Question

（15分）（物质结构与性质）金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。

（1）Ti基态原子的电子排布式为：                                      。

（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。电负性：C       （填“＞”或“＜”，下同）B；第一电离能：N         O 。

（3）月球岩石——玄武岩的主要成分为钛硫酸亚铁与80%的硫酸反应可生成的空间构型为          形，其中硫原子采用         杂化。

（4）磷酸肽锂离子电池能来那个密度大、安全性高。可由与反应制得。两分子发生脱水生成焦磷酸：

则三分子脱去两分子生成三磷酸，其结构式为                     ，四分子脱去四分子生成的四偏磷酸属于         元酸。

（5）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成太酸盐的晶体结构如图所示（Ti位于立方体的顶点）。该晶体中Ti⁴⁺和周围    个O^2-紧邻。

（6）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中

实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体的性质会产生重

大影响。由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为（x＜1），若测得某晶体密度为5.71g·cm^-3，晶胞边长为4.28× m，则中x=            。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d24s2；

（2）>；>；

（3）正四面体型；sp3；

（4）；四；

（5）12；

（6）0.92

【解析】

试题分析：（1）Ti的原子核外有22个电子，根据电子的排布规律，基态Ti原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2；

（2）根据元素电负性的比较，同周期中的元素，随核电荷数的增加，电负性增强，所以电负性C>B，第一电离能随核电荷数的增加而增大，但N的最外层的轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N>O；

（3）SO42-的S原子的价层电子对数是4+1/2(6+2-4×2)=4，无孤对电子，所以硫酸根离子的空间构型是正四面体型；其中S采取的是sp3杂化；

（4）仿照给出的2分子磷酸脱水后的产物，可知3分子磷酸脱去2分子水后得3磷酸的结构式为；四分子磷酸脱去四分子水生成的四偏磷酸分子中含有4个羟基，所以属于四元酸；

（5）每层的Ti4+都与4个O2-紧邻，所以该晶体中Ti4+和周围的12个O2-紧邻；

（6）由题意可知该晶胞中FexO的个数是4，密度5.71g·cm-3=(56x+16)4/NA/(4.28×10-8cm)3，解得x=0.92.

考点：考查核外电子的排布，电负性、第一电离能的比较，杂化方式的判断，晶胞的计算