Question

7．納米級TiO₂是一種光催化材料，可處理甲醛、氮氧化物等污染物，工業(yè)上也可用其催化乙醇脫氫制備乙醛：CH₃CH₂OH$\stackrel{TiO_{2}}{→}$CH₃CHO+H₂↑．
（1）Ti原子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d²4s²．
（2）CH₃CHO分子中碳原子軌道的雜化類型是sp²、sp³，1molCH₃CHO分子中含有 σ鍵的數目為6mol．
（3）與NO互為等電子體的一種陽離子為O₂⁺（填化學式）．
（4）乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為CH₃CH₂OH與H₂O分子之間可以形成氫鍵．
（5）一種TiO₂的晶胞結構如圖所示，其中與每個氧原子直接相連的鈦原子數目為3．

Answer 1

分析 （1）Ti是22號元素，所以Ti原子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d²4s²；
（2）CH₃CHO分子中甲基上飽和碳，而醛基上是不飽和碳；雙鍵中一個π鍵、一個σ鍵；
（3）互為等電子體的一種微粒具有相同的價電子數和原子數；
（4）分子間氫鍵的存在物質的熔沸點升高；
（5）TiO₂的晶胞結構中黑球的個數是$\frac{1}{8}×8$+1=2，而空心球的個數為：4×$\frac{1}{2}$+2=4，而化學式為TiO₂，所以空心球是氧原子，所以每個氧原子直接相連的鈦原子數目為3個．

解答 解：（1）Ti是22號元素，所以Ti原子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d²4s²，故答案為：[Ar]3d²4s²；
（2）CH₃CHO分子中甲基上飽和碳，是sp³ 雜化，而醛基上是不飽和碳，是sp²雜化，1molCH₃CHO分子中含有 σ鍵的數目為6mol，故答案為：sp²、sp³；6mol；
（3）與NO分子互為等電子體的一種微粒具有相同的價電子數11和原子數2，微粒為O₂⁺，故答案為：O₂⁺；
（4）乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為CH₃CH₂OH與H₂O分子之間可以形成氫鍵，
故答案為：CH₃CH₂OH與H₂O分子之間可以形成氫鍵；
（5）TiO₂的晶胞結構中黑球的個數是$\frac{1}{8}×8$+1=2，而空心球的個數為：4×$\frac{1}{2}$+2=4，而化學式為TiO₂，所以空心球是氧原子，所以每個氧原子直接相連的鈦原子數目為3個，故答案為：3．

點評 本題考查了價電子排布、化學鍵的類型、原子雜化方式、氫鍵等知識，有一定的綜合性，題目中等難度，注意基礎知識的運用．