Question

【題目】鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。

(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_____________，與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有____________種。

(2)鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結構材料，鈦的硬度比鋁大的原因是_________。

(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質的量之比為1：5，則該配合離子的化學式為___________。

(4)半夾心結構催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結構如下圖所示。

①組成M的元素中，電負性最大的是_________(填名稱)。

②M中碳原子的雜化方式為____________。

③M中不含________(填代號)。

a．π鍵 b．σ鍵 c．離子鍵 d．配位鍵

(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結構(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。

①A、B、C、D 4種微粒，其中氧原子是________(填代號)。

②若A、B、C的原子坐標分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D的原子坐標為D(0.19a，____，___)；鈦氧鍵的鍵長d=______(用代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 3d24s2 3 Ti原子的價電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強 [TiCl(H2O)5]2+ 氧 sp2 sp3 c BD 0.81a 0.5c

【解析】試題分析：(1)鈦原子核外有22個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫基態(tài)鈦原子的價電子排布式；基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2；第四周期中未成對電子數(shù)為2的元素有Ge、Se、Ni，有3種；(2) Ti原子的價電子數(shù)是4、鋁原子的價電子數(shù)是3；(3).配位數(shù)為6，兩種配體的物質的量之比為1：5，所以配體中有1個氯原子、5個水分子；(4) ①組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，非金屬性越強電負性越大；②M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種；③單鍵為σ鍵、雙鍵中1個是σ鍵、1個是π鍵，根據(jù)M的結構圖，還有配位鍵；(5) ①根據(jù)均攤原則，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根據(jù)鈦氧原子比是1:2分析；②根據(jù)晶胞結構分析D原子坐標；根據(jù)圖示，

解析：(1)鈦原子核外有22個電子，基態(tài)鈦原子的價電子排布式為3d24s2；基態(tài)鈦原子的未成對電子數(shù)為2；第四周期中未成對電子數(shù)為2的元素還有3種，分別是Ge、Se、Ni； (2) Ti原子的價電子數(shù)是4、鋁原子的價電子數(shù)是3，Ti原子的價電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強，所以鈦的硬度比鋁大；(3).配位數(shù)為6，兩種配體的物質的量之比為1：5，所以配體中有1個氯原子、5個水分子，所以該配合離子的化學式為[TiCl(H2O)5]2+；(4) ①組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，其中O的非金屬性最強，非金屬性越強電負性越大，所以電負性最大的是氧；②M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種，所以M中碳原子的雜化方式為sp2、 sp3；③單鍵為σ鍵、雙鍵中1個是σ鍵、1個是π鍵，根據(jù)M的結構圖，還有配位鍵，沒有離子鍵，故選c；(5) ①根據(jù)均攤原則，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根據(jù)鈦氧原子比是1:2，可知氧原子是BD；②根據(jù)晶胞結構，若A、B、C的原子坐標分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D原子坐標是(0.19a，0.81a，0.5c)；根據(jù)圖示，，則d= 。