钛很多重要的化合物。如TiO2、TiCl4、[Ti(OH)2(H2O)4]Cl2...

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)。

3d24s2 6NA sp3、sp2 低于乙醇能形成分子间氢键,分子间作用力增强,而乙醛不能形成分子间氢键 O＞C 哑铃 b V形分子 Ti14C13 135 【解析】 (1)Ti是22号元素，原子核外有22个电子，按照构造原理可知其价层电子排布式为3d24s2。 (2)单键都是σ键，双键中含有1个σ键，则1molCH3CHO中含有的σ键的数目为6NA；甲基中的碳原子为饱和碳原子，属于sp3杂化，醛基中的碳原子含有碳氧双键，为sp2杂化。 (3)乙醛分子间不存在氢键,而乙醇分子间存在氢键，所以乙醛的沸点低于乙醇的沸点。 (4)①同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能为O＞C； ②基态氯原子的核外电子占据的最高能级为3p，p能级的原子轨道为哑铃形。 ③M中含有共价键，配位键，共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键、1个π键，不含有离子键，答案选b； (5)O3与SO2互为等电子体，因此O3的空间构型是V形。 (6)TiCl4的沸点低，说明熔化时只需要克服微弱的范德华力，且能溶于有机溶剂，表明TiCl4是分子晶体。 (7)气态团簇分子的分子模型代表实际组成，该团簇分子中含有14个Ti原子和13个C原子，故分子式为Ti14C13。根据均摊原则，化合物的化学式为TiO2，Ti原子数是2，O原子数是4，其晶胞边长为540.0pm，密度为＝，体对角线的长度是 pm， Ti与O之间的距离为体对角线的，为×=135 pm。

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考点分析：

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研究碳、氮、硫及其化合物的转化对环境的改善有重大意义。

(1)在一定条件下，CH4可与NO2反应除去NO，已知：

①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ•mol-1

②2NO2(g)⇌N2(g)+2O2(g) ΔH=-67.0kJ•rnol-1

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ•mol-1

则CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=_________kJ·mol-1。

(2)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0，下列说法正确的是________。

A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

B.使用催化剂，能提高SO2的转化率

C在一定温度下的恒容容器中，混合气体的密度不再发生变化能说明上述反应达到平衡状态

D.温度不变，增大压强，该反应的化学平衡常数不变

E.350K和500K时，反应的平衡常数分别为Kl、K2，且K1>K2

(3)若在T1℃下，往一恒容密闭容器中通入SO2和O2[其中n(SO2)：n(O2)=2：l]发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，容器中总压强为0.1MPa，反应8min时达到平衡，测得容器内总压强为0.09MPa，反应8min时，SO2的转化率为________。

(4)将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，电解处理含的废水，工作原理如图所示。

①Fe(a)电极为________(填“阳极”或“阴极”)，a极的电极反应为_________。

②请完成电解池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子反应方程式：___+___Fe2++___=____Cr3++___Fe3++____。

③若在标准状况下有224mL氧气参加反应，则电解装置中铁棒的质量减少_________。在相同条件下，消耗的NO2和O2的体积比为_________。

④称取含Na2Cr2O7的废水样品6.55g配成250mL溶液，量取25.00mL于碘量瓶中，加入2moll•L-1H2SO4和足量碘化钾溶液(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，加入淀粉溶液作指示剂，用0.3000mol•L-1Na2S2O3]标准溶液滴定(I2+2=2I-+)，判断达到滴定终点的现象是_________。若实验中平均消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL，则重铬酸钠的纯度为________(设整个过程中其他杂质不参与反应)