Question

【題目】Ti及其化合物在航天工業(yè)上有重要的應(yīng)用，回答下列問題：

（1）基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為_______，基態(tài)Ti原子核外存在_______對(duì)自旋相反的電子。

（2）TiCl4熔點(diǎn)為23℃，沸點(diǎn)為136℃，TiCl4晶體屬于_______晶體。TiCl4可由TiO2與COCl2在一定條件下反應(yīng)得到，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，COCl2中共價(jià)鍵類型為_______，C原子的雜化軌道類型是_______，與COCl2互為等電子體的分子為_______。C、O、Cl的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______。

（3）金紅石型TiO2晶胞如圖，如果晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則它的密度為_______g/cm3（列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】3d24s2 10 分子 TiO2+2COCl2TiCl4+2CO2 極性共價(jià)鍵 sp2雜化 BF3（其它合理答案也可） C<Cl<O

【解析】

（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律分析解答；

（2）根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)判斷晶體類型，根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及價(jià)電子對(duì)數(shù)分析化學(xué)鍵類型及軌道雜化類型，根據(jù)等電子體理論分析解答；

（3）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析晶胞中原子數(shù)目，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

（1）Ti原子核外共有22個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律分析其電子排布式為：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2，則價(jià)電子排布式為3d24s2，除了3d軌道上是單電子外，其余都成對(duì)，則它的原子核外共有10對(duì)自旋相反的電子，故答案為：3d24s2 ；10；

（2）TiCl4熔點(diǎn)為23℃，沸點(diǎn)為136℃，熔沸點(diǎn)較低，則它是分子晶體；根據(jù)題給信息知TiO2與COCl2反應(yīng)生成TiCl4，根據(jù)元素守恒及元素化合價(jià)變化分析產(chǎn)物還有CO2，則化學(xué)方程式為：TiO2+2COCl2TiCl4+2CO2；COCl2的結(jié)構(gòu)式為，它的共價(jià)鍵類型為極性共價(jià)鍵，C原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為，則采用sp2雜化；等電子體是價(jià)電子總數(shù)和原子總數(shù)相同的粒子，與COCl2互為等電子體的分子為BF3；吸引電子能力越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)可以分析知，C、O、Cl的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>C<Cl<O；故答案為：TiO2+2COCl2TiCl4+2CO2；極性共價(jià)鍵；sp2雜化；BF3；C<Cl<O；

（3）由TiO2晶胞可計(jì)算出Ti原子數(shù)為，O原子數(shù)為，則TiO2的密度為（g/cm3），故答案為：。