Question

6．高分子納米活性鈦無霸是鈦氧化物經(jīng)過光照射，在其表面產(chǎn)生氧化性極強的活性離子，這種活性離子可以分解存在生活空間中的一些有害物質(zhì)（甲醛、氮氧化物等）．
（1）Ti²⁺的基態(tài)價電子排布式為3d²．
（2）甲醛分子中C原子軌道雜化類型為sp²．1mol甲醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為3mol．
（3）甲醛易溶于水，除因為它們都是極性分子外，還因為甲醛與水分子之間形成氫鍵．
（4）與N₂O互為等電子體的一種分子為CO₂或者CS₂（填化學(xué)式）．
（5）某含鈦化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的化學(xué)式為CaTiO₃．

Answer 1

分析 （1）鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，寫出其基態(tài)核外電子排布，然后判斷其基態(tài)價電子；
（2）利用甲醛中的成鍵來分析碳原子的雜化類型；1個甲醛分子含有2個碳氫σ鍵，1個碳氧σ鍵，共有3個σ鍵；
（3）甲醛分子與水分子之間可以形成氫鍵，氫鍵的存在能夠大大增強物質(zhì)的溶解性；
（4）原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體，據(jù)此寫出與N₂O等電子體的分子；
（5）利用均攤法確定化學(xué)式，處于晶胞中心的原子被一個晶胞占有，處于頂點上的原子被8個晶胞占有，處于面上的原子被2個晶胞占有，處于棱上的原子被4個晶胞占有，據(jù)此解答．

解答 解：（1）鈦是22號元素，Ti²⁺核外有20個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)核外電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²，所以基態(tài)價電子排布式為3d²；
故答案為：3d²；
（2）甲醛分子中含有碳氧雙鍵，1個甲醛分子中含有2個碳氫σ鍵，1個碳氧σ鍵，共有3個σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp²雜化；1個甲醛分子含有2個碳氫σ鍵，1個碳氧σ鍵，共有3個σ鍵，所以1mol甲醛分子中含有σ鍵的數(shù)目為3mol；
答案為：sp²；3mol；
（3）甲醛分子與水分子之間可以形成氫鍵，氫鍵的存在能夠大大增強物質(zhì)的溶解性；
故答案為：甲醛與水分子之間形成氫鍵；
（4）CO₂或者CS₂與N₂O的原子數(shù)相同、電子總數(shù)都相同，屬于等電子體；
故答案為：CO₂或者CS₂；
（5）利用均攤法確定化學(xué)式，處于晶胞中心的原子被一個晶胞占有，處于面上的原子被2個晶胞占有，處于頂點上的原子被8個晶胞占有，處于棱上的原子被4個晶胞占有，鈦原子的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$=1，氧原子的個數(shù)為6×$\frac{1}{2}$=3個，鈣離子處于晶胞中心，被一個晶胞占有，所以Ca²⁺個數(shù)為1，則該化合物的化學(xué)式為CaTiO₃，
故答案為：CaTiO₃．

點評 本題考查了基態(tài)價電子排布式、軌道雜化類型的判斷、等電子體判斷、依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)書寫物質(zhì)化學(xué)式，題目難度中等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，注意等電子體的概念、注意利用均攤法確定化學(xué)式的方法．