Question

【题目】金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”"

(1)Ti位于周期表的___________(填“s”“p”“d"或“ds")区，写出基态Ti的外围电子排布式：___________。

(2)月球岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁( FeTiO3)。FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiOSO4。其中SO42－的 VSEPR模型为___________。

(3)TiCl2可用作烯烃定向聚合的催化剂，例如丙烯用三乙基铝和三氯化钛作催化剂时，可以发生下列聚合反应：nCH3CH=CH2 ，该反应中涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有___________：反应中涉及的元素中电负性最大的是___________。

(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe(CO)5分子中含___________molσ键，与CO互为等电子体的离子是___________(填化学式，写一种)。

(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，该六棱柱底边边长为c cm，高为a cm，则：

①该晶胞中Ti的配位数为___________。

②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】d 3d24s2 正四面体 sp3、sp2 Cl 10 CN－、C22－或NO+ 12

【解析】

由Ti的原子序数22可推知所在区及电子排布式，由VSEPR理论计算相应模型及杂化形式，然后用均摊法及密度公式计算出晶胞密度。

（1）Ti的原子序数22，位于第四周期ⅣB族，属于d区，基态Ti的外围电子排布式为3d24s2；

（2）根据价层电子对互斥理论可知，SO42－的中心原子S原子的价电子对数为4、孤对电子对数＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以SO42－的空间构型为正四面体形；

（3）CH3CH=CH2中左边单键碳原子有4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，中间碳原子有3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化；同一周期从左至右，电负性逐渐增大，同一主族从上至下，电负性逐渐减小，故负性最大的是Cl；

（4）1个CO分子中有1个σ键，1个CO分子与Fe形成1个配位键，配位键也是σ键，所以1mol Fe(CO)5含10molσ键；与CO互为等电子体的离子有CN－、C22－或NO+；

（5）该结构为六方最密堆积，配位数为12；1个该晶胞中有6个钛原子，由。