【題目】鈦呈銀白色,因它堅硬、強度大、耐熱、密度小,被稱為高技術(shù)金屬。目前生產(chǎn)鈦采用氯化法,即將金紅石或鈦鐵礦與焦炭混合,通入氯氣并加熱制得TiCl4:2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO; TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。將TiCl4蒸餾并提純,在氬氣保護下與鎂共熱得到鈦:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,MgCl2和過量Mg用稀鹽酸溶解后得海綿狀鈦,再在真空熔化鑄成鈦錠。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_______________________________。
(2)與CO互為等電子體的離子為_____(填化學式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp雜化的分子有__________ 。
(4)TiCl4在常溫下是無色液體,在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙。則TiCl4屬于______(填“原子”、“分子”或“離子”)晶體。
(5)與鈦同周期的另一種元素鈷(Co)可形成分子式均為Co(NH3)5BrSO4的兩種配合物,其中一種化學式為[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液時,現(xiàn)象是_____________;往另一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時,無明顯現(xiàn)象,若加入AgNO3溶液時,產(chǎn)生淡黃色沉淀,則第二種配合物的化學式為 __________。
(6)在自然界中TiO2有金紅石、板鈦礦、銳鈦礦三種晶型,其中金紅石的晶胞如右圖所示,則其中Ti4+的配位數(shù)為__________。
【答案】3d24s2CN-(或NO+、C22-)CO2分子產(chǎn)生白色沉淀[Co (NH3)5SO4]Br6
【解析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理,由原子序數(shù)即可寫出基態(tài)原子的電子排布式,進而可寫出價電子排布式;
(2)根據(jù)等電子體的概念寫出符合題目要求的等電子體;
(3)可根據(jù)分子的構(gòu)型來判斷碳的雜化方式,四面體形屬于sp3雜化,平面形中的碳屬于sp2雜化,直線形中的碳屬于sp雜化;
(4)根據(jù)題目中提供的物理性質(zhì)來判斷晶體類型;
(5)絡(luò)合物由內(nèi)界和外界組成,絡(luò)合物溶于水發(fā)生電離生成內(nèi)界離子(絡(luò)離子)和外界離子,與BaCl2或AgNO3溶液反應(yīng)的離子肯定為外界離子,由此可判斷絡(luò)合物的組成;
(6)觀察晶胞,數(shù)數(shù)Ti周圍距離最近的O的個數(shù)即為Ti的配位數(shù)。
(1)鈦為22號元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d24s2,則基態(tài)鈦原子的價電子排布式為3d24s2,因此,本題正確答案是:3d24s2;
(2)CO為雙原子分子,價電子總數(shù)為10,則CO的等電子體為離子的為:CN-(或NO+、C22-),因此,本題正確答案是:CN-(或NO+、C22-);
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,分子構(gòu)型分別為四面體形、平面三角形、直線形、平面形,所以碳原子的雜化方式分別為sp3、sp2、sp、sp2雜化,采取sp2雜化的分子有C6H6、C2H4,所以sp雜化的是CO2,因此,本題正確答案是:CO2;
(4)因TiCl4在常溫下是無色液體,說明熔點低,在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙,說明鈦離子為弱堿陽離子,由此可判斷TiCl4是由共價鍵結(jié)合的分子,晶體類型屬于分子晶體,
因此,本題正確答案是:分子;
(5)由[Co(NH3)5Br]SO4可以知道,硫酸根離子為配合物的外界,在水溶液中以離子形式存在,所以會與鋇離子結(jié)合成白色沉淀。加入BaCl2溶液時,無明顯現(xiàn)象,說明硫酸根離子在內(nèi)界,若加入AgNO3溶液時,產(chǎn)生淡黃色沉淀,說明溴離子在外界,因此另一配合物的化學式為[Co (NH3)5SO4]Br,
因此,本題正確答案是:產(chǎn)生白色沉淀;[Co (NH3)5SO4]Br;
(6)觀察晶胞結(jié)構(gòu),可以知道每個鈦周圍距離最近的氧原子有6個,即鈦的配位數(shù)為6,
因此,本題正確答案是:6。
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【題目】某元素原子外圍電子構(gòu)型為3d54s2,其應(yīng)在( )
A.第四周期ⅡA族B.第四周期ⅡB族
C.第四周期ⅦA族D.第四周期ⅦB族
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【題目】鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、燃料易于貯運及污染小等特點。如圖為鎂—次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖,下列有關(guān)說法不正確的是
A. 該燃料電池中鎂為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 正極反應(yīng)式為ClO―+H2O+2e―=Cl―+2OH―
C. 放電過程中OH―移向正極移動
D. 電池總反應(yīng)式為Mg+ClO―+H2O=Mg(OH)2+Cl―
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【題目】胡蘿卜中具有較多的胡蘿卜素,它是人體主要營養(yǎng)之一,α-胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)為:。有機化學中有時可以將結(jié)構(gòu)簡式中的C和H省略不寫,如可寫為:;又如可寫為:。
(1)寫出α-胡蘿卜素的化學式______________。
(2)1mol胡蘿卜素最多能與__________molBr2發(fā)生加成反應(yīng)。
(3)β-胡蘿卜素與α-胡蘿卜素互為同分異構(gòu)體,且只是虛線框內(nèi)部分不同,但碳架結(jié)構(gòu)相同,寫出β-胡蘿卜素虛線框內(nèi)可能的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________。
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【題目】某化學小組用下列裝置制取收集純凈的氯氣,并研究其性質(zhì)。請回答下列問題。
