Question

17．钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属．
（1）钛所在的周期中第一电离能最小的元素是K，在同周期中原子的M层电子数比钛原子的M层电子数多8个的过渡元素有Cu、Zn（填元素符号）；
（2）钛的某种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为BaTiO₃；
（3）在800℃和稀有气体氩气的保护下，用金属镁和四氯化钛反应制取金属钛，其化学方程式为2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有气体}$2MgCl₂+Ti．已知四氯化钛的某些性质如下：熔点：-25℃，沸点：136.4℃，相对密度：1.73，相对分子质量：189.71，易溶于有机溶剂，遇水强烈水解，四氯化钛晶体为分子晶体．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素；
在同周期中原子的M层电子数比钛原子的M层电子数多8个的过渡元素，说明该过渡元素3d电子层有10电子；
（2）每个Ba原子被8个晶胞占有，每个Ti原子被1个晶胞占有，每个O原子被2个晶胞占有，根据均摊法计算该晶胞中各元素原子个数，从而确定化学式；
（3）根据反应物和生成物及反应条件书写化学方程式；分子晶体熔沸点较低．

解答 解：（1）同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，Ti为第四周期元素，所以钛所在的周期中第一电离能最小的元素是K；
在同周期中原子的M层电子数比钛原子的M层电子数多8个的过渡元素，说明该过渡元素3d电子层有10电子，有Cu、Zn，
故答案为：K；Cu、Zn；
（2）每个Ba原子被8个晶胞占有，每个Ti原子被1个晶胞占有，每个O原子被2个晶胞占有，根据均摊法知，该晶胞中Ba原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1、Ti原子个数为1、O原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，其化学式为BaTiO₃，故答案为：BaTiO₃；
（3）根据反应物和生成物及反应条件书写化学方程式为2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有气体}$2MgCl₂+Ti；分子晶体熔沸点较低，该物质熔沸点较低，属于分子晶体，故答案为：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有气体}$2MgCl₂+Ti；分子．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、化学方程式书写、晶体类型判断、原子核外电子排布及元素周期律，综合性较强，明确晶胞结构、元素周期律、晶体类型与熔沸点关系等知识点是解本题关键，易错点是原子核外电子排布．