Question

【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，其單質(zhì)及化合物在航天、軍事、航海、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在元素周期表中，鋯元素與鈦元素同族，則鋯元素位于__區(qū)。

（2）TiO2能溶于濃硫酸并析出一種離子晶體，已知其中陽(yáng)離子是以鏈狀聚合物形成存在的鈦酰陽(yáng)離子，其結(jié)構(gòu)如圖所示，若陽(yáng)離子所帶電荷為+n，則該離子中鈦原子數(shù)為__。

（3）超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個(gè)Al原子與__個(gè)N原子相連，與同一個(gè)N原子相連的Al原子構(gòu)成的立體構(gòu)型為___，氮化鋁晶體屬于___晶體。

（4）Ti3+可形成配位數(shù)為6的兩種配合物晶體（一種是紫色，一種是綠色），組成皆為TiCl36H2O。向含有0.01mol綠色配合物晶體的水溶液中加入過(guò)量硝酸銀溶液，產(chǎn)生0.02molAgCl沉淀，則綠色配合物晶體的化學(xué)式為__。

（5）硼與鋁同族，硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，其中一層的結(jié)構(gòu)如圖所示，層內(nèi)的分子以氫鍵相連。含1mol硼酸的晶體中有__mol氫鍵。圖中所示最外層已達(dá)8原子結(jié)構(gòu)的原子是__（填元素符號(hào)），H3BO3晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為__。

Answer 1

【答案】d 0.5n 4 正四面體 原子晶體 [TiCl（H2O）5]Cl2H2O 3 O 1：6

【解析】

(1)在元素周期表中鈦元素的位置判斷；

(2)根據(jù)圖知，每個(gè)Ti原子連接O原子個(gè)數(shù)=2×=1，即Ti、O原子個(gè)數(shù)之比為1：1；

(3)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)和熔沸點(diǎn)分析判斷確定；

(4)根據(jù)Cl原子守恒，配合物中外界中有兩個(gè)氯離子，1氯離子在內(nèi)界，因?yàn)槠渑湮粩?shù)是5分析組成；

(5)1個(gè)硼酸分子形成了6個(gè)氫鍵，但每個(gè)氫鍵是2個(gè)硼酸分子共用；硼原子最外層只有3個(gè)電子，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)O原子形成2個(gè)共用電子對(duì)、每個(gè)H原子形成1個(gè)共用電子對(duì)；H3BO3分子中形成3個(gè)B-O鍵極鍵、3個(gè)O-H極性鍵。

(1)在元素周期表中，鋯元素與鈦元素同族，Ti位于第四周期第IVB族，屬于d區(qū)，所以鋯也位于d區(qū)；

(2)根據(jù)圖知，每個(gè)Ti原子連接O原子個(gè)數(shù)=2×=1，即Ti、O原子個(gè)數(shù)之比為1：1，其化學(xué)式為（TiO）x2x+，若陽(yáng)離子所帶電荷為+n，則該陽(yáng)離子中含有0.5n個(gè)Ti原子；

(3)為金剛石晶胞結(jié)構(gòu)，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個(gè)Al原子與4個(gè)N原子相連，與同一個(gè)N原子相連的Al原子構(gòu)成的立體構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，原子晶體熔沸點(diǎn)較高，該晶體熔點(diǎn)很高，所以為原子晶體；

(4)配合物中只有外界的離子能被電離，向含有0.01mol綠色配合物晶體的水溶液中加入過(guò)量硝酸銀溶液，產(chǎn)生0.02molAgCl沉淀，根據(jù)Cl原子守恒知，0.01mol綠色配合物中外界中有兩個(gè)氯離子，1氯離子在內(nèi)界，因?yàn)槠渑湮粩?shù)是5，所以有5個(gè)水分子位于內(nèi)界、1個(gè)水分子為結(jié)晶水分子，所以其化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2H2O；

(5)1個(gè)硼酸分子形成了6個(gè)氫鍵，但每個(gè)氫鍵是2個(gè)硼酸分子共用，則含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵；硼原子最外層只有3個(gè)電子，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)O原子形成2個(gè)共用電子對(duì)、每個(gè)H原子形成1個(gè)共用電子對(duì)，圖中所示最外層已達(dá)8原子結(jié)構(gòu)的原子是O元素；H3BO3分子中形成3個(gè)B-O鍵極鍵、3個(gè)O-H極性鍵，H3BO3晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為1：6。