Question

【題目】鈦（22Ti）鋁合金在航空領域應用廣泛，回答下列問題：

（1）基態Ti原子的核外電子排布式為[Ar]_____，其中s軌道上總共有______個電子。

（2）六氟合鈦酸鉀（K2TiF6）中存在[TiF6]2- 配離子，則鈦元素的化合價是____，配位體____。

（3）TiCl3 可用作烯烴定向聚合的催化劑，例如丙烯用三乙基鋁和三氯化鈦做催化劑時，可以發生下列聚合反應： n CH3CH=CH2 ，該反應中涉及的物質中碳原子的雜化軌道類型有_______________；反應中涉及的元素中電負性最大的是_________。三乙基鋁是一種易燃物質，在氧氣中三乙基鋁完全燃燒所得產物中分子的立體構型是直線形的是____________。

（4）鈦與鹵素形成的化合物的熔沸點如下表所示，

分析TiCl4、TiBr4 、TiI4的熔點和沸點呈現一定規律的原因是___________________________。

（5）金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是體心立方堆積。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞，晶胞參數a＝0.295nm，c =0.469 nm，則該鈦晶體的密度為 __________________ g·cm-3（用NA 表示阿伏伽德羅常數的值，列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 3d24s2 8 +4 F- sp2、sp3 Cl CO2 TiCl4、TiBr4 、TiI4都是分子晶體，而且組成和結構相似，其相對分子質量依次增大，分子間作用力逐漸增大，因而三者的熔點和沸點依次升高

【解析】試題分析：（1）Ti原子的核外有22個電子，最外層有2個電子；Ti原子1S、2S、3S、4S軌道各有2個電子；（2）根據[TiF6]2-化合價代數和等于-2計算Ti元素的化合價；（3）單鍵碳有4個鍵，無孤對電子；雙鍵碳有3個鍵，無孤對電子；非金屬性越強電負性最大；在氧氣中三乙基鋁完全燃燒生成氧化鋁、二氧化碳、水；（4）分子晶體，相對分子質量越大熔沸點越高；（5）根據均攤原則計算晶胞的摩爾質量，根據 計算密度。

解析：（1）Ti原子的核外有22個電子，最外層有2個電子，基態Ti原子的核外電子排布式為[Ar] 3d24s2；s軌道上總共有8個電子。[TiF6]2-中F元素化合價為-1，化合價代數和等于-2，則Ti元素的化合價為+4；配體是F-；（3）單鍵碳有4個鍵，無孤對電子，為sp3雜化；雙鍵碳有3個鍵，無孤對電子，為sp2雜化；涉及的元素中Cl的非金屬性最強，所以Cl的電負性最大；在氧氣中三乙基鋁完全燃燒生成氧化鋁、二氧化碳、水，氧化鋁是離子化合物、CO2為直線形分子、H2O是“V”型分子，所以分子的立體構型是直線形的是CO2；（4）TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體，而且組成和結構相似，其相對分子質量依次增大，分子間作用力逐漸增大，因而三者的熔點和沸點依次升高；（5）每個晶胞含Ti原子數 ，晶胞摩爾質量是g/mol ；晶胞的體積是，根據 ，密度是。