Question

硼酸鈦[（TiO）₂（B₂O₅）?4H₂O]是一種高效節(jié)能潤滑油添加劑，可用硫酸氧鈦和硼砂的溶液為原料濕法合成．
（1）基態(tài)Ti原子的電子排布式為

 

．
（2）硫酸氧鈦中Ti元素的化合價與硼酸鈦中相同，且?guī)в?個結晶水．硫酸氧鈦的化學式為

 

（3）硼砂是含結晶水的四硼酸鈉，其陰離X^m-（含B、O、H三種元素）的球棍模型．如圖所示：
①在X^m-中，硼原子軌道的雜化類型有

 

；配位鍵存在于

 

（填數(shù)字）原子之間；m=

 

（填數(shù)字）．
②硼砂晶體由Na⁺、X^m-和H₂O構成，硼砂晶體中存在的作用力有

 

（填數(shù)字）．
A．離子鍵         B．共價鍵          C．金屬鍵           D．氫鍵         E．范德華力．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）Ti的原子序數(shù)為22，核外有22個電子；
（2）根據(jù)化合價的代數(shù)和為零計算Ti的化合價，再寫出硫酸氧鈦的化學式；
（3）①1，3，5，6形成兩個共價鍵代表氧原子，2，4形成三個共價鍵代表B原子，2號B形成3個鍵，則B原子為SP²雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間，結合化合價代數(shù)和為0的原則判斷；
②注意題目要求，鈉離子與X^m-形成離子鍵，結晶水分子間存在氫鍵和范德華力．

解答： 解：（1）①Ti的原子序數(shù)為22，核外有22個電子，其電子排布為[Ar]3d²4s²，故答案為：[Ar]3d²4s²；
（2）設硼酸鈦[（TiO）₂（B₂O₅）?4H₂O]中Ti為+x價，則（x-2）×2+3×2+（-2）×5=0，則x=4，即硫酸氧鈦中鈦為+4價，則硫酸氧鈦的化學式為TiOSO₄?2H₂O；
故答案為：TiOSO₄?2H₂O；
（3）①1，3，5，6形成兩個共價鍵代表氧原子，2，4形成三個共價鍵代表B原子，2號B形成3個鍵，則B原子為SP²雜化，4號B形成4個鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個鍵，4號B形成4個鍵，其中1個鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號與5號之間．觀察模型，可知X^m-是（H₄B₄O₉）^m-，依據(jù)化合價H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2，
故答案為：sp²、sp³；4，5；2；
②鈉離子與X^m-形成離子鍵，結晶水分子間存在氫鍵和范德華力，故答案為：ADE．

點評：本題考查了電子排布式、化學式、雜化類型的判斷、化學鍵和分子間作用力等，題目難度中等，側重于基礎知識的綜合應用的考查．