Question

17．鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．
（1）鈦所在的周期中第一電離能最小的元素是K，在同周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素有Cu、Zn（填元素符號(hào)）；
（2）鈦的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的化學(xué)式為BaTiO₃；
（3）在800℃和稀有氣體氬氣的保護(hù)下，用金屬鎂和四氯化鈦反應(yīng)制取金屬鈦，其化學(xué)方程式為2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有氣體}$2MgCl₂+Ti．已知四氯化鈦的某些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)：-25℃，沸點(diǎn)：136.4℃，相對(duì)密度：1.73，相對(duì)分子質(zhì)量：189.71，易溶于有機(jī)溶劑，遇水強(qiáng)烈水解，四氯化鈦晶體為分子晶體．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素；
在同周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素，說(shuō)明該過(guò)渡元素3d電子層有10電子；
（2）每個(gè)Ba原子被8個(gè)晶胞占有，每個(gè)Ti原子被1個(gè)晶胞占有，每個(gè)O原子被2個(gè)晶胞占有，根據(jù)均攤法計(jì)算該晶胞中各元素原子個(gè)數(shù)，從而確定化學(xué)式；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物及反應(yīng)條件書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；分子晶體熔沸點(diǎn)較低．

解答 解：（1）同一周期元素，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素，Ti為第四周期元素，所以鈦所在的周期中第一電離能最小的元素是K；
在同周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素，說(shuō)明該過(guò)渡元素3d電子層有10電子，有Cu、Zn，
故答案為：K；Cu、Zn；
（2）每個(gè)Ba原子被8個(gè)晶胞占有，每個(gè)Ti原子被1個(gè)晶胞占有，每個(gè)O原子被2個(gè)晶胞占有，根據(jù)均攤法知，該晶胞中Ba原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1、Ti原子個(gè)數(shù)為1、O原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，其化學(xué)式為BaTiO₃，故答案為：BaTiO₃；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物及反應(yīng)條件書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式為2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有氣體}$2MgCl₂+Ti；分子晶體熔沸點(diǎn)較低，該物質(zhì)熔沸點(diǎn)較低，屬于分子晶體，故答案為：2Mg+TiCl₄$\frac{\underline{\;\;\;\;\;800℃\;\;\;\;\;}}{稀有氣體}$2MgCl₂+Ti；分子．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計(jì)算、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、晶體類(lèi)型判斷、原子核外電子排布及元素周期律，綜合性較強(qiáng)，明確晶胞結(jié)構(gòu)、元素周期律、晶體類(lèi)型與熔沸點(diǎn)關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)點(diǎn)是原子核外電子排布．