Question

【題目】氮化鈦是一種新型功能性材料，它可由鈦粉和氮?dú)庠谝欢�條件下進(jìn)行制備。

(1)基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為________，1 mol N2中含有________molσ鍵。

(2)鈦也可與C、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序是________。

(3)氮化鈦也可由鈦酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]為原料進(jìn)行制備，鈦酸四丁酯結(jié)構(gòu)如圖1。其中碳原子的雜化類型為________。該配合物中的配位原子為________。

(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖2所示，該晶體的化學(xué)式為________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d24s2(或?yàn)?/span>[Ar] 3d24s2) 1 O＞N＞C sp3 O TiN

【解析】

(1)Ti是22號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可得基態(tài)鈦原子的核外電子排布式；N2分子中2個(gè)N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，共價(jià)三鍵中含有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵；

(2)元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性就越大；

(3)根據(jù)原子形成的化學(xué)鍵數(shù)目判斷其雜化類型；Ti原子具有空軌道，OC4H9中的O原子提供孤電子對(duì)；

(4)利用均攤方法計(jì)算晶體的化學(xué)式。

(1)Ti是22號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理，可得基態(tài)鈦原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2或簡寫為[Ar] 3d24s2；N2分子中2個(gè)N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式是N≡N，2個(gè)N原子通過共價(jià)三鍵結(jié)合，其中含有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，則1 mol N2中含有1 mol σ鍵；

(2)元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性就越大。C、N、O是同一周期的元素，由于元素的非金屬性：O＞N＞C，所以三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是：O＞N＞C；

(3)在絡(luò)合物鈦酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]中，配位體OC4H9的C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，因此C原子雜化類型為sp3雜化；中心離子Ti4+提供空軌道，配位體OC4H9中的O原子提供孤對(duì)電子對(duì)，所以該配合物中的配位原子是O原子；

(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知：N原子數(shù)目為：8×+6×=4；含有的Ti原子數(shù)目為：12×+1=4，所以該晶體的化學(xué)式為TiN。