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(tài)原子的外圍電子排布式4s²4p⁴．
（2）酒石酸鈦配合物廣泛應(yīng)用于藥物合成．酒石酸（結(jié)構(gòu)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(shù)目是2N_A．
（3）TiCl₄熔點(diǎn)是-25℃，沸點(diǎn)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(gòu)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(shù)，元素B原子的p能級(jí)所含電子總數(shù)與s能級(jí)所含電子總數(shù)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(xué)式CaTiO₃（用元素符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）Se的原子核外有34個(gè)電子，最外層有6個(gè)電子；
（2）羧基氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷；雙鍵中含有一個(gè)π鍵；
（3）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低；NO₃^-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=成鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)，然后判斷雜化類型和空間構(gòu)型；
（4）主族元素A和鈦同周期，具有相同的最外層電子數(shù)，則最外層含有2個(gè)電子，A為Ca元素，元素B原子的p能級(jí)所含電子總數(shù)與s能級(jí)所含電子總數(shù)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(jù)晶胞的頂點(diǎn)，O占據(jù)面心，Ti在晶胞內(nèi)部，根據(jù)均攤法計(jì)算．

解答 解：（1）Se的原子核外有34個(gè)電子，最外層有6個(gè)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(jié)構(gòu)式為-$\stackrel{\stackrel{O}{∥}}{C}$-O-H，兩個(gè)O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)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(gè)羧基，每個(gè)羧基含有一個(gè)C=O，雙鍵中含有一個(gè)π鍵，則一分子酒石酸中含有2個(gè)π鍵，所以1mol酒石酸中π鍵的數(shù)目是2N_A；
故答案為：sp²、sp³；2N_A；
（3）已知TiCl₄熔點(diǎn)是-25℃，沸點(diǎn)136.4℃，可溶于苯或CCl₄，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，則TiCl₄屬于分子晶體；NO₃^-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，屬于sp²雜化，沒(méi)有孤電子對(duì)，所以離子的構(gòu)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(shù)，則最外層含有2個(gè)電子，A為Ca元素，元素B原子的p能級(jí)所含電子總數(shù)與s能級(jí)所含電子總數(shù)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(jù)晶胞的頂點(diǎn)，則晶胞中Ca的個(gè)數(shù)為$\frac{1}{8}$×8=1，O占據(jù)面心，則晶胞中O原子的個(gè)數(shù)為$\frac{1}{2}$×6=3，Ti在晶胞內(nèi)部，完全屬于該晶胞，則該晶體的化學(xué)式CaTiO₃，故答案為：CaTiO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，主要涉及了電子排布式、雜化類型的判斷、分子構(gòu)型的判斷、晶胞的計(jì)算等，題目難度中等，側(cè)重于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查．