Question

（1）圖表法、圖象法是常用的科學(xué)研究方法．短周期某主族元素M的電離能情況如圖（A）所示．則M元素位于周期表的第

 

族．圖B是研究部分元素的氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖象，折線c可以表達(dá)出第

 

族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化規(guī)律．不同同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫出了兩條折線--折線a和折線b，你認(rèn)為正確的是a還是b？并說出理由：

 

．
（2）．人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測(cè)為是鈦（₂₂Ti），它被譽(yù)為“未來世紀(jì)的金屬”．
試回答下列問題：
I．Ti元素的基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為

 

；
II．在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4三種化合價(jià)，其中以+4價(jià)的Ti最為穩(wěn)定；
①偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖C，它的化學(xué)式是

 

．
②已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物．現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一種為綠色，但相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測(cè)溶液；
b．分別往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

．則綠色晶體配合物的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

分析：（1）因第三和第四電離能之間發(fā)生突變，所以該元素最外層有3個(gè)電子，在ⅢA族；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律；A點(diǎn)所示的氫化物是水，其沸點(diǎn)高是由于水分子間存在氫鍵，所以氧族元素中其他氫化物的沸點(diǎn)不會(huì)高于水；
（2）I．根據(jù)鈦元素在周期表中的原子序數(shù)以及其原子結(jié)構(gòu)來確定位置、基態(tài)原子的電子排布式；
II①晶胞中分?jǐn)偟母鞣N原子的數(shù)目之比即是分子中各元素的數(shù)目；
②Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子．

解答：解：（1）因第三和第四電離能之間發(fā)生突變，所以該元素最外層有3個(gè)電子，處于ⅢA族；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律．A點(diǎn)所示的氫化物是水，其沸點(diǎn)高是由于水分子間存在氫鍵，所以氧族元素中其他氫化物的沸點(diǎn)不會(huì)高于水，故b正確，
故答案為：IIIA；ⅣA；b，a點(diǎn)所示的氫化物是水，由于在水分子間存在氫鍵，所以其沸點(diǎn)高于氧族元素中的其它氫化物的沸點(diǎn)；
（2）I．鈦元素在周期表中的原子序數(shù)為22，位于第四周期第IVB族，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），₂₂Ti元素基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為3d²4s²，
故答案為：3d²4s²；
II．①晶胞中分?jǐn)偟母鞣N原子的數(shù)目之比Ba：Ti：O=1：（8×

1

8

）：（12×

1

4

）=1：1：3，故分子式為：BaTiO₃，
故答案為：BaTiO₃；
②Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子排布式的書寫、化學(xué)式的確定等知識(shí)點(diǎn)，難度中等，難點(diǎn)分析圖象，注意配合物中內(nèi)外界的劃分．