d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉,在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。回答下列问题:
(1)我国科学家用Mg3N2和TiCl4,制备超导材料TiN,反应原理为4Mg3N2+6TiCl4═6TiN+12MgCl2+N2↑。
①基态钛原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d24s2。原子中运动电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+12表示,与之相反的则用-12表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 +1或-1+1或-1。
②已知部分物质的熔沸点如下表。
1
2
1
2
Mg3N2 | TiCl4 | MgCl2 | TiN | |
熔点/℃ | 800(分解) | -25 | 714 | 2950 |
沸点/℃ | 700(升华) | 136.4 | 1412 | (略) |
分子
分子
晶体,中心Ti原子的杂化方式为 sp3杂化
sp3杂化
。(2)PtCl2(NH3)2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体,其中甲为极性分子,乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt(OH)2(NH3)2,但只有甲的水解产物能与草酸(HOOC-COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2。
①根据相似相溶的规律,可推断
甲
甲
(填“甲”或“乙”)在水中的溶解度较大。②PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是
PtCl2(NH3)2+2H2O═Pt(OH)2(NH3)2+2HCl
PtCl2(NH3)2+2H2O═Pt(OH)2(NH3)2+2HCl
。③PtCl2(NH3)2和Pt(C2O4)(NH3)2中铂的配体数分别为
4
4
和 4
4
。④查阅资料可知,甲、乙均为平面结构。画出乙的水解产物的空间结构


O-Pt-O键角为180°(两个配位氧原子的距离较远),草酸的两个羧基无法与铂同时形成配位键
O-Pt-O键角为180°(两个配位氧原子的距离较远),草酸的两个羧基无法与铂同时形成配位键
。(3)Fe3O4晶体中,O2-的重复排列方式如图1所示,该晶体中存在着由O2-围成的正四面体空隙(如1、3、6、7号O2-围成)和正八面体空隙(如3、6、7、8、9、12号O2-围成)。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+分别填充在不同的正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙和正八面体空隙阳离子的填充率之比为
1:4
1:4
。
(4)铜的晶胞如图2所示,则晶胞中原子的空间利用率为
2
π
6
2
π
6
【考点】晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.
【答案】1s22s22p63s23p63d24s2;+1或-1;分子;sp3杂化;甲;PtCl2(NH3)2+2H2O═Pt(OH)2(NH3)2+2HCl;4;4;
;O-Pt-O键角为180°(两个配位氧原子的距离较远),草酸的两个羧基无法与铂同时形成配位键;1:4;×100%

2
π
6
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:44引用:1难度:0.5
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