Question

【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，在工業上有著廣泛而重要的用途。

（1）基態鈦原子的價電子排布圖為__________________；基態鋁原子核外電子分布在____個能級上。

（2）許多金屬及其化合物灼燒時會產生特征焰色，產生焰色的原因是______________________。

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

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

（5）鈣鈦礦可用來冶煉鈦，它的晶胞結構如圖所示。鈦離子位于立方晶胞的角頂，被____個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_____個氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學式為________________________。若該晶胞的邊長為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的值,只要求列算式，不必計算出數值)

Answer 1

【答案】 5 當激發態金屬原子的電子由高能級躍遷至低能級時，多余能量以光的形式釋放就產生了焰色 FeCl3是分子晶體，熔沸點決定于分子間作用力；CaCl2是離子晶體，熔佛點決定于晶格能。分子間作用力遠遠小于晶格能 極性 П43 6 12 CaTiO3 136/(a3·NA·10-30)

【解析】（1）鈦原子核電荷數為22，[Ar]3d24s2，基態鈦原子的價電子排布圖；鋁原子核電荷數13，核外電子排布為1s22s22p63s23p1，基態鋁原子核外電子分布5個能級上；正確答案： ； 5。

（2）許多金屬及其化合物灼燒時會產生特征焰色，產生焰色的原因是當激發態金屬原子的電子由高能級躍遷至低能級時，多余能量以光的形式釋放就產生了焰色；正確答案：當激發態金屬原子的電子由高能級躍遷至低能級時，多余能量以光的形式釋放就產生了焰色。

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

（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O原子以σ鍵結合,還有一個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個氧離子包圍；每個晶胞中鈦離子和鈣離子均為1個，晶胞的12個邊長上各有一個氧原子，根據均攤原則，每個晶胞實際占有氧原子數目為12×14=3，則晶胞的化學式為CaTiO3；該晶胞的邊長為apm，晶胞的體積為(a×10-10)3cm3，1mol晶胞的質量為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)。