Question

【题目】金属钛（Ti）被誉为21世纪金属，其单质和化合物具有广泛的应用价值。请回答下列问题：

（1）Ti的基态原子价电子排布式为______。

（2）纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。

化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_____个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为_____。

（3）某含Ti3+配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其配合物离子中含有的化学键类型是_____，1 mol该配合物中含有的σ键数目是_____。

（4）通过x－射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似，且知三种离子晶体的晶格能数据如下：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol－1	786	715	3401

KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为_____。

（5）金属钛有两种同素异形体，常温下是六方堆积，高温下是体心立方堆积。如图所示是钛晶体的一种晶胞，晶胞参数a＝0.469 nm，c＝0.295 nm，则该钛晶体的密度为______g·cm-3（用NA 表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】 3d24s2 7 O＞N＞C 配位键、极性共价键 18 NA TiN＞MgO＞CaO＞KCl

【解析】试题分析：（1）Ti是22号元素，原子核外有22个电子，3d、4s是其外围电子，根据核外电子排布规律写价电子排布式；（2）化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子价电子对数是3；化合物乙中采取sp3方式杂化的原子有C、N、O，同周期元素电负性逐渐增大；(3) [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配合离子是[TiCl(H2O)5]2+，该离子的配位体是Cl－和H2O；单键是σ键、双键、三键中各有1个σ键；（4）离子带的电荷越多，晶格能越大，离子半径越小晶格能越大，晶格能越大晶体沸点越高；（5）根据均摊法，该晶胞含有的原子数是 ，一个晶胞的体积是；

解析：（1）Ti是22号元素，原子核外有22个电子，3d、4s是其外围电子，根据核外电子排布规律，价电子排布式3d24s2；（2）化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子价电子对数是3，苯环上的碳原子、羰基上的碳原子都是sp2方式杂化，共7个；化合物乙中采取sp3方式杂化的原子有C、N、O，同周期元素电负性逐渐增大，所以电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；(3) [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配合离子是[TiCl(H2O)5]2+，该离子的配位体是Cl－和H2O，含有的化学键类型是配位键、极性共价键；单键是σ键、双键、三键中各有1个σ键，1 mol该配合物中含有的σ键数目是18NA；（4）离子带的电荷越多，晶格能越大，离子半径越小晶格能越大，晶体沸点越高，所以晶体熔点由高到低的顺序为TiN＞MgO＞CaO＞KCl；（5）根据均摊法，该晶胞含有的原子数是 ，一个晶胞的体积是；所以密度是。