(2013?昆明一模)【化學(xué)一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
金屬鈦性能優(yōu)越,被譽(yù)為繼Fe、Al后應(yīng)用廣泛的“第三金屬”.
(1)寫(xiě)出Ti基態(tài)原子的電子排布
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d24s2

(2)鈦能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩(wěn)定的化合物.則電負(fù)性C
B(選填“>”“<”),第一電離能N>O,原因是
N原子中2p軌道處于半充滿比較溫度,所以第一電離能N>O
N原子中2p軌道處于半充滿比較溫度,所以第一電離能N>O

(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(yīng)可生成TiOSO4.SO2-4的空間構(gòu)型為
正四面體
正四面體
,其中硫原子采用
sp3
sp3
雜化,氧原子的價(jià)電子排布圖為
,任意寫(xiě)出一種SO2-4的等電子體
ClO4- S2O32- PO43-
ClO4- S2O32- PO43-

(4)將TiOSO4的稀溶液加熱水解后,經(jīng)進(jìn)一步反應(yīng),可得到鈦的某種氧化物.該氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)圖如圖所示.則該氧化物的化學(xué)式
TiO2
TiO2
(圖中鈦原子用“O”表示.氧原子用“O”表示)
分析:(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出Ti基態(tài)原子的電子排布式;
(2)同一周期元素,元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì),但第IIA族和第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,原子的軌道中電子處于半滿、全滿、全空時(shí)比較穩(wěn)定;
(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型、雜化方式,氧原子的最外層電子是其價(jià)電子,根據(jù)其電子排布式寫(xiě)出其價(jià)電子排布圖,原子個(gè)數(shù)和價(jià)電子數(shù)相等的微粒是等電子體;
(4)利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的各種離子個(gè)數(shù),從而確定其化學(xué)式.
解答:解:(1)Ti是22號(hào)元素,原子核外有22個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理知Ti基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,故答案為:1s22s22p63s23p63d24s2;
(2)C和B屬于同一周期且C的原子序數(shù)大于B,所以電負(fù)性C>B,N原子中2p軌道處于半充滿狀態(tài),O原子中2p軌道既不是半充滿也不是全空或全滿,所以N原子第一電離能比O原子大,故答案為:>;N原子中2p軌道處于半充滿比較溫度,故第一電離能N>O;
(3)SO42-中價(jià)電子數(shù)=4+
1
2
(6+2-4×2)
=4,且硫酸根離子中不含孤電子對(duì),所以硫酸根離子呈正四面體構(gòu)型,采用sp3雜化,氧原子的價(jià)電子排布圖為,SO42-的等電子體有:ClO4- S2O32- PO43-
故答案為:正四面體形;sp3;;ClO4- S2O32- PO43-;
(4)Ti原子個(gè)數(shù)=8×
1
8
+1=2,O原子個(gè)數(shù)=2+4×
1
2
=4,鈦和氧原子個(gè)數(shù)之比=2:4=1:2,所以其化學(xué)式為:TiO2,故答案為:TiO2
點(diǎn)評(píng):本題考查較綜合,涉及化學(xué)式的確定、電子排布式的書(shū)寫(xiě)、電離能、電負(fù)性的判斷等知識(shí)點(diǎn),電離能、電子排布式的書(shū)寫(xiě)、空間構(gòu)型的判斷、雜化方式等知識(shí)是考試熱點(diǎn),應(yīng)重點(diǎn)掌握.
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