Question

15．鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設備、飛機等航天航空材料，被譽為“未來世界的金屬”．試回答下列問題：
（1）鈦有${\;}_{22}^{48}$Ti和${\;}_{22}^{50}$Ti兩種原子，它們互稱為同位素．Ti元素在元素周期表中的位置是第四周期，第IVB族；在元素周期表分區(qū)中屬于d區(qū)元素；基態(tài)原子的價電子的軌道表示式為；
（2）偏鈦酸鋇在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結構如右圖所示，它的化學式是BaTiO₃．

Answer 1

分析 （1）質子數相同而中子數不同的同種元素的不同原子互為同位素，根據鈦元素在周期表中的原子序數以及其原子結構來確定位置、基態(tài)原子的電子排布式；
（2）晶胞中分攤的各種原子的數目之比即是分子中各元素原子的數目，據此寫化學式．

解答 解：（1）₂₂⁴⁸Ti和₂₂⁵⁰Ti的質子數相同而中子數不同，是鈦元素的不同原子，互為同位素，鈦元素在周期表中的原子序數為22，位于第四周期第、IVB族，在d區(qū)，基態(tài)原子的電子排布式為Is²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），所以價電子的軌道表示式為，
故答案為：同位素；四；IVB；d；；
（2）晶胞中分攤的各種原子的數目之比Ba：Ti：O=1：（8×$\frac{1}{8}$）：（12×$\frac{1}{4}$）=1：1：3，故分子式為：BaTiO₃，
故答案為：BaTiO₃．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、原子核外電子排布等知識點，側重考查知識遷移及空間想象能力，難度不大．