Question

【題目】【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后,第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測(cè)是鈦（Ti），它被譽(yù)為“未來(lái)世紀(jì)的金屬”.試回答下列問(wèn)題：

（1）Ti元素原子序數(shù)為22，它在元素周期表中的位置是第 周期第 族；其基態(tài)原子的電子排布式為 。

（2）在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4三種化合價(jià)，其中以+4價(jià)的Ti最為穩(wěn)定．偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，它的化學(xué)式是 ，其中Ti4+的氧配位數(shù)為 ，Ba2+的氧配位數(shù)為 。

（3）常溫下的TiCl4是有刺激性臭味的無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)﹣23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，所以TiCl4應(yīng)是

化合物，其固體是 晶體。TiCl4在潮濕空氣中易揮發(fā)，水解而冒白煙，這是因?yàn)樗�解后�?/span> 生成。

（4）已知Ti3+可形成配位數(shù)為6的配合物，其空間構(gòu)型為正八面體，如圖2所示，我們通常可以用圖3所示的方法來(lái)表示其空間構(gòu)型（其中A表示配體，M表示中心原子）。配位化合物[Co(NH3)4Cl2]的空間構(gòu)型也為八面體型，它有 種同分異構(gòu)體，請(qǐng)將其結(jié)構(gòu)畫出_________________。

Answer 1

【答案】（1）四 IVB 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2

（2）BaTiO36 12

（3）共價(jià) 分子 HC1

（4）2

【解析】試題分析：

（1）根據(jù)元素周期表可知Ti元素位于元素周期表的第四周期第ⅣB族，Ti元素是22號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，它的基態(tài)原子的電子層排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；

（2）在每個(gè)晶胞中均有一個(gè)Ba原子，四個(gè)Ti原子被四個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞中只有一個(gè)Ti，12個(gè)O原子均被四個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞中含有3個(gè)O原子，故化學(xué)式為BaTiO3，Ti4+的氧配位數(shù)為=6，Ba2+的氧配位數(shù)為12：

（3）常溫下的TiCl4是有刺激性臭味的無(wú)色透明液體，熔點(diǎn)-23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，熔沸點(diǎn)較低，晶體由分子形成，屬于分子晶體，分子由共價(jià)鍵形成，TiCl4在潮濕空氣中易揮發(fā)，水解而冒白煙，有HCl生成：

（4）Co3+位于正八面體的中心，NH3和Cl-位于正八面體頂點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)Cl-相鄰時(shí)為一種結(jié)構(gòu)，兩個(gè)Cl-不相鄰時(shí)為另一種結(jié)構(gòu)，共有兩種結(jié)構(gòu)，即。