Question

3．钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”．试回答下列问题：
（1）钛有${\;}_{22}^{48}$Ti和${\;}_{22}^{50}$Ti两种原子，它们互称为同位素．Ti元素在元素周期表中的位置是第四 周期，第IVB 族；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于d（填s、p、d、ds或f）区元素
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡为离子晶体，晶胞的结构如右图所示，它的化学式是BaTiO₃
（3）现有含Ti³⁺的配合物，化学式为TiCl₃（H₂O）₆，将1mol该物质溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即沉淀的氯化银为1mol，已知该配合物的配位数为6，则该配合物的配位体是Cl^- 和 H₂O．1mol该配合物外界所含结晶水物质的量为2mol．

Answer 1

分析 （1）质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素；Ti元素为22号元素，根据核外电子排布确定在周期表中位置；
（2）根据均摊法计算晶胞中各元素原子数目，进而确定化学式；
（3）1molTiCl₃（H₂O）₆溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即沉淀的氯化银为1mol，说明在配合物的外界Cl^-离子数目为1，作配体的Cl^-离子为2，TiCl₃（H₂O）₆中Ti³⁺的配位数为6，故还有4个H₂O作配体，另外2个H₂O为结构简式，该配合物化学式为[TiCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O．

解答 解：（1）₂₂⁴⁸Ti和₂₂⁵⁰Ti的质子数相同而中子数不同，是钛元素的不同原子，互为同位素，钛元素在周期表中的原子序数为22，基态原子的电子排布式为Is²2s²2p⁶3S²3p⁶3d² 4s²，位于第四周期第IVB族，属于d区元素，故答案为：同位素；四；IVB；d；
（2）晶胞中Ba原子数目为1，Ti原子数目为8×$\frac{1}{8}$，=1，O原子数目为12×$\frac{1}{4}$=3，Ba、Ti、O原子数目中之比为1：1：3，故分子式为：BaTiO₃，故答案为：BaTiO₃；
（3）1molTiCl₃（H₂O）₆溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即沉淀的氯化银为1mol，说明在配合物的外界Cl^-离子数目为1，作配体的Cl^-离子为2，TiCl₃（H₂O）₆中Ti³⁺的配位数为6，故还有4个H₂O作配体，另外2个H₂O为结构简式，该配合物化学式为[TiCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O，1mol该配合物外界所含结晶水物质的量为2mol，故答案为：Cl^- 和 H₂O；2．

点评 本题是对物质结构的可知，涉及结构与位置关系、元素周期表、晶胞计算、配合物等，难点是配体的判断，注意配合物中内外界的划分，难度中等．