Question

金屬鈦性能優越，被譽為繼Fe、Al后應用廣泛的“第三金屬”。
(1)寫出Ti基態原子的電子排布                 。
(2)鈦能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩定的化合物。則電負性C   B(選填“>”“<”)，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。SO₄^2-的空間構型為     ，其中硫原子采用     雜化，氧原子的價電子排布圖為       ，任意寫出一種SO₄^2-等電子體     。
(4)將TiOSO₄的稀溶液加熱水解后，經進一步反應，可得到鈦的某種氧化物。該氧化物的晶胞結構圖如圖所示。

則該氧化物的化學式      (圖中鈦原子用“O”表示。氧原子用“O”表示)

Answer 1

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²
(2)＞  N原子2p上處于半充滿狀態，比較穩定，所以第一電離能N＞O
(3)正四面體；sp³   CCl₄或ClO₄^-或S₂O₃^2-或PO₄^3-
(4)TiO₂

(1)Ti是22元素，核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²
(2)非金屬性越強，電負性越大，所以電負性C大于B；N原子2p上處于半充滿狀態，比較穩定，所以第一電離能N＞O；
(3)SO₄^2-是AB₄型，原子的孤對電子對數是(6+2-4×2)/2=0，所以立體構型是正四面體，采取sp³雜化；氧原子價電子是6，其價電子排布圖是，，與SO₄^2-互為等電子體是5個原子，價電子數是32個，因而符合的有CCl₄或ClO₄^-或S₂O₃^2-或PO₄^3-；
(4)O的個數是4×1/2+2=4，Ti的個數是8×1/8+1=2，該晶體的化學式為TiO₂。