题目内容

13．金属Ti性能优越，被誉为继Fe、Al后广泛应用的“第三金属”．
（1）Ti基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2．
（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＞B（填“＞”或“＜”，下同；第一电离能：N＞O，原因是N原子中的2p轨道处于半充满状态，更稳定．N2O的沸点（-88.49℃）比NH3的沸点（-33.34℃）低，其主要原因是NH3分子之间存在氢键．
（3）月球岩石--玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）．FeTiO3与80%的浓硫酸反应生成TiSO4．SO42-的空间构型为正四面体，SO32-的键角比SO42-的键角小的原因是SO32-中孤电子对与成键电子对之间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用大．写出SO42-的一种等电子体的化学式：ClO4-等．
（4）Ti氧化物和CaO相互作用形成钛酸盐，其晶胞结构如图所示．该晶胞中Ca2+的配位数是12，该晶胞的化学式为CaTiO3．
（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，晶体的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晶体的密度为5.71g/cm-3，晶体边长为4.28×10-10m，则FexO中X=0.92．（结果保留两位有效数字）

分析 （1）Ti原子核外电子数为22，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
（2）同周期自左而右元素电负性增大；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；NH3分子之间存在氢键，沸点较高；
（3）SO42-中S原子孤电子对数=$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，价层电子对数=4+0=0，杂化轨道数目为4，据此确定空间构型；
SO32-中S原子含有孤对电子，而SO42-中S原子没有孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用大；
原子数目相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体；
（4）晶胞中Ti4+位于立方体的顶点，体心为Ca2+，棱上为O2-，Ca2+与棱上O2-的距离更近，其配位数为12；根据均摊法计算晶胞中Ti4+、Ca2+、O2-离子数目，进而确定化学式；
（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计算．

解答 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，
故答案为：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，NH3分子之间存在氢键，沸点高于N2O的，
故答案为：＞；＞；N原子中的2p轨道处于半充满状态，更稳定；NH3分子之间存在氢键；
（3）SO42-中S原子孤电子对数=$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，价层电子对数=4+0=0，为正四面体结构，
SO32-中孤电子对与成键电子对之间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用大，SO32-键角比SO42-的键角小，
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，
故答案为：正四面体；SO32-中孤电子对与成键电子对之间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用大；ClO4-等；
（4）晶胞中Ti4+位于立方体的顶点，体心为Ca2+，棱上为O2-，Ca2+与棱上O2-的距离更近，Ca2+的配位数为12，晶胞中Ti4+数目为8×$\frac{1}{8}$=1、Ca2+离子数目为1、O2-离子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，则钛酸盐化学式为CaTiO3，
故答案为：12；CaTiO3；
（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×$\frac{56x+16}{6.02×1{0}^{23}}$g=5.71g•cm-3×（4.28×10-8 cm）3，解得：x=0.92，
故答案为：0.92．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、电离能、空间构型与杂化方式判断、等电子体、晶胞结构与计算，（5）中计算为易错点、难点，注意识记中学常见晶胞结构．

练习册系列答案
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（1）AY2是一种常用的溶剂，为非极性分子（填“极性”或“非极性”），分子中存在2个σ键．
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7．如图是元素周期表的前三周期，其中①-⑩分别代表相应位置的元素．回答下列问题

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1．下列说法正确的是（　　）
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18．下列实验装置能达到实验目的是（　　）
 ABCD
实验装置    
实验目的比较非金属性强弱S＞C＞Si制取少量的Fe（OH）3胶体证明乙醇与浓H2SO4共热生成了乙烯比较不同催化剂的催化效果
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3．下列叙述正确的是（　　）
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