【題目】第四周期的多數(shù)元素及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題:

(1) 基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為___,與Ti同周期的所有過(guò)渡元素的基態(tài)原子中,寫(xiě)出任意一種最外層電子數(shù)與鈦不同的元素外圍電子排布式_____

(2) 琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預(yù)防和治療的常見(jiàn)藥物,臨床建議服用維生素C促進(jìn)亞鐵的吸收,避免生成Fe3+,從結(jié)構(gòu)角度來(lái)看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_________________。

(3) SCN可用于Fe3+的檢驗(yàn),寫(xiě)出與SCN互為等電子體的一種微粒:_____。

(4) 成語(yǔ)信口雌黃中的雌黃分子式為As2S3,分子結(jié)構(gòu)如圖,As原子的雜化方式為______,雌黃和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)SnCl4并放出H2S氣體,寫(xiě)出該反應(yīng)方程式:__________________。SnCl4分子的立體構(gòu)型為_______。

(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一,具有典型的四方晶系結(jié)構(gòu),其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示(注意:D不在體心)

4個(gè)微粒AB、C、D中,屬于氧原子的是________________。

②若AB、C原子的坐標(biāo)分別為A(00,0)B(0.69a,0.69ac)、C(a,ac),則D原子的坐標(biāo)為D(0.19a,____, ____);若晶胞底面邊長(zhǎng)為x,則鈦氧鍵的鍵長(zhǎng)d=_______(用代數(shù)式表示)。

【答案】球形 3d54s13d104s1 Fe3+3d5半滿狀態(tài)更穩(wěn)定 N2O(CO2CS2、OCN-) sp3 2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑ 正四面體 B、D 0.81a 0.5c

【解析】

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則分析解答;

(2)根據(jù)洪特規(guī)則,處于半充滿、全充滿狀態(tài)更穩(wěn)定;

(3)根據(jù)原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒互為等電子體分析書(shū)寫(xiě);

(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)?/span>As、白色球?yàn)?/span>S,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1對(duì)孤電子對(duì),據(jù)此判斷雜化類型;As2S3SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)SnCl4并放出H2S氣體,據(jù)此書(shū)寫(xiě)并配平反應(yīng)方程式;SnCl4分子中Sn原子形成4個(gè)Sn-Cl鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),據(jù)此判斷;

(5)①根據(jù)均攤法計(jì)算出處于不同位置的微粒數(shù),結(jié)合化學(xué)式TiO2分析判斷;②根據(jù)ABC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(zhǎng)d

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2,最高能層電子為4s能級(jí),電子云輪廓形狀為球形;與Ti同周期的所有過(guò)渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則,符合條件的元素原子的價(jià)電子排布為3d54s1、3d104s1,故答案為:球形;3d54s13d104s1

(2)Fe2+價(jià)電子為3d6,失去1個(gè)電子形成更穩(wěn)定的3d5半滿狀態(tài)的Fe3+,導(dǎo)致Fe2+易被氧化成Fe3+,故答案為:Fe3+3d5半滿狀態(tài)更穩(wěn)定;

(3)C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,因此與SCN-互為等電子體的微粒為:N2O、CO2CS2、OCN-,故答案為:N2O(CO2CS2、OCN-)

(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)?/span>As、白色球?yàn)?/span>S,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1個(gè)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3+1=4,As雜化方式為sp3雜化;As2S3SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)SnCl4并放出H2S氣體,反應(yīng)方程式為:2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑;SnCl4分子中Sn原子形成4個(gè)Sn-Cl鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,分子空間構(gòu)型為正四面體形,故答案為:sp3;2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑;正四面體;

(5)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,四方晶胞中,頂點(diǎn)粒子占,面上粒子占,內(nèi)部粒子為整個(gè)晶胞所有,所以一個(gè)晶胞中,頂點(diǎn)粒子(A、C)有8×=1個(gè),面上粒子(B)有4×=2個(gè),內(nèi)部粒子有3個(gè),由于晶體的化學(xué)式為TiO2,所以4個(gè)微粒AB、C、D中,屬于氧原子的是:BD,體心和頂點(diǎn)(A、C)Ti原子,故答案為:B、D

A、BC的原子坐標(biāo)分別為A(0,00)、B(0.69a0.69a,c)C(a,a,c),坐標(biāo)系原點(diǎn)選取點(diǎn)AO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(zhǎng)d,根據(jù)幾何知識(shí),則D點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.19a,0.81a0.5c),金紅石晶胞中,Ti處于體心,體心Ti周圍有6個(gè)O形成八面體結(jié)構(gòu),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,由于底邊長(zhǎng)為x,即x=a,所以d=0.31×x,故答案為:0.81a; 0.5c 0.31×x。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,向25 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加0.2 mol·L-1HN3(疊氮酸)溶液,pH的變化曲線如圖所示(溶液混合時(shí)體積的變化忽略不計(jì),疊氮酸的Ka=10-4.7)。下列說(shuō)法正確的是

