 的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率α(CO)N_____M。逆反应速率:N_____P(“>”“<””)

(6)某温度下,向10L恒容密闭容器中充入2molH22 molCO2molSO2发生反应①、②,第5min时达到平衡,测得混合气体中CO2H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol1.8 mol

①该温度下,反应②的平衡常数K_____

②其他条件不变,在第 7 min 时缩小容器体积,SO2的平衡浓度_____(增大”“减小不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列有机反应中,不属于取代反应的是(

A. +Cl2 +HCl

B. CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br

C. ClCH2CH2CH3+NaOH HOCH2CH2CH3+NaCl

D. +HO-NO2+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某有机物完全燃烧生成CO2和水。将12g该有机物完全燃烧的产物通过浓硫酸,浓硫酸增重14.4g;再通过碱石灰,碱石灰增重264g,该有机物的分子式为(

A. C4H10OB. C2H6OC. C3H8OD. C2H4O

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某同学为探究MnO2与浓盐酸的反应,用如图所示的装置进行实验。

(1)B是用来收集气体的装置,但未将导管画全,请在装置图中将导管补画完整。_________

(2)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是_________(填字母)。

A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中滴加浓盐酸

(3)实验中该同学取8.7g MnO250mL 12mol/L浓盐酸在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有固体剩余,该同学还检测到有一定量的盐酸剩余。

MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为_________

②为什么有一定量的盐酸剩余但未能使MnO2完全溶解?_________

③下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有盐酸剩余的是_________(填字母)。

A.硝酸银溶液 B.碳酸钠溶液 C.氯化钠溶液

(4)为了测定反应残余液中盐酸的浓度,该同学设计了两个实验方案:

方案一:将A中产生的气体缓缓通过已称量的装有足量NaOH溶液的洗气瓶,反应停止后再次称量,两次质量差即是Cl2的质量,据此可求剩余盐酸的量。

方案二:当MnO2与浓盐酸的反应结束后,在装置A中加入足量的锌粉,用排水法测得产生H2的体积为V L(已换算为标准状况下)。

①实际上方案一不合理,原因为_________

②根据方案二,写出剩余盐酸的物质的量浓度的计算式(假设反应前后溶液的体积保持不变)_________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是

选项

a中的物质

b中的物质

c中收集的气体

d中的物质

A

浓氨水

CaO

NH3

H2O

B

浓硫酸

Na2SO3

SO2

NaOH溶液

C

稀硝酸

Cu

NO2

H2O

D

浓盐酸

MnO2

Cl2

NaOH溶液

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