Question

钛的化合物如TiO₂、Ti(NO₃)₄、TiCl₄、 Ti(BH₄)₂等均有着广泛用途。

（1）写出Ti的基态原子的外围电子排布式____________。

（2）TiCl₄熔点是-25℃，沸点136.4℃，可溶于苯或CCl₄，该晶体属于_____晶体；BH₄^－中B原子的杂化类型为____________；

（3）在 TiO₂催化作用下，可将CN^－氧化成CNO^－，进而得到N₂。与CNO^－互为等电子体的分子化学式为_________________。

（4）Ti³⁺可以形成两种不同的配合物：[Ti(H₂O)₆]Cl₃（紫色），[TiCl(H₂O)₅]Cl₂•H₂O（绿色），两者配位数_____（填“相同”或“不同”），绿色晶体中配体是______。

        

（5）TiO₂难溶于水和稀酸，但能溶于浓硫酸，析出含有钛酰离子的晶体，钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图1，化学式为____________。

（6）金属钛内部原子的堆积方式是面心立方堆积方式，如图2。若该晶胞的密度为g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，则该晶胞的边长为______________cm。

Answer

3d24s2分子晶体sp3CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可给分，写成离子的不得分)相同Cl﹣、H2O[TiO]n2n+

【解析】（1）钛是22号元素，根据构造原理知其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，则其基态原子的外围电子排布式为3d24s2 ；

（2）因TiCl4在常温下是无色液体，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，熔沸点低，由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子，晶体类型属于分子晶体，BH4-中B原子价层电子对=4+（3+1-4×1）=4，且没有孤电子对，则BH4－中B原子的杂化类型为sp3；

（3）CNO-中含有3个原子，16个价电子，所以其等电子体中分子为：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等），离子为：SCN-或（N3-）等；

（4）[Ti（ H2O）6]Cl3（紫色），配体为：H2O，配位数为6，[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O（绿色），配体为Cl-、H2O，配位数为6，两者配位数相同；

（5）每个O原子被两个Ti原子共用、每个Ti原子被两个O原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比为1：1；Ti元素为+4价、O元素为-2价，据此书写其化学式为[TiO]n2n+；

（6）在每个钛的晶胞中含有钛原子数为8×+6×=4，设晶胞的连长为a，根据ρ＝有，ρ＝，所以a=cm=cm。