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【题目】钛(Ti)被称为“未来金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。钛的氯化物有如下转变关系：2TiCl3TiCl4↑+TiCl2回答下列问题。

(1)某同学所画基态 Cl-的外围电子排布图为，这违反了____________

(2)从结构角度解释 TiCl3中Ti(III)还原性较强的原因____________。

(3)钛的氯化物的部分物理性质如下表：

氯化物

熔点/℃

沸点/℃

溶解性

TiCl4

-24

136

可溶于非极性的甲苯和氯代烃

TiCl2

1035

1500

不溶于氯仿、乙醚

①TiCl4与TiCl2的晶体类型分别是____________。

②TiCl4与SO42-互为等电子体，因为它们____________相同；SO42-中心原子以3s轨道和3p轨道杂化。

(4)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-的配体所含原子中电负性最小的是__________；Ti(NO3)4的球棍结构如图，Ti的配位数是_____________

(5)钙钛矿(CaTiO3)是自然界中的一种常见矿物，其晶胞结构如图：

①设N为阿伏加德罗常数的值，计算一个晶胞的质量为______________g.

②假设O2-采用面心立方最密堆积，Ti4+与O2-相切，则=_________。

【答案】泡利原理 +3价Ti外围电子为3d1，失去一个电子后，3d能级处于全空稳定状态 分子晶体；离子晶体 原子总数、价电子总数 H 8 -1或0.414

【解析】

(1)根据原子核外电子排布规律分析；

(2)根据原子核外各个电子层排布处于全满、半满或全空时稳定分析；

(3)①根据分子晶体熔沸点低，易溶于某些溶剂中，而离子晶体熔沸点较高，在有机溶剂中不能溶解分析判断；

②根据等电子体的概念及性质分析判断；

(4)元素的非金属性越弱，元素的电负性就越小；结合图示中与Ti形成共价键的原子数目确定其配位体数目；

(5)①用均摊方法计算一个晶胞中含有的各种元素的原子个数，然后结合摩尔质量与相对原子质量关系计算晶胞质量；

②O2-采用面心立方堆积，则各种离子相对位置可表示为：，面对角线为2个O2-半径与2个Ti4+的半径，晶胞边长为2个O2-半径，据此分析解答。

(1)Cl是17号元素，核外电子排布为2、8、7，Cl原子获得1个电子变为Cl-，根据构造原理，基态Cl-核外电子排布式是1s22s22p63s23p6，3p亚层有3个能量相同的轨道，每个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子，这样排布使离子能量最低，稳定，故基态 Cl-的外围电子排布图为，而则违背了泡利不相容原理；

(2)Ti是22号元素，外围电子排布是3d24s2，TiCl3中Ti的化合价为+3价，+3价Ti外围电子为3d1，当其再失去一个电子后，3d能级处于全空的稳定状态，因此TiCl3中Ti(III)还原性较强；

(3)根据表格性质可知TiCl4熔沸点低，易溶于有机溶剂，则TiCl4是由分子构成的分子晶体；而TiCl2熔沸点较高，在乙醇、乙醚中不能溶解，说明TiCl2的晶体类型属于离子晶体；

②TiCl4与SO42-的原子总数、价电子总数相等，因此二者互为等电子体；

(4)在Ti的多种配合物Ti(CO)6、Ti(H2O)63+、TiF62-中，配体分别是CO、H2O、F-，其中含有的非金属性元素有C、O、H、F，元素的非金属性：F>O>C>H，元素的非金属性越弱，其电负性就越小，故上述所含非金属元素原子中电负性最小的是H；根据Ti(NO3)4的球棍结构图示可知Ti的配位数是8；

(5)①在一个晶胞中含有Ca2+离子数目是1；含有Ti4+离子数目为8=1，含有的O2-数目为12=3，则一个晶胞中含有1个CaTiO3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则一个晶胞的质量为=g；

②假设O2-采用面心立方最密堆积，Ti4+与O2-相切，则晶胞边长为L=2r(O2-)，晶胞的面对角线 L=2r(O2-)+2r(Ti4+)，故r(O2-)=L，r(Ti4+)=L- L ，所以=0.404。

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（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_________

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（3）滤液D中除了含有OH－离子外，还含有的阴离子有___________（填离子符号）

（4）若滤液E的pH＝4，c（Zn2＋）＝2mol·L-1,（Fe3＋）＝2.6×10-9mo·L-l试求出Fe（OH）3的溶度积常数________________（只写结果）

（5）已知:①Fe（OH）3（s） Fe3＋（aq）＋3OH－（aq）H＝a kJ mol·L-1

②H2O(l) H＋（aq）＋OH－（aq）H＝b kJ·mol·L-1

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①仪器A的名称为__。

②蒸馏烧瓶中发生反应的化学方程式为：__。

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④为提高SOCl2的利用率，该实验宜采用的加热方式为__。

⑤讨论：将ZnCl2·xH2O晶体置于坩埚中加热均烧，__（能，不能）得到无水ZnCl2，原因是__。

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①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。

②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________。

③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 mol/L），应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。

(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________（填“1”“2”或“3”）。

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（2）乙中Cu极的电极反应是___，若电路中有0.02mol电子通过，则甲中a电极溶解的质量为___g。

（3）闭合电键K一段时间后，丙池中生成二种气体和一种碱，则丙池中发生的总的离子反应方程式是___。

（4）如果要给丙中铁片上镀上一层Ag，则丙池应作何改进___。

（5）丙池中反应进行较长时间后，收集到标准状况下氢气2.24L。此时测得丙池溶液质量实际减少4.23g，含有碱0.100mol(不考虑气体在水中的溶解)，则实际放出气体的物质的量是___mol。

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