Question

【題目】鈦的化合物如TiO2、Ti(NO3)4、TiCl4、 Ti(BH4)2等均有著廣泛用途。

（1）寫出Ti的基態(tài)原子的外圍電子排布式____________。

（2）TiCl4熔點(diǎn)是-25℃，沸點(diǎn)136.4℃，可溶于苯或CCl4，該晶體屬于_____晶體；BH4－中B原子的雜化類型為____________；

（3）在 TiO2催化作用下，可將CN－氧化成CNO－，進(jìn)而得到N2。與CNO－互為等電子體的分子化學(xué)式為_________________。

（4）Ti3+可以形成兩種不同的配合物：[Ti(H2O)6]Cl3（紫色），[TiCl(H2O)5]Cl2H2O（綠色），兩者配位數(shù)_____（填“相同”或“不同”），綠色晶體中配體是______。

（5）TiO2難溶于水和稀酸，但能溶于濃硫酸，析出含有鈦酰離子的晶體，鈦酰離子常成為鏈狀聚合形式的陽離子，其結(jié)構(gòu)形式如圖1，化學(xué)式為____________。

（6）金屬鈦內(nèi)部原子的堆積方式是面心立方堆積方式，如圖2。若該晶胞的密度為g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該晶胞的邊長為______________cm。

Answer 1

【答案】3d24s2分子晶體sp3CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可給分，寫成離子的不得分)相同Cl﹣、H2O[TiO]n2n+

【解析】（1）鈦是22號元素，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，則其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d24s2 ；

（2）因TiCl4在常溫下是無色液體，熔點(diǎn)-23.2℃，沸點(diǎn)136.2℃，熔沸點(diǎn)低，由此可判斷 TiCl4是由共價(jià)鍵結(jié)合的分子，晶體類型屬于分子晶體，BH4-中B原子價(jià)層電子對=4+（3+1-4×1）=4，且沒有孤電子對，則BH4－中B原子的雜化類型為sp3；

（3）CNO-中含有3個(gè)原子，16個(gè)價(jià)電子，所以其等電子體中分子為：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等），離子為：SCN-或（N3-）等；

（4）[Ti（ H2O）6]Cl3（紫色），配體為：H2O，配位數(shù)為6，[TiCl（H2O）5]Cl2H2O（綠色），配體為Cl-、H2O，配位數(shù)為6，兩者配位數(shù)相同；

（5）每個(gè)O原子被兩個(gè)Ti原子共用、每個(gè)Ti原子被兩個(gè)O原子共用，利用均攤法計(jì)算二者原子個(gè)數(shù)之比為1：1；Ti元素為+4價(jià)、O元素為-2價(jià)，據(jù)此書寫其化學(xué)式為[TiO]n2n+；

（6）在每個(gè)鈦的晶胞中含有鈦原子數(shù)為8×+6×=4，設(shè)晶胞的連長為a，根據(jù)ρ＝有，ρ＝，所以a=cm=cm。