钛很多重要的化合物。如TiO2、TiCl4、[Ti(OH)2(H2O)4]Cl2。如图为TiO2催化下,O3降解CH3CHO的示意图。回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为________。
(2)1molCH3CHO中含有的σ键的数目为_________(设阿伏加德罗常数的值为NA),碳原子的杂化方式为________。
(3)乙醛的沸点_________(填“高于”或“低于”)乙醇的沸点,原因是_________。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如下图所示。
①M中非金属元素O、C的第一电离能大小顺序_________。
②基态Cl原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__________形。
③M中不含(填代号)________。
a.π键 b.离子键 c.σ键 d.配位键
(5)根据等电子原理,可推断O3的空间构型是__________。
(6)TiCl4的沸点为136.4℃易溶于乙醇等有机溶剂,说明TiCl4属于_________晶体。
(7)钛原子(Ti)一定条件下和碳原子可形成气态团簇分子;分子模型如图1所示,其中白球表示Ti原子,黑球表示碳原子,则其分子式为________。已知晶体TiO2的晶胞如图2所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为_________g•cm-3(列式表示),Ti与O之间的距离为________pm(列式表示)。
高二化学结构与性质中等难度题
钛很多重要的化合物。如TiO2、TiCl4、[Ti(OH)2(H2O)4]Cl2。如图为TiO2催化下,O3降解CH3CHO的示意图。回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为________。
(2)1molCH3CHO中含有的σ键的数目为_________(设阿伏加德罗常数的值为NA),碳原子的杂化方式为________。
(3)乙醛的沸点_________(填“高于”或“低于”)乙醇的沸点,原因是_________。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如下图所示。
①M中非金属元素O、C的第一电离能大小顺序_________。
②基态Cl原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__________形。
③M中不含(填代号)________。
a.π键 b.离子键 c.σ键 d.配位键
(5)根据等电子原理,可推断O3的空间构型是__________。
(6)TiCl4的沸点为136.4℃易溶于乙醇等有机溶剂,说明TiCl4属于_________晶体。
(7)钛原子(Ti)一定条件下和碳原子可形成气态团簇分子;分子模型如图1所示,其中白球表示Ti原子,黑球表示碳原子,则其分子式为________。已知晶体TiO2的晶胞如图2所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为_________g•cm-3(列式表示),Ti与O之间的距离为________pm(列式表示)。
高二化学结构与性质中等难度题查看答案及解析
(14分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
(1)检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是______________________________。
(2)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是_____________________(填字母代号)。
a.核磁共振法 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜法
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是_________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_____(填字母代号)。
(4)滴定终点的现象是___________________________________________________。
(5)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_________________________。
(6)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果_______。
② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________。
高二化学实验题简单题查看答案及解析
(14分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
注:NH4Fe(SO4)2是一种复盐。请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_________________________。
(2)检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是_________________________。
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是______________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的_______(填字母代号)。
(4)滴定终点的现象是__________________________________________。
(5)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗C mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为___________________。
(6)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果__ __。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________。
高二化学实验题极难题查看答案及解析
[2017北京节选]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol−1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=−220.9 kJ·mol−1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:________________________________________。
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TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 | SiCl4 | TiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | MgCl2 |
沸点/℃ | 58 | 136 | 181(升华) | 316 | 1412 |
熔点/℃ | −69 | −25 | 193 | 304 | 714 |
在TiCl4中的溶解性 | 互溶 | —— | 微溶 | 难溶 |
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的化学方程式:________________
② 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是_____________________。
③ 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有_____________
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是_________,T2应控制在_________
高二化学综合题困难题查看答案及解析
钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO ②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______晶体。② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_________________________________。
(2)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”,工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的价电子排布式为_________________;
(2)写出与CO互为等电子体的分子_________________;
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体.
①TiCl4为__________化合物(填“离子”或“共价”);
②TiCl4分子为正四面体形,则Ti为___________杂化.
③TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是____________________;
④TiCl2、Cl2和C反应制得的TiCl4最好的提纯方法是__________(填操作名称)。
(4)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为___________,中心离子配位数为___________。
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(8分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO
②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)Ti元素原子的电子排布式为_____________________;
(2)写出与CO互为等电子体的分子__________________;
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
①TiCl4为______化合物(填“离子”或“共价”)(已知电负性:Ti—1.5,Cl—3.0);
②TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化;
③配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 ;
(4)TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式为_____________________________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
(6分)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合,通入Cl2高温下制得TiCl4;再将TiCl4提纯后,在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下:
①TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO ②TiCl4+2MgTi+2MgCl2
回答下列问题:
(1)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃;TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生H2TiO3固体。
① TiCl4为______晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。
② TiCl4分子为正四面体形,则Ti为________杂化。
③ TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_________________________________。
(2)配离子[TiCl(H2O)5]2+的中心离子化合价为 ,中心离子配位数为 。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
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领域。
(1)Ti的基态原子的电子排布式为________。
(2)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC:TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为_____________;根据所给信息,可知TiC是________晶体。
(3)钛的化合物TiCl4,熔点为-24℃,沸点为136.4℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。
①固态TiCl4属于________晶体,其空间构型为正四面体,则钛原子的杂化方式为__________。
②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种酸,反应的化学方程式为_________
③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.该配合物中含有化学键的类型有_________、__________。
(4)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞如右图所示:
该氧化物的化学式为________;在晶胞中Ti原子的配位数为_______,若晶胞边长为a nm,NA为阿伏伽德罗常数的数值,列式表示氧化钛晶体的密度:___________g/cm3。
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