Question

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）钛有和两种原子，它们互称为    ，钛基态原子的电子排布式为                  ；
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是          ；

（3）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO₂催化的一个实例如下：

化合物甲的分子中采取sp²杂化的碳原子个数为        ，化合物乙中采取sp³杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为          。
（4）现有含Ti³⁺的配合物，化学式为[TiCl(H₂O)₅]Cl₂·H₂O。配离子[TiCl(H₂O)₅] ²⁺   中含有的化学键类型是     ，该配合物的配体是      。

Answer 1

（1）同位素（1分）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²（1分）
（2）TiBaO₃（2分）
（3）7（2分） N>O>C（2分）
（4）极性键（或共价键）、配位键；（2分）H₂O、Cl-（2分）

试题分析：（1）质子数相同而中子数不同的原子，故为同位素；钛核外电子数为22，根据核外电子的排布原则可得电子排布式。（2）氧原子处于棱上，被四个这样的晶胞所共用，故12×1/4=3，钛原子位于顶点上，被8个这样的小立方体所共用，故8×1/8=1，钡原子位于立方体的中心，完全属于这个晶胞，根据三者的原子个数比可得化学式。（3）苯环上的碳原子均采取sp²杂化，碳氧双键中的碳原子也是sp2杂化，故7个；化合物乙中的碳原子、氮原子、氧原子均采取sp3杂化，氮原子外层p能级上是半充满结构，稳定，难失去电子，故第一电离能比氧原子大。（4）配离子[TiCl(H₂O)₅] ²⁺中水分子中有极性键，Ti³⁺和氯原子及水分子均形成配位键，故配体为氯原子和水分子。