Question

鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設(shè)備、飛機等航天航空材料，被譽為“未來世界的金屬”．試回答下列問題：
（1）鈦有

48 22

Ti和

50 22

Ti兩種原子，它們互稱為

 

，鈦基態(tài)原子的電子排布式為

 

；
（2）偏鈦酸鋇在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，它的化學式是

 

；
（3）納米TiO₂是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，納米TiO₂催化的一個實例如下：

化合物甲的分子中采取sp²雜化的碳原子個數(shù)為

 

，化合物乙中采取sp³雜化的原子的第一電離能由大到小的順序為

 

．
（4）現(xiàn)有含Ti³⁺的配合物，化學式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．配離子[TiCl（H₂O）₅]²⁺中含有的化學鍵類型是

 

，該配合物的配體是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的相同元素不同原子互為同位素；根據(jù)其價電子數(shù)及能層數(shù)確定在元素周期表中的位置，Ti元素核外有22個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）利用均攤法確定其化學式；
（3）采取sp²雜化的碳原子價層電子對數(shù)是3，根據(jù)價層電子對數(shù)判斷；采取sp³雜化的原子價層電子對數(shù)是4，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素大于相鄰元素；
（4）根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)特點來分析其中的化學鍵以及配體情況．

解答： 解：（1）（1）₂₂⁴⁸Ti和₂₂⁵⁰Ti為質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的鈦元素的不同原子，互稱同位素；Ti元素核外有22個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），
故答案為：同位素、1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²）；
12×

1

4

=3，Ti原子個數(shù)=8×

1

8

=1，Ba原子個數(shù)為1，所以其化學式為：BaTiO₃，故答案為：BaTiO₃；
（3）采取sp²雜化的碳原子價層電子對數(shù)是3，該分子中碳原子價層電子對數(shù)為3的有：苯環(huán)上的碳原子、連接羰基的碳原子，所以一共有7個；采取sp³雜化的原子價層電子對數(shù)是4，價層電子對個數(shù)是4的原子有：連接甲基和羥基的碳原子、氧原子和氮原子，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素大于相鄰元素，所以這三種元素第一電離能從大到小順序是：N＞O＞C，
故答案為：7、N＞O＞C；
（4）配離子[TiCl（H₂O）₅]²⁺中含有非金屬原子之間的極性共價鍵以及配位鍵，鈦元素的配位體是H₂O、Cl^-，故答案為：極性共價鍵（或共價鍵）；H₂O、Cl^-．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞的計算、原子的雜化方式、第一電離能大小的判斷、基態(tài)原子核外電子排布式的書寫等知識點，這些都是高考熱點，會利用價層電子對互斥理論確定原子的雜化方式、第一電離能的規(guī)律、構(gòu)造原理來分析解答，難點的晶胞密度的計算．