高分子纳米活性钛无霸是钛氧化物经过光照射，在其表面产生氧化性极强的活性离子，这种活性离子可以分解存在生活空间中的一些有害物质（甲醛、氮氧化物等）．（1）Ti

Question

高分子纳米活性钛无霸是钛氧化物经过光照射，在其表面产生氧化性极强的活性离子，这种活性离子可以分解存在生活空间中的一些有害物质（甲醛、氮氧化物等）．

（1）Ti ²⁺ 的基态价电子排布式为 　 ．

（2）甲醛分子中C原子轨道杂化类型为 　　 ．1mol甲醛分子中含有σ键的数目为 　　 ．

（3）甲醛易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为 　 ．

（4）与N ₂ O互为等电子体的一种分子为 　　 （填化学式）．

（5）某含钛化合物晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为 　　 ．

Answer 1

【考点】 原子核外电子排布；“等电子原理”的应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．

【专题】 化学键与晶体结构．

【分析】 （1）钛是22号元素，Ti ²⁺ 核外有20个电子，写出其基态核外电子排布，然后判断其基态价电子；

（2）利用甲醛中的成键来分析碳原子的杂化类型；1个甲醛分子含有2个碳氢σ键，1个碳氧σ键，共有3个σ键；

（3）甲醛分子与水分子之间可以形成氢键，氢键的存在能够大大增强物质的溶解性；

（4）原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体，据此写出与N ₂ O等电子体的分子；

（5）利用均摊法确定化学式，处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有，处于顶点上的原子被8个晶胞占有，处于面上的原子被2个晶胞占有，处于棱上的原子被4个晶胞占有，据此解答．

【解答】 （1）钛是22号元素，Ti ²⁺ 核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布为：1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ² ，所以基态价电子排布式为3d ² ；

故答案为：3d ² ；

（2）甲醛分子中含有碳氧双键，1个甲醛分子中含有2个碳氢σ键，1个碳氧σ键，共有3个σ键，则碳原子轨道的杂化类型为sp ² 杂化；1个甲醛分子含有2个碳氢σ键，1个碳氧σ键，共有3个σ键，所以1mol甲醛分子中含有σ键的数目为3mol；

答案为：sp ² ；3mol；

（3）甲醛分子与水分子之间可以形成氢键，氢键的存在能够大大增强物质的溶解性；

故答案为：甲醛与水分子之间形成氢键；

（4）CO ₂ 或者CS ₂ 与N ₂ O的原子数相同、电子总数都相同，属于等电子体；

故答案为：CO ₂ 或者CS ₂ ；

（5）利用均摊法确定化学式，处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有，处于面上的原子被2个晶胞占有，处于顶点上的原子被8个晶胞占有，处于棱上的原子被4个晶胞占有，钛原子的个数为8× =1，氧原子的个数为6× =3个，钙离子处于晶胞中心，被一个晶胞占有，所以Ca ²⁺ 个数为1，则该化合物的化学式为CaTiO ₃ ，

故答案为：CaTiO ₃ ．

【点评】 本题考查了基态价电子排布式、轨道杂化类型的判断、等电子体判断、依据晶胞结构书写物质化学式，题目难度中等，掌握基础是解题关键，注意等电子体的概念、注意利用均摊法确定化学式的方法．