题目内容
【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)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物.电负性:C(填“>”或“<”,下同)B;第一电离能:NO,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 . 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:
(4)Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO3 , CaTiO3的晶体结构如图所示(Ti4+位于立方体的顶点).该晶体中,Ti4+和周围个O2﹣相紧邻.
(5)Fe能形成多种氧化物,其中FeO晶胞结构为NaCl型.晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷,晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响.由于晶体缺陷,在晶体中Fe和O的个数比发生了变化,变为FexO(x<1),若测得某FexO晶体密度为5.71gcm﹣3 , 晶胞边长为4.28×10﹣10 m,则FexO中x=(用代数式表示,不要求算出具体结果).
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d24s2
(2)>;>;N原子中的2p轨道处于半充满状态,更稳定
(3)正四面体;sp3;ClO4﹣等
(4)12
(5) ﹣
【解析】解:(1)Ti原子核外电子数为22,根据能量最低原理,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2 , 所以答案是:1s22s22p63s23p63d24s2;(2)同周期自左而右元素电负性增大,故电负性C>B,N原子中的2p轨道处于半充满状态,更稳定,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能N>O,
所以答案是:>;>;N原子中的2p轨道处于半充满状态,更稳定;(3)SO42﹣中S原子孤电子对数= =0,价层电子对数=4+0=0,为正四面体结构,杂化轨道数目为4,S原子杂化方式为sp3;原子数目相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,SO42﹣的一种等电子体的化学式:ClO4﹣等,
所以答案是:正四面体;sp3;ClO4﹣等;(4)CaTiO3的晶体结构中Ti4+位于立方体的顶点,由晶胞结构图可知,体心为Ca2+ , 面心为O2﹣ , ).该晶体中每个顶点Ti4+与面心的O2﹣相邻,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,晶体中,Ti4+和周围紧相邻O2﹣数目为 =12,
所以答案是:12;(5)FexO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“FexO”,再根据m=ρV可知:4× g=5.71gcm﹣3×(4.28×10﹣8 cm)3 , 解得:x= ﹣ ,
所以答案是: ﹣ .