Question

【题目】金属钛因为其优越的性能被称为“未来金属”，其工业冶炼涉及到的反应如下：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

回答下列相关问题：

（1）钛的价层电子排布式为______________。

（2）已知部分物质熔沸点如下：

名称	金红石	金刚石	四氯化钛	四溴化钛	四碘化钛
化学式	TiO2	C	TiCl4	TiBr4	TiI4
熔点	1830℃	3550℃	-24.1℃	38℃	150℃
沸点	2927℃	4827℃	136.4℃	233.1℃	377.2℃
晶型	离子晶体		分子晶体

表中金刚石的晶型为_________；自左向右，表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是_____________。

（3）配位数为6，组成为TiCl3·6H2O的晶体有两种：化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的X呈绿色，定量实验表明，X与AgNO3以1：2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色，且Y与AgNO3以1：3物质的量比反应生成沉淀，则Y的化学式为___________，Y配离子的空间构型为_________。

（4）钙钛矿是重要的含钛矿物之一，其主要成分Z的晶胞如下图所示：

推测Z的化学式为________________。

（5）若晶胞参数a=384.1pm，Z晶体的密度为______g/cm3(已知NA≈6.0×1023；3.8413≈)。

Answer 1

【答案】 3d24s2 原子晶体 分子晶体组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高 [Ti(H2O)6]Cl3 空间正八面体 CaTiO3 4.0

【解析】试题分析：（1）钛原子核外有22个电子，价电子排布在3d、4s轨道；（2）根据金刚石的熔点高分析；分子晶体组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；（3）Y与AgNO3以1：3物质的量比反应生成沉淀，说明外界有3个氯离子，6个水都在内界；（4）根据均摊原则计算Z的化学式；（5）根据化学式可知Z的摩尔质量是136g/mol；晶胞的体积是；

解析：（1）钛原子核外有22个电子，价电子排布在3d、4s轨道，价电子排布为3d24s2；（2）金刚石的熔点高，所以金刚石是原子晶体； TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，分子晶体组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以TiCl4、TiBr4、TiI4的熔沸点依次升高；（3）Y与AgNO3以1：3物质的量比反应生成沉淀，说明外界有3个氯离子，6个水都在内界，Y的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3；Y配离子的空间构型为空间正八面体；（4）根据均摊原则，每个晶胞含有Ti原子数是 =1，含有Ca原子数1，含有O原子数是 ，所Z的化学式是CaTiO3；（5）根据化学式可知Z的摩尔质量是136g/mol；晶胞的体积是；则 g/cm3。