题目内容
【题目】钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：
（1）基态钛原子的价层电子排布图为__________，其原子核外共有______种空间运动状态不同的电子，金属钛的堆积方式如图所示，为________(填堆积方式)堆积
（2）①已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－37℃，沸点为136℃，均高于结构与其相似的CCl4，主要原因是_______。
②TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6]，向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有______。
A．离子键 B．共价键 C．分子间作用力 D．氢键 E．金属键
（3）硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式，结构如图所示，其中Ti-O-Ti在一条直线上。该阳离子化学式为__________，其中O原子的杂化方式为_______。
（4）2016年7月，研究人员发现了某种钛金合金的化学式是Ti3Au，它具有生物相容性，是理想的人工髋关节和膝关节；其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，最近的Ti原子距离为
，A原子的坐标参数为（
,,），则B原子坐标参数为_______，距离Ti原子次近的Ti原子有_______个，Ti-Au间最近距离为_______pm
【答案】
12 六方最密 TiCl4和CCl4均为分子晶体，TiCl4的分子量大于CCl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高。 AB TiO2+ sp (
，
，0) 8 
【解析】
(1) Ti原子价电子为3d、4s电子，3d能级上有2个电子、4s能级上有2个电子；原子的空间运动状态即为原子轨道，Ti有1s、2s、3s、4s四个原子轨道， 2p、3p六个轨道、3d两个轨道；该晶体为六方最密堆积；
(2)①分子晶体熔沸点较低，结构相似的分子晶体的熔沸点与相对原子质量有关；
②酸属于共价化合物，铵盐属于离子化合物，据此分析；
(3)每个O原子被两个Ti原子共用、每个Ti原子被两个O原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比；Ti元素为+4价、O元素为-2价，据此书写其化学式；阳离子的立体结构中Ti-O-Ti为直线型，据此分析杂化类型；
(4)根据均摊法确定Ti和Au在晶胞中的位置，结合晶胞结构图进行分析原子的坐标和距离，Ti和Au最近的距离为晶胞顶点的Au到面上的Ti之间的距离，如图所示，
，结合图示计算。
(1)Ti原子价电子为3d、4s电子，3d能级上有2个电子、4s能级上有2个电子，其价电子排布图为：；原子的空间运动状态即为原子轨道，Ti有1s、2s、3s、4s四个原子轨道，2p、3p六个轨道、3d两个轨道，共12个轨道；根据图示，该晶体为六方最密堆积；
(2)①TiCl4和CCl4均为分子晶体，TiCl4的分子量大于CCl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高；
②TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6]，可将其看做形成一种酸，所有的酸都是共价化合物，向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体，可看做是铵盐，属于离子化合物，该晶体中微观粒子之间的作用力有共价键和离子键，答案选AB；
(3)根据均摊法：每个O原子被两个Ti原子共用、每个Ti原子被两个O原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比为1：1，所以阳离子的化学式为TiO2+，阳离子的立体结构中Ti-O-Ti为直线型，故O原子的杂化方式为sp杂化；
(4)根据钛金合金的化学式是Ti3Au，大白球位于晶胞的顶点和体心，个数为1+8×
=2，小黑球位于晶胞的面上，则个数为2×6×=6，则大白球为Au，位于晶胞的顶点和体心，小黑球为Ti，位于晶胞的六个面上，由于最近的Ti原子距离为
，故B原子坐标参数为(，，0)；以右图中C原子为中心，在该晶胞中与C原子次近的原子有4个，根据晶胞的无隙并置，对称结构还有4个，故有8个；Ti和Au最近的距离为晶胞顶点的Au到面上的Ti之间的距离，如图所示，，则晶胞中Ti-Au间最近距离为
=
pm。
【题目】乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：
反应I（热裂解）：CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1
反应II（脱羧基）：CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2
已知：反应I的活化能为（E5-E2）kJ，反应I逆反应的活化能为（E5-E3）kJ，反应II的活化能为（E4-E2）kJ，反应II逆反应的活化能为（E4-E1）kJ，E1到E5能量依次增大
（1）△H1+△H2=___________kJ/mol (用有关E的代数式表示)；
（2）在不同温度下，向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽，反应相同时间后，测得各气体的产率与温度的关系如图所示：
①约650℃之前，氢气产率低于甲烷的原因是；________________________________；
②约650℃之后，随着温度升高后，氢气产率高于甲烷的原因是：___________；（填编号）
a. 反应II速率减慢
b. 反应I速率加快的程度比反应II大
c. 反应I正向移动，而反应II逆向移动
d. 反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析，该容器中一定发生了另外的副反应，理由是：______________。
（3）投入一定量的乙酸，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
温度（℃） | 催化剂 | CH3COOH转化率 | H2的选择性 |
550 | 甲 | 14.5 | 40.2 |
550 | 乙 | 11.1 | 62.1 |
600 | 甲 | 11.2 | 41.2 |
600 | 乙 | 10.3 | 63.3 |
（H2的选择性：转化的CH3COOH中生成H2的百分比）
①表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成H2的选择性有显著的影响，其原因是________。
②有利于提高CH3COOH转化为H2平衡转化率的措施有________。
A．使用催化剂甲 B．使用催化剂乙
C．升高反应温度 D．增加反应物的浓度
【题目】硫和锌及其化合物用途广泛。回答下列问题：
（1）基态硫原子的价电子排布图为__________________。
（2）已知基态锌、铜的电离能如表所示：
电离能/kJ·mol1 | I1 | I2 |
Cu | 746 | 1958 |
Zn | 906 | 1733 |
由表格数据知，I2(Cu)＞I2(Zn)的原因是____________________________________。
（3）H2O分子中的键长比H2S中的键长__________（填“长”或“短”）。H2O分子的键角比H2S的键角大，其原因是____________________________________。
（4）S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3，S32-的空间构型为__________________。
（5）噻吩（
）广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中的大π键可用符号
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为
，则噻吩分子中的大π键应表示为______________。
②噻吩的沸点为84 ℃，吡咯（
）的沸点在129～131 ℃之间，后者沸点较高，其原因是____________________________。1 mol吡咯含__________mol σ键。
（6）硫化锌是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。
已知：硫化锌晶体密度为d g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Zn2＋和S2－之间的最短核间距（x）为__________nm（用代数式表示）。