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题型:解答题-结构与性质 难度:0.65 引用次数:164 题号:15414035
2020年10月,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,“奋斗者”号选择了中国自主研发的全新高强高韧钛合金作为外壳材料,金属钛可用钙钛矿冶炼。请回答下列问题:
(1)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________
化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4
熔点/℃377-24.1238.3155

(2)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图。1mol硼酸(H3BO3)晶体中含有___________mol氢键,从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:___________

(3)钙钛矿(CaTiO3)的晶胞有A型和B型,将A型晶胞体心的Ti4+移至原点可得到B型晶胞。

①钛酸钙其中Ti4+的核外电子排布式为___________;钛酸钙中两种阳离子中半径较大的是___________。若某B型钙钛矿的晶胞密度为ρ g/cm3NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞中氧离子之间的最短距离为___________cm(用含ρ和NA的代数式表示)。
②某有机钙钛矿MDABCO­NH4I3具有A型钛酸钙晶胞结构。MDABCO的结构如图所示,则MDABCO所含元素电负性由大到小为___________,N原子的杂化轨道类型为___________。若在MDABCO­NH4I3的晶胞中MDABCO的分数坐标为(0,0,0),I-的一种分数坐标为(,0),则的分数坐标为___________,与MDABCO距离最近的I-___________个。

③TiO2难溶于水和稀酸,但能溶于浓硫酸,析出含有钛酰离子的晶体,钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子,其结构形式如图1,化学式为___________

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【推荐1】钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”。一种制备金属钛的工艺流程如下所示:

(1)在高温、惰性气氛中用镁还原四氯化钛(TiCl4)是得到金属钛主要方法之一,试写出该还原过程的反应方程式___________
(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,结构与CCl4相似。试预测CCl4的沸点___________136℃(填“>”“<”或“=”)并阐述推测理由___________
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化作用的一个实例如下所示:

化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因为___________
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,该阳离子的结构片段如图所示。该阳离子中Ti与O的原子数之比为___________

(5)TiO2在自然界中有三种同素异形态,即金红石型、锐钛型和斜钛型三种,其中金红石型是三种变体中最稳定的一种,其晶胞如图所示,该晶体的密度为___________g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、NA的代数式表示)。

2024-05-05更新 | 126次组卷
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(1)基态Pb原子的价层电子排布式为____
(2)CH3NH3I中含有离子键和下列共价键中的____(填标号);CH3NH的一种等电子体的分子式为____
A.σ键        B.π键        C.配位键            D.非极性键
(3)[Pb2(dnob)2(phen)3(H2O)]n是Pb的一种配位聚合物,dnob、phen分别为。其中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为____;C、N的杂化方式分别为________
(4)CH3NH3PbI3的晶体属于立方晶系,两个晶胞无隙并置的结构如图所示。其中CH3NH、Pb2+、I-分别位于晶胞的顶点、体心和面心。

①每个晶胞含有____个I-
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子(若为原子团,视为原子处理)的位置,称为原子坐标。在该图中,A点CH3NH的原子坐标为(0,0,0),B点Pb2+的原子坐标为(),则C点I-的原子坐标为____;晶体中1个CH3NH____个I-等距离且最近;已知该晶体的密度为ρg·cm-3,AC之间的距离为dpm,则阿伏加德罗常数的值NA=____mol-1
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【推荐3】元素周期表中第四周期的某些过渡元素(如V、Fe、Co等)在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
①钒在周期表中的位置为________________
的结构式如图所示,则分子中键和键数目之比为________

(2)是钴的一种配合物,中心离子的配位数为6,向该配合物的溶液中加入足量溶液,生成5.74g白色沉淀。
的空间构型为________
②则该配合物中配离子的化学式为________________
(3)铁的单质、合金及众多的化合物在生产生活中都有广泛的应用。
①基态铁原子的价层电子轨道表示式________________
②氧元素与Fe可形成低价态氧化物FeO。已知该晶胞的密度为,则之间最近距离为________pm(用含d和的代数式表示,代表阿伏加德罗常数的值)。
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