Question

9．钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”．试回答下列问题：
（1）钛有${\;}_{22}^{48}$Ti和${\;}_{22}^{50}$Ti两种原子，它们互称为同位素
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是BaTiO₃；
（3）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO₂催化的一个实例如下：

化合物乙中采取sp³杂化的原子的电负性由大到小的顺序为N＞O＞C
（4）有含Ti³⁺的配合物化学式为[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．配离子[TiCl（H₂O）₅]²⁺中含有的化学键类型是极性共价键和配位键，该配合物的配体是H₂O、Cl^-．

Answer 1

分析 （1）质子数相同、中子数不同的相同元素不同原子互为同位素；根据其价电子数及能层数确定在元素周期表中的位置，Ti元素核外有22个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）利用均摊法确定其化学式；
（3）采取sp³杂化的原子价层电子对数是4，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素大于相邻元素；
（4）根据配合物的结构特点来分析其中的化学键以及配体情况．

解答 解：（1）₂₂⁴⁸Ti和₂₂⁵⁰Ti为质子数相同中子数不同的钛元素的不同原子，互称同位素，
故答案为：同位素；
（2）该化合物中，O原子个数=12×$\frac{1}{4}$，Ti原子个数=8×$\frac{1}{8}$，Ba原子个数为1，所以其化学式为：BaTiO₃，
故答案为：BaTiO₃；
（3）采取sp³杂化的原子价层电子对数是4，价层电子对个数是4的原子有：连接甲基和羟基的碳原子、氧原子和氮原子，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素大于相邻元素，所以这三种元素第一电离能从大到小顺序是：N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（4）配离子[TiCl（H₂O）₅]²⁺中含有非金属原子之间的极性共价键以及配位键，钛元素的配位体是H₂O、Cl^-，
故答案为：极性共价键、配位键；H₂O、Cl^-．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞的计算、原子的杂化方式、第一电离能大小的判断、基态原子核外电子排布式的书写等知识点，这些都是高考热点，会利用价层电子对互斥理论确定原子的杂化方式、第一电离能的规律、构造原理来分析解答．