【题目】（化学——选修3：物质的结构与性质）
钛有“生物金属”和“未来金属”之称，钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。
（1）基态钛原子外围电子的轨道表达式为___________。与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有___种。
（2）金属钛的熔点、硬度均比铝大，可能的原因是____。
（3）TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，分子结构相同。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是__________ (填化学式)。
（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其结构如图所示。
①组成该物质的元素中，电负性最大的是__________ (填元素名称)。
②M中碳原子的杂化形式有___________种。
③M中不含__________ (填字母代号)。
a．π键 b．σ键 c．配位键
d．氢键 e．离子键
（5）①金属钛晶体中原子采用面心立方最密堆积，则晶胞中钛原子的配位数为_____。
②设钛原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，钛原子的摩尔质量为M g·mol－1，则晶体钛的密度为________g·cm－3。
③金属钛晶胞中有若干个正四面体空隙，如图中a、b、c、d四个钛原子形成一个正四面体，其内部为正四面体空隙，可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么形成的氢化钛的化学式为__________。
【答案】
3 Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强 SiCl4 氧 2 de 12 
TiH2
【解析】
（1）根据Ti原子外围电子排布式3d24s2，画出外围电子的轨道表达式；根据Ti原子未成对电子数为2，第4周期元素中，基态原子的未成对电数与钛相同的有Ni（3d84s2）、Ge（4s24p2）、Se（4s24p4）。
（2）钛与铝同为金属晶体，金属晶体的硬度主要由金属键决定，钛硬度比铝大的原因是Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强；
（3）由TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，可知，两者均属于分子晶体且分子结构相同，分子间作用力是影响晶体物理性质的主要因素，相对分子质量越大分子间作用力越大；
（4）①组成该物质的元素中，电负性最大的是氧；
②碳原子的杂化形式有sp2、sp3两种；
③在半夹心分子结构中，C-C、C-H、C-O原子中存在σ键，环中存在着大π键、Ti与O间存在配位键，不存在氢键与离子键。
（5）①Ti晶体属于面心立方最密堆积，以此分析Ti原子配位数；
②根据
=
计算晶体钛的密度；
③根据题给信息，求出Ti原子和H原子个数比，确定化学式。
（1）Ti的原子序数为22，基态Ti原子核外电排布为1s22s22p63s23p63d24s2，外围电子的轨道表达式为
，且未成对电子数为2，基态下原子核外电子排布的最高能级的符号是3d；第4周期元素中，基态原子的未成对电数与钛相同的有Ni（3d84s2）、Ge（4s24p2）、Se（4s24p4）3种。
故答案为：；3；
（2）钛与铝同为金属晶体，金属晶体的硬度主要由金属键决定，钛硬度比铝大的原因是Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强（或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等其他合理答案）。
故答案为：Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强；
（3）由TiCl4和SiCl4在常温下都是液体，可知，两者均属于分子晶体且分子结构相同，分子间作用力是影响晶体物理性质的主要因素，相对分子质量越大分子间作用力越大，所以，TiCl4比SiCl4沸点高。采用蒸馏的方法分离TiCl4和SiCl4的混合物，先获得的馏分是SiCl4。
故答案为：SiCl4；
（4）①组成该物质的元素中，电负性最大的是氧；
②碳原子的杂化形式有sp2、sp3两种；
③在半夹心分子结构中，C-C、C-H、C-O原子中存在σ键，环中存在着大π键、Ti与O间存在配位键，不存在氢键与离子键。故选d、e。
故答案为：氧；2；de；
（5）①晶胞中Ti原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；以顶点Ti原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8故晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Ti原子配位数为
=12。
②晶胞中Ti原子数目为8×
+6×
=4，晶胞质量为4×
g，
设Ti原子半径为dcm，晶胞棱长=4d cm×
=2
d cm，晶胞体积为（2dcm）3，则晶胞密度=4×
g
（2dcm）3= g·cm－3。
③由图可知每个晶胞中有8个正四面体，若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么可以填充8个H原子，且处于晶胞内部，而一个晶胞拥有4个Ti原子，n(Ti):n(H)=1:2，所以形成的氢化钛的化学式为TiH2。
故答案为：12； ；TiH2。
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【题目】半导体工业需要高纯硅，粗硅中含有SiO2、Fe2O3、CuO、C等杂质，提纯硅的方法比较多，其中三氯氢硅(有一定毒性)氢还原法和四氯化硅氢还原法应用较为广泛，下面是实验室模拟工业上三氯氢硅氢还原法的基本原理：
已知：①Si+3HCl 
SiHCl3+H2(主要反应)
Si+4HClSiCl4+2H2(次要反应)
2NaCl+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑
②典型硅的重要化合物的部分性质如下表：
熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | |
SiHCl3 | -127 | 33 | 易溶于多数有机溶剂 |
SiCl4 | -23 | 77 | 易溶于多数有机溶剂 |
(1)粗硅在提纯前，需要进行酸、碱预处理，其目的是___________________________________。
(2)下列装置在实验室可用于制备HCl气体的是_____(填字母代号)。
(3)在1100～1200℃条件下，利用图B在石英管中可以获得硅，写出该反应的方程式_______；其烧杯中水的作用是__________________________；该装置使用石英管而不是普通玻璃管的原因是_________。
(4)三氯氢硅氢还原法用 SiHCl3在图B中制硅，不足之处有_______________(任意回答一点即可)。
(5)SiCl4与氢气反应也能得到硅，但反应所需温度不同，在工业上往往将三氯氢硅中混入的SiCl4分离后再与氢气反应，你认为最好的分离方法是______________。
(6)工业上如果用四氯化硅氢还原法制硅，其原理如下：
该方法与用三氯氢硅氢还原法比较，其缺点至少有两处，分别是_________________。
