Question

【题目】B、N、F、Ti、Fe等都是重要的材料元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。

（1）基态Ti原子s轨道上总共有_______个电子，其价电子轨道表达式为____________。

（2）在基态N原子中，核外存在______对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能层符号为______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为__________________。

（3）南京理工大学团队成功合成了能在室温稳定存在的五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，五氮阴离子N5-是制备全氮类物质N5+N5-的重要中间体，下列说法正确的是_____。

A. (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl 中含四种离子 B. N5+N5-属于化合物

C. 每个N5-中含有36个电子 D. N5+N5-中既含极性键又含非极性键

（4）BF3分子空间结构为___________；在NH3中N原子的杂化方式为_______。

（5）六氟合钛酸钾（K2TiF6）中存在[TiF6]2- 配离子，则钛元素的化合价是_______，配体是_________。

（6）碳酸盐的热分解是由于晶体中阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳分子的结果。已知

碳酸盐	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
热分解温度/℃	402	900	1172	1360
阳离子半径/pm	66	99	112	135

请解释碱土金属元素碳酸盐热分解温度的变化规律：_______________________。

（7）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＝0.295nm，c =0.469 nm，则该钛晶体的密度为_____g·cm-3（用NA 表示阿伏伽德罗常数的值，列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】 8 2 L 球形和哑铃形 AC 平面正三角形 sp3 +4 F- 由于碱土金属元素阳离子均为+2价阳离子，且Mg2+到Ba2+离子半径逐渐增大，对氧离子的吸引作用越来越弱，故需要更多的外界能量来分解，因此碱土金属元素碳酸盐热分解温度逐渐升高

【解析】（1）Ti原子核外电子数为22，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，s轨道上总共有8个电子，价电子轨道表达式为：。

故答案为：8；；

（2）基态N原子的核外电子排布为1s22s22p3，1s、2s为成对电子，自旋方向相反，2p能级为单电子，自旋方向相同，故N原子核外存在2对自选相反的电子；核外最高能层为第二层，即L层；s能级的电子云轮廓是球形，P能级的电子云轮廓是哑铃形。

故答案为：2；L；球形和哑铃形；

（3）A选项，(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含有N5-离子、H3O+、NH4+、Cl-四种离子，故A正确；B选项，N5+N5-只含一种元素，不能称之为化合物，故B错误；C选项，N5-所含电子数为7×5+1=36个，故C正确；D选项，N5+N5-中离子之间是离子键，但是离子内，N和N之间都是非极性键，没有极性键，故D错误。故选AC。

（4）BF3分子中B有3个B-F键，且不含孤电子对，所以该分子是平面三角形结构。NH3分子中N原子有3个N-H键，还有一对孤对电子，杂化轨道为4，所以氮原子采取sp3杂化。

故答案为：平面正三角形； sp3；

（5）钾元素是+1价，氟元素为-1价，设钛元素化合价为a，可得：（+1）×2+a+(-1)×6=0，则a=+4价。K2TiF6中Ti4+为提供空轨道的中心离子，F-提供孤对电子为配体。

故答案为：+4；F-；

（6）由表格数据可知，阳离子半径越大，其碳酸盐越难分解。这是因为碱土金属元素阳离子均为+2价阳离子，且Mg2+到Ba2+离子半径逐渐增大，对氧离子的吸引作用越来越弱，故需要更多的外界能量来分解，因此碱土金属元素碳酸盐热分解温度逐渐升高。

故答案为：由于碱土金属元素阳离子均为+2价阳离子，且Mg2+到Ba2+离子半径逐渐增大，对氧离子的吸引作用越来越弱，故需要更多的外界能量来分解，因此碱土金属元素碳酸盐热分解温度逐渐升高。

（7）在每个晶胞中含有Ti原子数为： ；

晶胞的体积V= ；由，可得， 。

故答案为： 。