[题目]庆祝新中国成立 70 周年阅兵式上.“东风-41 洲际弹道导弹 “歼 20 等护国重器闪耀亮相.它们都采用了大量合金材料.回答下列问题:(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体.金属钛为基体的复合材料.基态钛原子的外围电子排布式为 .钛可与 C.N.O 等元素形成二元化合物.C.N.O 元素的电负性由大到小的顺序是 .(2)钛比钢轻.比铝硬.钛硬度比铝大的原因题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】庆祝新中国成立 70 周年阅兵式上，“东风-41 洲际弹道导弹”“歼 20”等护国重器闪耀亮相，它们都采用了大量合金材料。

回答下列问题：

(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体，金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与 C、N、O 等元素形成二元化合物，C、N、O 元素的电负性由大到小的顺序是_________。

(2)钛比钢轻，比铝硬，钛硬度比铝大的原因是_____。

(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统，该合金溶于热的硫酸生成 Ti（SO4）2、NiSO4，其中阴离子的立体构型为_____，S 的_____杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成_____键（填 “π”或“σ”）。

(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体，其晶胞的俯视图为_____（填字母序号）。

(5)氮化钛熔点高，硬度大，其晶胞结构如图所示。

若氮化钛晶体中 Ti 原子的半径为 a pm，N 原子的半径为 b pm，则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____（用含 a、b 的式子表示）。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用，其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子，则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。

【答案】3d24s2 O＞N＞C Ti 原子的价电子数比 Al 多，金属键更强正四面体形 sp3 σ D ×100% Ti4CN3

【解析】

(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，由此可确定外围电子排布式。C、N、O 元素的非金属性关系为O>N>C，电负性的关系与非金属性关系相同。

(2)钛硬度比铝大，从金属键的大小找原因。

(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成 Ti(SO4)2、NiSO4，其中阴离子为SO42-，S 的价层电子对数为4，由此可确定其立体构型和S的杂化方式，S的杂化轨道与 O 的 2p 轨道头对头重叠。

(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体，其晶胞的俯视图为，由此确定符合题意的图形。

(5)在氮化钛晶胞中，含Ti原子的个数为12×+1=4，含N原子个数为8×+6×=4，由此可求出原子的总体积，再由原子半径求晶胞的总体积，便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式。碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子，则晶胞中有1个N原子换成1个C原子，Ti原子个数不变，由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式。

(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，由此可确定外围电子排布式为3d24s2。C、N、O 元素的非金属性关系为O>N>C，则电负性：O＞N＞C。答案为：3d24s2；O＞N＞C；

(2)钛和铝都形成金属晶体，应从离子的带电荷分析钛硬度比铝大，其原因是Ti 原子的价电子数比Al多，金属键更强。答案为：Ti 原子的价电子数比 Al 多，金属键更强；

(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4，其中阴离子为SO42-，S 的价层电子对数为4，由此可确定其立体构型为正四面体形，S的杂化方式为sp3，S的杂化轨道与 O 的 2p 轨道头对头重叠，从而形成σ键。答案为：正四面体形；sp3；σ；

(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体，其晶胞的俯视图为，由此确定符合题意的图形为D。答案为：D；

(5)在氮化钛晶胞中，含Ti原子的个数为12×+1=4，含N原子个数为8×+6×=4，由此可求出原子的总体积为，再由原子半径求晶胞的总体积为(2a+2b)3，便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为。碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子，则晶胞中有1个N原子换成1个C原子，Ti原子个数不变，由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。答案为：；Ti4CN3。

练习册系列答案

已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
pH	3.4	5.2	9.7	6.7

请回答下列问题：

（1）含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，目的是___。操作Ⅰ的名称是___。

（2）将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是____。

（3）将pH控制在3.6的目的是___。已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20，该温度下反应Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数K=___。

（4）加入双氧水时反应的离子方程式为___。

（5）利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy)，若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：___。

【题目】盐酸美西律（E）是一种抗心律失常药，其一条合成路线如下：

回答下列问题：

（1）已知A的分子式为，其化学名称为______。

（2）B中的官能团的名称为_________。

（3）由A生成C的化学反应方程式为________，反应类型是_________。

（4）由D的结构可判断：D应存在立体异构。该立体异构体的结构简式为______。

（5）若用更为廉价易得的氨水替代盐酸羟氨与C反应，生成物的结构简式为______。

（6）A的同分异构体中能与三氯化铁溶液发生显色反应的还有__种；其中，核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为______。

【题目】磷酸氯喹是一种抗疟疾药物，研究发现，该药在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染。其合成路线如下：

已知：

回答下列问题：

（1）A是一种芳香经， B 中官能团的名称为__________________。

（2）反应 A→B 中须加入的试剂a 为___________________。

（3）B 反应生成 C 的反应化学反应方程式是______________________。

（4）C→D 反应类型是_________， D的结构简式为_______________。

（5）F→G反应类型为________________。

（6）I是E的同分异构体，与E 具有相同的环状结构，写出任意一种符合下列条件的I的结构简式是__________________________。

①I是三取代的环状有机物，氯原子和羟基的取代位置与E相同；

②核磁共振氢谱显示I 除了环状结构上的氢外，还有4组峰，峰面积比3:1:1:1；

③I加入NaHCO3溶液产生气体。

【题目】对于反应2A（g）+B（g）2C（g）（正反应放热）,下列图象正确的是（）

【题目】甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。

（1）该反应的离子方程式为__________________________。

设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：

（2）甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见下表：

序号	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液
②	2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液
③	2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液和少量MnSO4

该实验探究的是______对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是____________(用实验序号填空)。

（3）乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。取两支试管各加入2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol/L KMnO4溶液。将四支试管分成两组（各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管），一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验目的是研究_________对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是____________。