Question

金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。

(1)写出Ti基态原子的电子排布                  。

(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C    B(选填“>”“<”)，第一电离能N>O，原因是            。

(3)月球岩石玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。FeTiO3与80％的硫酸反应可生成TiOSO4。SO42-的空间构型为      ，其中硫原子采用      杂化，氧原子的价电子排布图为        ，任意写出一种SO42-等电子体      。

(4)将TiOSO4的稀溶液加热水解后，经进一步反应，可得到钛的某种氧化物。该氧化物的晶胞结构图如图所示。

 

则该氧化物的化学式      (图中钛原子用“O”表示。氧原子用“O”表示)

 

Answer 1

(1)1s22s22p63s23p63d24s2

(2)＞  N原子2p上处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N＞O

(3)正四面体；sp3    CCl4或ClO4-或S2O32-或PO43-

(4)TiO2

【解析】(1)Ti是22元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2

(2)非金属性越强，电负性越大，所以电负性C大于B；N原子2p上处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能N＞O；

(3)SO42-是AB4型，原子的孤对电子对数是(6+2-4×2)/2=0，所以立体构型是正四面体，采取sp3杂化；氧原子价电子是6，其价电子排布图是，，与SO42-互为等电子体是5个原子，价电子数是32个，因而符合的有CCl4或ClO4-或S2O32-或PO43-；

(4)O的个数是4×1/2+2=4，Ti的个数是8×1/8+1=2，该晶体的化学式为TiO2。