Question

【題目】【化學—選修3：物質結構與性質】人類在使用金屬的歷史進程中，經歷了銅、鐵、鋁之后,第四種將被廣泛應用的金屬被科學家預測是鈦（Ti），它被譽為“未來世紀的金屬”.試回答下列問題：

（1）Ti元素原子序數為22，它在元素周期表中的位置是第 周期第 族；其基態原子的電子排布式為 。

（2）在Ti的化合物中，可以呈現+2、+3、+4三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩定．偏鈦酸鋇的熱穩定性好，介電常數高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結構示意圖如圖1所示，它的化學式是 ，其中Ti4+的氧配位數為 ，Ba2+的氧配位數為 。

（3）常溫下的TiCl4是有刺激性臭味的無色透明液體，熔點﹣23.2℃，沸點136.2℃，所以TiCl4應是

化合物，其固體是 晶體。TiCl4在潮濕空氣中易揮發，水解而冒白煙，這是因為水解后有 生成。

（4）已知Ti3+可形成配位數為6的配合物，其空間構型為正八面體，如圖2所示，我們通常可以用圖3所示的方法來表示其空間構型（其中A表示配體，M表示中心原子）。配位化合物[Co(NH3)4Cl2]的空間構型也為八面體型，它有 種同分異構體，請將其結構畫出_________________。

Answer 1

【答案】（1）四 IVB 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2

（2）BaTiO36 12

（3）共價 分子 HC1

（4）2

【解析】試題分析：

（1）根據元素周期表可知Ti元素位于元素周期表的第四周期第ⅣB族，Ti元素是22號元素，根據核外電子排布規律可知，它的基態原子的電子層排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；

（2）在每個晶胞中均有一個Ba原子，四個Ti原子被四個晶胞共用，每個晶胞中只有一個Ti，12個O原子均被四個晶胞共用，每個晶胞中含有3個O原子，故化學式為BaTiO3，Ti4+的氧配位數為=6，Ba2+的氧配位數為12：

（3）常溫下的TiCl4是有刺激性臭味的無色透明液體，熔點-23.2℃，沸點136.2℃，熔沸點較低，晶體由分子形成，屬于分子晶體，分子由共價鍵形成，TiCl4在潮濕空氣中易揮發，水解而冒白煙，有HCl生成：

（4）Co3+位于正八面體的中心，NH3和Cl-位于正八面體頂點，當兩個Cl-相鄰時為一種結構，兩個Cl-不相鄰時為另一種結構，共有兩種結構，即。