Question

金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。

（1）写出Ti基态原子的电子排布                      。

（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C     B（选填“>”“<”），第一电离能N>O，原因是                  。

（3）月球岩石·玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃）。FeTiO₃与80％的硫酸反应可生成TiOSO₄。SO^2—₄的空间构型为     ，其中硫原子采用     杂化，氧原子的价电子排布图为      ，任意写出一种SO^2—₄的等电子体       。

（4）将TiOSO₄的稀溶液加热水解后，经进一步反应，可得到钛的某种氧化物。该氧化物的晶胞结构图如图所示。则该氧化物的化学式        （图中钛原子用“O”表示。氧原子用“O”表示）

Answer

（8分,每空1分）（1）1s22s22p63s23p63d24s2

（2）＞；N原子中2p轨道处于半充满状态比较稳定，故第一电离能N＞O

（3）正四面体形；sp3；；ClO4－或S2O32－或PO43－   （4）TiO2

【解析】

试题分析：（1）Ti的原子序数是22，所以根据构造原理可知Ti基态原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d24s2。

（2）非金属性越强，电负性越大。碳元素的非金属性强于B的，所以碳的电负性强于B的；非金属性越强，第一电离能越强，但由于N原子中2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能是N＞O。

（3）根据价层电子对互斥理论可知，SO42－中中心原子S原子含有的孤对电子对数＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以SO42－的空间构型为正四面体形；其中硫原子采用sp3杂化.氧原子的原子序数是8，所以根据洪特规则和泡利原理可知，其氧原子的价电子排布图为；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，所以与SO42－互为等电子体的是ClO4－或S2O32－或PO43－。

（4）根据晶胞的结构可知，氧原子的个数＝8×＝4个，钛原子的个数＝8×＋1＝2个，因此该晶体的化学式是TiO2。

考点：考查核外电子排布；电负性与第一电离能比较；分子的空间构型、杂化轨道、等电子体以及晶体化学式的判断等