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1、评卷人得分一、综合题:共4题每题15分共60分第II卷(非选择题)——Jh万口
2、足高温凹即图।I1I2I3I4I5电离能/kJmol1738145177331054013630如图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如下表:能数据如下:KCl、CaO、TiN三种体熔点由高到低的离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153401离子晶顺序为1.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
3、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)。请回答下列问题:(1)Ti的基态原子外围电子排布式为。(2)M是(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。(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(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如
4、图3所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm,则该氮化钛的密度为gcm「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原子有个。(5)科学家通过X—射线探明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【答案】(1)3d24s2(2)Mg12(3)7O>N>C(4)12(5)TiN>CaO>KCl【解析】本题主要考查的是物质的结构和性质。(1)Ti位于第四周期,第IVB族,外围电子排布为3d24s2,故答案为3d24s2;(2)金属M
5、的第三电离能远远大于第二电离能,所以M应为短周期第IIA族元素,又因M可把Ti置换出来,所以M应为Mg,其晶体堆积模型为六方最密堆积,配位数为12,故答案为:Mg,12;(3)化合物甲的分子中采取Sp2杂化的碳原子由苯环上的6个碳原子和竣基中的一个,共7个,根据化合物乙的结构可知试卷第1页,总8页Sp3杂化的原子有羟基中的氧,氨基中的氮,碳链上的三个碳,C、N、。都位于第二周期,原子序数递增,电负性逐渐增大,所以它们的电负性关系为:O>N>C,故答案为:7,O>N>C;(4)由晶胞结构可知,N原子位于立方体
6、晶胞的8个顶点,6个面心,而Ti原子位于立方体晶胞的12个棱中点和1个体心,根据均摊法可算出该晶胞中N原子个数为8x+6x=4,该晶胞中Ti原子数为:12x+1=4,晶胞质量为m=<4+X4=,晶胞中N、Ti之间的最近距离为立方体边长的一半,所以立方体边长为2apm,则晶胞的体积V=(2aM0-10)3cm3,所以晶体的密度p==以顶点的N原子为例,顶点的N原子离面心上的N原子距离最近,则与顶点N原子同层上的有4个晶胞中的4个面心上的N原子,同样上层4个,下层4个,共12个,故答案为,12;(5)由表中数据
7、可知,离子晶体所带电荷越大,晶格能也越大,KCl中,离子都带1个单位的电荷,CaO中离子都带2个单位的电荷,TiN中离子都带3个单位的电荷,所以晶格能TiN>CaO>KCl,而晶格能越大,离子晶体熔点越高,所以三种离子晶体熔点由高到低的顺序为:TiN>CaO>KCl,故答案为:TiN>CaO>KCl。【备注】无2.X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,丫有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,
8、R与丫同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:(1)R核外电子排布式为。(2)X、丫、Z、W形成的有机物YW(ZX2)2中Y、Z的杂化轨道类型分别为,离子的立体构型是(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是(填化学式),原因是(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为(5)W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图,该离子化合物为(填化学式)。Na+的配位数为,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为。
9、已知该晶胞的密度为pgm可伏加德罗常数为Na,则两个最近的W离子间距离为nm。(用含缶Na的计算式表示)【答案】(1)1s22s22p63s23p2(2)sp2、sp3;平面三角形;(3)SiO;SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体;(4)2Cu+8NH3+O2+2H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH-;(5)Na2Q;4;立方体;X07【解析】本题考查物质结构综合推断题,涉及原子核外电子排布,化合物中心原子