Question

钛及其化合物应用广泛。

(1)(钛元素基态原子核外最外层电子的自旋状态___（填“相同”或“相反”）。

(2)已知一定条件下TiO₂与TiCl₄之间可以相互转化：TiO₂TiCl₄。

①Ti、Cl、O三种元素电负性由大到小的顺序为___。

②COCl₂的分子构型为___，键角大小比较∠Cl—C—O___∠C1—C—Cl（填“>”或“<”），σ键和π键数目之比为___。

③已知室温下TiCl₄为无色易溶于乙醇的液体，则TiCl₄的晶体类型为___。

（3）配合物[TiCl(H₂O)₅]Cl₂·H₂O中，中心离子的配位数是___，向1mol该配合物中加入足量AgNO₃溶液，可以得到___molAgCl沉淀。

（4）金红石型TiO₂的晶胞(α=β=γ=90^o)如图所示：TiO₂晶体中O原子的配位数是___，其晶胞参数为：a=b=459pm，c=295pm，该晶体密度为___g/cm³（列出计算式）。

Answer

相反 O>Cl>Ti 平面三角形 > 3 分子晶体 6 2 3

【解析】

(1)钛为22号元素，根据价电子排布式分析；

(2)①元素原子的得电子能力越强，则电负性越大；

②根据1个单键是1个σ键，1个双鍵中含有1个σ键，1个π键以及COCl2分子的结构式来解答；

③通常低熔点、易溶于有机溶剂的晶体属于分子晶体；

(3)配合物[TiCl(H2O)3]Cl2·H2O中，配位体是内界的1个Cl-和5个H2O；

(4)根据均摊法结合晶胞数据分析解答。

(1)钛为22号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d24s2，则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2，原子核外最外层电子数为2，自旋状态相反；

(2)①元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，所以O>Cl>Ti；

②COCl2的结构为，中心原子C上含有3个σ键，没有孤电子对，属于sp2杂化，其分子构型为平面三角形；

在COCl2分子中, C原子为sp2杂化，虽然等性sp2杂化的键角是120°。但由于C原子与O原子间以双键C=O结合,该双键对C-Cl键的斥力要更大些。所以，∠O-C-Cl键角要大于∠Cl-C-Cl键角；答案为>；

COCl2分子中有1个C＝O键和2个C－Cl键，所以COCl2分子中σ键的数目为3，π键数目为1，个数之比为3：1；

③通常低熔点、易溶于有机溶剂的晶体属于分子晶体，则TiCl4的晶体类型为分子晶体；

(3)配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，配位体是内界的1个Cl-和5个H2O，中心离子的配位数是6，作为配体的Cl-难以电离出来与Ag+发生反应，故向1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到2molAgCl沉淀；

(4)根据均摊法，晶胞中有2个原子和4个O原子，因此晶胞质量＝，晶胞体积＝459，因此，晶胞密度＝。