Question

【题目】钛（22Ti）铝合金在航空领域应用广泛，回答下列问题：

（1）基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]_____，其中s轨道上总共有______个电子。

（2）六氟合钛酸钾（K2TiF6）中存在[TiF6]2- 配离子，则钛元素的化合价是____，配位体____。

（3）TiCl3 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做催化剂时，可以发生下列聚合反应： n CH3CH=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_________。三乙基铝是一种易燃物质，在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是____________。

（4）钛与卤素形成的化合物的熔沸点如下表所示，

分析TiCl4、TiBr4 、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因是___________________________。

（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，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】 3d24s2 8 +4 F- sp2、sp3 Cl CO2 TiCl4、TiBr4 、TiI4都是分子晶体，而且组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高

【解析】试题分析：（1）Ti原子的核外有22个电子，最外层有2个电子；Ti原子1S、2S、3S、4S轨道各有2个电子；（2）根据[TiF6]2-化合价代数和等于-2计算Ti元素的化合价；（3）单键碳有4个键，无孤对电子；双键碳有3个键，无孤对电子；非金属性越强电负性最大；在氧气中三乙基铝完全燃烧生成氧化铝、二氧化碳、水；（4）分子晶体，相对分子质量越大熔沸点越高；（5）根据均摊原则计算晶胞的摩尔质量，根据 计算密度。

解析：（1）Ti原子的核外有22个电子，最外层有2个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar] 3d24s2；s轨道上总共有8个电子。[TiF6]2-中F元素化合价为-1，化合价代数和等于-2，则Ti元素的化合价为+4；配体是F-；（3）单键碳有4个键，无孤对电子，为sp3杂化；双键碳有3个键，无孤对电子，为sp2杂化；涉及的元素中Cl的非金属性最强，所以Cl的电负性最大；在氧气中三乙基铝完全燃烧生成氧化铝、二氧化碳、水，氧化铝是离子化合物、CO2为直线形分子、H2O是“V”型分子，所以分子的立体构型是直线形的是CO2；（4）TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，而且组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高；（5）每个晶胞含Ti原子数 ，晶胞摩尔质量是g/mol ；晶胞的体积是，根据 ，密度是。