Question

8．鈦的化合物如TiSe₂、Ti（NO₃）₄、TiCl₄、酒石酸鈦等均有著廣泛用途．
（1）寫出Se的基態原子的外圍電子排布式4s²4p⁴．
（2）酒石酸鈦配合物廣泛應用于藥物合成．酒石酸（結構如圖1所示）中羧基氧原子的軌道雜化類型分別是sp²、sp³，1mol酒石酸中π鍵的數目是2N_A．
（3）TiCl₄熔點是-25℃，沸點136.4℃，可溶于苯或CCl₄，該晶體屬于分子晶體晶體；NO₃^-離子的空間構型為平面三角形．
（4）主族元素A和鈦同周期，具有相同的最外層電子數，元素B原子的p能級所含電子總數與s能級所含電子總數相等，且其形成的氫化物分子之間存在氫鍵．元素A、元素B和鈦三者形成的晶體的晶胞如圖2所示，寫出該晶體的化學式CaTiO₃（用元素符號表示）．

Answer 1

分析 （1）Se的原子核外有34個電子，最外層有6個電子；
（2）羧基氧原子的價層電子對數判斷；雙鍵中含有一個π鍵；
（3）分子晶體的熔沸點較低；NO₃^-的價層電子對數=成鍵電子對數+孤電子對數，然后判斷雜化類型和空間構型；
（4）主族元素A和鈦同周期，具有相同的最外層電子數，則最外層含有2個電子，A為Ca元素，元素B原子的p能級所含電子總數與s能級所含電子總數相等，且其形成的氫化物分子之間存在氫鍵，已知N、O、F的氫化物能形成氫鍵，則B為O，Ca占據晶胞的頂點，O占據面心，Ti在晶胞內部，根據均攤法計算．

解答 解：（1）Se的原子核外有34個電子，最外層有6個電子，則其核外電子分4層排布，最外層為電子排布為4s²4p⁴，故答案為：4s²4p⁴；
（2）羧基的結構式為-$\stackrel{\stackrel{O}{∥}}{C}$-O-H，兩個O原子的價層電子對數分別為3、4，則雜化類型分別為sp²、sp³；酒石酸分子中含有2個羧基，每個羧基含有一個C=O，雙鍵中含有一個π鍵，則一分子酒石酸中含有2個π鍵，所以1mol酒石酸中π鍵的數目是2N_A；
故答案為：sp²、sp³；2N_A；
（3）已知TiCl₄熔點是-25℃，沸點136.4℃，可溶于苯或CCl₄，分子晶體的熔沸點較低，則TiCl₄屬于分子晶體；NO₃^-中N原子的價層電子對數=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，屬于sp²雜化，沒有孤電子對，所以離子的構型為平面三角形；
故答案為：分子晶體；平面三角形；
（4）主族元素A和鈦同周期，具有相同的最外層電子數，則最外層含有2個電子，A為Ca元素，元素B原子的p能級所含電子總數與s能級所含電子總數相等，且其形成的氫化物分子之間存在氫鍵，已知N、O、F的氫化物能形成氫鍵，則B為O，Ca占據晶胞的頂點，則晶胞中Ca的個數為$\frac{1}{8}$×8=1，O占據面心，則晶胞中O原子的個數為$\frac{1}{2}$×6=3，Ti在晶胞內部，完全屬于該晶胞，則該晶體的化學式CaTiO₃，故答案為：CaTiO₃．

點評 本題考查了物質結構與性質，主要涉及了電子排布式、雜化類型的判斷、分子構型的判斷、晶胞的計算等，題目難度中等，側重于對基礎知識的綜合應用的考查．