Question

【題目】金屬鈦（Ti）被譽(yù)為21世紀(jì)金屬，其單質(zhì)和化合物具有廣泛的應(yīng)用價值。請回答下列問題：

（1）Ti的基態(tài)原子價電子排布式為______。

（2）納米TiO2常用作下述反應(yīng)的催化劑。

化合物甲的分子中采取sp2方式雜化的碳原子有_____個，化合物乙中采取sp3方式雜化的原子對應(yīng)元素的電負(fù)性由大到小的順序為_____。

（3）某含Ti3+配合物的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其配合物離子中含有的化學(xué)鍵類型是_____，1 mol該配合物中含有的σ鍵數(shù)目是_____。

（4）通過x－射線探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶體與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，且知三種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下：

離子晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol－1	786	715	3401

KCl、MgO、CaO、TiN四種離子晶體熔點(diǎn)由高到低的順序為_____。

（5）金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是體心立方堆積。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞，晶胞參數(shù)a＝0.469 nm，c＝0.295 nm，則該鈦晶體的密度為______g·cm-3（用NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 3d24s2 7 O＞N＞C 配位鍵、極性共價鍵 18 NA TiN＞MgO＞CaO＞KCl

【解析】試題分析：（1）Ti是22號元素，原子核外有22個電子，3d、4s是其外圍電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫價電子排布式；（2）化合物甲的分子中采取sp2方式雜化的碳原子價電子對數(shù)是3；化合物乙中采取sp3方式雜化的原子有C、N、O，同周期元素電負(fù)性逐漸增大；(3) [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配合離子是[TiCl(H2O)5]2+，該離子的配位體是Cl－和H2O；單鍵是σ鍵、雙鍵、三鍵中各有1個σ鍵；（4）離子帶的電荷越多，晶格能越大，離子半徑越小晶格能越大，晶格能越大晶體沸點(diǎn)越高；（5）根據(jù)均攤法，該晶胞含有的原子數(shù)是 ，一個晶胞的體積是；

解析：（1）Ti是22號元素，原子核外有22個電子，3d、4s是其外圍電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，價電子排布式3d24s2；（2）化合物甲的分子中采取sp2方式雜化的碳原子價電子對數(shù)是3，苯環(huán)上的碳原子、羰基上的碳原子都是sp2方式雜化，共7個；化合物乙中采取sp3方式雜化的原子有C、N、O，同周期元素電負(fù)性逐漸增大，所以電負(fù)性由大到小的順序為O＞N＞C；(3) [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配合離子是[TiCl(H2O)5]2+，該離子的配位體是Cl－和H2O，含有的化學(xué)鍵類型是配位鍵、極性共價鍵；單鍵是σ鍵、雙鍵、三鍵中各有1個σ鍵，1 mol該配合物中含有的σ鍵數(shù)目是18NA；（4）離子帶的電荷越多，晶格能越大，離子半徑越小晶格能越大，晶體沸點(diǎn)越高，所以晶體熔點(diǎn)由高到低的順序為TiN＞MgO＞CaO＞KCl；（5）根據(jù)均攤法，該晶胞含有的原子數(shù)是 ，一個晶胞的體積是；所以密度是。