Question

【题目】金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。

(1)Ti基态原子的电子排布式为____________。

(2)Ti能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物，B、C、N的电负性由大到小的顺序为_____；C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_____________。

(3)N的氢化物常作制冷剂，原因是______________。

(4)月球岩石—玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）。FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiOSO4。

SO42-的空间构型为_______形。其中硫原子采用_________杂化，写出SO42-的一种等电子体的化学式：______。

(5)Ti、Ca、O相互作用能形成如图晶体结构（Ti4+位于立方体的顶点、Ca2+位于立方体体心），该晶体的化学式为________。Ti4+和周围_____个O2-相紧邻。该晶胞的边长为apm，则其密度为______g/cm3。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d24s2 N＞C＞B N＞O＞C NH3分子键能形成氢键，沸点较高，以液化，故能够做制冷剂 正四面体 sp3 ClO4- CaTiO3 12 136/(6.02·a3)×107g/cm3

【解析】（1）Ti的原子核外有22个电子，根据电子的排布规律可知基态Ti原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；（2）根据元素电负性的比较，同周期中的元素，随核电荷数的增加，电负性增强，所以电负性N＞C＞B；第一电离能随核电荷数的增加而增大，但N的最外层的轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N＞O＞C；（3）NH3分子间能形成氢键，沸点较高，易液化，故能够做制冷剂；（4）SO42-中的S原子的价层电子对数是，无孤对电子，所以硫酸根离子的空间构型是正四面体型；其中S采取的是sp3杂化；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则SO42－的一种等电子体的化学式为ClO4－等。（5）Ti4+位于立方体的顶点，个数是8×1/8=1，Ca2+位于立方体体心，共计1个，氧原子位于面心处，个数6×1/2=3，因此该晶体的化学式为CaTiO3。每层的Ti4+都与4个O2-紧邻，所以该晶体中Ti4+和周围的12个O2-紧邻；该晶胞的边长为apm，则其晶胞的体积是(a×10－10cm)3，所以密度为g/cm3。