Question

【題目】

金屬鐵及其化合物在材料、航空工業上有重要用途。回答下列相關問題：

(1)基態鈦原子中有__________個狀態不同的電子，最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為__________，寫出其價電子的軌道表達式__________。

(2)化合物TiO2不僅是常用的白色顏料，也是一些反應的良好催化劑，如：

有機物X中C原子的雜化軌道類型為__________，1mol Y中所含σ鍵的數目是__________。

(3)已知TiCl4在常溫下是無色液體，TiCl4的晶體類型是__________晶體，其空間構型是__________。

(4)自然界中有豐富的鈦礦資源，如右圖表示的是鋇鈦礦晶體的晶胞結構，經X射線分析，該晶胞為正方體，晶胞參數為apm。

寫出鋇鈦礦晶體的化學式__________，其密度是__________g·cm-3。

Answer 1

【答案】22 球形 sp3、sp2 16NA 分子 正四面體 BaTiO3 233/(a×10-10)3·NA

【解析】

(1)鈦原子的核電荷數為22，其核外共有22個運動狀態不同的電子，鈦原子的價電子排布式為3d24s2，則價電子排布圖為，最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形，；故答案為：22；球形； ；

(2)有機物X()中C原子有2種類型，其中甲基進而亞甲基中的碳原子均采用sp3雜化，羰基中的碳原子采用sp2雜化，單鍵是1個σ鍵，雙鍵是1個σ鍵和1個π鍵，1molY()中所含σ鍵的數目是16NA，故答案為：sp3、sp2；16NA；

(3)已知TiCl4在常溫下是無色液體，說明其熔沸點較低，則TiCl4屬于分子晶體，其中Ti采用sp3雜化，空間構型為正四面體，故答案為：分子晶體；正四面體；

(4)由結構可知，Ba位于體心有1個，Ti位于頂點，數目為8×=1個，O位于棱心，數目為12×=3個，故其化學式為BaTiO3；在每個晶胞中含有一個BaTiO3，質量為g；晶體密度ρ===g/cm3，故答案為：BaTiO3；。