Question

【題目】鈦及其化合物被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、艦艇、醫(yī)療以及石油化工等領(lǐng)域。

（1）Ti的基態(tài)原子的電子排布式為________。

（2）已知TiC在碳化物中硬度最大，工業(yè)上一般在真空和高溫（>1800℃）條件下用C還原TiO2制取TiC： TiO2+3CTiC+2CO↑。該反應(yīng)中涉及的元素按電負(fù)性由大到小的順序排列為_____________；根據(jù)所給信息，可知TiC是________晶體。

（3）鈦的化合物TiCl4，熔點(diǎn)為-24℃，沸點(diǎn)為136.4℃，常溫下是無(wú)色液體，可溶于甲苯和氯代烴。

①固態(tài)TiCl4屬于________晶體，其空間構(gòu)型為正四面體，則鈦原子的雜化方式為__________。

②TiCl4遇水發(fā)生劇烈的非氧化還原反應(yīng)，生成兩種酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

③用鋅還原TiCl4的鹽酸溶液，經(jīng)后續(xù)處理可制得綠色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.該配合物中含有化學(xué)鍵的類型有_________、__________。

（4）鈦的一種氧化物是優(yōu)良的顏料，該氧化物的晶胞如右圖所示：

該氧化物的化學(xué)式為________；在晶胞中Ti原子的配位數(shù)為_______，若晶胞邊長(zhǎng)為a nm,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，列式表示氧化鈦晶體的密度：___________g/cm3。

Answer 1

【答案】 1s22s23s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2） O>C>Ti 原子 分子 sp3 TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl 共價(jià)鍵 離子鍵 TiO2 6

【解析】（1）Ti的質(zhì)子數(shù)是22，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s23s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）。（2）非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則該反應(yīng)中涉及的元素按電負(fù)性由大到小的順序排列為O>C>Ti；根據(jù)所給信息TiC在碳化物中硬度最大，這說(shuō)明TiC是原子晶體。（3）①鈦的化合物TiCl4，熔點(diǎn)為-24℃，沸點(diǎn)為136.4℃，因此固態(tài)TiCl4屬于分子晶體，其空間構(gòu)型為正四面體，則鈦原子的雜化方式為sp3。②TiCl4遇水發(fā)生劇烈的非氧化還原反應(yīng)，生成兩種酸，根據(jù)原子守恒應(yīng)該是鹽酸和鈦酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl；③配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中含有化學(xué)鍵的類型有離子鍵和共價(jià)鍵。（4）氧原子個(gè)數(shù)＝4×1/2＋2=4，Ti原子個(gè)數(shù)＝1＋8×1/8=2，所以該氧化物的化學(xué)式為TiO2；在晶胞中Ti原子的配位數(shù)為6。若晶胞邊長(zhǎng)為a nm，NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，氧化鈦晶體的密度＝g/cm3。