Question

1．六乙炔苯（結(jié)構(gòu)如圖1）在銅片表面發(fā)生催化反應(yīng)，可制得石墨炔，將其摻雜在鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池材料中，能有效地提高電子傳輸性能．

（1）Ti²⁺的基態(tài)價(jià)電子排布式為3d²；
（2）六乙炔苯分子中C原子軌道雜化類型為sp、sp²；1mol六乙炔苯分子中含有σ鍵的數(shù)目為3mol或24×3.02×10²³；
（3）六乙炔苯不溶于水，甲醛易溶于水，主要原因是甲醛與水分子之間形成氫鍵；
（4）六乙炔苯與苯結(jié)構(gòu)相似，前者的熔沸點(diǎn)高于后者，主要原因是前者相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力（或范德華力）大，熔沸點(diǎn)高；
（5）某含鈦化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，該化合物的化學(xué)式為CaTiO₃．

Answer 1

分析 （1）鈦是22號(hào)元素，Ti²⁺核外有20個(gè)電子，寫出其基態(tài)核外電子排布，然后判斷其基態(tài)價(jià)電子；
（2）利用六乙炔苯分子中C的成鍵來(lái)分析碳原子的雜化類型；1六乙炔苯分子含有1個(gè)碳?xì)洇益I，2個(gè)碳氧σ鍵，共有3個(gè)σ鍵；
（3）六乙炔苯是非極性分子，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(qiáng)物質(zhì)的溶解性；
（4）六乙炔苯與苯結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子量越大熔沸點(diǎn)高；
（5）利用均攤法確定化學(xué)式，處于晶胞中心的原子被一個(gè)晶胞占有，處于頂點(diǎn)上的原子被8個(gè)晶胞占有，處于面上的原子被2個(gè)晶胞占有，處于棱上的原子被4個(gè)晶胞占有，據(jù)此解答．

解答 解：（1）鈦是22號(hào)元素，Ti²⁺核外有20個(gè)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(jià)電子排布式為3d²；
故答案為：3d²；
（2）六乙炔苯分子中苯環(huán)上的碳原子是sp²，而側(cè)鏈上的碳原子是sp，則碳原子軌道的雜化類型為sp、sp²雜化；1個(gè)六乙炔苯分子含有1個(gè)碳?xì)洇益I，2個(gè)碳氧σ鍵，共有3個(gè)σ鍵，所以1mol1mol六乙炔苯分子中含有σ鍵的數(shù)目為3mol；
答案為：sp、sp²；3mol或24×3.02×10²³；
（3）六乙炔苯是非極性分子，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(qiáng)物質(zhì)的溶解性，故答案為：甲醛與水分子之間形成氫鍵；
（4）六乙炔苯與苯結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子量越大熔沸點(diǎn)高，六乙炔苯的相對(duì)分子量比苯的相對(duì)分子量大，所以六乙炔苯的沸點(diǎn)比苯的沸點(diǎn)高，故答案為：前者相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間作用力（或范德華力）大，熔沸點(diǎn)高；
（5）利用均攤法確定化學(xué)式，處于晶胞中心的原子被一個(gè)晶胞占有，處于面上的原子被2個(gè)晶胞占有，處于頂點(diǎn)上的原子被8個(gè)晶胞占有，處于棱上的原子被4個(gè)晶胞占有，鈦原子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$=1，氧原子的個(gè)數(shù)為6×$\frac{1}{2}$=3個(gè)，鈣離子處于晶胞中心，被一個(gè)晶胞占有，所以Ca²⁺個(gè)數(shù)為1，則該化合物的化學(xué)式為CaTiO₃，
故答案為：CaTiO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基態(tài)價(jià)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．