Question

【題目】【化學—選修3：物質結構與性質】

鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，制備金屬鈦的一種流程如下：

回答下列問題：

（1）基態鈦原子的價電子排布圖為 ，其原子核外共有 種運動狀態不相同的電子。金屬鈦晶胞如下圖1所示，為 堆積（填堆積方式）。

（2）根據價層電子互斥理論，價層電子對之間的斥力大小有如下順序：l－l >> l－b > b－b（l為孤對電子對，b為鍵合電子對），則關于H2O中的H－O－H鍵角可得出的結論是________。

A．180°	B．接近120°，但小于120°
C．接近120°，但大于120°	D．接近109°28’，但小于109°28’

（3）已知TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點為–37℃，沸點為136℃，可知TiCl4為________晶體。

（4）納米TiO2是一種應用廣泛的催化劑，其催化的一個實例如下圖2�；�合物乙的沸點明顯高于化合物甲，主要原因是 。化合物乙中采取sp3雜化的原子的第一電離能由大到小的順序為 。

（5）鈣鈦礦晶體的結構如右圖所示。鈦離子位于立方晶胞的角頂，被 個氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被 個氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學式為 。若該晶胞的邊長為a pm，則鈣鈦礦晶體的密度為 g.cm-3（只要求列算式，不必計算出數值）。

Answer 1

【答案】（1）22 六方最密（2）D

（3）分子（4）化合物乙分子間形成氫鍵 N＞O＞C

（5）6 12 CaTiO3

【解析】試題分析：（1）體心結構為六方最密堆積。（2）H2O中O的雜化方式為sp3雜化，鍵角接近109°28’ 因 l－l>>l－b>b－b使氧原子周圍電子云密度減小，故小于109°28’。（3）分子晶體熔沸點較小。（4）化合物乙中的亞氨基容易形成分子內氫鍵，是化合物沸點升高。N，O，C是sp3雜化，同周期第一電離能從左到右依次增大，但因N原子為半充滿的穩定結構，故N＞O＞C。（5）由圖可知，鈦離子被八面體體的六個氧離子包圍。