Question

【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，在工業(yè)上有著廣泛而重要的用途。

（1）基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布圖為__________________；基態(tài)鋁原子核外電子分布在____個(gè)能級(jí)上。

（2）許多金屬及其化合物灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生特征焰色，產(chǎn)生焰色的原因是______________________。

（3）FeCl3熔點(diǎn)306℃、沸點(diǎn)315℃,CaCl2熔點(diǎn)782℃、沸點(diǎn)1600℃，同是金屬氯化物，熔沸點(diǎn)差別很大的原因是________________________________。

（4）煅燒鐵礦石常會(huì)生成SO2，SO2為_______分子(填“極性”或“非極性”)；分子中的大π鍵可用符號(hào)Пnm表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為П66)。推測(cè)SO2分子中的大π鍵可表示為_______________。

（5）鈣鈦礦可用來(lái)冶煉鈦，它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。鈦離子位于立方晶胞的角頂，被____個(gè)氧離子包圍成配位八面體；鈣離子離子位于立方晶胞的體心，被_____個(gè)氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為________________________。若該晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則鈣鈦礦晶體的密度為_____________g·cm-3(用NA表示阿保加德羅常數(shù)的值,只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值)

Answer 1

【答案】 5 當(dāng)激發(fā)態(tài)金屬原子的電子由高能級(jí)躍遷至低能級(jí)時(shí)，多余能量以光的形式釋放就產(chǎn)生了焰色 FeCl3是分子晶體，熔沸點(diǎn)決定于分子間作用力；CaCl2是離子晶體，熔佛點(diǎn)決定于晶格能。分子間作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶格能 極性 П43 6 12 CaTiO3 136/(a3·NA·10-30)

【解析】（1）鈦原子核電荷數(shù)為22，[Ar]3d24s2，基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布圖；鋁原子核電荷數(shù)13，核外電子排布為1s22s22p63s23p1，基態(tài)鋁原子核外電子分布5個(gè)能級(jí)上；正確答案： ； 5。

（2）許多金屬及其化合物灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生特征焰色，產(chǎn)生焰色的原因是當(dāng)激發(fā)態(tài)金屬原子的電子由高能級(jí)躍遷至低能級(jí)時(shí)，多余能量以光的形式釋放就產(chǎn)生了焰色；正確答案：當(dāng)激發(fā)態(tài)金屬原子的電子由高能級(jí)躍遷至低能級(jí)時(shí)，多余能量以光的形式釋放就產(chǎn)生了焰色。

（3）根據(jù)信息可知：FeCl3是分子晶體，熔沸點(diǎn)決定于分子間作用力；CaCl2是離子晶體，熔沸點(diǎn)決定于晶格能；而分子間作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶格能，所以二者熔沸點(diǎn)差別很大；正確答案：FeCl3是分子晶體，熔沸點(diǎn)決定于分子間作用力；CaCl2是離子晶體，熔沸點(diǎn)決定于晶格能，分子間作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶格能。

（4）SO2屬于sp2雜化，屬于角形分子,鍵角119.5°,屬于極性分子；S采取sp2不等性雜化與兩個(gè)O原子以σ鍵結(jié)合,還有一個(gè)p軌道與它們形成三中心4電子大 Π鍵，因此SO2分子中的大π鍵可表示為П43 ；正確答案：極性；П43。

（5）鈦離子位于立方晶胞的角頂，被6個(gè)氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被12個(gè)氧離子包圍；每個(gè)晶胞中鈦離子和鈣離子均為1個(gè)，晶胞的12個(gè)邊長(zhǎng)上各有一個(gè)氧原子，根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞實(shí)際占有氧原子數(shù)目為12×14=3，則晶胞的化學(xué)式為CaTiO3；該晶胞的邊長(zhǎng)為apm，晶胞的體積為(a×10-10)3cm3，1mol晶胞的質(zhì)量為136g，1mol晶胞的體積為NA×(a×10-10)3cm3，晶體的密度ρ=mV=136g(a×10-10)3NAg·cm-3。正確答案：6； 12； CaTiO3 ；136/(a3·NA·10-30)。