Question

（1）圖表法、圖象法是常用的科學研究方法．短周期某主族元素M的電離能情況如圖（A）所示．則M元素位于周期表的第

 

族．圖B是研究部分元素的氫化物的沸點變化規律的圖象，折線c可以表達出第

 

族元素氫化物的沸點的變化規律．不同同學對某主族元素氫化物的沸點的變化趨勢畫出了兩條折線--折線a和折線b，你認為正確的是a還是b？并說出理由：

 

．
（2）．人類在使用金屬的歷史進程中，經歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應用的金屬被科學家預測為是鈦（₂₂Ti），它被譽為“未來世紀的金屬”．
試回答下列問題：
I．Ti元素的基態原子的價電子層排布式為

 

；
II．在Ti的化合物中，可以呈現+2、+3、+4三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩定；
①偏鈦酸鋇的熱穩定性好，介電常數高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結構示意圖如圖C，它的化學式是

 

．
②已知Ti³⁺可形成配位數為6的配合物．現有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一種為綠色，但相關實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測定這兩種晶體的化學式，設計了如下實驗：
a．分別取等質量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

．則綠色晶體配合物的化學式為

 

．

Answer 1

分析：（1）因第三和第四電離能之間發生突變，所以該元素最外層有3個電子，在ⅢA族；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點變化規律；A點所示的氫化物是水，其沸點高是由于水分子間存在氫鍵，所以氧族元素中其他氫化物的沸點不會高于水；
（2）I．根據鈦元素在周期表中的原子序數以及其原子結構來確定位置、基態原子的電子排布式；
II①晶胞中分攤的各種原子的數目之比即是分子中各元素的數目；
②Ti³⁺的配位數均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子．

解答：解：（1）因第三和第四電離能之間發生突變，所以該元素最外層有3個電子，處于ⅢA族；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點變化規律．A點所示的氫化物是水，其沸點高是由于水分子間存在氫鍵，所以氧族元素中其他氫化物的沸點不會高于水，故b正確，
故答案為：IIIA；ⅣA；b，a點所示的氫化物是水，由于在水分子間存在氫鍵，所以其沸點高于氧族元素中的其它氫化物的沸點；
（2）I．鈦元素在周期表中的原子序數為22，位于第四周期第IVB族，基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），₂₂Ti元素基態原子的價電子層排布式為3d²4s²，
故答案為：3d²4s²；
II．①晶胞中分攤的各種原子的數目之比Ba：Ti：O=1：（8×

1

8

）：（12×

1

4

）=1：1：3，故分子式為：BaTiO₃，
故答案為：BaTiO₃；
②Ti³⁺的配位數均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子，即綠色晶體的化學式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及電子排布式的書寫、化學式的確定等知識點，難度中等，難點分析圖象，注意配合物中內外界的劃分．