Question

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。

（1）與鈦同周期的所有元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有?????? （填元素符號）。

（2）[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化學鍵有???????? 。

A．σ鍵?? ? B．π鍵??? ?? C．離子鍵??? ?? D．配位鍵

（3）納米TiO2是一種應用廣泛的催化劑，納米TiO2催化的一個實例如下圖所示。

化合物甲的分子中采取sp2雜化方式的碳原子個數為???????? ，化合物乙中采取sp3雜化的原子的第一電離能由小到大的順序為???????? 。

（4）有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學式為???? ，該晶體中Ti原子周圍與它距離最近且相等的N原子的個數______。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）Ni、Ge、Se（2）A? D（3）7；C<O<N（4）TiN；4

【解析】

試題分析：（1）Ti是22號元素，核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2.位于第四周期，第四副族.其未成對電子數為2個。在第四周期的所有元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有Ni核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2.，Ge核外電子排布式是:1s22s22p63s23p64s24p2、Se 核外電子排布式是1s22s22p63s23p64s24p4. （2）在[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化學鍵有σ鍵和配位鍵。選項為AD。（3）在化合物甲中的苯環上的6個C原子和羰基的Ｃ原子，一共７個。在化合物乙中采取sp3雜化的原子有除了苯環的以外的Ｃ原子、N原子、O原子。其中N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,處于半充滿的穩定狀態，失去電子比較難。一般情況下，元素的原子序數越大，原子半徑越小，原子的第一電離能就越大。所以這三種元素原子的第一電離能由小到大的順序為C<O<N。（4）由氮化鈦晶體的晶胞圖可知：在每個晶胞中含有N：8×1/8+6×1/2=4;Ti:4.二者的個數比為1:1，所以該晶體的化學式為TiN。在該晶體中Ti原子周圍與它距離最近且相等的N原子的個數為4，它們形成的是正四面體結構，Ti在正四面體的幾何中心。

考點：考查原子結構、化學鍵的種類、晶體的化學式的推導、第一電離能的大小比較的知識。