Question

鈦（Ti）被譽為“21世紀的金屬”．工業上將TiO₂與焦炭混合，通入Cl₂高溫下制得TiCl₄；再將TiCl₄提純后，在氬氣保護下與鎂高溫反應制得Ti．其反應如下：
①TiO₂+2Cl₂+2C

1173K  .

TiCl₄+2CO     ②TiCl₄+2Mg

1220～1420K  .

Ti+2MgCl₂回答下列問題：
（1）已知TiCl₄在通常情況下是無色液體，熔點為-37℃，沸點為136℃；TiCl₄在潮濕空氣中易水解產生白霧，同時產生H₂TiO₃固體．
①TiCl₄為

 

晶體．②TiCl₄分子為正四面體形，則Ti為

 

雜化．
③TiCl₄在潮濕空氣中水解的化學方程式是

 

．
（2）配離子[TiCl（H₂O）₅]²⁺的中心離子化合價為

 

，中心離子配位數為

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據題目中提供的物理性質來判斷晶體類型；
②可根據分子的構型來判斷碳的雜化方式，四面體形屬于sp³雜化，平面形中的碳屬于sp²雜化，直線形中的碳屬于sp雜化；
③TiCl₄在潮濕空氣中易水解產生白霧，同時產生H₂TiO₃固體，據此寫出方程；
（2）配離子[TiCl（H₂O）₅]²⁺中Cl^-、H₂O含有孤對電子對是配體，根據離子電荷判斷中心離子Tiⁿ⁺的電荷；根據配體數目判斷配位數；

解答：解：（1）①已知TiCl₄在通常情況下是無色液體，熔點為-37℃，沸點為136℃；，由此可判斷 TiCl₄是由共價鍵結合的分子，晶體類型屬于分子晶體；故答案為：分子；
②TiCl₄分子為正四面體形，Ti和Cl形成4個δ鍵，所以Ti為sp³雜化，故答案為：sp³雜化；
③TiCl₄在潮濕空氣中易水解產生白霧說明生成HCl，同時產生H₂TiO₃固體，所以其反應方程式為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl，
故答案為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl；
（2）配離子[TiCl（H₂O）₅]²⁺的中心離子所帶的電荷2+1=3，故中心離子為Ti³⁺，Cl^-、H₂O含有孤對電子對是配體，配位數是6；
故答案為：+3；6．

點評：本題考查了雜化類型的判斷、配合物的組成、晶體類型的判斷及晶體結構等知識．這些都是高考的熱點，是物質結構和性質的重要內容，應熟練掌握．