金属钛被称为“21世纪金属”。自然界中钛的一种存在形式为金红石(主要成分是TiO2)。回答下列问题：(1)基态...

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金属钛被称为“21世纪金属”。自然界中钛的一种存在形式为金红石(主要成分是TiO2)。回答下列问题：

(1)基态钛原子的价电子排布式为________，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的元素分别是________(填元素符号)。

(2)钛的硬度大于铝，其原因是________________________________。

(3)Ti(BH4)3是一种储*材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①TiCl4的熔点为－24 ℃，沸点为136.4 ℃，室温下为无*液体，可溶于*苯和*代烃，则TiCl4属于________晶体。

②LiBH4由Li＋和BH构成，BH的空间构型是________，B原子的杂化轨道类型是________。

(4)用锌还原含HCl的TiCl4溶液，经后续处理可制得绿*的[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该晶体所含元素中，电负*最大的元素是________，与Ti3＋形成配位键的配体是________，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。

(5)TiO2晶胞是典型的四方晶系结构，其晶胞结构如图所示，

其中A、B、C的原子坐标参数分别为A(0,0,0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标参数为D(0.19a，________，________)，钛氧键的键长d＝________(用代数式表示)。

【回答】

*　(1)3d24s2　Ni、Ge、Se　(2)Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强　(3)①分子　②正四面体　sp3

(4)O　H2O、Cl－　18NA或18×6.02×1023　

(5)0.81a　0.5c　0.31×a

解析　(1)基态Ti原子核外有22个电子，核外电子排布式为

1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2,3d能级上有2个未成对电子。第四周期未成对电子数为2的元素还有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)。

(2)钛、铝均为金属晶体，其硬度取决于金属键强弱。Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，因此钛硬度比铝大。

(3)①根据TiCl4的熔、沸点较低，可溶于有机溶剂，可判断其为分子晶体。②BH中B的成键电子对数为4，孤电子对数为＝0，故其空间构型为正四面体形，B的杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3。

(4)根据电负*大的元素位于周期表右上方可知，[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中电负*较大的元素为O、Cl，结合HClO中O和Cl成键时Cl显正价，O显负价，可知O的电负*大于Cl的电负*。与Ti3＋形成配位键的配体为Cl－和H2O。1 mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，1 mol Ti3＋与Cl－、H2O形成的配位键为6 mol，6 mol H2O中O—H键为12 mol，故σ键的数目为18NA。

(5)根据晶胞结构，D在底面的投影为，其横坐标为0.19a，则纵坐标为a－0.19a＝0.81a，故D的原子坐标参数为(0.19a,0.81a,0.5c)。分析题图知，图中白球代表氧原子，黑球代表钛原子，结合B的原子坐标参数及B在底面的投影，可知d2＝(0.31a)2＋(0.31a)2，则d＝0.31×a。

知识点：物质结构 元素周期律

题型：填空题