高中化学选修三习题集附答案解析

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1、第II卷(非选择题)评卷人得分一、综合题:共4题每题15分共60分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)。如图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如下表:I1I2I3I4I5电离能/kJ·mol-1738145177331054013630请回答下列问题:(1)Ti的基态原子外围电子排

2、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______________g·

3、cm-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。离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJ·mol-17867153401(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能数据如下:KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为________________。【答案】(1)3d24s2(2)Mg  12(3)7 O>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。

4、(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个碳原子和羧基中的一个,共7个,根据化合物乙的结构可知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、O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

5、,O>N>C;(4)由晶胞结构可知,N原子位于立方体晶胞的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8×+6×=4,该晶胞中Ti原子数为:12×+1=4,晶胞质量为m=×4+×4=,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Vhttp://www.(wln100.com未来脑教学云平台

6、+_=(2a×10-10)3cm3,所以晶体的密度ρ==;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

7、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,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,

8、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,R与Y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、Y、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_______________________________________________

9、__________。(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

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