Question

【題目】鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，其單質及化合物在航天、軍事、航海、醫療等領域都有著重要的應用。請回答下列問題：

（1）在元素周期表中，鋯元素與鈦元素同族，則鋯元素位于__區。

（2）TiO2能溶于濃硫酸并析出一種離子晶體，已知其中陽離子是以鏈狀聚合物形成存在的鈦酰陽離子，其結構如圖所示，若陽離子所帶電荷為+n，則該離子中鈦原子數為__。

（3）超高導熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個Al原子與__個N原子相連，與同一個N原子相連的Al原子構成的立體構型為___，氮化鋁晶體屬于___晶體。

（4）Ti3+可形成配位數為6的兩種配合物晶體（一種是紫色，一種是綠色），組成皆為TiCl36H2O。向含有0.01mol綠色配合物晶體的水溶液中加入過量硝酸銀溶液，產生0.02molAgCl沉淀，則綠色配合物晶體的化學式為__。

（5）硼與鋁同族，硼酸晶體是片層結構，其中一層的結構如圖所示，層內的分子以氫鍵相連。含1mol硼酸的晶體中有__mol氫鍵。圖中所示最外層已達8原子結構的原子是__（填元素符號），H3BO3晶體中B原子個數與極性鍵個數比為__。

Answer 1

【答案】d 0.5n 4 正四面體 原子晶體 [TiCl（H2O）5]Cl2H2O 3 O 1：6

【解析】

(1)在元素周期表中鈦元素的位置判斷；

(2)根據圖知，每個Ti原子連接O原子個數=2×=1，即Ti、O原子個數之比為1：1；

(3)根據晶體結構和熔沸點分析判斷確定；

(4)根據Cl原子守恒，配合物中外界中有兩個氯離子，1氯離子在內界，因為其配位數是5分析組成；

(5)1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用；硼原子最外層只有3個電子，與氧原子形成3對共用電子對，每個O原子形成2個共用電子對、每個H原子形成1個共用電子對；H3BO3分子中形成3個B-O鍵極鍵、3個O-H極性鍵。

(1)在元素周期表中，鋯元素與鈦元素同族，Ti位于第四周期第IVB族，屬于d區，所以鋯也位于d區；

(2)根據圖知，每個Ti原子連接O原子個數=2×=1，即Ti、O原子個數之比為1：1，其化學式為（TiO）x2x+，若陽離子所帶電荷為+n，則該陽離子中含有0.5n個Ti原子；

(3)為金剛石晶胞結構，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個Al原子與4個N原子相連，與同一個N原子相連的Al原子構成的立體構型為正四面體結構，原子晶體熔沸點較高，該晶體熔點很高，所以為原子晶體；

(4)配合物中只有外界的離子能被電離，向含有0.01mol綠色配合物晶體的水溶液中加入過量硝酸銀溶液，產生0.02molAgCl沉淀，根據Cl原子守恒知，0.01mol綠色配合物中外界中有兩個氯離子，1氯離子在內界，因為其配位數是5，所以有5個水分子位于內界、1個水分子為結晶水分子，所以其化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2H2O；

(5)1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用，則含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵；硼原子最外層只有3個電子，與氧原子形成3對共用電子對，每個O原子形成2個共用電子對、每個H原子形成1個共用電子對，圖中所示最外層已達8原子結構的原子是O元素；H3BO3分子中形成3個B-O鍵極鍵、3個O-H極性鍵，H3BO3晶體中B原子個數與極性鍵個數比為1：6。