题目内容
10．金属钛（Ti）是一种具有许多优良性能的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料．（l） Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料．
①Ti2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d2．
②BH4-的空间构型是正四面体（用文字描述）．
③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3种．
（2）二氧化钛（TiO2 ）是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理．
①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7，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C＜O＜N．
②在 TiO2催化作用下，可将CN- 氧化成CNO-，进而得到N2．与CNO- 互为等电子体的分子、离子化学式分别为CO2（或N2O、CS2、BeCl2等）、SCN-或（N3-）（各写一种）．
（3）金属钛内部原子的堆积方式与铜相同，都是面心立方堆积方式，如图2．若该晶胞的密度为ρg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的边长为$\root{3}{\frac{192}{{N}_{A}ρ}}$cm．
分析 （1）①钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子；
②BH4-中B原子价层电子对=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，结合价层电子对互斥理论确定空间构型；
③钛的3d轨道上有未成对电子数为2个，位于第四周期，在同一周期中另外还有Ni的3d轨道上有8个电子即有2个未成对，Ge的4p轨道上有2个电子即有2个未成对，Se的4p轨道上有4个电子即有2个未成对；
（2）①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；
②等电子体中原子个数相等价电子数相等；
（3）在每个钛的晶胞中含有钛原子数为8×$\frac{1}{8}$+$6×\frac{1}{2}$=4，设晶胞的连长为a，根据$ρ=\frac{m}{V}$计算得晶胞的体积，再计算得晶胞的边长．
解答 解：（1）①钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d2；
②BH4-中B原子价层电子对=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，且没有孤电子对，所以是正四面体结构，
故答案为：正四面体；
③钛的3d轨道上有未成对电子数为2个，位于第四周期，在同一周期中另外还有Ni的3d轨道上有8个电子即有2个未成对，Ge的4p轨道上有2个电子即有2个未成对，Se的4p轨道上有4个电子即有2个未成对，所以未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se，共3种，
故答案为：3；
（2）①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：7；C＜O＜N；
②CNO-中含有3个原子，16个价电子，所以其等电子体中分子为：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等），离子为：SCN-或（N3-）等，
故答案为：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等）；SCN-或（N3-）；
（3）在每个钛的晶胞中含有钛原子数为8×$\frac{1}{8}$+$6×\frac{1}{2}$=4，设晶胞的连长为a，根据$ρ=\frac{m}{V}$有，$ρ=\frac{\frac{4×48}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$，所以a=$\root{3}{\frac{4×48}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{192}{{N}_{A}ρ}}$cm，
故答案为：$\root{3}{\frac{192}{{N}_{A}ρ}}$．
点评 本题综合考查物质结构和性质，为高考常见题型和高频考点，涉及核外电子排布、等电子体、杂化方式的判断、空间构型的判断、晶胞的计算等知识点，侧重考查学生的分析、计算能力，难点是晶胞的计算，灵活运用公式是解本题关键，难度中等．
| 实验操作和现象 | 实验结论 | |
| A | 检验某溶液中是否含有SO42-时，向溶液中滴加用盐 酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 | 该溶液中一定含有SO42- |
| B | 检验输送氯气的管道是否发生泄漏时，用一根玻璃棒蘸取浓氨水，然后靠近管道 | 有白色烟雾产生时说明管道发生泄漏 |
| C | 检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+时，向溶液中滴加 酸性KMnO4溶液，溶液变为无色 | 该溶液中一定含有Fe2+ |
| D | 向2mL0.1mol•L-1 硝酸银溶液中加入几滴0.1mol•L-1NaCl溶液，出现白色沉淀，再加入几滴0.1mol•L-1Na2S溶液，有黑色沉淀生成 | 该现象说明相同温度下Ksp（Ag2S）＜Ksp（AgCl） |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
| A． | 1 mol阿司匹林最多可消耗5 molH2 | |
| B． | 水杨酸分子中所有原子可能共面 | |
| C． | 水杨酸可以发生取代、加成、氧化、加聚反应 | |
| D． | 1 mol阿司匹林最多可消耗2 molNaOH |
| A． | 1L0.1mol•L-1的酒精溶液中含氢原子数为0.6NA | |
| B． | 常温常压下，1L1L0.1mol•L-1的醋酸铵溶液中含氮原子数目为0.1NA | |
| C． | 1mol有机物 中含有5NA和碳碳双键 | |
| D． | 1mol甲基（ ）所含的电子数为7NA |
（2）试用图中所列各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物．这种装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填图中装置的编号）：④→②→①→③．
| 编号 | ① | ② | ③ | ④ |
| 装置 |  |  |  |  |
A瓶溶液的作用是：检验产物气流中是否有SO2气体，
B瓶溶液的作用是将SO2全部氧化吸收，
C瓶溶液的作用是确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化．
（4）装置②中所加的白色固体药品是无水硫酸铜，可验证的产物是水蒸气
（5）装置③中所盛的溶液是澄清石灰水，可验证的产物是CO2
（6）在各装置所盛的试剂不变的条件下，若装置的连接顺序为④→①→②→③，则可以检出的产物是SO2和CO2 （填化学式，下同），不能检出的产物是H2O．
向含NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2各1mol的混合溶液中，缓慢通入CO2气体，产生沉淀的量与通入CO2的量图象关系如图所示，下列说法错误的是（ ）| A． | a点对应的溶液中，Na+、Fe3+、SO42-、HCO3-能大量共存 | |
| B． | c、d两点对应的溶液中，沉淀的质量相等 | |
| C． | d点对应的溶液中，c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+） | |
| D． | d点与e点对比，e点溶液的导电性增强 |
己知：还原性HSO3-＞I-，氧化性IO3-＞I2．在含3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液．加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示．下列说法不正确的是（ ）| A． | 0～a间发生反应：3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+ | |
| B． | a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8mol | |
| C． | b～c间反应：I2仅是氧化产物 | |
| D． | 当溶液中I-与I2的物质的量之比为5：3时，加入的KIO3为1.1mol |