【钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：[钙钛矿]硫酸过滤[硫酸氧钛溶液]水/△过】-云好查问答

【钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：[钙钛矿]硫酸过滤[硫酸氧钛溶液]水/△过】

更新时间：2024-04-26 12:47:44

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问题描述：

钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：

[钙钛矿]硫酸

过滤[硫酸氧钛溶液]水/△

过滤[H2TiO3]焙烧

[TiO2]C、Cl2

高温[TiCl4]Mg/Ar

高温[Ti]

回答下列问题：

（1）基态钛原子的价电子排布图为___，其原子核外共有___种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如下图1所示，为___堆积（填堆积方式）．

（2）根据价层电子互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l-l>>l-b>b-b（l为孤对电子对，b为键合电子对），则关于H2O中的H-O-H键角可得出的结论是___．

A．180° B．接近120°，但小于120°

C．接近120°，但大于120° D．接近109°28’，但小于109°28’

（3）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，可知TiCl4为___晶体．

（4）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是___．化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为___．

（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示．钛离子位于立方晶胞的角顶，被___个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被___个氧离子包围．钙钛矿晶体的化学式为___．若该晶胞的边长为a pm，则钙钛矿晶体的密度为___g．cm-3（只要求列算式，不必计算出数值）．

陈恒法回答：

网友采纳

　　钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，可表示为 FeO•TiO2）加入硫酸溶解过滤得到滤液硫酸氧钛溶液[TiOSO4]，加热促进Ti4+水解生成H2TiO3，过滤并煅烧得到TiO2，TiO2和C、Cl2在高温条件下生成TiCl4和CO，TiCl4在稀有气体的环境中高温条件下被镁还原生成Ti和MgCl2，此为制备流程分析，据此答题；　　（1）钛原子的价电子排布式为3d24s2，则价电子排布图为，钛原子的核电荷数为22，其核外共有22个运动状态不同的电子，晶体钛为六方最密堆积形；故答案为：；22；六方最密；　　（2）根据价层电子对之间的斥力大小顺序：l-l>>l-b>b-b（l为孤对电子对，b为键合电子对），应有∠H-O-H<109°28′，选项D正确，故答案为：D；　　（3）TiCl4是共价型化合物，熔沸点较低，应为分子晶体，故答案为：分子；　　（4）化合物乙因分子间存在氢键，则化合物乙的沸点比化合物甲高，化合物乙中C、N、O三原子均为sp3杂化，三者的第一电离能因N原子的2p轨道半充满相对稳定较大，实际顺序为N>O>C，故答案为：化合物乙分子间形成氢键；　　N>O>C；　　（5）钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围；每个晶胞中钛离子和钙离子均为1个，晶胞的12个边长上各有一个氧原子，根据均摊原则，每个晶胞实际占有氧原子数目为12 　　×14