Question

（共8分）人類在使用金屬的歷史進程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測為是鈦(₂₂Ti)，它被譽為“未來世紀(jì)的金屬”。

試回答下列問題：

（1）Ti元素的基態(tài)原子的價電子層排布圖為　　　　　         ；

（2）在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩(wěn)定；

①偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，它的化學(xué)式是             ；晶體內(nèi)與每個“Ti”緊鄰的氧原子數(shù)為       個。

②已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物�，F(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一種為綠色，但相關(guān)實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃·6H₂O。為測定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計了如下實驗：

a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；

b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；

c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的2/3。則綠色晶體配合物的化學(xué)式為　　　  　   

 

Answer 1

1）電子排布圖略    (2分)（2）①BaTiO₃     (2分)           6    (2分)

②[TiCl(H₂O)₅]Cl₂ ·H₂O(2分)

解析:（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知鈦元素的價電子排布式是3d²4s²，所以價電子排布圖為

↑

↑

3d                                      4s

↑↓

 

 （2）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖可知鈦位于頂點上，含有的個數(shù)是8×1/8＝1，氧位于棱上，個數(shù)是12×1/4＝3，鋇位于體心，全部屬于該晶胞，所以且化學(xué)式為BaTiO₃。以頂點為中心向周圍擴展，共有上下、左右和前后，所以有6個氧原子；根據(jù)沉淀質(zhì)量可知綠色晶體配合物電離出的氯離子是紫色晶體電離出的2/3，這說明綠色晶體配合物中能電離的氯原子和不能電離的鹵族是2︰1的，所以化學(xué)式為[TiCl(H₂O)₅]Cl₂ ·H₂O。