Question

【題目】含Ti化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要用途。TiCl3是烯烴定向聚合的催化劑、TiCl4可用于制備金屬Ti。

nCH3CH=CH2

TiCl4+2MgTi+2MgCl2

TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO

（1）Ti3+的基態(tài)核外電子排布式為__________；

（2）丙烯分子中，碳原子軌道雜化類型為__________；

（3）Mg、Al、Cl第一電離能由大到小的順序是___________；

（4）寫出一種由第2周期元素組成且與CO互為等電子體的陰離子的電子式____；

（5）TiCl3濃溶液中加入無水乙醚，并通入HCl至飽和，在乙醚層得到綠色的異構(gòu)體，分別是[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O。1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ鍵的數(shù)目為______；

（6）鈦酸鍶具有超導(dǎo)性、熱敏性等優(yōu)點(diǎn)，該晶體的晶胞中Sr位于晶胞的頂點(diǎn)，O位于晶胞的面心，Ti原子填充在O原子構(gòu)成的正八面體空隙的中心位置(如圖)，據(jù)此推測，鈦酸鍶的化學(xué)式為_________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d1 sp2、sp3 Cl>Mg>Al 或 18 mol SrTiO3

【解析】

本題主要考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與晶胞計算。

(1)Ti是22號元素，其原子核外有22個電子，Ti元素失去4s能級上2個電子、3d能級上電子生成，根據(jù)構(gòu)造原理書寫的基態(tài)核外電子排布式。

(2)丙烯中存在C=C-C，雙鍵C中σ鍵為3，單鍵C的σ鍵為4，均不含孤對電子。

(3)同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，元素原子各軌道為半滿、全滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的。

(4)價電子數(shù)相等、原子個數(shù)相等的微粒為等電子體。

(5)在配合物[Ti(H2O)6]Cl3中，6個水分子與鈦離子之間有6個配位鍵，為σ鍵，每個水分子內(nèi)有2個單鍵，也是σ鍵，所以每個配合物中的配位鍵數(shù)為。

(6)該晶體的晶胞中Sr位于晶胞的頂點(diǎn)，則該晶胞中Sr原子個數(shù)=，O位于晶胞的面心，則O原子個數(shù)=，Ti原子填充在O原子構(gòu)成的正八面體空隙的中心位置，個數(shù)為1，據(jù)此推測鈦酸鍶的化學(xué)式。

(1)Ti是22號元素,其原子核外有22個電子,Ti元素失去4s能級上2個電子、3d能級上電子生成Ti3+,根據(jù)構(gòu)造原理書寫Ti3+的基態(tài)核外電子排布式為。

故答案為：；

(2)丙烯中存在C=CC,雙鍵C中σ鍵為3,單鍵C的σ鍵為4,均不含孤對電子,雜化類型分別為、 。

故答案為：、；

(3)同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，元素原子各軌道為半滿、全滿、全空時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，所以第一電離能Cl>Mg>Al。

故答案為：Cl>Mg>Al。

(4)由第二周期主族元素組成的且與CO互為等電子體的陰離子的電子式為， 。

故答案為：；

(5)在配合物[Ti(H2O)6]Cl3中，6個水分子與鈦離子之間有6個配位鍵，為σ鍵，每個水分子內(nèi)有2個單鍵，也是σ鍵，所以每個配合物中的配位鍵數(shù)為，所以1mol配合物中含σ鍵的數(shù)目為18mol。

故答案為：18mol；

(6)該晶體的晶胞中Sr位于晶胞的頂點(diǎn),則該晶胞中Sr原子個數(shù)=,O位于晶胞的面心,則O原子個數(shù)=,Ti原子填充在O原子構(gòu)成的正八面體空隙的中心位置,個數(shù)為1,則Sr、O、Ti原子個數(shù)為1:3:1,據(jù)此推測鈦酸鍶的化學(xué)式SrTiO3。

故答案為：SrTiO3。