Question

（1）图表法、图象法是常用的科学研究方法．短周期某主族元素M的电离能情况如图（A）所示．则M元素位于周期表的第

 

族．图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第

 

族元素氢化物的沸点的变化规律．不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线--折线a和折线b，你认为正确的是a还是b？并说出理由：

 

．
（2）．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛（₂₂Ti），它被誉为“未来世纪的金属”．
试回答下列问题：
I．Ti元素的基态原子的价电子层排布式为

 

；
II．在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定；
①偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图C，它的化学式是

 

．
②已知Ti³⁺可形成配位数为6的配合物．现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一种为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl₃?6H₂O．为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；
b．分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；
c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的

2

3

．则绿色晶体配合物的化学式为

 

．

Answer 1

分析：（1）因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，在ⅢA族；
线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律；A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水；
（2）I．根据钛元素在周期表中的原子序数以及其原子结构来确定位置、基态原子的电子排布式；
II①晶胞中分摊的各种原子的数目之比即是分子中各元素的数目；
②Ti³⁺的配位数均为6，往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀，则有氯离子在配合物的外界，两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的

2

3

，可知紫色晶体中含3个氯离子，绿色晶体中含2个氯离子．

解答：解：（1）因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，处于ⅢA族；
线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律．A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水，故b正确，
故答案为：IIIA；ⅣA；b，a点所示的氢化物是水，由于在水分子间存在氢键，所以其沸点高于氧族元素中的其它氢化物的沸点；
（2）I．钛元素在周期表中的原子序数为22，位于第四周期第IVB族，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），₂₂Ti元素基态原子的价电子层排布式为3d²4s²，
故答案为：3d²4s²；
II．①晶胞中分摊的各种原子的数目之比Ba：Ti：O=1：（8×

1

8

）：（12×

1

4

）=1：1：3，故分子式为：BaTiO₃，
故答案为：BaTiO₃；
②Ti³⁺的配位数均为6，往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀，则有氯离子在配合物的外界，两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的

2

3

，可知紫色晶体中含3个氯离子，绿色晶体中含2个氯离子，即绿色晶体的化学式为[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案为：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及电子排布式的书写、化学式的确定等知识点，难度中等，难点分析图象，注意配合物中内外界的划分．