Question

【题目】钛呈银白色，因它坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法，即将金红石或钛铁矿与焦炭混合，通入氯气并加热制得TiCl4：

2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO； TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO

将TiCl4蒸馏并提纯，在氩气保护下与镁共热得到钛：TiCl4+2MgTi+2MgCl2

MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛，再在真空熔化铸成钛锭。请回答下列问题：

（1）基态钛原子的价电子排布式为__________________。

（2）与CO互为等电子体的离子为__________（填化学式）。

（3）在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中，碳原子采取sp杂化的分子有__________ 。

(4) C60用做比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料，其分子结构中每一个C原子皆为SP2杂化，含多个σ键和π键，36gC60最多可以吸收标准状况下的氢气____________L。

（5）与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，现象是__________________ ；往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为 _______________ 。

（6）在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型，其中金红石的晶胞如下图所示，则其中Ti4+的配位数为__________。

Answer 1

【答案】（1）3d24s2（2） CN-（或NO+、C22-） CO2（4）分子

（5）产生白色沉淀 [Co (NH3)5SO4]Br（6） 6

【解析】试题分析：（1）钛为22号元素，基态电子排布式为：[Ar]3d24s2，则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2；

（2）CO为双原子分子，价电子总数为10，则CO的等电子体为离子的为：CN-(或NO+．C22-)；

（3）在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中，分子构型分别为四面体形、平面正六边形、直线形、平面形，所以碳原子的杂化方式分别为sp3、sp2、sp、sp2杂化，采取sp杂化的分子有CO2；

（4）因TiCl4在常温下是无色液体，说明熔点低，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟，说明钛离子为弱碱阳离子，由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子，晶体类型属于分子晶体；

（5）由[Co(NH3)5Br]SO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合成白色沉淀．加入BaCl2溶液时，无明显现象，说明硫酸根离子在内界，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，说明溴离子在外界，因此另一配合物的化学式为[Co (NH3)5SO4]Br；

（6）观察晶胞结构，可知每个钛周围距离最近的氧原子有6个，即钛的配位数为6。