钛被誉为“现代金属”和“战略金属”。
(1)Ti基态核外电子排布式为___。
(2)TiO2与BaCO3一起熔融可制得偏钛酸钡,CO32-的空间构型为___;与CO32-互为等电子体的分子是___。
(3)四异丙醇钛(C12H28O4Ti)结构如图-1所示,1mol四异丙醇钛中含有σ键的数目为___mol。
(4)偏钛酸钡的晶体结构如图-2所示,则偏钛酸钡的化学式为___;与Ba2+最近且等距离的O2-为___个。
高三化学综合题困难题
钛被誉为“现代金属”和“战略金属”。
(1)Ti基态核外电子排布式为___。
(2)TiO2与BaCO3一起熔融可制得偏钛酸钡,CO32-的空间构型为___;与CO32-互为等电子体的分子是___。
(3)四异丙醇钛(C12H28O4Ti)结构如图-1所示,1mol四异丙醇钛中含有σ键的数目为___mol。
(4)偏钛酸钡的晶体结构如图-2所示,则偏钛酸钡的化学式为___;与Ba2+最近且等距离的O2-为___个。
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(12分)[物质结构与性质]
钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等邻域。下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程。
(1)Ti基态的电子排布式为 。
(2)TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。
固态TiCl4属于 晶体。
(3)BaCO3为离子化合物。CO32-中C原子的杂化类型为 ,写出一种与CO32-互为等电子体的阴离子:
(填化学式)。
(4)钛酸钡的晶胞如图所示,其化学式为 。
(5)用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O。1mol该配合物中含有σ键的数目为 。
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钛被称为继铁、铝之后的第三金属,其常见的化合物有钙钛矿、硫酸氧钛(TiOSO4)、钛酸(H2TiO3)、二氧化钛(TiO2)、四氯化钛(TiCl4)等,回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为______,金属钛晶体的晶胞结构如图所示,其堆积方式名称为______。
(2)硫酸氧钛的阳离子为TiO2+,其阴离子的VSEPR模型名称为______。TiOSO4在水溶液中不稳定,易生成钛酸沉淀,该反应化学方程式为______。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图:
化合物乙种C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______。化合物甲的沸点低于化合物乙的沸点,主要原因是______。
(4)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃,由此可知TiCl4为______晶体。将TiCl4加入盐酸中,经处理可得到一种配位数为6的绿色晶体TiCl3•6H2O,1mol该晶体恰好与含2molAgNO3的溶液反应得到白色沉淀,则该绿色晶体中配离子的化学式为______。
(5)钙钛矿的一种晶体结构如图所示。Ti位于立方晶胞的顶点,每个Ti被6个O包围成配位八面体,Ca位于立方晶胞的体心,与Ca距离最近的O有______个;若Ca与Ti的最近核间距为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则此钙钛矿的密度为______g•cm-3.(列出计算式即可)
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钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料,被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题:
(1)钛有和两种原子,它们互称为 ,钛基态原子的电子排布式为 ;
(2)偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示,它的化学式是 ;
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如下:
化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子个数为 ,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)现有含Ti3+的配合物,化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子[TiCl(H2O)5] 2+ 中含有的化学键类型是 ,该配合物的配体是 。
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金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值。请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子价电子排布式为______。
(2)纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_____个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为_____。
(3)某含Ti3+配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,其配合物阳离子中含有的化学键类型是_____,1 mol该配合物中含有的σ键数目是_____。
(4)通过x-射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似,且知三种离子晶体的晶格能数据如下:
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为____________________。
(5)金属钛有两种同素异形体,常温下是六方堆积,高温下是体心立方堆积。如图所示是钛晶体的一种晶胞,晶胞参数a=0.469 nm,c=0.295 nm,则该钛晶体的密度为______g·cm-3(用NA 表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。
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金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值。
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子价电子排布式为______。
(2)纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_____________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___________________。
(3)含Ti3+的配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,其配离子中含有的化学键类型是____________,1 mol该配合物中含有的键数目是____________。
(4)通过X—射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种 离子晶体的晶格能数据如下:
KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为______________________。
(5)某种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有_____个:Ti原子的配位数为______;此配位原子构成的空间构型为_____;该晶胞中N、Ti原子之间的最近距离为a nm。则该氮化钛晶体的密度为______g·cm-3、NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。
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金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值。
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子价电子排布式为______。
(2)纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_____________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___________________。
(3)含Ti3+的配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,其配离子中含有的化学键类型是____________,1 mol该配合物中含有的键数目是____________。
(4)通过X—射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种 离子晶体的晶格能数据如下:
KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为______________________。
(5)某种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有_____个:Ti原子的配位数为______;此配位原子构成的空间构型为_____;该晶胞中N、Ti原子之间的最近距离为a nm。则该氮化钛晶体的密度为______g·cm-3、NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。
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钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图:
已知:25℃时,BaCO3的溶度积Ksp=2.58×10-9;
(1)BaTiO3中Ti元素的化合价为:________。
(2)用盐酸酸浸时,为使酸浸速率加快,可采取的一种措施是:____________________,发生反应的离子方程式为:____________________________________。
(3)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体,过滤操作中使用的玻璃仪器有:______________。
(4)TiO2具有很好的散射性,是一种有重要用途的金属氧化物。工业上可用TiCl4水解来制备,制备时需加入大量的水,同时加热,其目的是:___________________________。
(5)某兴趣小组取19.70gBaCO3模拟上述工艺流程制备BaTiO3,得产品13.98g,BaTiO3的产率为:___________。
(6)流程中用盐酸酸浸,其实质是BaCO3溶解平衡的移动。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol·L-1,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为:_________mol·L-1。
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金属钛在航天、潜海和医疗方面应用广泛。工业上用钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3,含FeO、Fe2O3、SiO2)为原料制TiO2,再由TiO2制得金属Ti
资料:TiO2+会发生水解
(1)步骤②、③、④中,均需用到的操作是_______。(填操作名称)
(2)检验滤液2中是否含Fe3+的方法是:_______。
(3)步骤1中FeTiO3溶于过量硫酸的化学方程式___________。
(4)请结合化学用语解释步骤④中加热水的原因___________。
(5)电解法获得Ti是通过图装置,以熔融CaCl2做电解质
①a为电源的_____(填“正”或“负”)
②在制备钛的过程中石墨电极附近的气泡中除了O2、CO、CO2外还可能有的气体是______________,用化学用语解释原因________________。
(6)测定废液中Fe2+浓度已确认铁元素的回收率:取25.00ml废液于锥形瓶中,用硫酸酸化的xmol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积如图所示:
(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O).废液中c(Fe2+)=_________
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钛酸钡是一种强介电化合物材料,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一。以TiCl4溶液和Ba(NO3)2溶液为原料制备钛酸钡粉的流程如下:
已知在酸性溶液中Ti4+离子水解为TiO2+,中性或弱酸性水解为钛酸(H4TiO4);柠檬酸在150℃分解为CO2和H2O。
(1)过滤Ⅰ得到的滤渣为钛酸(H4TiO4),滤液的主要成分为 (填化学式);生产过程中若用过量NaOH溶液替代氨水会导致钛元素损失,其原因是 (用化学方程式表示)。
(2)酸浸时温度与钛的浸取率的关系如图所示:
温度高于70℃钛浸取率降低的原因是 ;写出酸浸时反应的离子方程式 。
(3)起泡时温度高于150℃,其目的是 。
(4)煅烧时粉体中含有的少量杂质H4TiO4和碳酸钡并不用除去,其原因是(用化学方程式表示) 。
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