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钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域.

(1)与钛同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有
 
(填元素符号).
(2)[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有
 
.
a.σ键     b.π键    c.离子键    d.配位键
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图1所示.化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为
 
.
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图2所示,该晶体的化学式为
 
,该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数
 
.
考点:晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,化学键
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)根据Ti原子序数,写出价电子排布式,确定未成对电子数,再确定元素;
(2)根据离子内的离子和原子团组成特点来判断化学键类型;
(3)根据碳原子组成的空间构型和成键类型来确定其杂化方式;判断以sp3杂化的原子,再根据第一电离能的递变规律判断其第一电离能的大小;
(4)利用均摊法来确定其化学式;观察图2确定Ti所在位置判断Ti的配位数.
解答: 解:(1)Ti原子序数为22,价电子排布式为,3d24s2,不成对电子数为2,再根据同周期其他原子价电子排布式,Ni价电子排布式为3d84s2,Ge价电子排布式为4s24p2,Se价电子排布式为4s24p4,故答案为:Ni、Ge、Se;
(2)OH-和H2O中H和O都是以σ结合在一起,Ti4+提供空轨道,H2O和OH-提供孤对电子,形成配位键,无π键和离子键,故答案为:ad;
(3)化合物甲中苯环C和羰基C以sp2杂化,共7个C;以sp3杂化方式的原子有O、N、C,由于N原子2p轨道半充满,第一电离能高于O,故答案为:C<O<N;
(4)观察晶胞N位于立方体的顶点和面心位置,N数=8×
1
8
+6×
1
2
=4;Ti位于晶胞内,有4个,化学式可写为TiN;观察图2可知与Ti相连的N有四个,组成正四面体,故答案为:TiN;4.
点评:本题考查电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算,解题时注意总结如何书写电子排布式,如何判断分子空间构型以及有关晶体计算等方法.
练习册系列答案
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碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素.
(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量,原因是
 
.
已知:a.2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.0kJ?mol-1
则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为
 
.
(2)工业上合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0.现将10mol N2和26mol H2置于容积可变的密闭容器中,N2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示.回答下列问题:
①反应达到平衡状态B时,容器的容积10L,则T1时,合成氨反应的平衡常数K=
 
 L2?mol-1.
②平衡状态由A变到C时,对应的平衡常数K(A)
 
K(C)(填“>”、“<”或“=”).
(3)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如表:
HClO HSCN H2CO3
K=3.2×10-8 K=0.13 Kl=4.2×10-7
K2=5.6×10-11
①1mol?L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为
 
>
 
>
 
>
 
.
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为
 
.
③25℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学没计了以下三种实验方案.下列三种方案中,你认为能够达到实验目的是
 
(填下列各项中序号).
a.用pH计测量0.1mol?L-1 NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01mol?L-1 HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0.1mol?L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸.

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