高中化学选修三习题附答案.docVIP

- --- ? ? ? ? ○ ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ○ _ _ _ _ ? _ _ _ ? _ _ _ ： ? 号 考 _ _ ? _ _ _ ? _ _ _ ? _ _ ： ? 级 ○ 班 _ _ ? _ _ _ _ ? _ _ _ ? _ _ ： 名 装 姓 _ _ ? _ _ _ ? _ _ _ ? _ _ _ : ? 校 ○ 学 ? ? ? ? 外 ? ? ? ? ○ ? ? ? ?  ? ? ? ? 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(Ti 3N4)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 线 代替品。以 TiCl 4 为原料，经过一系列反应可以制得 Ti 3N4 和纳米 TiO 2(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： ? I 1 I2 I 3 I 4 I 5 ? 电离能 /kJ ·mol － 1 738 1451 7733 10540 13630 ? 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 ? ________________。 ○ ? ? ? ? 装 ? (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 a pm，则该氮 化钛的密度为 ______________ g·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。 ? (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： ? 离子晶体 NaCl KCl CaO KCl 、CaO、TiN 三种 离子晶 786 715 3401 ? 晶格能 /kJ ·mol－ 1 体熔点由高到低的 顺序为 ? ________________。 内 【答案】 (1)3d 24s2(2)Mg12(3)7 ONC(4) ? 12(5)TiNCaOKCl ? 【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 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 ? 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 、 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： ONC ，故答案为： 7，ONC ；(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 2a pm，则晶胞的体积 V=(2 a×10-10)3 cm3，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 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