Question

4．钛（Ti）被誉为“21世纪的金属”．工业上将TiO₂与焦炭混合，通入Cl₂高温下制得TiCl₄；再将TiCl₄提纯后，在氩气保护下与镁高温反应制得Ti．其反应如下：
①TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;1173K\;}}{\;}$TiCl₄+2CO   ②TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;1220～1420K\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂
回答下列问题：
（1）氧原子外有5种不同空间运动状态的电子，写出两种与CO 互为等电子体的分子N₂、C₂H₂．
（2）已知TiCl₄在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃；TiCl₄在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H₂TiO₃固体．
①TiCl₄为共价化合物（填“离子”或“共价”）．
②TiCl₄分子为正四面体形，则Ti为sp³杂化．
③TiCl₄在潮湿空气中水解的化学方程式是TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl．
④Mg与Al的第一电离能较小是Al．
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂与足量AgNO₃溶液反应生成AgCl质量为28.7g．

Answer 1

分析 （1）根据O原子的电子排布式分析；等电子体中价电子数相同；
（2）①根据题目中提供的物理性质来判断晶体类型从而判断化合物类型；
②可根据分子的构型来判断碳的杂化方式，四面体形属于sp³杂化，平面形中的碳属于sp²杂化，直线形中的碳属于sp杂化；
③TiCl₄在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H₂TiO₃固体，据此写出方程；
④Mg的最外层电子处于全满状态，第一电离能大于同周期相邻元素；
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂能电离出0.2mol氯离子，与足量AgNO₃溶液反应生成0.2molAgCl，据此计算．

解答 解：（1）O原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴，电子占据了5个轨道，所以有5种不同空间运动状态的电子；等电子体中价电子数都相同，则 N₂、CN^-、CO、C₂H₂的价电子数都是10，则互为等电子体；
故答案为：5；N₂、C₂H₂；
（2）①已知TiCl₄在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃；，由此可判断 TiCl₄是由共价键结合的分子；
故答案为：共价；
②TiCl₄分子为正四面体形，Ti和Cl形成4个δ键，所以Ti为sp³杂化，
故答案为：sp³；
③TiCl₄在潮湿空气中易水解产生白雾说明生成HCl，同时产生H₂TiO₃固体，所以其反应方程式为：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl，
故答案为：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl；
④Mg的最外层电子处于全满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能：Mg＞Al，则第一电离能较小是Al；
故答案为：Al；
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂能电离出0.2mol氯离子，与足量AgNO₃溶液反应生成0.2molAgCl，则AgCl沉淀的质量为0.2mol×143.5g/mol=
28.7g；
故答案为：28.7g．

点评 本题考查了电子排布式、等电子体、杂化类型的判断、配合物的组成等知识．这些都是高考的热点，是物质结构和性质的重要内容，应熟练掌握，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力，题目难度中等．