Question

钛被称为继铁、铝之后的第三金属，在工业上有着广泛而重要的用途。

（1）基态钛原子的价电子排布图为__________________；基态铝原子核外电子分布在____个能级上。

（2）许多金属及其化合物灼烧时会产生特征焰色，产生焰色的原因是______________________。

（3）FeCl₃熔点306℃、沸点315℃,CaCl₂熔点782℃、沸点1600℃，同是金属氯化物，熔沸点差别很大的原因是________________________________。

（4）煅烧铁矿石常会生成SO₂，SO₂ 为_______分子(填“极性”或“非极性”)；分子中的大π键可用符号Пⁿ_m表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为П⁶₆)。推测SO₂分子中的大π键可表示为_______________。

（5）钙钛矿可用来冶炼钛，它的晶胞结构如图所示。钛离子位于立方晶胞的角顶，被____个氧离子包围成配位八面体；钙离子离子位于立方晶胞的体心，被_____个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为________________________。若该晶胞的边长为a pm，则钙钛矿晶体的密度为_____________g·cm^-3(用N_A 表示阿保加德罗常数的值,只要求列算式，不必计算出数值)

Answer

5 当激发态金属原子的电子由高能级跃迁至低能级时，多余能量以光的形式释放就产生了焰色 FeCl3是分子晶体，熔沸点决定于分子间作用力；CaCl2是离子晶体，熔佛点决定于晶格能。分子间作用力远远小于晶格能 极性 П43 6 12 CaTiO3 136/( a3·NA·10-30)

【解析】（1）钛原子核电荷数为22，[Ar]3d24s2，基态钛原子的价电子排布图；铝原子核电荷数13，核外电子排布为1s22s22p63s23p1，基态铝原子核外电子分布5个能级上；正确答案： ； 5。

（2）许多金属及其化合物灼烧时会产生特征焰色，产生焰色的原因是当激发态金属原子的电子由高能级跃迁至低能级时，多余能量以光的形式释放就产生了焰色；正确答案：当激发态金属原子的电子由高能级跃迁至低能级时，多余能量以光的形式释放就产生了焰色。

（3）根据信息可知：FeCl3是分子晶体，熔沸点决定于分子间作用力；CaCl2是离子晶体，熔沸点决定于晶格能；而分子间作用力远远小于晶格能，所以二者熔沸点差别很大；正确答案：FeCl3是分子晶体，熔沸点决定于分子间作用力；CaCl2是离子晶体，熔沸点决定于晶格能，分子间作用力远远小于晶格能。

（4）SO2属于sp2杂化，属于角形分子,键角119.5°,属于极性分子；S采取sp2不等性杂化与两个O原子以σ键结合,还有一个p轨道与它们形成三中心4电子大 Π键，因此SO2分子中的大π键可表示为П43 ；正确答案：极性；П43。

（5）钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围；每个晶胞中钛离子和钙离子均为1个，晶胞的12个边长上各有一个氧原子，根据均摊原则，每个晶胞实际占有氧原子数目为12×14=3，则晶胞的化学式为CaTiO3；该晶胞的边长为apm，晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，1mol晶胞的质量为136g，1mol晶胞的体积为NA×(a×10-10)3cm3，晶体的密度ρ=mV=136g(a×10-10)3NAg·cm-3。正确答案：6； 12； CaTiO3 ；136/(a3·NA·10-30)。