Question

钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。

（1）基态Ti原子核外电子排布的最高能级符号是________。与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有_______种。

（2）钛比钢轻，比铝硬，是种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是_________

（3）催化剂M能催化乙烯、丙烯、米乙烯等的聚合，其结构如图所示。

①M中，碳原子的杂化形式有__________种。

②M中，不含___________(填标号)。

a.π键    b.σ键   c.配位键   d.氢键    e.离子健

（4）金红石(TiO₂)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。

①4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是______

②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c)，则D的原子坐标为D(0.19a,___________,_____________);钛氧键键长d=_________(用代数式表示)。

Answer

3d 3 Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等) 2 d、e B、D 0.81a 0.5c 0.31×

【解析】（1）Ti为22号元素，价电子排布为3d24s2，根据构造原理，最高能级为3d。Ti的基态未成对电子数为2个，同周期中未成对电子数为3个的价电子排布还有3d84s2、4s24p2、4s24p4共3种。

（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等)

（3）①C原子的VSPER模型有正四面体和平面三角形两种，所以杂化方式有sp2和sp3两种。②该化合物中不含氢键和离子键。

（4）①通过晶胞结构可以判断出，位于体心和顶点的原子是Ti原子，Ti原子两边的原子为O原子，所以4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是B、D。

②根据题意，体心Ti原子的坐标为（0.5a，0.5a，0.5c），B、C两点间的坐标差为（0.31a、0,31a、c）那么D的坐标为（0.5a-0.31a，0.5a+0.31a，0.5c）为（0.19a，0.81a，0.5c）；钛氧键键长为。