Question

【題目】鈦（22Ti）鋁合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，回答下列問題：

（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]_____，其中s軌道上總共有______個(gè)電子。

（2）六氟合鈦酸鉀（K2TiF6）中存在[TiF6]2- 配離子，則鈦元素的化合價(jià)是____，配位體____。

（3）TiCl3 可用作烯烴定向聚合的催化劑，例如丙烯用三乙基鋁和三氯化鈦?zhàn)龃呋瘎�時(shí)，可以發(fā)生下列聚合反應(yīng)： n CH3CH=CH2 ，該反應(yīng)中涉及的物質(zhì)中碳原子的雜化軌道類型有_______________；反應(yīng)中涉及的元素中電負(fù)性最大的是_________。三乙基鋁是一種易燃物質(zhì)，在氧氣中三乙基鋁完全燃燒所得產(chǎn)物中分子的立體構(gòu)型是直線形的是____________。

（4）鈦與鹵素形成的化合物的熔沸點(diǎn)如下表所示，

分析TiCl4、TiBr4 、TiI4的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)呈現(xiàn)一定規(guī)律的原因是___________________________。

（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＝0.295nm，c =0.469 nm，則該鈦晶體的密度為 __________________ g·cm-3（用NA 表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】 3d24s2 8 +4 F- sp2、sp3 Cl CO2 TiCl4、TiBr4 、TiI4都是分子晶體，而且組成和結(jié)構(gòu)相似，其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力逐漸增大，因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高

【解析】試題分析：（1）Ti原子的核外有22個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子；Ti原子1S、2S、3S、4S軌道各有2個(gè)電子；（2）根據(jù)[TiF6]2-化合價(jià)代數(shù)和等于-2計(jì)算Ti元素的化合價(jià)；（3）單鍵碳有4個(gè)鍵，無孤對(duì)電子；雙鍵碳有3個(gè)鍵，無孤對(duì)電子；非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性最大；在氧氣中三乙基鋁完全燃燒生成氧化鋁、二氧化碳、水；（4）分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大熔沸點(diǎn)越高；（5）根據(jù)均攤原則計(jì)算晶胞的摩爾質(zhì)量，根據(jù) 計(jì)算密度。

解析：（1）Ti原子的核外有22個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子，基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar] 3d24s2；s軌道上總共有8個(gè)電子。[TiF6]2-中F元素化合價(jià)為-1，化合價(jià)代數(shù)和等于-2，則Ti元素的化合價(jià)為+4；配體是F-；（3）單鍵碳有4個(gè)鍵，無孤對(duì)電子，為sp3雜化；雙鍵碳有3個(gè)鍵，無孤對(duì)電子，為sp2雜化；涉及的元素中Cl的非金屬性最強(qiáng)，所以Cl的電負(fù)性最大；在氧氣中三乙基鋁完全燃燒生成氧化鋁、二氧化碳、水，氧化鋁是離子化合物、CO2為直線形分子、H2O是“V”型分子，所以分子的立體構(gòu)型是直線形的是CO2；（4）TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體，而且組成和結(jié)構(gòu)相似，其相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力逐漸增大，因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高；（5）每個(gè)晶胞含Ti原子數(shù) ，晶胞摩爾質(zhì)量是g/mol ；晶胞的體積是，根據(jù) ，密度是。