d區(qū)金屬元素鈦有“太空金屬”“未來金屬”等美譽,在航空航天、海洋產業(yè)等行業(yè)有重要作用。請回答下列問題:
(1)我國科學家用Mg3N2和TiCl4,制備超導材料TiN,反應原理為4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑。
①鈦元素在元素周期表中的位置
第四周期ⅣB族
第四周期ⅣB族
,基態(tài)鈦原子的核外最高能層所含電子數(shù) 2
2
。
②已知部分物質的熔沸點如下表。
|
Mg3N2 |
TiCl4 |
MgCl2 |
TiN |
熔點/℃ |
800(分解) |
-25 |
714 |
2950 |
沸點/℃ |
700(升華) |
136.4 |
1412 |
(略) |
TiCl
4屬于
分子
分子
晶體,應用所學知識解釋Mg
3N
2的熔點大于MgCl
2的原因
氮化鎂和氯化鎂都是離子晶體,氮離子的離子半徑小于氯離子,所帶電荷比氯離子多,氮化鎂的晶格能大于氯化鎂
氮化鎂和氯化鎂都是離子晶體,氮離子的離子半徑小于氯離子,所帶電荷比氯離子多,氮化鎂的晶格能大于氯化鎂
。
③寫出惰性電極電解MgCl
2得到單質Mg的化學方程式
。
(2)PtCl
2(NH
3)
2是鉑的重要配位化合物。它有甲、乙兩種同分異構體,其中甲為極性分子,乙為非極性分子。甲、乙的水解產物化學式均為Pt(OH)
2(NH
3)
2,但只有甲的水解產物能與草酸(HOOC-COOH)反應生成Pt(C
2O
4)(NH
3)
2。
①根據相似相溶的規(guī)律,可推斷
甲
甲
(填“甲”或“乙”)在水中的溶解度較大。
②PtCl
2(NH
3)
2發(fā)生水解反應的化學方程式是
PtCl2(NH3)2+2H2O?Pt(OH)2(NH3)2+2HCl
PtCl2(NH3)2+2H2O?Pt(OH)2(NH3)2+2HCl
。
③Pt(OH)
2(NH
3)
2中H-N-H的鍵角大于NH
3分子中的H-N-H鍵角,請結合所學知識解釋原因
Pt(OH)2(NH3)2中氨分子中的氮原子的孤對電子與鉑原子形成配位鍵,孤對電子對成鍵電子對的排斥力比配位鍵對成鍵電子對的排斥力大
Pt(OH)2(NH3)2中氨分子中的氮原子的孤對電子與鉑原子形成配位鍵,孤對電子對成鍵電子對的排斥力比配位鍵對成鍵電子對的排斥力大
。
④查閱資料可知,甲、乙均為平面結構,畫出乙的水解產物的空間結構
。
【答案】第四周期ⅣB族;2;分子;氮化鎂和氯化鎂都是離子晶體,氮離子的離子半徑小于氯離子,所帶電荷比氯離子多,氮化鎂的晶格能大于氯化鎂;MgCl
2(熔融)
Mg+Cl
2↑;甲;PtCl
2(NH
3)
2+2H
2O?Pt(OH)
2(NH
3)
2+2HCl;Pt(OH)
2(NH
3)
2中氨分子中的氮原子的孤對電子與鉑原子形成配位鍵,孤對電子對成鍵電子對的排斥力比配位鍵對成鍵電子對的排斥力大;