Question

金屬鈦性能優(yōu)越，被譽(yù)為繼Fe、Al后應(yīng)用廣泛的“第三金屬”。

（1）寫出Ti基態(tài)原子的電子排布                      。

（2）鈦能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩(wěn)定的化合物。則電負(fù)性C     B（選填“>”“<”），第一電離能N>O，原因是                  。

（3）月球巖石·玄武巖的主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO₃）。FeTiO₃與80％的硫酸反應(yīng)可生成TiOSO₄。SO^2—₄的空間構(gòu)型為     ，其中硫原子采用     雜化，氧原子的價(jià)電子排布圖為      ，任意寫出一種SO^2—₄的等電子體       。

（4）將TiOSO₄的稀溶液加熱水解后，經(jīng)進(jìn)一步反應(yīng)，可得到鈦的某種氧化物。該氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)圖如圖所示。則該氧化物的化學(xué)式        （圖中鈦原子用“O”表示。氧原子用“O”表示）

 

Answer 1

【答案】

（8分,每空1分）（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

（2）＞；N原子中2p軌道處于半充滿狀態(tài)比較穩(wěn)定，故第一電離能N＞O

（3）正四面體形；sp³；；ClO₄^－或S₂O₃^2－或PO₄^3－   （4）TiO₂

【解析】

試題分析：（1）Ti的原子序數(shù)是22，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知Ti基態(tài)原子的電子排布是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²。

（2）非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大。碳元素的非金屬性強(qiáng)于B的，所以碳的電負(fù)性強(qiáng)于B的；非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越強(qiáng)，但由于N原子中2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，所以第一電離能是N＞O。

（3）根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論可知，SO₄^2－中中心原子S原子含有的孤對電子對數(shù)＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以SO₄^2－的空間構(gòu)型為正四面體形；其中硫原子采用sp³雜化.氧原子的原子序數(shù)是8，所以根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理可知，其氧原子的價(jià)電子排布圖為；原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的是等電子體，所以與SO₄^2－互為等電子體的是ClO₄^－或S₂O₃^2－或PO₄^3－。

（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，氧原子的個(gè)數(shù)＝8×＝4個(gè)，鈦原子的個(gè)數(shù)＝8×＋1＝2個(gè)，因此該晶體的化學(xué)式是TiO₂。

考點(diǎn)：考查核外電子排布；電負(fù)性與第一電離能比較；分子的空間構(gòu)型、雜化軌道、等電子體以及晶體化學(xué)式的判斷等