19.金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度.其单质和化合物具有广泛的应用价值.氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品.以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1).

图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如下表:
I1I2I3I4I5
电离能/kJ•mol-1738145177331054013630
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为3d24s2
(2)M是Mg(填元素符号),该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积,配位数为12;
(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2所示.化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有7个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C;
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图3所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为$\frac{4×62}{{N}_{A}×(2a×1{0}^{-10})^{3}}$g•cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式).该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有12个;
(5)科学家通过X一射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似.则KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为TiN>CaO>KCl.判断依据是:离子所带的电荷数越高,晶格能越大,熔点越高.
18.硼酸(H3BO3)微溶于水,其水溶液显弱酸性,对人体的受伤组织有防腐作用.工业上以硼镁矿(Mg2B2O5•H2O)为原料生产硼酸,同时以硼镁泥为原料制取硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业.生产工艺流程如下图所示,请回答下列问题:

注:
①硼镁泥的主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质.
②硼酸电离平衡常数K=5.8×10-10

化合物Mg(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3
Ksp近似值10-1110-1610-3810-33
④已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度(℃)40506070
MgSO430.933.435.636.9
CaSO40.2100.2070.2010.193
(1)写出上述流程中生成硼砂(Na2B4O7)的离子方程式4BO2-+CO2=B4O72-+CO32-
(2)硼酸根离子可表示为B(OH)4-.写出硼酸电离的方程式H3BO3+H2O?B(OH)4-+H+
(3)N滴定法测定硼酸晶体的纯度.研究结果表明,用0.1mol•L-1NaOH溶液直接滴定硼酸溶液,滴定过程如曲线①所示,向硼酸溶液中加入多元醇后再滴定如曲线②所示.请分析,能否用强碱直接滴定硼酸溶液,不能 (填“能”或“不能”),理由是:没有明显的pH突变区域,无法判断终点,会造成较大的误差
(4)向硼镁泥酸浸后的溶液中,加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式是ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
(5)加碱调节至pH为4.7时,杂质离子便可完全沉淀.(离子浓度小于或等于1×l0-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)
(6)“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明除钙的操作步骤蒸发浓缩结晶、趁热过滤.
17.2015年8月15日,天津港发生爆炸,现场发现有氰化钠(NaCN),NaCN易溶于水,有剧毒,易造成水污染.氰化钠遇水或酸均会产生HCN,挥发到空气中更容易对人体造成伤害,在现场处置中,有一条措施是组织当地企业喷洒双氧水,HCN与双氧水反应产生两种无毒气体.请回答下列问题:

(1)写出NaCN的电子式
(2)写出氰化氢与双氧水反应的化学方程式2HCN+5H2O2=N2+2CO2+6H2O
(3)利用下图所示装置进行含氰废水处理百分率的测定实验.将CN-的浓度为0.2000mol/L的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液(过量)置于装置②三颈烧瓶中充分反应,打开分液漏斗活塞,滴入l00mL稀H2SO4,关闭活塞.反应结束后,打开弹簧夹,鼓入空气一段时间,关闭弹簧夹.已知装置②中发生的主要反应依次为:
CN-+C1O-═CNO-+C1-;2CNO-+2H++3ClO-═N2+2CO2↑+3C1-+H2O
①鼓入空气的目的是使装置中残留的二氧化碳全部进入装置⑤完全吸收;
②实验中观察到三颈烧瓶上方有黄绿色气体,则装置③的现象是溶液变为褐色
③装置⑥的作用是排除空气中二氧化碳对实验的干扰
④为了计算该实验装置②中含氰废水被处理的百分率,实验中需要测定装置装置⑤ 反应前后的质量(从装置①到⑥中选择,填装置序号).若已知该装置反应前后质量变化为0.8g,则实验中测得CN-被处理的百分率为90.9%
(4)处理含氰废水还可用石墨作阳极,铁板作阴极,在碱性废水中加入氯化钠进行电解,当氯化钠投加量较少时,则以氯化钠为导电介质,主要依靠阳极的氧化作用,使CN-在阳极上放电,当氯化钠投加量较多时,则利用Cl-在阳极上放电的产物将CN-氧化,以达到治理的作用.请用离子方程式表示氯化钠较多时阳极区的反应2Cl--2e-=Cl2↑,5Cl2+2CN-+12OH-=2CO32-+N2↑+10Cl-+6H2O.
 0  155589  155597  155603  155607  155613  155615  155619  155625  155627  155633  155639  155643  155645  155649  155655  155657  155663  155667  155669  155673  155675  155679  155681  155683  155684  155685  155687  155688  155689  155691  155693  155697  155699  155703  155705  155709  155715  155717  155723  155727  155729  155733  155739  155745  155747  155753  155757  155759  155765  155769  155775  155783  203614 

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