钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料,被誉为“未来世界的金属”.试回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)根据核外电子排布规律和元素周期表可以解决问题;

    (2)利用均摊法可知化学式;

    (3)①、根据中心原子的杂化方式可知分子的空间构型,②、根据化合物甲的结构可知碳的杂化方式,根据化合物乙的结构可知sp3杂化的原子种类,再根据元素周期律比较第一电离能,③、利用均摊法算出N原子个数,根据晶胞的质量和体积求得密度.

    (1)根据

    4822Ti可知,钛为22号元素,所以它电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,它在元素周期表的第四周期第ⅡB族,所以是d区元素,故答案为:1s22s22p63s23p63d24s2; d;

    (2)利用均摊法可知Ti的原子个数为:8×[1/8]=1,Ba的原子个数为:1,O的原子个数为:12×[1/4]=3,所以晶体的化学式为:BaTiO3,故答案为:BaTiO3

    (3))①、TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上,可知Ti原子的杂化方式为sp3,所以分子的空间构型为正四面体,故答案为:正四面体;

    ②化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子有苯环上的六个各羰基中的一个,共7个,根据化合物乙的结构可知sp3杂化的原子有羟基中的氧、氨基中的氮、碳链上的三个碳,它们都位于第二周期,C、N、O 原子序数依次增加,根据元素周期律,同周期元素随着原子序数依次增加电负性逐渐增大,所以它们的电负性关系为:O>N>C,故答案为:7; O>N>C;

    ③根据均摊法可算出该晶胞中N原子个数为:6×[1/2]+8×[1/8]=4,该晶胞中Ti原子个数为:1+12×[1/4]=4,∴晶胞的质量m=[4×62

    NA,而晶胞的体积V=(2a×10-103cm3,所以晶体的密度ρ=

    m/V]=

    62×4

    (2a×10−10)3NAg•cm-3,故答案为:4=

    62×4

    (2a×10−10)3NA.

    点评:

    本题考点: 晶胞的计算;原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型.

    考点点评: 本题主要考查了原子核外电子排布、元素周期表、轨道杂化、分子的空间构型及晶胞的计算,考查的内容难度中等.

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