Question

钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等邻域．下面是用金红石（主要成分为TiO₂）制备金属钛和钛酸钡的流程．

（1）Ti基态的电子排布式为

 

．
（2）TiCl₄熔点为-24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃．固态TiCl₄属于

 

晶体．
（3）BaCO₃为离子化合物．CO₃^2-中C原子的杂化类型为

 

，写出一种与CO₃^2-互为等电子体的阴离子：

 

（填化学式）．
（4）钛酸钡的晶胞如图所示，其化学式为

 

（5）用锌还原TiCl₄的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．1mol该配合物中含有σ键的数目为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,共价键的形成及共价键的主要类型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据Ti原子序数，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则写出核外电子排布式；
（2）根据物理性质判断晶体类型；
（3）计算价电子对数，判断杂化类型；等电子体是指具有相同原子数和相同价电子数的原子团；
（4）利用均摊法计算化学式；
（5）根据配合物结构判断σ键的数目．

解答： 解：（1）Ti原子序数为22，其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²；
（2）TiCl₄熔、沸点较低，可判断知其固态形式为分子晶体，故答案为：分子；
（3）CO₃^2-中C原子价电子数为：

4+2

2

=3，即形成了三条杂化轨道，杂化类型为：sp²；CO₃^2-，原子数为4，价电子数为：24，则NO₃^-、SiO₃^2-，为其等电子体，
故答案为：sp²；NO₃^-、SiO₃^2-；
（4）Ba位于体心，数目为1，Ti位于顶点，数目为8×

1

8

=1，O位于棱心，12×

1

4

=3，化学式为：BaTiO₃，故答案为：BaTiO₃；
（5）1molTi与1molCl和5molH₂O，形成6molσ键，5molH₂O内含有5×2=10molσ键，外界1molH₂O内含有2molσ键，共含有6+10+2=18mol，故答案为：18mol．

点评：本题考查较为全面，涉及到电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算，但解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意总结如何书写电子排布式，如何判断分子空间构型以及有关晶体计算等方法．