钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。（1）与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成

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钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
（1）与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有（填元素符号）。
（2）[Ti(OH)₂(H₂O)₄]²⁺中的化学键有。

A．σ键

B．π键

C．离子键

D．配位键

（3）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO₂催化的一个实例如下图所示。

化合物甲的分子中采取sp²杂化方式的碳原子个数为，化合物乙中采取sp³杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为。
（4）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为，该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数______。

答案

（1）Ni、Ge、Se（2）A D（3）7；C<O<N（4）TiN；4

解析

试题分析：（1）Ti是22号元素，核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s².位于第四周期，第四副族.其未成对电子数为2个。在第四周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有Ni核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s².，Ge核外电子排布式是:1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p²、Se 核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p⁴. （2）在[Ti(OH)₂(H₂O)₄]²⁺中的化学键有σ键和配位键。选项为AD。（3）在化合物甲

中的苯环上的6个C原子和羰基的Ｃ原子，一共７个。在化合物乙

中采取sp³杂化的原子有除了苯环的以外的Ｃ原子、N原子、O原子。其中N原子的核外电子排布式为1s²2s²2p³,处于半充满的稳定状态，失去电子比较难。一般情况下，元素的原子序数越大，原子半径越小，原子的第一电离能就越大。所以这三种元素原子的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。（4）由氮化钛晶体的晶胞图可知：在每个晶胞中含有N：8×1/8+6×1/2=4;Ti:4.二者的个数比为1:1，所以该晶体的化学式为TiN。在该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数为4，它们形成的是正四面体结构，Ti在正四面体的几何中心。

举一反三

Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知：
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的能级，且每种能级中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N的质荷比最大值为78；
⑤Z有“生物金属”之称，Z⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）化合物M的空间构型为        ，其中心原子采取   杂化；化合物N在固态时的晶体类型为           。
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为                。
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY₂互为等电子体的分子为         （写分子式）。
（4）Z原子基态时的外围电子排布式为     ；Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为   。

（5）由R、X、Y三种元素组成的RXY^-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X₂、RY₂等物质。该反应的离子方程式为。

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我国已研制出一种稀土制冷材料，其主要成分是LaCaMnO。
（1）锰原子的基态价层电子排布式为________。
（2）S与O为同主族元素，其中电负性较大的是________；H₂S分子中S原子杂化轨道类型为________；试从结构角度解释H₂SO₄的酸性大于H₂SO₃的酸性：____________。
（3）Ca在空气中点燃生成CaO和少量Ca₂N₂。
①Ca₂N₂和水反应可以生成NH₂—NH₂，NH₂—NH₂能否作配体？________（填“能”或“否”）。
②CaO晶体与NaCl晶体一样，为面心立方最密堆积，则一个CaO晶胞中含有Ca²^＋数为________；欲比较CaO与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是________。

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钾、镁、氟、硼等元素在每升海水中的含量都大于1毫克，属于海水中的常量元素。
（1）钾、镁、氟、硼电负性从大到小的排列顺序是__________________________。
（2）镓与硼同主族，写出镓元素原子的价电子排布式（即外围电子排布式）：________________。
（3）用价层电子对互斥模型推断BF₃和NF₃的空间构型分别为________、________。
（4）钾、镁、氟形成的某化合物的晶体结构为K^＋在立方晶胞的中心，Mg²^＋在晶胞的8个顶角，F^－处于晶胞的棱边中心。由钾、镁、氟形成的该化合物的化学式为________，每个K^＋与________个F^－配位。

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研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题：
（1）C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是___________________________，
C₆₀和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比，熔点高的是________，原因是____________________________。
（2）A、B均为短周期金属元素，依据表中数据，写出B的基态原子的电子排布式：________________。

电离能/（kJ·mol^－1）	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1 821	15 390	21 771
B	738	1 451	7 733	10 540

（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，d⁰或d¹⁰排布无颜色，d¹～d⁹排布有颜色。如[Co（H₂O）₆]²^＋显粉红色。据此判断：[Mn（H₂O）₆]²^＋________（填“无”或“有”）颜色。
（4）利用CO可以合成化工原料COCl₂、配合物Fe（CO）₅等。
①COCl₂分子的结构式为

，每个COCl₂分子内含有________个σ键，________个π键，其中心原子采取________杂化轨道方式。
②Fe（CO）₅在一定条件下发生分解反应：Fe（CO）₅（s）=Fe（s）＋5CO（g）。反应过程中，断裂的化学键只有配位键，则形成的化学键类型是________。

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在电解炼铝过程中加入冰晶石（用“A”代替），可起到降低Al₂O₃熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al（OH）₃＋12HF＋3Na₂CO₃=2A＋3CO₂↑＋9H₂O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的化学式为________，含有离子键、________等化学键。
（2）生成物中含有10个电子的分子是________（写分子式），该分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为________。
（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：________。
（4）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

若已知Al的原子半径为d，N_A代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________；Al晶体的密度为________（用字母表示）。

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