Question

6．鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．
（1）鈦所在的周期中第一電離能最小的元素是K（填元素符號(hào)）．在同周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素有Cu、Zn（填元素符號(hào)）．
（2）鈦的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．該化合物的化學(xué)式為BaTiO₃．
（3）在800℃和稀有氣體氦氣的保護(hù)下，用金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)可制取金屬鈦，其化學(xué)方程式為TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{氦氣}$2MgCl₂+Ti．已知四氯化鈦的某些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)：-25℃，沸點(diǎn)：136.4℃，相對(duì)密度：1.73，相對(duì)分子質(zhì)量：189.71，易溶于有機(jī)溶劑，遇水強(qiáng)烈水解．四氯化鈦晶體為分子晶體．
（4）Fe³⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．

Answer 1

分析 （1）金屬性越強(qiáng)，元素第一電離能越��；Ti的M層電子排布式為3s²3p⁶3d²，第四周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹、3d¹⁰4s²；
（2）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Ba、Ti、O原子數(shù)目，進(jìn)而確定化合物化學(xué)式；
（3）在800℃和稀有氣體氦氣的保護(hù)下，用金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)可制取金屬鈦，屬于置換反應(yīng)，同時(shí)生成MgCl₂；
四氯化鈦的熔沸點(diǎn)比較低，易溶于有機(jī)溶劑，應(yīng)屬于分子晶體；
（4）Fe為26號(hào)元素，F(xiàn)e原子好玩的排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe³⁺．

解答 解：（1）第四周期中K的金屬性最強(qiáng)，故K元素第一電離能最��；Ti的M層電子排布式為3s²3p⁶3d²，第四周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹、3d¹⁰4s²，分別為Cu、Zn，
故答案為：K；Cu、Zn；
（2）Ba原子處于晶胞頂點(diǎn)，Ba數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Ti原子處于體心，Ti數(shù)目為1，O原子處于面心，氧原子數(shù)目為6×$\frac{1}{2}$=3，故該化合物化學(xué)式為BaTiO₃，
故答案為：BaTiO₃；
（3）在800℃和稀有氣體氦氣的保護(hù)下，用金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)可制取金屬鈦，屬于置換反應(yīng)，同時(shí)生成MgCl₂，反應(yīng)方程式為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{氦氣}$2MgCl₂+Ti，四氯化鈦的熔沸點(diǎn)比較低，易溶于有機(jī)溶劑，應(yīng)屬于分子晶體，
故答案為：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{氦氣}$2MgCl₂+Ti；分子；
（4）Fe為26號(hào)元素，F(xiàn)e原子好玩的排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查核外電子排布、電離能、晶胞計(jì)算、晶體類型與性質(zhì)，難度不大，注意原子形成離子時(shí)，并不是按構(gòu)造原理中能級(jí)最高的先失去電子，而是先根據(jù)能量高的能層、再根據(jù)同一能層中能量高的能級(jí)低失去．