我国采用的Cu2O/TiO2–NaBiO3光催化氧化技术能深度净化工业含有机物的废水。回答...

我国采用的Cu2O/TiO2–NaBiO3光催化氧化技术能深度净化工业含有机物的废水。回答下列问题：

(1)钛(Ti)的基态原子M能层中能量不同的电子有_____________种。

(2)该技术能有效将含有机物废水中的农药、醇、油等降解为水、二氧化碳、硝酸根离子等小分子。

①H2O、CH3OH、分子中O-H键的极性最强的是_____________。

②C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____________。

(3)将少量无水硫酸铜溶解在水中，形成蓝色溶液，再加入过量氨水，溶液变为深蓝色。深蓝色离子的结构如图所示，lmol该离子中所含σ键为_____________mol(包括配位键)；向深蓝色溶液中缓慢加入乙醇，得到深蓝色晶体，加热该晶体先失去组分b的原因是_____________。

(4)铋合金具有凝固时不收缩的特性，用于铸造高精度铸型。金属铋的结构示意图如图1所示，其晶胞结构如图2所示。若铋原子的半径为rpm，则该晶体的密度为_____________g•cm-3 (用含r和NA数学表达式表示)。

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（选修3：物质结构与性质）

工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：

（1）Ti基态原子核外电子排布式为_______。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有_____(填元素符号)，和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。

（2）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为______________。

（3）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。

（4）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内)，该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。

①该晶体的化学式为______；其硬度超过金刚石的原因是___________。

②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为__________________（用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。

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2015年巴黎气候变化大会召开，旨在保护环境造福人类。下列说法不正确的是

A．扩大铅蓄电池、汞锌锰干电池的生产，满足消费需求

B．采用碳捕集和储存技术，逐步实现二氧化碳的零排放

C．对工业废水、生活污水净化处理，减少污染物的排放

D．催化处理汽车尾气，减轻氮氧化物污染和光化学烟雾

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2015年巴黎气候变化大会召开，旨在保护环境造福人类。下列说法不正确的是

A．扩大铅蓄电池、汞锌锰干电池的生产，满足消费需求

B．采用碳捕集和储存技术，逐步实现二氧化碳的零排放

C．对工业废水、生活污水净化处理，减少污染物的排放

D．催化处理汽车尾气，减轻氮氧化物污染和光化学烟雾

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（6分)随着我国工业化水平的不断发展，研究空气污染、废水处理等问题成为重要课题。

（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①SCR技术中的氧化剂为____________

②当NO2与NO的物质的量之比为1：l时，与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为_______。当有3 mol电子发生转移时，则参与反应的NO的物质的量为________。

（2）电镀废水中常含有毒的NaCN、HCN等。NaCN水溶液显碱性的原因是_____________(用离子方程式表示)；HCN的Ka=6.17×10-10，用NaOH溶液调节含CN-的废水至pH=9，此时废水中c(CN-)_______c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)。

（3）室温下有如下数据：草酸(H2C2O4)的K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5；碳酸的电离平衡常数K1=4.2×10-7，K2=4.5×10-11；Ksp(CaC2O4)=5.0×10-9；Ksp (CaCO3)=2.5×10-9

①用醋酸溶液鉴别CaC2O4和CaCO3两种白色固体的实验现象是___________；

②向0.6 mol·L-1的Na2CO3溶液中加入足量CaC2O4粉末后(忽略溶液体积变化)，充分搅拌，发生反应：CO32-(aq)+ CaC2O4 (s)CaCO3 (s)+ C2O42-(aq)，静置后沉淀转化达到平衡，此时溶液中的c(C2O42-)(不考虑其他诸如水解之类副反应)为_____________。

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工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：

（1）Ti基态原子核外电子排布式为_________。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有______（填元素符号），和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。

（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是________，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为_______。

（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为_________，原因是__________。

（4）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。

（5）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示（8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内），该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。

①该晶体硬度超过金刚石的原因是____________。

②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。

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工业上常采用“电催化氧化—化学沉淀法”对化学镀镍废水进行处理，电解过程中电解槽中H2O、Cl-放电产生·OH、HClO，在活性组分作用下，阴阳两极区发生的反应如下(R表示有机物)：

①R+·OH→CO2+H2O

②R+HClO→CO2+H2O+Cl-

③H2PO+2·OH-4e-=PO+4H+

④HPO+·OH-2e-=PO+2H+

⑤H2PO+2ClO-=PO+2H++2Cl-

⑥HPO+ClO-=PO+H++Cl-

⑦Ni2++2e-=Ni

⑧2H++2e-=H2↑

下列说法不正确的是(　　 )

A.·OH、HClO在阳极上产生

B.增大电极电压，电化学氧化速率加快

C.电解时，阴极附近pH逐渐升高，Ni2+去除率逐渐减小

D.向电解后的废水中加入CaCl2可以去除磷元素

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工业上常采用“电催化氧化—化学沉淀法”对化学镀镍废水进行处理，电解过程中电解槽中H2O、Cl-放电产生·OH、HClO，在活性组分作用下，阴阳两极区发生的反应如下(R表示有机物)：

①R+·OH→CO2+H2O

②R+HClO→CO2+H2O+Cl-

③H2PO+2·OH-4e-=PO+4H+

④HPO+·OH-2e-=PO+2H+

⑤H2PO+2ClO-=PO+2H++2Cl-

⑥HPO+ClO-=PO+H++Cl-

⑦Ni2++2e-=Ni

⑧2H++2e-=H2↑

下列说法不正确的是(　　 )

A.·OH、HClO在阳极上产生

B.增大电极电压，电化学氧化速率加快

C.电解时，阴极附近pH逐渐升高，Ni2+去除率逐渐减小

D.向电解后的废水中加入CaCl2可以去除磷元素

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纳米级TiO2是一种光催化材料，可处理甲醛、氮氧化物等污染物，工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛：CH3CH2OHCH3CHO + H2↑。

（1）Ti原子基态核外电子排布式为____。

（2）CH3CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是____，1 mol CH3CHO分子中含有 σ 键的数目为____。

（3）与NO互为等电子体的一种阳离子为____（填化学式）。

（4）乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____。

（5）一种TiO2的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为____。

。

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钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：

已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。

（1）TiO2+钛的化合价为 　　　　　　 　　

（2）步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是　 　　　　　　 　　 。

（3）操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、　 　　　　　　 　　 。

（4）步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为____________；反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是　　 　　　　　 。

（5）已知s。步骤Ⅲ中，FeCO3达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8．5，c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中________（填“有”或“没有”）Fe(OH)2；步骤Ⅳ中，为了得到较为纯净的Fe2O3，除了适当的温度外，还需要采取的措施是　 　　　　　　 　 。

（6）向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O。请结合原理和化学用语解释其原因　 　　　　　　 　 。

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