Question

【題目】金屬鈦性能優越，被譽為繼Fe、Al后應用廣泛的“第三金屬”。

(1)Ti基態原子的電子排布式為____________。

(2)Ti能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩定的化合物，B、C、N的電負性由大到小的順序為_____；C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_____________。

(3)N的氫化物常作制冷劑，原因是______________。

(4)月球巖石—玄武巖的主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3）。FeTiO3與80%的硫酸反應可生成TiOSO4。

SO42-的空間構型為_______形。其中硫原子采用_________雜化，寫出SO42-的一種等電子體的化學式：______。

(5)Ti、Ca、O相互作用能形成如圖晶體結構（Ti4+位于立方體的頂點、Ca2+位于立方體體心），該晶體的化學式為________。Ti4+和周圍_____個O2-相緊鄰。該晶胞的邊長為apm，則其密度為______g/cm3。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d24s2 N＞C＞B N＞O＞C NH3分子鍵能形成氫鍵，沸點較高，以液化，故能夠做制冷劑 正四面體 sp3 ClO4- CaTiO3 12 136/(6.02·a3)×107g/cm3

【解析】（1）Ti的原子核外有22個電子，根據電子的排布規律可知基態Ti原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；（2）根據元素電負性的比較，同周期中的元素，隨核電荷數的增加，電負性增強，所以電負性N＞C＞B；第一電離能隨核電荷數的增加而增大，但N的最外層的軌道是半充滿狀態，比較穩定，所以第一電離能N＞O＞C；（3）NH3分子間能形成氫鍵，沸點較高，易液化，故能夠做制冷劑；（4）SO42-中的S原子的價層電子對數是，無孤對電子，所以硫酸根離子的空間構型是正四面體型；其中S采取的是sp3雜化；原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，則SO42－的一種等電子體的化學式為ClO4－等。（5）Ti4+位于立方體的頂點，個數是8×1/8=1，Ca2+位于立方體體心，共計1個，氧原子位于面心處，個數6×1/2=3，因此該晶體的化學式為CaTiO3。每層的Ti4+都與4個O2-緊鄰，所以該晶體中Ti4+和周圍的12個O2-緊鄰；該晶胞的邊長為apm，則其晶胞的體積是(a×10－10cm)3，所以密度為g/cm3。