Question

【題目】金屬鈦性能優越，被譽為繼Fe、Al后應用廣泛的“第三金屬”。

（1）Ti基態原子的價電子排布式為_________。

（2）鈦能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩定的化合物。電負性：C___Ti（填“>”或“<“，下同）；第一電離能：N____O，原因是_________ 。

（3）月球巖石——玄武巖的主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3）。FeTiO3與80%的硫酸反應可生成TiOSO4。SO42-的空間構型為___形，其中硫原子的雜化方式為_______，寫出與SO42-互為等電子體的一種分子的化學式：________。

（4）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成鈦酸鹽CaTiO3，CaTiO3的晶體結構如圖1，Ti位于立方體的體心。該晶體中，Ca2+的配位數為__。

（5）Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結構如圖2。FeO晶胞邊長為428pm則FeO晶體的密度為____g/cm3（阿伏伽德羅常數的值用NA表示，1pm=10-12m，寫出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 3d24s2 > > N原子中的2p軌道處于半充滿狀態，更穩定 正四面體 sp3 CCl4、SiCl4、SO2Cl2等 12

【解析】(1)Ti原子核外電子數為22，根據能量最低原理，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2，價電子排布式為3d24s2，故答案為：3d24s2；

(2)同周期自左而右元素電負性增大，故電負性C＞B，N原子中的2p軌道處于半充滿狀態，更穩定，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能N＞O，故答案為：＞；＞；N原子中的2p軌道處于半充滿狀態，更穩定；

(3)SO42-中S原子孤電子對數=×(6+22×4)=0，價層電子對數=4+0=4，為正四面體結構，雜化軌道數目為4，S原子雜化方式為sp3；原子數目相同、價電子總數相同的微粒互為等電子體，SO42-的一種等電子體的一種分子為CCl4、SiCl4、SO2Cl2等，故答案為：正四面體；sp3；CCl4、SiCl4、SO2Cl2等；

(4)CaTiO3的晶體結構中Ti位于立方體的體心，由晶胞結構圖和化學式可知，頂點為Ca2+，面心為O2-，該晶體中每個頂點Ca2+與面心的O2-相鄰，每個頂點為8個晶胞共用，每個面為2個晶胞共用，晶體中，Ca2+和周圍緊相鄰O2-數目為×(3×8)=12，即Ca2+的配位數為12，故答案為：12；

(5) FeO晶胞中含有的Fe數目為8×+6×=4，O原子數目為12×+1=4，1molFeO含有mol晶胞，則FeO晶體的密度為= g/cm3，故答案為： 。