Question

金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。
(1)写出Ti基态原子的电子排布                 。
(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C   B(选填“>”“<”)，第一电离能N>O，原因是           。
(3)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。SO₄^2-的空间构型为     ，其中硫原子采用     杂化，氧原子的价电子排布图为       ，任意写出一种SO₄^2-等电子体     。
(4)将TiOSO₄的稀溶液加热水解后，经进一步反应，可得到钛的某种氧化物。该氧化物的晶胞结构图如图所示。

则该氧化物的化学式      (图中钛原子用“O”表示。氧原子用“O”表示)

Answer 1

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²
(2)＞  N原子2p上处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N＞O
(3)正四面体；sp³   CCl₄或ClO₄^-或S₂O₃^2-或PO₄^3-
(4)TiO₂

(1)Ti是22元素，核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²
(2)非金属性越强，电负性越大，所以电负性C大于B；N原子2p上处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N＞O；
(3)SO₄^2-是AB₄型，原子的孤对电子对数是(6+2-4×2)/2=0，所以立体构型是正四面体，采取sp³杂化；氧原子价电子是6，其价电子排布图是，，与SO₄^2-互为等电子体是5个原子，价电子数是32个，因而符合的有CCl₄或ClO₄^-或S₂O₃^2-或PO₄^3-；
(4)O的个数是4×1/2+2=4，Ti的个数是8×1/8+1=2，该晶体的化学式为TiO₂。