(1)裝置甲中儀器A的名稱是________,丙中應(yīng)裝的溶液是_______ ,甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________ 。制取收集純凈氯氣的裝置接口連接順序是a→ …→g(補充完整)_________。
(2)制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止,為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度,探究小組同學提出下列實驗方案:
I方案:與足量AgNO3溶液反應(yīng),稱量生成的AgCl質(zhì)量。
Ⅱ方案:采用酸堿中和滴定法測定。
Ⅲ方案:與已知量CaCO3(過量)反應(yīng),稱量剩余的CaCO3質(zhì)量。
繼而進行下列判斷和實驗:
①判定I方案不可行,理由是__________________;
②進行Ⅱ方案實驗:準確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。
a.量取試樣20.00mL于錐形瓶中,若錐形瓶中存有少量水,對實驗結(jié)果是否有影響?_____填“是”或“否” )。用0.10 molL-1NaOH標準溶液滴定,消耗NaOH標準溶液的體積如圖所示 ,其讀數(shù)為 _____mL.
b.平行滴定后獲得實驗結(jié)果
③判斷Ⅲ方案的實驗結(jié)果___________(填“偏大”、“偏小”或“準確”)。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(MnCO3)=2.3×10-11
(3) 某同學認為上述方案缺少尾氣吸收裝置,請在下面的方框中畫出該裝置并注明試劑____。
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【題目】某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉容器中進行, 在0~3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示(A,B,C均為氣體,且A氣體有顏色)。
(1)該反應(yīng)的的化學方程式為________________。
(2)反應(yīng)開始至2分鐘時,B的平均反應(yīng)速率為_________。
(3)下列措施能使該反應(yīng)加快的是_______(僅改變一個條件)。
a.降低溫度 b.縮小容積 c.使用效率更高更合適的催化劑
(4)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是___________(填序號)。
①單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol C
②單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol A
③容器內(nèi)壓強不再隨時間而發(fā)生變化的狀態(tài)
④用C、A、B的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)
⑤混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑦v逆(A)=v正(C)
(5)由圖求得平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________。
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【題目】(1)如圖所示,組成一種原電池.試回答下列問題(燈泡功率合適):
①電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時上述裝置中燈泡亮,此時Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:____________________;
②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡_______(填“亮”或“不亮”)。若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:___________________;Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:________________;
(2)氫氧燃料電池(電解質(zhì)為KOH溶液,惰性材料作電極)負極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:________ 。
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【題目】海洋資源的利用具有廣闊前景。
(1)無需經(jīng)過化學變化就能從海水中獲得的物質(zhì)是________(填序號)。
A.Cl2 B.淡水 C.燒堿 D.食鹽
(2)從海水中提取溴的主要步驟是向濃縮的海水中通入Cl2,將Br-氧化,該反應(yīng)的離子方程式是____。
(3)下圖是從海水中提取鎂的簡單流程。
①工業(yè)上常用于沉淀Mg2+的試劑A是________,轉(zhuǎn)Mg(OH)2化為MgCl2的離子方程式是____________。
②由無水MgCl2制取Mg的化學方程式是________________________。
(4)海帶灰中富含以I-形式存在的碘元素。實驗室提取I2的途徑如下所示:
①灼燒海帶時所用的主要儀器名稱是________________。
②向酸化的濾液中加H2O2溶液,寫出該反應(yīng)的離子方程式_______________________。
反應(yīng)結(jié)束后,再加入CCl4作萃取劑,振蕩、靜置,可以觀察到CCl4層呈________色。
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【題目】短周期元素A、B、C、D,A元素的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,B為地殼中含量最多的元素,C是原子半徑最大的短周期主族元素,C與D形成的離子化合物CD是常用的調(diào)味品。填寫下列空白:
(1)A B2的結(jié)構(gòu)式_______________;C元素在周期表中的位置第_______周期________族
(2)B、C組成的一種化合物與水發(fā)生化合反應(yīng)的化學方程式為:____________________
(3)如圖所示,電解質(zhì)a溶液為含有CD的飽和溶液。X為石墨電極,Y為鐵電極,接通直流電源。
X電極的電極反應(yīng)式為________________________。
Y電極的電極反應(yīng)式為________________________。
(4)常溫下,相同體積的0.2mol·L—1CD溶液與0.1mol·L—1 C2AB3溶液中,總離子數(shù)目較多的是______________溶液(填化學式)。
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