Question

1．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TiCI₄：
2FeTiO₃+7Cl₂+6C═2TiCI₄+2FeCl₃+6CO       TiO₂+2Cl₂+2C═TiCI₄+2CO
将TiCI₄蒸馏并提纯，在氩气保护下与镁共热得到钛：TiCI₄+2Mg═Ti+2MgCI₂
MgCI₂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3d²4S²．
（2）与CO互为等电子体的离子为CN^-（填化学式）．
（3）在CH₂CI₂、C₆H₆、CO₂、C₂H₄中，碳原子采取sp杂化的分子有CO₂．
（4）TiCI₄在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟．则TiCI₄属于分子（填“原子”、“分子”或“离子”）晶体．
（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BaCI₂溶液时，现象是产生白色沉淀；往另一种配合物的溶液中加入BaCI₂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[Co（NH₃）₅SO₄]Br．

Answer 1

分析 （1）钛（Ti）是22号元素，原子核外电子数为22，根据核外电子排布规律书写；
（2）根据等电子体的定义，只要原子数目和电子总数（或价电子总数）相同就是等电子体；
（3）根据价电子对互斥理论确定原子的杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；
（4）根据题目中提供的物理性质TiCl₄在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟来判断晶体类型；
（5）络合物由內界和外界组成，络合物溶于水发生电离生成內界离子（络离子）和外界离子，[Co（NH₃）₅Br]SO₄，说明硫酸根离子在外界，加入AgNO₃溶液时，会产生淡黄色沉淀溴化银，说明第二种配合物溴离子为配合物的外界离子，据此书写．

解答 解：（1）钛（Ti）是22号元素，原子核外电子数为22，、基态钛原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4S²，则价电子排布式为：3d²4S²，
故答案为：3d²4S²；
（2）根据等电子体的定义，CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，如果是阳离子离子，原子序数之和减去所带电荷数值等于电子数，如：NO⁺，O₂²⁺，如果是阴离子，原子序数之和加上所带电荷数值等于电子数，如CN^-，C₂^2-；
故答案为：CN^-；
（3）CH₂CI₂中价层电子对个数=4+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=4且不含孤电子对，所以C原子采用sp³杂化，C₆H₆连接3个原子，形成3个θ键，无孤电子对，属于sp²杂化，CO₂分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形分子，所以碳原子采取sp杂化，C₂H₄中每个碳原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以C原子采用sp²杂化，
故答案为：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，
故答案为：分子；
（5）[Co（NH₃）₅Br]SO₄在水溶液中可电离出SO₄^2-，往其溶液中加BaCl₂溶液时，现象为产生白色沉淀，往另一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象，说明不能电离出SO₄^2-，若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，说明能电离出Br^-，则第二种配合物的化学式为[Co（NH₃）₅SO₄]Br．
故答案为：产生白色沉淀；[Co（NH₃）₅SO₄]Br．

点评 本题考查物质结构知识，知识点较综合，原子杂化方式的判断、原子核外电子排布式的书写等知识点是高考热点，应重点掌握，题目难度中等．