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【题目】短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，R的简单氢化物可用作制冷剂，X是短周期中金属性最强的元素。Y的简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小，由W、X和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀(Z的单质)析出，同时产生有刺激性气味的气体(Z的氧化物)。下列说法正确的是( )
A. 原子半径：Z>Y>X>W
B. Z的简单氢化物的热稳定性比W的强
C. Y的氧化物既可溶于R的最高价氧化物对应的水化物水溶液，也可溶于R的氢化物水溶液
D. X与W、Z形成的化合物不少于三种
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【题目】氰化物有剧毒，我国工业废水中氰化物(CN－)的最高允许排放浓度为0.5 mg/L。对废水中CN－的处理方法是：在碱性条件下，用Cl2将废水中的CN－转化成N2和CO2等，使废水得到净化。发生的反应为2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O。下列有关说法不正确的是( )
A. 上述反应中氧化产物有N2和CO2
B. 经测定，NaCN的水溶液呈碱性，说明CN－能促进水的电离
C. 若上述反应生成0.4 mol CO2，则溶液中阴离子增加的物质的量为2 mol
D. 现取1 L含CN－1.02 mg/L的废水，至少需用5.0×10－5 mol Cl2处理后才符合排放标准
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【题目】工业上以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下图所示：
（1）“过滤Ⅰ”所得“滤渣Ⅰ”的主要成分为_________(填化学式)。
（2）“氧化”过程中除了发生MnO2与SO2的反应外，还发生另一氧化还原反应，写出该反应的离子方程式______________________________________________________________。
（3）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是____________________________________。
（4）向“过滤Ⅱ”所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度控制在30～35 ℃，温度不宜太高的原因是_________________________________________________________________。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有CO2气体生成，写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________________。
（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________________________________________________________________________。
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【题目】（化学——选修5：有机化学基础）
化合物G是一种有机光电材料中间体。由A制备G的一种合成路线如下图所示：
请回答下列问题：
（1）F中官能团的名称为___________。
（2）B的分子式为C9H8O，B→C的过程中第一步反应的化学方程式为_________________。
（3）反应②～⑥中属于取代反应的是___________(填序号)。
（4）在镍的催化作用下，E与足量的氢气加成所得的产物分子中有___________种不同环境的氢原子。
（5）一定条件下以F为单体发生加聚的反应方程式为___________。
（6）C有多种同分异构体，其中同时满足下列条件的同分异构体有_________种。
①能发生银镜反应；
②能发生水解反应；
③能与溴的CCl4溶液发生加成反应；
④属于芳香族化合物。
（7）请写出以
和CH3C≡CH为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干中合成路线)。____________
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【题目】已知反应：2A(g)＋B(g)
2C(g)
（1）在一个体积为２Ｌ的密闭容器中充入6 mol Ａ和3mol Ｂ进行上述反应，保持温度不变，2min后达到平衡，测得混合气体中Ｂ的体积分数为25%，用Ａ浓度变化表示的化学反应速率为___________，求该温度下平衡常数K=______________；
（2）下图表示在密闭容器中上述反应达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a～b过程中改变的条件可能是________；b～c过程中改变的条件可能是________；请将增大压强时，反应速度变化情况画在c～d处。____________
（3）以上反应达平衡后，若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，达新平衡后，容器内温度将______（填“升高”、“降低”或“不变”（假设容器不与外界进行热交换））。
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【题目】反应X(g)
4Y(g)+Z(g)，在200℃和T℃时，X 的物质的量浓度(单位：mol·L-1)随时间变 化的有关实验数据见下表：
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
200/℃ | 0.80 | 0.55 | 0.35 | 0.20 | 0.15 | 0.15 |
T/℃ | 1.00 | 0.65 | 0.35 | 0.18 | 0.18 | 0.18 |
下列有关该反应的描述正确的是
A. 在200℃时，4min内用Y表示的化学反应速率为0.1125mol·L-1·min-1
B. T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态
C. 根据上表内 X 的浓度变化，可知浓度越大，反应速率越大
D. 从表中可以看出T <200
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【题目】（10分）、反应A(g)+B(g)
C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是____________________反应(填“吸热”“放热”);
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______(填“增大”“减小”“不变”)，原因是_______________________________；
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?________，原因是_________：
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________(填“增大”“减小、”“不变”)。
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