Question

【題目】Ti及其化合物在航天工業上有重要的應用，回答下列問題：

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

（2）TiCl4熔點為23℃，沸點為136℃，TiCl4晶體屬于_______晶體。TiCl4可由TiO2與COCl2在一定條件下反應得到，反應的化學方程式為_______，COCl2中共價鍵類型為_______，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的電負性由小到大的順序為_______。

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

Answer 1

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

【解析】

（1）根據核外電子排布規律分析解答；

（2）根據物質的熔沸點判斷晶體類型，根據物質結構及價電子對數分析化學鍵類型及軌道雜化類型，根據等電子體理論分析解答；

（3）根據晶胞結構分析晶胞中原子數目，進行相關計算。

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

（2）TiCl4熔點為23℃，沸點為136℃，熔沸點較低，則它是分子晶體；根據題給信息知TiO2與COCl2反應生成TiCl4，根據元素守恒及元素化合價變化分析產物還有CO2，則化學方程式為：TiO2+2COCl2TiCl4+2CO2；COCl2的結構式為，它的共價鍵類型為極性共價鍵，C原子的價電子對數為，則采用sp2雜化；等電子體是價電子總數和原子總數相同的粒子，與COCl2互為等電子體的分子為BF3；吸引電子能力越強，電負性越強，根據化合物中元素的化合價可以分析知，C、O、Cl的電負性由小到大的順序為C<Cl<O；故答案為：TiO2+2COCl2TiCl4+2CO2；極性共價鍵；sp2雜化；BF3；C<Cl<O；

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