Question

鈦及其化合物被廣泛應用于飛機、火箭、衛(wèi)星、艦艇、醫(yī)療以及石油化工等鄰域．下面是用金紅石（主要成分為TiO₂）制備金屬鈦和鈦酸鋇的流程．

（1）Ti基態(tài)的電子排布式為

 

．
（2）TiCl₄熔點為-24℃，沸點為136.4℃，室溫下為無色液體，可溶于甲苯和氯代烴．固態(tài)TiCl₄屬于

 

晶體．
（3）BaCO₃為離子化合物．CO₃^2-中C原子的雜化類型為

 

，寫出一種與CO₃^2-互為等電子體的陰離子：

 

（填化學式）．
（4）鈦酸鋇的晶胞如圖所示，其化學式為

 

（5）用鋅還原TiCl₄的鹽酸溶液，經(jīng)后續(xù)處理可制得綠色的配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)Ti原子序數(shù)，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則寫出核外電子排布式；
（2）根據(jù)物理性質(zhì)判斷晶體類型；
（3）計算價電子對數(shù)，判斷雜化類型；等電子體是指具有相同原子數(shù)和相同價電子數(shù)的原子團；
（4）利用均攤法計算化學式；
（5）根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)判斷σ鍵的數(shù)目．

解答： 解：（1）Ti原子序數(shù)為22，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²；
（2）TiCl₄熔、沸點較低，可判斷知其固態(tài)形式為分子晶體，故答案為：分子；
（3）CO₃^2-中C原子價電子數(shù)為：

4+2

2

=3，即形成了三條雜化軌道，雜化類型為：sp²；CO₃^2-，原子數(shù)為4，價電子數(shù)為：24，則NO₃^-、SiO₃^2-，為其等電子體，
故答案為：sp²；NO₃^-、SiO₃^2-；
（4）Ba位于體心，數(shù)目為1，Ti位于頂點，數(shù)目為8×

1

8

=1，O位于棱心，12×

1

4

=3，化學式為：BaTiO₃，故答案為：BaTiO₃；
（5）1molTi與1molCl和5molH₂O，形成6molσ鍵，5molH₂O內(nèi)含有5×2=10molσ鍵，外界1molH₂O內(nèi)含有2molσ鍵，共含有6+10+2=18mol，故答案為：18mol．

點評：本題考查較為全面，涉及到電子排布式、分子空間構(gòu)型、雜化類型的判斷以及有關(guān)晶體的計算，但解題具有較強的方法性和規(guī)律性，學習中注意總結(jié)如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體計算等方法．