Question

【题目】含Ti化合物在工业生产中有着重要用途。TiCl3是烯烃定向聚合的催化剂、TiCl4可用于制备金属Ti。

nCH3CH=CH2

TiCl4+2MgTi+2MgCl2

TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO

（1）Ti3+的基态核外电子排布式为__________；

（2）丙烯分子中，碳原子轨道杂化类型为__________；

（3）Mg、Al、Cl第一电离能由大到小的顺序是___________；

（4）写出一种由第2周期元素组成且与CO互为等电子体的阴离子的电子式____；

（5）TiCl3浓溶液中加入无水乙醚，并通入HCl至饱和，在乙醚层得到绿色的异构体，分别是[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O。1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ键的数目为______；

（6）钛酸锶具有超导性、热敏性等优点，该晶体的晶胞中Sr位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，Ti原子填充在O原子构成的正八面体空隙的中心位置(如图)，据此推测，钛酸锶的化学式为_________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d1 sp2、sp3 Cl>Mg>Al 或 18 mol SrTiO3

【解析】

本题主要考查物质的结构与晶胞计算。

(1)Ti是22号元素，其原子核外有22个电子，Ti元素失去4s能级上2个电子、3d能级上电子生成，根据构造原理书写的基态核外电子排布式。

(2)丙烯中存在C=C-C，双键C中σ键为3，单键C的σ键为4，均不含孤对电子。

(3)同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，元素原子各轨道为半满、全满、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的。

(4)价电子数相等、原子个数相等的微粒为等电子体。

(5)在配合物[Ti(H2O)6]Cl3中，6个水分子与钛离子之间有6个配位键，为σ键，每个水分子内有2个单键，也是σ键，所以每个配合物中的配位键数为。

(6)该晶体的晶胞中Sr位于晶胞的顶点，则该晶胞中Sr原子个数=，O位于晶胞的面心，则O原子个数=，Ti原子填充在O原子构成的正八面体空隙的中心位置，个数为1，据此推测钛酸锶的化学式。

(1)Ti是22号元素,其原子核外有22个电子,Ti元素失去4s能级上2个电子、3d能级上电子生成Ti3+,根据构造原理书写Ti3+的基态核外电子排布式为。

故答案为：；

(2)丙烯中存在C=CC,双键C中σ键为3,单键C的σ键为4,均不含孤对电子,杂化类型分别为、 。

故答案为：、；

(3)同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，元素原子各轨道为半满、全满、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，所以第一电离能Cl>Mg>Al。

故答案为：Cl>Mg>Al。

(4)由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式为， 。

故答案为：；

(5)在配合物[Ti(H2O)6]Cl3中，6个水分子与钛离子之间有6个配位键，为σ键，每个水分子内有2个单键，也是σ键，所以每个配合物中的配位键数为，所以1mol配合物中含σ键的数目为18mol。

故答案为：18mol；

(6)该晶体的晶胞中Sr位于晶胞的顶点,则该晶胞中Sr原子个数=,O位于晶胞的面心,则O原子个数=,Ti原子填充在O原子构成的正八面体空隙的中心位置,个数为1,则Sr、O、Ti原子个数为1:3:1,据此推测钛酸锶的化学式SrTiO3。

故答案为：SrTiO3。