Question

3．鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設備、飛機等航天航空材料，被譽為“未來世界的金屬”．試回答下列問題：
（1）鈦有${\;}_{22}^{48}$Ti和${\;}_{22}^{50}$Ti兩種原子，它們互稱為同位素．Ti元素在元素周期表中的位置是第四 周期，第IVB 族；按電子排布Ti元素在元素周期表分區(qū)中屬于d（填s、p、d、ds或f）區(qū)元素
（2）偏鈦酸鋇在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用．偏鈦酸鋇為離子晶體，晶胞的結構如右圖所示，它的化學式是BaTiO₃
（3）現有含Ti³⁺的配合物，化學式為TiCl₃（H₂O）₆，將1mol該物質溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即沉淀的氯化銀為1mol，已知該配合物的配位數為6，則該配合物的配位體是Cl^- 和 H₂O．1mol該配合物外界所含結晶水物質的量為2mol．

Answer 1

分析 （1）質子數相同而中子數不同的同種元素的不同原子互為同位素；Ti元素為22號元素，根據核外電子排布確定在周期表中位置；
（2）根據均攤法計算晶胞中各元素原子數目，進而確定化學式；
（3）1molTiCl₃（H₂O）₆溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即沉淀的氯化銀為1mol，說明在配合物的外界Cl^-離子數目為1，作配體的Cl^-離子為2，TiCl₃（H₂O）₆中Ti³⁺的配位數為6，故還有4個H₂O作配體，另外2個H₂O為結構簡式，該配合物化學式為[TiCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O．

解答 解：（1）₂₂⁴⁸Ti和₂₂⁵⁰Ti的質子數相同而中子數不同，是鈦元素的不同原子，互為同位素，鈦元素在周期表中的原子序數為22，基態(tài)原子的電子排布式為Is²2s²2p⁶3S²3p⁶3d² 4s²，位于第四周期第IVB族，屬于d區(qū)元素，故答案為：同位素；四；IVB；d；
（2）晶胞中Ba原子數目為1，Ti原子數目為8×$\frac{1}{8}$，=1，O原子數目為12×$\frac{1}{4}$=3，Ba、Ti、O原子數目中之比為1：1：3，故分子式為：BaTiO₃，故答案為：BaTiO₃；
（3）1molTiCl₃（H₂O）₆溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即沉淀的氯化銀為1mol，說明在配合物的外界Cl^-離子數目為1，作配體的Cl^-離子為2，TiCl₃（H₂O）₆中Ti³⁺的配位數為6，故還有4個H₂O作配體，另外2個H₂O為結構簡式，該配合物化學式為[TiCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O，1mol該配合物外界所含結晶水物質的量為2mol，故答案為：Cl^- 和 H₂O；2．

點評 本題是對物質結構的可知，涉及結構與位置關系、元素周期表、晶胞計算、配合物等，難點是配體的判斷，注意配合物中內外界的劃分，難度中等．