A. 0.1 mol·L-1 NaN3溶液pH約為8.85

B. B點(diǎn),離子濃度大小為c(OH)>c(H+)>c (Na+)>c(N3)

C. C點(diǎn),滴加的V(HN3)<12.5 mL

D. D點(diǎn),c(Na+)=2c(HN3)+2 c(N3)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑,其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。常溫下S2Cl2是一種橙黃色的液體,遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. 第一電離能、電負(fù)性均是 Cl > S

B. S2Cl2為含有極性鍵和非極性鍵的極性分子

C. S2Br2S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,由于S—Cl鍵鍵能更大,S2Cl2熔沸點(diǎn)更高

D. S2Cl2H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】達(dá)喜是常用的中和胃酸的藥物,其有效成分是含結(jié)晶水的鋁鎂堿式鹽。取該堿式鹽6.02g,向其中逐滴加入4.00mol·L-1的鹽酸,當(dāng)加入鹽酸42.5mL時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生CO2,加入鹽酸至45.0mL時(shí)恰好反應(yīng)完全。

1)計(jì)算該堿式鹽樣品中碳酸根與氫氧根的物質(zhì)的量之比:__。

2)若達(dá)喜中鎂、鋁元素的物質(zhì)的量之比為31,則氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室按如下裝置測(cè)定純堿(含少量NaC1)的純度。下列說(shuō)法不正確的是

A. 滴入鹽酸前,應(yīng)將裝置中含有CO2的空氣排盡

B. 裝置①、④的作用是防止空氣中的CO2進(jìn)入裝置③

C. 必須在裝置②③間添加盛有飽和 NaHCO3溶液的洗氣瓶

D. 反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)再通入空氣將裝置②中CO2轉(zhuǎn)移到裝置③中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為測(cè)定某樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(氫氟酸為低沸點(diǎn)酸,含量低,不考慮對(duì)玻璃儀器的腐蝕),用水蒸氣蒸出,再通過(guò)滴定測(cè)量。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,加熱裝置省略。

(1) 儀器C名稱是___________,長(zhǎng)導(dǎo)管作用是_____________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先打開(kāi)活塞K,待水沸騰時(shí),關(guān)閉活塞K,開(kāi)始蒸餾。若蒸餾時(shí)因反應(yīng)裝置局部堵塞造成長(zhǎng)導(dǎo)管水位急劇上升,應(yīng)立即______________________。

(3)連接水蒸氣發(fā)生裝置和反應(yīng)裝置之間的玻璃管常裹以石棉繩,其作用是________。

(4)B中加入一定體積高氯酸和1.00g 氟化稀土礦樣,D中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱AB,使A中產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入B。

①下列物質(zhì)不可代替高氯酸的是___________(填標(biāo)號(hào))

a. 硫酸 b.硝酸 c.磷酸 d.乙酸 e.鹽酸

D中主要反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

(5)向餾出液中加入25.00mL0.1000mol·L1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀(La3+不發(fā)生其他反應(yīng)),再用0.1000 mol· L1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余La3+(La3+EDTA11發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液平均19.80mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(百分?jǐn)?shù)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于化合物2苯基丙烯(),下列說(shuō)法正確的是

A. 不能使稀高錳酸鉀溶液褪色

B. 可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)

C. 分子中所有原子共平面

D. 易溶于水及甲苯

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是 ( )

A. 根據(jù)圖溶解度與溶液pH關(guān)系,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可向溶液中加入適量Cu,至pH4左右。

B. 可表示乙酸溶液中通入氨氣至過(guò)量過(guò)程中溶液導(dǎo)電性的變化

C. 表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2Bg3Cg+Ds)的影響,乙的壓強(qiáng)大

D. 根據(jù)圖可判斷可逆反應(yīng)A2g+3B2g2AB3g)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度升高而變小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】 A、B 置于固定容積為 1L 的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)B(g)2C(g)2D(g),反應(yīng)進(jìn)行到 10 s 末,測(cè)得 A 的物質(zhì)的量為 1.8 molB 的物質(zhì)的量為 0.6 mol,C 的物質(zhì)的量為 0.8 mol,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. C 表示 10 s 內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為 0.8 molL1s1

B.反應(yīng)前 A 的物質(zhì)的量濃度是 3 molL1

C.10 s 末,生成物 D 的物質(zhì)的量為 0.8 mol

D.保持其他條件不變,適當(dāng)升高溫度,正逆反應(yīng)速率都加快

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