Question

【題目】鈦、鎳、鉛單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：

(1)Ti3+的價(jià)電子排布式為____，Ti3+的還原性常用于鈦含量的測(cè)定。將某含鈦試樣溶解于強(qiáng)酸溶液中生成TiO2+，加入鋁片將TiO2+轉(zhuǎn)化為Ti3+，該反應(yīng)的離子方程式為_____，然后以NH4SCN溶液作指示劑，用FeCl3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。可見(jiàn)，Fe3+先與____反應(yīng)(填“Ti3+”或“SCN－”)。

(2)已知：

物質(zhì)	性 質(zhì)
TiC	質(zhì)硬，熔點(diǎn)：3140℃，沸點(diǎn)：4820℃
TiCl4	熔點(diǎn)：－25℃，沸點(diǎn)：136.4℃，具有揮發(fā)性

TiC的熔沸點(diǎn)明顯高于TiCl4的原因?yàn)?/span>______________。

(3)乙二胺四乙酸(俗名EDTA)結(jié)構(gòu)如圖，

是代表性的螯合劑，分子中可作為配位原子的是________(填元素符號(hào)，下同)，第一電離能最大的元素是_________。EDTA可與Ni2+、Ca2+、Pb2+等離子形成配合物，可用Na2[Ca(EDTA)] 治療鉛中毒，其離子方程式為_______________。

(4)圖甲是LaNi5晶體示意圖，該結(jié)構(gòu)由兩種不同的原子層組成，第一層填入由組成的正三角形空穴中心，第二層完全由組成，具有平面六方對(duì)稱(chēng)性，原子數(shù)目等于第一層的和數(shù)目的總和，這兩層交替排列形成LaNi5晶體。圖乙是LaNi5的六方晶胞，圖乙中代表____(填“La”或“Ni”)原子。該LaNi5晶體的密度為_______gcm－3(列出計(jì)算式。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，LaNi5摩爾質(zhì)量為M gmol－1)。圖乙晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)，B為(，，)，則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為__________。

Answer 1

【答案】3d1 3TiO2++Al+6H+＝3Ti3++Al3++3H2O Ti3+ TiC為原子晶體，TiCl4為分子晶體，共價(jià)鍵的鍵能高于分子間作用力 N、O N [Ca(EDTA)] 2－+ Pb2+＝[Pb(EDTA)] 2－+ Ca2+ La (，，0)

【解析】

根據(jù)原子核外電子排布書(shū)寫(xiě)離子價(jià)電子排布式，根據(jù)晶體類(lèi)型分析物質(zhì)熔沸點(diǎn)差異原因，結(jié)合原子半徑和全滿、半滿規(guī)律判斷電離能大小，根據(jù)均攤法及立體幾何知識(shí)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(1)Ti的核外電子排布式為[Ar]3d24s2，Ti失去3個(gè)電子變成Ti3+，則Ti3+的價(jià)電子排布式為3d1，由題干信息，某含鈦試樣溶解于強(qiáng)酸溶液中生成TiO2+，加入鋁片將TiO2+轉(zhuǎn)化為Ti3+，Al轉(zhuǎn)化為Al3+，則離子反應(yīng)方程式為3TiO2++Al+6H+＝3Ti3++Al3++3H2O，然后以NH4SCN溶液作指示劑，用FeCl3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，說(shuō)明Fe3+先于Ti3+反應(yīng)，加入的最后一滴FeCl3標(biāo)準(zhǔn)溶液與SCN-反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，故答案為：3d1；3TiO2++Al+6H+＝3Ti3++Al3++3H2O；Ti3+；

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知，TiC為原子晶體，TiCl4為分子晶體，由于共價(jià)鍵的鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于分子間作用力，因此TiC的熔沸點(diǎn)明顯高于TiCl4，故答案為：TiC為原子晶體，TiCl4為分子晶體，共價(jià)鍵的鍵能高于分子間作用力；

(3)根據(jù)EDTA的結(jié)構(gòu)分析殼子，分子中N原子和O原則含有孤對(duì)電子，可作配位原子，由于N原子的2p軌道處于2p3的半充滿結(jié)構(gòu)，更不易失去電子，第一電離能更大，EDTA可與Ni2+、Ca2+、Pb2+等離子形成配合物，因此用Na2[Ca(EDTA)]治療鉛中毒時(shí)，發(fā)生反應(yīng)[Ca(EDTA)]2－+Pb2+＝[Pb(EDTA)]2－+Ca2+，故答案為：N、O；N；[Ca(EDTA)]2－+Pb2+＝[Pb(EDTA)]2－+Ca2+；

(4)圖乙的晶胞為六方晶胞，其8個(gè)頂點(diǎn)的原子平均有八分之一(其中4個(gè)占六分之一、另外4個(gè)占十二分之一)屬于該晶胞，面上的原子有二分之一屬于該晶胞，故其中含有的數(shù)目為，含有的數(shù)目為，兩者個(gè)數(shù)之比為5：1，則代表La原子，圖乙晶胞中，一個(gè)晶胞中含有1個(gè)LaNi5，則晶胞的質(zhì)量為，一個(gè)晶胞的體積為，則晶胞的密度，圖乙晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)，B為(，，)，則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為(，，0)，故答案為：La；；(，，0)。