Question

4．鈦（Ti）被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”．工業(yè)上將TiO₂與焦炭混合，通入Cl₂高溫下制得TiCl₄；再將TiCl₄提純后，在氬氣保護(hù)下與鎂高溫反應(yīng)制得Ti．其反應(yīng)如下：
①TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;1173K\;}}{\;}$TiCl₄+2CO   ②TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;1220～1420K\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂
回答下列問題：
（1）氧原子外有5種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，寫出兩種與CO 互為等電子體的分子N₂、C₂H₂．
（2）已知TiCl₄在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為-37℃，沸點(diǎn)為136℃；TiCl₄在潮濕空氣中易水解產(chǎn)生白霧，同時產(chǎn)生H₂TiO₃固體．
①TiCl₄為共價化合物（填“離子”或“共價”）．
②TiCl₄分子為正四面體形，則Ti為sp³雜化．
③TiCl₄在潮濕空氣中水解的化學(xué)方程式是TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl．
④Mg與Al的第一電離能較小是Al．
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂與足量AgNO₃溶液反應(yīng)生成AgCl質(zhì)量為28.7g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)O原子的電子排布式分析；等電子體中價電子數(shù)相同；
（2）①根據(jù)題目中提供的物理性質(zhì)來判斷晶體類型從而判斷化合物類型；
②可根據(jù)分子的構(gòu)型來判斷碳的雜化方式，四面體形屬于sp³雜化，平面形中的碳屬于sp²雜化，直線形中的碳屬于sp雜化；
③TiCl₄在潮濕空氣中易水解產(chǎn)生白霧，同時產(chǎn)生H₂TiO₃固體，據(jù)此寫出方程；
④Mg的最外層電子處于全滿狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素；
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂能電離出0.2mol氯離子，與足量AgNO₃溶液反應(yīng)生成0.2molAgCl，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）O原子的電子排布式為1s²2s²2p⁴，電子占據(jù)了5個軌道，所以有5種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子；等電子體中價電子數(shù)都相同，則 N₂、CN^-、CO、C₂H₂的價電子數(shù)都是10，則互為等電子體；
故答案為：5；N₂、C₂H₂；
（2）①已知TiCl₄在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為-37℃，沸點(diǎn)為136℃；，由此可判斷 TiCl₄是由共價鍵結(jié)合的分子；
故答案為：共價；
②TiCl₄分子為正四面體形，Ti和Cl形成4個δ鍵，所以Ti為sp³雜化，
故答案為：sp³；
③TiCl₄在潮濕空氣中易水解產(chǎn)生白霧說明生成HCl，同時產(chǎn)生H₂TiO₃固體，所以其反應(yīng)方程式為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl，
故答案為：TiCl₄+3H₂O=H₂TiO₃↓+4HCl；
④Mg的最外層電子處于全滿狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，所以第一電離能：Mg＞Al，則第一電離能較小是Al；
故答案為：Al；
（3）0.1mol配合物[TiCl（H₂O）₅]Cl₂能電離出0.2mol氯離子，與足量AgNO₃溶液反應(yīng)生成0.2molAgCl，則AgCl沉淀的質(zhì)量為0.2mol×143.5g/mol=
28.7g；
故答案為：28.7g．

點(diǎn)評 本題考查了電子排布式、等電子體、雜化類型的判斷、配合物的組成等知識．這些都是高考的熱點(diǎn)，是物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要內(nèi)容，應(yīng)熟練掌握，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，題目難度中等．