Question

【題目】B、N、F、Ti、Fe等都是重要的材料元素，其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

(1)在基態(tài)Ti原子中，核外存在________對(duì)自旋相反的電子，核外電子中占據(jù)的最高能層符號(hào)為___，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_________ 。

(2)南京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功合成了能在室溫穩(wěn)定存在的五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，五氮陰離子N5-是制備全氮類物質(zhì)N5+N5-的重要中間體，下列說法不正確的是_________。

A. (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含四種離子 B. N5+N5-屬于共價(jià)化合物

C.每個(gè)N5-中含有36個(gè)電子 D. N5+N5-中既含極性鍵又含非極性鍵

(3)NH3分子空間結(jié)構(gòu)為_______；在BF3中B原子的雜化方式為______。

(4)六氟合鈦酸鉀(K2TiF6)中存在[TiF6]2-離子，則鈦元素的化合價(jià)是______，配體是_____。

(5)碳酸鹽的熱分解是由于晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結(jié)果。已知

碳酸鹽	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
熱分解溫度/℃	402	900	1172	1360
陽離子半徑/pm	66	99	112	135

請解釋堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度的變化規(guī)律:____________。

(6)金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是體心立方堆積。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞，晶胞參數(shù)a=0.295nm，c=0.469nm,則該鈦晶體的密度為______g/cm3(用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】 10 N 球形 BD 三角錐形 sp2 +4 F- 堿土金屬元素陽離子均為+2價(jià)，從Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對(duì)氧離子的吸引作用越來越弱，故需要更多的外界能量來分解，因此堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度逐漸升高

【解析】（1）Ti的基態(tài)電子排布為：1s22s22p63s23p63d24s2，分子中存在10對(duì)自旋相反的電子，最高能層為N，4s的電子云形狀為球形，故答案為：10；N；球形。

（2）A. (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含N5-、H3O+、NH4+、Cl-共四種離子，故A正確；B. N5+N5-屬于N5+和N5-構(gòu)成的離子化合物，故B錯(cuò)誤；C. 電子為35+1=36個(gè)電子，所以每個(gè)N5-中含有36個(gè)電子，故C正確；D. N5+和N5-中是N與N形成的非極性共價(jià)鍵，不含極性共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤；本題選BD。

（3）NH3分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐型；在BF3中B原子的雜化方式為sp2雜化。

（4）六氟合鈦酸鉀(K2TiF6)中存在[TiF6]2-離子，其中F顯-1價(jià)，故Ti為+4價(jià)，配體是F-，故答案為：+4；F-。

（5）由圖表中的信息觀察可知：堿土金屬元素陽離子均為+2價(jià)，從Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對(duì)氧離子的吸引作用越來越弱，故需要更多的外界能量來分解，因此堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度逐漸升高。

（6）一個(gè)晶胞中包含Ti的個(gè)數(shù)為3+2×1/2+12×1/6=6，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為，一個(gè)晶胞的體積為，故晶胞的密度為 。