Question

钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

（1）基态钛原子的价电子排布式为_____________，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有____________种。

（2）钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料，钛的硬度比铝大的原因是_________。

（3）在浓的TiCl₃的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl₃·6H₂O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配合离子的化学式为___________。

（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。

①组成M的元素中，电负性最大的是_________(填名称)。

②M中碳原子的杂化方式为____________。

③M中不含________(填代号)。

a．π键    b．σ键    c．离子键    d．配位键

（5）金红石(TiO₂)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。

①A、B、C、D 4种微粒，其中氧原子是________(填代号)。

②若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，____，___)；钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。

Answer

3d24s2 3 Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强 [TiCl(H2O)5]2+ 氧 sp2 sp3 c BD 0.81a 0.5c

【解析】

试题(1)钛原子核外有22个电子，根据核外电子排布规律写基态钛原子的价电子排布式；基态原子的未成对电子数为2；第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge、Se、Ni，有3种；(2) Ti原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3；(3).配位数为6，两种配体的物质的量之比为1：5，所以配体中有1个氯原子、5个水分子；(4) ①组成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，非金属性越强电负性越大；②M中有双键碳和单键碳原子两种；③单键为σ键、双键中1个是σ键、1个是π键，根据M的结构图，还有配位键；(5) ①根据均摊原则，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根据钛氧原子比是1:2分析；②根据晶胞结构分析D原子坐标；根据图示，

解析：(1)钛原子核外有22个电子，基态钛原子的价电子排布式为3d24s2；基态钛原子的未成对电子数为2；第四周期中未成对电子数为2的元素还有3种，分别是Ge、Se、Ni； (2) Ti原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3，Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，所以钛的硬度比铝大；(3).配位数为6，两种配体的物质的量之比为1：5，所以配体中有1个氯原子、5个水分子，所以该配合离子的化学式为[TiCl(H2O)5]2+；(4) ①组成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，其中O的非金属性最强，非金属性越强电负性越大，所以电负性最大的是氧；②M中有双键碳和单键碳原子两种，所以M中碳原子的杂化方式为sp2、 sp3；③单键为σ键、双键中1个是σ键、1个是π键，根据M的结构图，还有配位键，没有离子键，故选c；(5) ①根据均摊原则，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根据钛氧原子比是1:2，可知氧原子是BD；②根据晶胞结构，若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D原子坐标是(0.19a，0.81a，0.5c)；根据图示，，则d= 。